国内大量老城区原有排水系统为雨污合流制管网,旱季输送生活污水,雨季雨水混入管网,流量短时间急剧放大。合流制管网改造是当前市政排水的重点工程,一体化预制泵站是截污改造核心装备。合流泵站工况特殊,旱季小流量污水、雨季大流量雨污混合水交替出现,水质、流量变化幅度巨大,杂物种类繁杂,设计难度远高于单纯污水泵站或雨水泵站。龙康环保参与广州、武汉多地老城区合流制截污改造项目,针对合流管网泵站的流量核算、格栅选型、泵组配置、截流井联动、溢流风险控制等关键点进行总结,为工程设计和采购人员提供参考。
合流制泵站最大特点就是流量两级分化。旱季只有居民生活污水,流量小;降雨来临,大量雨水汇入管网,瞬时流量成倍上涨。在选型时,必须同时核算旱季污水量和雨季合流峰值流量。泵站的泵组配置,要兼顾旱季小流量持续输送,同时满足雨季大流量排水需求。如果只按照旱季污水量选泵,暴雨来临时排水能力不足,发生溢流;如果完全按峰值暴雨流量选泵,旱季长期小流量运行,水泵偏离高效区间,能耗高,容易出现干转、淤积问题。所以合流泵站泵组多采用大小泵搭配方案,小泵负责旱季污水提升,大泵在雨季投入运行,多泵组合应对不同流量工况。
格栅选型是合流泵站重中之重。合流管网常年沉积淤泥、布条、塑料袋、树枝,降雨冲刷之后,管网底部沉积杂物全部被冲入泵站,杂物量远大于普通污水管网。因此合流截污泵站,几乎全部推荐双轴粉碎型格栅,对长纤维、塑料类杂物剪切破碎,保护潜污泵不被缠绕。部分项目在泵站前端设置截流井,截流井内可增设粗格栅,拦截树枝、石块等大块杂物,作为第一道防护,减轻泵站内部粉碎格栅负荷。
筒体设计方面,合流泵站进水泥沙含量高,降雨冲刷管网底泥大量进入筒体,底部推荐采用旋流自清洁底盆,减少淤泥堆积。筒体有效容积设计需要兼顾两种工况,既要控制旱季小流量下水泵启停次数,又要预留雨季调蓄缓冲空间。合流泵站配套溢流管道,作为应急通道,当泵站达到排水极限,超出泵组排水能力时,雨污混合水通过溢流管排出,溢流口需要设置在线水质监测装置,满足环保监管要求。
自控系统需要具备多液位联动逻辑,设置多级液位阈值,分别对应旱季启泵、雨季增泵、超高液位溢流报警。PLC 系统接入截流井闸门信号,实现截流井与泵站联动控制。远程监控平台实时记录旱季、雨季流量、水位,留存运行数据,满足环保核查。雨季是故障高发期,暴雨期间杂物集中涌入,格栅极易卡阻,远程报警功能能够第一时间推送故障信息,运维人员快速到场处置。
广州老城区合流管网改造项目,采用一体化预制截污泵站。项目旱季污水量 40m³/h,雨季峰值合流流量 260m³/h。泵组配置 1 台小泵用于旱季,2 台大泵雨季并联运行,配套双轴粉碎格栅、旋流自清洁底盆。泵站设置应急溢流管道,PLC 系统联动前端截流井闸门。雨季多次暴雨期间,泵站稳定运行,粉碎格栅持续破碎管网冲刷出来的布条、塑料杂物,没有出现水泵缠绕停机,溢流监测数据完整留存,顺利通过环保验收。
合流制改造常见误区:仅按照旱季污水流量选型,暴雨来临排水不足;不设置粉碎格栅,雨季杂物大量涌入造成泵缠绕;忽视溢流管设置,没有应急通道;泵组全部选用同规格大泵,旱季小流量工况下频繁启停,淤积严重。
Q:合流泵站泵组为什么推荐大小泵搭配? A:旱季污水流量小,小泵持续输送;雨季雨水汇入,大泵投入运行,兼顾大小两种工况,提升运行效率。 Q:合流泵站是否一定要设置溢流管? A:一般需要,作为暴雨极端工况下应急通道,同时溢流口配套水质监测,满足环保监管。 Q:合流泵站泥沙量大,只用旋流底盆足够吗? A:旋流底盆减少淤积,暴雨冲刷大量底泥进入筒体,仍需要定期巡检,必要时清淤。 Q:合流泵站粉碎格栅选型流量按旱季还是雨季? A:格栅过流能力按照雨季最大合流峰值流量选型,预留安全余量。 Q:截流井闸门能不能和预制泵站 PLC 联动? A:可以,PLC 接收闸门状态信号,根据泵站水位联动调节闸门开启度,实现一体化截污控制。
结语:合流制管网改造泵站工况复杂,旱季污水、雨季雨污混合水交替,流量波动巨大,需要大小泵组合、粉碎格栅、旋流底盆、应急溢流与联动自控系统。龙康环保广州华南基地、湖北咸宁嘉鱼华中基地,具备大量老城区合流截污项目实施经验。华中华南项目提供 24h 技术响应,本地项目 4-8 小时上门,原厂配件 10-15 年供应,为合流制管网改造项目提供成套设备和技术服务。
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