翻车机房污水自动排放系统的研究及应用

[摘 要]翻车机深坑道污水主要由雨水流入以及清煤人员用水管冲洗设备、地面而形成的煤泥污水组成。污水问题如果不能得到妥善处理，将严重影响翻车机房环境质量和设备的健康运行。因此，翻车机深坑道污水处理系统的应用十分重要。针对港口翻车机房深坑道结构系统的布局，本文介绍了翻车机房深坑道自动污水排放的设计与实施，可供同行借鉴。

[关键词]排污泵 翻车机 污水

中图分类号：C931.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）01-0000-01

1 概述

神华黄骅港务公司翻车机房是煤炭被翻卸作业的主要场所，在翻车机翻卸作业过程中会产生大量的粉尘并洒落部分煤块。在翻车机作业间隙时间，清煤人员首先利用扫帚将粉尘和洒落的煤块集中进行清扫处理，然后采用水管对水泥地面和建筑墙面进行冲洗，冲洗的煤泥会流到底层距离地表-18m的污水池内。目前，我国各煤炭港口翻车机房的土建设计均是由上到下共包括四层构架，其排污管道在每层分别设计两处，各层的污水最终都流向底层的污水池中，然后采用抽水机将污水排到地表的沉淀池内。由于长期的冲水清扫作业和雨季雨水的流入导致底层污水池经常外溢，抽水机经常损坏。另外，由于设备的损坏不能及时处理污水，翻车机深坑道内潮气就会加大，加剧机械设备的侵蚀、电气设备故障频繁、职工劳动时其关节极易受损。为此我们仔细分析了翻车机房底层污水池的结构状况，采用污水泥浆泵的自动控制工作方式将翻车机深坑道污水池内的污水自动排出，从而实现了设备与人员的双重安全。

2 系统设计

2.1 排污系统类型的确定

污水排放是排除污水池内形成的泥垢及其他沉淀物质的有效方式，可分为连续排污和定期排污。连续排污是连续不断地从污水池内将含杂质的污水排出。定期排污是根据污水池内污水量的多少进行的。翻车机深坑道内污水是由雨季雨水的灌入和建筑地面、设备的冲洗产生的，产生污水来源的时间是可知的，因此采用定期排污方式。港口设施按照消防等级划分为I类设施、II类设施和III设施，其中I类等级最高。翻车机深坑道属于I类设施，因而考虑到消防安全等级，排污系统应设计成一主一备的工作类型，即当主泵系统存在故障时，自动切换到备用泵系统，保证污水得到及时的排放。

2.2 排污系统管道的确定

（1）排污管道

室外无压排水管一般采用PVC排水管，只有当排水管道需要承受较高压力或对渗漏要求严格的地方（如污水泵站的进水管和出水管等）才采用金属管材。翻车机深坑道污水排放管道应采用金属排水管，要求管材管件应由同一生产厂配套供应，避免管材与管件不匹配、连接不牢靠。在管道的出水口处，一般可设止回阀，以免雨季时发生雨水倒灌现象。

（2）排污泵的出水管

排污泵的出水管的流速一般不应小于0.8m/s，以避免杂质在出水管内沉积。排污泵的出水管应设计成带有T行的管路结构，避免当污水泵停止运转时，煤泥在污水泵的出水管内形成淤积堵塞住污水泵。在污水泵的出水管处设置止回阀，以便于检修，防止煤泥等污物沉淀在泵内。

（3）排污泵的吸水管

排污池内大煤块和杂物较多，排污泵的吸水口在污水中容易堵塞，一旦泵口堵塞不但造成泵流量的减少还易加速泵体的损坏和电耗，为杜绝此类事件的发生在排污泵的吸水管入口处安装防堵塞过滤器，其大小一般应是排污泵吸水管口径的1.5-2倍，同时过滤上应设置直径不小于30mm的过滤孔。

2.3 排污泵的确定

排污泵是一种泵与电机的连体，并同时潜入液下工作的泵类产品，适用与各种场合，建筑物内使用的排水泵有潜水排污泵、液下排水泵、立式污水泵和卧式污水泵等。由于翻车机深坑道内污水池场地较小，排水量不大，排水泵可优先采用潜水排污泵，但实际考虑到污水中含有的煤泥量较大，易加速污水泵的损坏，因而采用可分体式安装的立式污水泵，一旦污水泵损坏只需更换新的泵体即可，维修方便。另外，立式污水泵选择应具有自灌式吸水功能，安装时要求设置隔震基础。

2.4 自动控制系统

全自动翻车机污水集中排放控制系统，传统的起/停污水泵是由污水池内的水漂进行控制的，而全自动污水排放控制系统采用先进的电子模拟数显液位传感器控制，将该传感器的模拟量数值通过原PLC系统中的模拟量输入模块读入到PLC系统中，并根据读入的数值编写排污泵的连锁控制程序，操作人员便可实时监控排污系统的运行状况，控制方式较传统的比起来就显的比较灵活了。全自动污水排放控制设备利用电子液位器与原上位机PLC的控制，实现了污水系统的全自动工作模式。另外，当主泵发生故障时自动转到辅泵运行，这种主、辅泵相结合的工作模式，大大提高了排污系统工作的可靠性。

3 系统安装

（1）安装前检查排污管道有无变形，如有必须校正，检查管路内有无杂物，如：焊渣、金属屑等，以免泵起动被吸入造成事故。

（2）安装管路重量不应加在污水泵上，应有各自的支承体，以免使泵变形影响运行性能和寿命。

（3）将排污泵吊装在预先设置好的钢结构支座上，以排污泵中心高度调平底座，水平允差±6mm。

（4）为了维修方便和使用安全，在管道的进出口管路上各安装一只调节阀及在泵出口附近安装一只压力表，以保证在额定扬程和流量范围内运行，增长水泵的使用寿命。

（5）泵的进口管路不应有过多弯道，周时不得有漏水、漏气现象。

（6）安装要求：安装后拨动泵轴，叶轮不应有磨擦声或卡死现象，否则应将泵拆开检查原因。

4 系统调试

（1）排污泵在送电前需用500V兆欧表测量电机接地电阻，此值应小于5Ω，相与地的绝缘电阻，此值不得低于50MΩ，以确保工作的可靠性和安全性。

（2）将管道的所有闸阀全部打开，以免损坏泵和管道。

（3）从控制箱内将排污泵电机脱离，分别按下启动排污和停止排污按钮，测量相应的接触器接线端子是否有电源输出，查看指示器的状态指示是否与实际相符，查看电压是否满足实际需要。

（4）应用浮漂进行自动控制，验证浮漂的常开、常闭触点与接触器的连锁动作情况，查看是否满足实际需要。

（5）排污池内注入一定容积的水，投切电源，选择自动模式，排污系统应自动启动，计算排污时间，查看是否达到设计的排污能力。

（6）停机检测泵和电机轴承温升情况.最高温度不应超过75℃。

（7）调试运转过程中，如发现异常噪声或过大振动应立即停机检查，排除故障后，方可继续调试。

5 日常维护及保养

（1）每季度断开供电电源，检查控制箱的外壳的接地情况，并确保其接地电阻不大于4Ω。

（2）控制箱内有控制电和动力电两种不同作用的电源（交流单相220V和三相交流380V），在维修保养时必须切断电源，防止发生触电事故。

（3）2～3个月需用毛刷或冷风机清扫控制箱内的粉尘，并检查控制箱内接触器主、副触头的状态以及触点的通断情况，连接线结头和接线柱应无松动现象。

（4）经常检泵和电机轴承温升情况，最高度不应超过75℃。及时补充油，保证轴承良好。

（5）定期将污水井内的煤泥进行清除，防止积水会的二次污染。

（6）当流量显著减少，说明橡胶村套已磨损，应更新村套后再运转。

6 结束语

翻车机房深坑道自动污水排放系统自投入运行以来，系统运行稳定，污水排放控制设备几乎无需维护，表明该系统适合现场的工作环境。自该系统投入运行以来，黄骅港翻车机房深坑道内污水得到了有效处理，满足了环境及生产作业需求，为设备维护及相关工作人员提供了一个舒适、可靠的工作环境，得了良好的经济效益和环境效益。

参考文献

[1] 王社平、高俊发.污水处理厂工艺设计手册（第2版）[M].北京：化学工业出版社，2011.

作者简介

张振涛（1982―― ），助理工程师，毕业于山东经济学院，现为神华黄骅港务公司生产一部安全员。