污水提升泵范文

时间:2023-03-10 19:17:30

污水提升泵

污水提升泵范文第1篇

[关键词]污水提升;自适应控制;结构化文本

中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)02-0020-02

0 引言

随着污水处理设施如火如荼的建设,如何有效管理污水处理设置,实现设备设施优化管理,从而发挥出其最大的经济社会价值成为了迫在眉睫需要解决的问题。污水提升在污水处理工艺中广泛存在,如污水泵站、调节池提升井、中间提升井、出水提升井等,污水提升主要由提升泵实现。一般根据工艺与处理水量不同,提升泵均为多用多备状况,如三用一备、四用两备等。水泵是提升井管理中的重点,如何有效管理与运行提升泵,关系到整个污水系统工艺的稳定。

提升泵是污水处理工艺中的能源大户,也是设备管理的重点,如何控制好提升泵的高效优质运行,不仅关系到污水处理工艺的运行稳定,也关系到污水处理工艺的节能降耗等。污水提升泵站作为污水处理设施的重要组成部分,在整个污水处理工艺以及生产管理中担任了重要的角色。为了有效管理污水提升泵,需要建立一套高效、低耗、科学的自适应控制系统。

1 传统提升泵的运行模式

一般提升泵均采用PLC控制,控制方式分为就地控制、中控控制与自动控制,就地控制与中控控制均为人为操作设备启停,设备的运行与否由操作人员根据现场实际情况来处理。自动控制主要设置启泵液位和停泵液位,实现水泵根据水位自动启停。自动控制模式下,如何分配不同水泵的启停是提升井自动运行的关键。

传统提升泵自动控制均采用轮询启动方式进行,轮询启动逻辑基本采用顺序启动,先启动的泵先停,后启动的泵后停,具体运行逻辑分析如下:

1.1 传统泵站的轮询启动

以三台提升泵为例,一般情况为两用一备或者一用两备,其具体控制逻辑如下:首先需设置启动一台泵液位、启动两台泵液位、停泵液位。当提升井液位不断上升,满足启动一台泵液位时,启动1#泵,此时如果满足启动两台泵液位条件时,启动2#泵;此时有两台泵在运行,提升井液位不断下降,达到停止一台泵液位时,停止1#泵,再达到停止一台泵液位时,则停止2#泵。

水泵轮流启动的逻辑基本可概括为:1、启动顺序按照顺序流程走,这次先启动1#泵、下一次先启动2#泵、再下一次先启动3#泵,再下一次又先启动1#泵,如此循环类推;2、停泵顺序:停泵顺序按先启动先停,如满足两台泵运行条件的,1#泵先启动,达到第二台泵液位时,启动了2#泵,则停一台泵时,先启动的1#泵优先停止。

1.2 轮询启动的缺点

基于顺序启动提升泵控制逻辑简单明确,启泵停泵顺序较为固定,便于操作人员判断,但这种逻辑存在许多缺点:

1、实现控制逻辑的程序较为复杂,随着水泵数量的增加,需考虑罗列各种情况,程序数量将呈几何级增长;

2、当有水泵处于停电、故障、就地状态时,将影响整个自控运行逻辑,甚至当一台水泵出现故障时,整个自控逻辑将被迫中止;

3、简单的顺序启动,无法考虑每台水泵的工况差异,运行时间较长后,势必造成多台水泵运行台时差异较大、水泵状态差异较大的情况;

4、简单的顺序启动,无法满足提升泵能耗管理等要求;

2 自适应启停控制逻辑

基于提升泵顺序启停控制逻辑存在以上的缺点,随着工艺运行要求的不断提高,如何根据启动频率对水泵进行科学合理的调整,在此研究了一套可以根据水泵工况差异,实现水泵自适应启停的控制逻辑。

水泵自适应启停控制逻辑需要考虑水泵的手自动状态、故障状态、得电状态、运行台时、水泵效率、启停次数等;程序基本思路是让运行台时少、运行次数少的水泵先启动、让运行台时多、启停次数多的水泵先停止,从而达到每台水泵都类似的工况状态。

2.1 自适应控制的基本逻辑

自适应程序逻辑思路是:水泵启动时肯定是一台一台的启动,水泵停止时肯定是一台一台的停止,因此只要判断何时增加一台水泵,何时减少一台水泵即可,启动过程将分为两个逻辑:1、判断何时增加一台水泵,2、判断启动那台水泵。停止过程也分两个逻辑:1、判断何时减少一台水泵,2、判断停止那台水泵。

2.2 自适应控制的程序流程图

以最常用的三台水泵组成的提升井的启泵过程分析如下:

程序逻辑流程图(图1):

2.3 自适应控制的编程实现

开化富春紫光水务公司使用的GE PAC3 PLC,该PLC支持结构化文本编程,与高级编程语言类似的结构化文本可实现较为复杂的逻辑计算,下面就预处理厂利用结构化文本实现水泵自适应控制编程分析如下:

程序巧妙的利用的水泵需要运行台数和实际运行台数的概念,只要实际运行台数少于需要运行台数时,则均需要增加一台水泵。

//液位设定值保护,停泵液位设置不低于1.5米,启动一台泵液位设置不低于1.8米,启动两台泵设置不低于2.1米

IF TSB_LET_STOP

IF LET_STAR1

IF LET_STAR2

//判断目前有几台提升泵在运行,判断之前水泵运行数清零,当有水泵在运行时,运行台数加一

Pump_Tun_Num:=0;

IF TSB1_RUN THEN Pump_Run_Num:=Pump_Run_Num+1;END_IF;

IF TSB2_RUN THEN Pump_Run_Num:=Pump_Run_Num+1;END_IF;

IF TSB3_RUN THEN Pump_Run_Num:=Pump_Run_Num+1;END_IF;

//增加一台水泵有两种情况,运行台数不为1,液位满足启动一台泵条件;运行台数不为2,液位满足启动两台泵条件。

IF TSB_AUTO AND ((TSBYW>LET_STAR1 AND TSBYW=LET_STAR2 and Pump_Run_Num2)) and Second_P

THEN

Pump_Judge_Delay:=Pump_Judge_Delay+1;

END_IF;

//判嗍欠衿舳一台水泵,采用了满足条件30秒后,判断一次,避免由于液位波动等状况引起系统紊乱

IF Pump_Judge_Delay>=30

THEN

PUMP_ADD_ONE:=1;

Pump_Judge_Delay:=0;

END_IF;

//增加一台泵时,判断启动那台泵,每次都启动台时低的那台水泵,采用典型的冒泡法判断三台水泵那台台时最小。

IF TSB_AUTO AND PUMP_ADD_ONE THEN

Add_Rtime:=9999999.0;

ADD_PUMP_STEP:=1;

//第一步判断那台水泵台时最低,如果1#泵台时最低则Add_Start_Num赋值为1,如果2#泵台时最低则Add_Start_Num赋值为2,如果1#泵台时最低则Add_Start_Num赋值为3

IF ADD_PUMP_STEP=1 THEN

IF TSB1_H AND NOT TSB1_R AND NOT TSB1_F AND NOT TSB1_E AND TSB1_RTIME

THEN Add_Rtime:=TSB1_RTIME_H;Add_Start_Num:=1;END_IF;

IF TSB2_H AND NOT TSB2_R AND NOT TSB2_F AND NOT TSB2_E AND TSB2_RTIME_

THEN Add_Rtime:=TSB2_RTIME;Add_Start_Num:=2;END_IF;

IF TSB3_H AND NOT TSB3_R AND NOT TSB3_F AND NOT TSB3_E AND TSB3_RTIME

THEN Add_Rtime:=TSB3_RTIME;Add_Start_Num:=3;END_IF;

ADD_PUMP_STEP:=2;

END_IF;

//第二步,判断启动那台水泵

IF ADD_PUMP_STEP=2 THEN

IF Add_Start_Num=1 THEN TSB1_ZDK:=1;END_IF;

IF Add_Start_Num=2 THEN TSB2_ZDK:=1;END_IF;

IF Add_Start_Num=3 THEN TSB3_ZDK:=1;END_IF;

ADD_PUMP_STEP:=0;

PUMP_ADD_ONE:=0;

END_IF;

END_IF;

停止某一台水泵的逻辑与启动一台水泵的逻辑基本是相同,在此不多赘述,这此程序中,当某台水泵故障、停电、不处于远程状态,就不会进入判断程序,贰当水泵恢复正常状态后,又自动进入判断程序,整个程序运行无需因为某台泵状态变化而改变,真正实现了程序的自动运行。而上述程序中,运行台时是表述水泵的状态的唯一参数,如果要加入其它参考条件,如启停次数、故障次数、启用时间等,每种参数加入一个加权值,然后计算整体状态值,只需将判断台时数最低换成状态时最低就可以实现水泵的多参数动态判断。

本程序在我污水厂,污水泵站中已经成功运行,运行过程中无需人为调节,实现了全自动运行,甚至提升井都可以成为隐身提升井,只要设置好参数,操作人员都可以忘了它们的存在,真正实现了各种状态下的自适应自动运行。

3 结论

污水管网的不断丰富,越来越多的提升泵站建设投用,自适应水泵控制程序可实现水泵的高效运行,自动化程度越高运行管理的成本越低,系统的稳定性越高,不断丰富自适应控制逻辑,使其科学运行,为整个污水处理工艺稳定提供保障。

参考文献

[1] 刘建超.浅谈污水提升泵站自动化控制系统[J].技术与市场,2014,21(5):145.

[2] 王芳.污水处理厂自动控制系统的建立[J].机械工程与自动化,2010(6):78-79.

[3] 孙辰昀.污水处理厂提升泵站自动化控制的改进[J].新技术新工艺,2011(12):45-47.

污水提升泵范文第2篇

关键词 城市污水处理厂;提升泵;控制系统

中图分类号X7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)112-0124-02

提升泵泵站建立了完善的自动化控制系统,就可以实现自动化运行管理控制。从而使得泵站内的各种设备在控制系统的直接管理和控制下自动的运行,泵站的自动控制系统是通过水位、压力等来对泵站进行直接控制的。泵站在接收到调度指挥中心的指令数据后,就把指令参数自动设置,从而完成自动化处理,来满足污水处理厂规定污水处理的基本流量。

1 阿拉尔污水处理厂及泵站自动化控制系统概述

阿拉尔市区及1号工业园区现已建成三纵八横共32公里排水管网和6座污水提升泵站,主要分布情况为:1号污水提升泵站位于金银川路与胜利大道交汇处,2号污水泵站位于大学路与胜利大道交汇处,3号污水提升泵站虹桥路与军垦大道交汇处,4号污水泵站幸福路与南泥湾大道交汇处,5、6号污水泵站位于1号工业园区。这些泵站作为污水处理厂外的提升泵,把市政管网内的污水提升进污水厂,让后通过奥贝尔氧化沟处理工艺进行污水处理,达标后排放。出厂水最终达到国家一级B污水综合排放标准。泵站的自动化控制有两部分组成,分别是:自动控制系统和远程控制系统,自动控制系统包括PLC主控模块、电源模块、开关量输入输出模块、现场仪表、监控设备等辅助设施;远程监控系统,远程监控系统顾名思义就是由摄像头、硬盘机、液位计、流量计和网络设施等组成的监控组件。

2 污水提升泵站自动化控制系统结构

2.1 主站

主站的自动化控制系统采用的设备是:西门子s7-200系列PLC,并通过数据传输系统对6个子站进行实时数据的收集和管理,同时还为其预设了一个多余的通信端口,以便以后把污水提升泵系统和整个污水处理厂进行联接。并通过两台工控机和主机进行实时通信,以便把收集的泵站数据传输给主机,从而把实时的数据显示在显示器上。

2.2子站

子站采用摄像头、硬盘机、液位计、流量计来对集水井内的水位情况进行数据采集,同时把这些数据通过子站的计算机传送到主站PLC,从而实现指挥中心的远程控制。

2.3 通讯方式

阿拉尔6个污水泵站分布在城市的不同方位,考虑到有线通讯布设的难度和复杂,决定采用无线通讯方法来进行数据的传输。无线传输又有多种包括GPRS、CDMA、电话网以及电台等等,经过研究,决定无线传输的方式进行数据的传输。

3 子站系统

不同的污水提升泵站的工作流程基本相同,即:地下管网污水泵站格栅机滤渣污水集水井提升泵房经过多级泵站提升污水处理厂。所以,针对这些工作流程污水提升泵自动控制系统子站的控制设备主要包括:格栅机、除污机、提升泵等。泵站自动化控制系统是集信息采集,信息传输以及智能控制于一体的系统,其功能具有以下几个方面。

3.1 控制方式

控制方式有两种形式,一种为自动方式,一种为手动方式。手动方式是通过按钮来实现的;自动方式是通过PLC自动控制。自动控制的PLC又可以分为遥控自动和系统强制执行的自动模式。

3.2 主要控制功能

泵站可以根据水位来自动控制泵站工作的开关。从而保证泵井不外溢,保证泵不做无用功;更加需要控制不同泵的开和停机的次序;根据粗格栅前后液位差和时间周期控制格栅机的启停;对闸门机进行开关的控制;促使输渣机和粗格栅的互动,并对其进行工作调控;开机数量的控制;紧急状态闸门的控制等等。

3.4污水提升泵站自动化控制系统控制流程

3.4.1污水泵的自动控制

每个集水井中都安装了液位计和流量计等监测设备,通过这些设备可以对集水井里的污水进行监测。提升泵可以依据液位计的监测数据按照预定的方案开启泵的数量。具体如下:第一,PLC控制系统,可以根据液位计的设置来进行泵的开启数量;第二,有低位设置到高位设置分别是:停止所有泵的设置点,在这个液位以下所有的泵都会立刻停止运行;低液位设置点,再这个液位以下就会出现报警,并停止一些泵的运行;启动第二台泵的设置点;随后是启动第三台泵的液位设置;以及高液位使得设置点,污水高出这个液位时,系统就会发出高液位的警报。第三,进行泵的自动轮换开启调控,为了保护泵的寿命,保证泵站的安全,在泵运行一定长的实际后,就会根据系统的设置停止运行,从而开启另外一台泵。第四,故障信号的识别控制,PLC可以自动识别警报和故障,进而更加情况开启或者停止泵的运行。第五,采用手动开启泵时,PLC也可以自动识别开启泵的数量进而根据开启数量来进行调整开启的泵的数量。

3.4.2格栅的自动控制

格栅前后也安装了超声液位计,从而准确的识别栅格前后的位差;格栅机根据前后液位差或设定的运行时间与运行周期自动运行,时间和周期均可根据进水杂质情况调整。具体如下:第一,PLC控制系统,可以根据时间设定和液位差来进行栅格的开启或者停运。第二,栅格根据时间模式的设置来运行,当一天栅格运行时间达到设定值,就会自动停止,并启动这台栅格的下一次工作周期。栅格停止时间达到预设时也是相同。第三,液位差大于预设时,PLC就启动栅格,相反,就停止栅格。

3.4.3出水电动阀门控制模式

PLC自动控制模式下,操作员站或触摸屏下达开、关阀指令。

4 结论

随着污水处理厂自动化系统的不断升级,不断完善,污水提升泵站自动化系统也成为污水处理厂进行自动化升级的发展趋势,污水提升泵站自动化控制系统的优势越来越明显,泵站自动化控制系统必将在未来的污水提升泵站控制领域得到广泛应用。

参考文献

[1]于凤臣.污水处理中自动控制系统设计[J].科技资讯,2011(4).

[2]应劭霖.基于PLC的污水处理自控系统研究[D].江西农业大学,2012.

污水提升泵范文第3篇

关键词:污水处理;提升;泵自动化;控制系统

中图分类号:U664文献标识码: A

前言

自来水生产过程中,沉淀池排泥、滤池冲洗等工艺会产生大量污水。过去,通常对这些污水做直接排放处理。随着环保要求的提高,以及水资源成本的不断增加,越来越越多的水厂建立了污水处理系统,对生产过程产生的污水进行回收利用, 根据笔者的调研,我国目前超过半数的城镇自来水厂的污水处理都依赖于观察法,依靠工人手动调节,很难实现完全自动化处理。污水处理不能完全自动化,一方面降低了污水处理的效率,造成了水资源不能充分利用;另一方面也容易对自来水厂供水的水质造成影响。

一、、子站自动控制系统

污水泵站的工艺流程大致相同,均为:地下管网污水泵站格栅机滤渣污水集水井提升泵房经过多级泵站提升污水处理厂。主要控制对象设备有:进出水闸门、格栅机、除污机、提升泵等。泵站自动化控制系统要求集数据采集、智能控制于一身,主要功能包括以下几个方面:

(1)、控制方式

有手动、自动两种控制方式,由控制柜上转换开关切换。手动方式由控制柜上按钮手动操作;自动方式由PLC控制。自动方式又分强制自动和遥控自动两种,也在控制柜上按钮手动操作切换,或通过主站远程控制切换,强制自动由本地子站PLC全权控制,用于通讯出故障时,独立运行。遥控自动为主站自动或手动遥控。

(2)、主要控制功能

根据集水井水位的变化控制泵的开、停。不出现低水位抽空泵,也不发生溢流;泵的开、停顺序:循环开停机,即先开先停,循环运行;分南北池的泵站,分池运行时,两池液位应能独立控制,合池运行时两池轮流开机;根据粗格栅前后时间周期和液位差控制格栅机的启停;根据需要实现闸门启闭机的控制,实现无轴螺旋输渣机与粗格栅的联动,同时实现对输渣机的工作状态的测控;最多开机台数控制:以免造成管道溢流或泵站自回流的现象,有的泵站需限制开机台数。最多开机台数在强制自动方式,由子站PLC控制,在遥控方式由主站主机控制;紧急关总闸控制:当机房发生火灾或管道破裂大量漏水等紧急情况,为防止事故扩大,主站可通过遥控方式关断泵站电源总闸。

二、污水处理自动控制管理系统的设计与实现

(1)、系统运行模式

基于以太网的远程自动控制系统,目前主要有两种系统模式,分别是B/S模式和C/S模式。

1、B/S模式

所谓B/S模式,就是浏览器/服务器模式,这种模式无需开发专用人机交互软件,借助于浏览器实现人机交互,但是服务器负荷较大。

2、C/S模式

所谓C/S模式,就是客户端/服务器模式,需要专门设计的人机交互软件,开发工作量较大,但是大大减轻了服务器的负荷,系统的稳定性有所提高。

鉴于上述两种系统模式各有优缺点,本自动化控制系统采用两种模式的结合模式,即系统前端借助浏览器实现人机交互,以此减轻整个系统的开发工作量;同时系统后台增加一台服务器,用于程序的响应与控制,将数据集中在另一台服务器上,这样既可以减轻服务器的负荷,同时又提高了系统的健壮性,提高了系统运行的稳定性和可靠性。

(2)、系统架构设计

污水处理自动控制系统的架构,主要从以下三个层次进行架构设计。

1、传感器检测层

传感器检测主要布置在最低层,也就是直接利用传感器检测污水处理设备的工作状态参数以及环境参数,利用液位、流量、位移、限位等传感器采集到的数据对污水处理的相关数据进行计算,实现对污水处理工艺的自动化监测。

2、网络传输层

传感器将采集到的监测数据,利用环型以太网进行传输,传输给PLC控制器。环型以太网采用光纤结构布置,在提高网络通信实时性的同时也能够提高网络系统性能的稳定性。

3、数据信息管理层

数据信息管理层主要是通过基于windows系统开发的可视化人机交互界面实现数据信息的显示、存储、分析和打印等需求;另一方面,当数据出现异常或者机电设备出现故障时,该控制中心也能够发出报警,同时依靠专家系统给出故障诊断结论和建议。

(3)、系统软件设计

系统的软件设计,主要包含两个方面。

1、PLC程序的设计

PLC的程序设计主要是利用梯形图进行程序开发。由于选用的是西门子的S7-200系列的PLC,因此在程序设计上可以选用STEP7软件进行梯形图的绘制。

2、数据管理层的可视化程序设计

数据管理层是基于Windows实现的可视化界面,能够实现良好的人机交互。控制软件主要是利用组态软件(如西门子WinCC)设计人机交互界面,利用计算机的联网通信能力实现与PLC的联网数据交换,从而将最底层的传感器检测数据在可视化界面上显示出来,以实现良好的人机交互的目的。

三、污水提升泵站自动化控制系统控制流程

(1)、污水泵的自动控制

每个集水井中都安装了液位计和流量计等监测设备,通过这些设备可以对集水井里的污水进行监测。提升泵可以依据液位计的监测数据按照预定的方案开启泵的数量。本系统由三台提升泵、PLC、变频器及变频器切换接触器等相关电气组成。具体如下:第一,PLC控制系统,用一台变频器根据污水液位计的设置要求,通过变频器切换接触器对三台提升泵电机分别进行软起动、运行或停止。并控制变频器的频率以调整水泵转速,进行污水流量的控制;第二,从低位设置到高位设置阀值分别是:1、停止所有泵的设置点,在这个液位以下所有的泵都会立刻停止运行;2、低液位设置点,再这个液位以下就会出现报警,并停止一些泵的运行;3、启动第二台泵的设置点;4、随后是启动第三台泵的液位设置;5、以及高液位使得设置点,当污水高出这个液位时,系统就会发出高液位的警报。第三,通过变频器软起动提升泵电机,延长了水泵的使用寿命,减少了对电网的冲击。同时在PLC的控制下进行泵的自动轮换开启调控,在泵运行一定长的实际后,就会根据系统的设置停止运行,从而开启另外一台泵,保护泵的寿命,保证泵站的安全运行。第四,故障信号的识别控制,PLC可以自动识别警报和故障,进而更加情况开启或者停止泵的运行。第五,采用手动开启泵时,PLC根据手动功能按钮操作进行单泵或多泵的起动、运行和停止。

(2)、格栅的自动控制

格栅前后也安装了超声液位计,从而准确的识别栅格前后的位差;格栅机根据前后液位差或设定的运行时间与运行周期自动运行,时间和周期均可根据进水杂质情况调整。具体如下:第一,PLC控制系统,可以根据时间设定和液位差来进行栅格的开启或者停运。第二,栅格根据时间模式的设置来运行,当一天栅格运行时间达到设定值,就会自动停止,并启动这台栅格的下一次工作周期。栅格停止时间达到预设时也是相同。第三,液位差大于预设时,PLC就启动栅格,相反,就停止栅格。

(3)、出水电动阀门控制模式

PLC自动控制模式下,操作员站或就地操作下达开、关阀指令。

四、运行状态和分析

污水处理厂污水提升泵站采用一只变频器通过切换接触器分驱动三台提升泵电机,减少了自动化系统的成本,降底了运行功率。自动化控制以来,具备良好的运行状况。为污水处理厂科学管理、决策、调度打下了坚实的基础。不仅大大的提高生产力,减轻了值班人员的工作强度,还为管理人员提供了科学可靠的相关管理数据依据。

五、结语

总而言之,污水处理关系到国计民生,污水处理厂污水提升泵自动控制系统是污水处理中的重要部分,为了更科学、高效、稳定的管理及运行污水处理泵站,建设智能化的泵站系统,随着污水处理厂自动化系统的不断升级,不断完善,污水提升泵站自动化系统也成为污水处理厂进行自动化升级的发展趋势,污水提升泵站自动化控制系统的优势越来越明显,泵站自动化控制系统必将在未来的污水提升泵站控制领域得到广泛应用。

参考文献

[1]于凤臣.污水处理中自动控制系统设计[J].科技资讯,2011(4).

[2]应劭霖.基于PLC的污水处理自控系统研究[D].江西农业大学,2012.

[3]王岩.天津咸阳路污水处理厂自控系统[J].变频器世界,2010.4.

污水提升泵范文第4篇

关键词:变频器;软启动器;污水处理;泵系统;应用

在城市污水处理厂运行过程中,每日污水的进水量相对比较大,污水提升泵系统的启停频率非常高,并且还需要对污水的流量进行合理的控制,这样才能够保证其运行的经济性与合理性目的。为了达到这一要求,我们将变频调速技术应用在其中,通过这一技术的应用可以达到节能环保的要求,但是我们其与当前采用的循环软启动形式变频调速系统方案进行比较发现,仍然存在着变频与工频切换不合理的问题,为了解决这一问题,我们根据污水处理厂的运行特点提出了一种科学的系统方案。

一、循环软启动形式变频调速污水提升泵系统在运行中存在的问题

目前,大多数城市污水处理厂为了提高其处理效率,保证其处理质量,都将各种变频形式的污水提升泵应用在其中,但是这种在运行中存在着以下两个方面的问题。

1、变频与工频切换不合理,存在的隐患与问题

在污水提升泵系统实际运行过程中,由于变频转变成工频的时间相对比较短,定子线圈所产生的电能必将会对系统产生一定的影响。在变频切换成工频的瞬间,由于变频器所输出的电压不够稳定,对电网电压产生一定的影响,这就导致其电流超过了额定电流,最终导致其中的熔断器、交流接触器、开关设备都受到了严重的损坏。有些技术人员为了解决这一问题,采用了一种掩饰方法,但是通过实践证明,这种方法依然会出现电压以及机械冲击,导致其中的各个设备都受到严重的影响,影响到污水提升泵系统的正常使用。

2、系统运行中无法实现循环软停止功能,导致其存在的隐患与问题

在城市污水处理厂中,当我们启动污水提升泵时,其根本不能够达到软停止的目的,这是由于提升泵在停止过程中,电机设备与工频电网之间出现了相互脱离现象,此时我们也就不能够保证其正常运行,导致提升泵出现损坏。

当污水提升泵系统出现上述两种隐患,必然会影响到整个污水处理厂的正常运行,如果技术人员没有对其进行合理的处理,那么就会导致整个系统出现安全事故,造成巨大的经济损失。

二、软启动器的基本原理与功能介绍

软启动器是现代化社会发展中出现的一种新型电机控制装置,这一装置具有节能、轻载、软启停等多种优点,受到了业界人士的广泛关注。

1、软启动器的基本工作原理

与三相全控桥式整流电路相同的是,软启动器也是将三相反并联晶闸管作为调压设备,然后将这一装置直接安装到电源与电动机定子之间。当我们采用软启动器开机电动机时,晶闸管中的输出电压会随之不断增加,电动机逐渐加速,直到晶闸管全导通,电动机工作在额定电压的机械特性上,实现平滑启动,降低启动电流,避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时,启动过程结束,软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管,为电动机正常运转提供额定电压,以降低晶闸管的热损耗,延长软启动器的使用寿命,提高其工作效率,又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能,软停车与软启动过程相反,电压逐渐降低,转数逐渐下降到零,避免自由停车引起的转矩冲击。

2、软启动器的软启、软停、级联功能

软启动器在污水提升泵系统中应用的过程中,软启停功能是最重要的功能之一。为了使这一功能得到充分发挥,技术人员对于软启动器的性能要求也非常高。例如在启动1#电机的过程中,软启动器晶闸管的起始导通角由小变大,电机端电压逐渐升高到电网电压,电机可较平稳升速完成启动过程。此时电机的端电压与电网电压同频率、同相位,这样就可将和软启动器并联的接触器KM12闭合,使软启动器旁路,然后KM11断开,软启动器退出运行。在电机由软启动器向电网切换过程中,电机端子上始终保持着较稳定的电压,所以整个启动过程平稳,无冲击。软启动器退出运行以后准备接受下一次启动或停机操作指令。如果下一次操作指令是再启动一台电机,软启动器将关闭其上的晶闸管,然后使相应的接触器闭合,再重复上述过程。

三、本工程变频、软启动形式污水提升泵控制系统

1、系统控制原理

在城市污水提升泵系统中,采用的变频控制系统主要有变频器、软启动器等部分构成,为了是整个控制系统的功能得到充分发挥,对于变频器与软启动器的性能要求非常高,因此在实际工作中,我们只有对这两个装置的功能进行合理的分配,这样才能够提高其运行状态,达到经济运行的目的。

变频控制系统在运行过程中,其工作原理是,当启动设备时,软启动器会自动启动一台污水提升泵,然后很自然地将变频切换到工频电网,带动另一台污水提升泵进行运行,通过实际情况来合理控制其污水浸水的速度,当污水提升泵已达到最高限度,那么软启动器则可以启动下一台污水提升泵,直到污水水位下降,软启动器也就需要停滞污水提升泵的运行。

2、系统技术性能

该系统在保留变通变频调速污水提升泵系统的功能和优点的基础上,由于采用了软启动器,克服了水泵由变频向工频切换过程中所产生的电气和机械冲击。系统所有电机均可以实现“变频调节、循环软启、软停”功能,避免启停泵过程中管道压力突然变化和污水提升高差回流造成水锤危害,提高污水提升泵系统技术性能,保证了设备运行安全,具有一定实用性。

四、结束语

综上所述,由变频器、软启动器及可编程控制器为主组成的新的变频调速控制系统,充分利用变频器和软启动器本身具有的优良特性,组成了适应中小型污水提升泵站泵站需求的高性能变频调速控制系统。此系统具有运行稳定,高效节能,自动化程度高,易于操作等优点。■

参考文献

[1] 刘琴,刘春雷,陈其伟.污水处理厂厂外提升泵站方案设计及应用[J].机械与电子.2010(S1)

污水提升泵范文第5篇

[关键词]: 地铁;污水提升装置;应用

中图分类号:U231 文献标识码: A

一、污水提升装置

1污水提升装置原理

站厅、站台的污水通过排水管道流至污水提升装置的集水箱,集水箱内设置液位传感器,当污水至启泵液位后、水泵启动,污水经过水泵排至市政污水管网。

污水提升装置采用密闭水箱和卧式泵组合的全自动污水提升系统,卧式污水泵设有两台,一用一备,轮换使用。

2污水提升装置本体情况

污水提升装置设有进水管、集水箱、通气管、液位传感器、软密封闸阀、电控箱、止回阀、专用污水泵、浮球阀等。

1)、水泵本体过载保护功能:电机定子由常闭型热敏开关保护,热敏开关埋置于定子内,在超过150°C时动作断开,以防线圈过载、过热,保护电机。当温度过高时,热敏开关打开,报警并停止电机。

2)、泄漏保护功能:联结座设计油水探头,一旦发生泄漏,控制马上报警。

3)、管道:集水箱间及集水箱与水泵连接采用橡胶软管柔性连接。

4)、集水箱:全密闭式,采用PE一次吹塑成型。3个DN150进水口,两个DN150连通口,两个DN80水泵接口,一个DN50通气口。

5)、通气管:水箱上设有通气管排至车站内排风道。

6)、专用污水泵:污水泵电机采用三相鼠笼式电机,电机防护等级IP69,绝缘等级F级。

7)、控制箱: 控制箱内断路器、交流接触器、热过载继电器等低压电器采用施耐德产品,按钮、指示灯、中间继电器、蜂鸣器等采用西门子产品,接线端子采用魏德米勒产品,可编程控制器PLC为系统的核心部件,采用西门子S7-200系列产品。系统配置RS485接口,采用标准MODBUSRTU协议,可将污水泵的运行、故障传递给综合监控。

二、实际运行过程中故障及处理

污水提升装置在6号线运行过程中的问题:叶轮堵塞问题,超声波液位仪故障问题,联通管堵塞问题。

1.叶轮堵塞问题:厂家提供的污水泵具备绞碎污物的能力,但在实际运行过程中发生多次污水泵卡物。北海北车站污水泵故障,2号泵故障报警,热原件保护动作,经检查为1mX0.5m布条所致,清理2号泵叶轮杂物后,设备恢复运行。设备在运行后出现此种故障校频繁,首先,调整切割盘与水泵叶轮固定方式,调整后降低故障发生频率。其次发生叶轮堵塞,将反冲洗阀门关闭,打开水泵间的联通阀,用未发生堵塞水泵对发生故障水泵进行反冲洗一定程度也可以解决频繁堵塞问题。

2.超声波液位仪故障问题:因探头所在环境问题导致超声波液位仪探测故障,液位指示不准,启泵位时2台泵同时启动,液位至停泵位时不停泵。清扫探头,并对探头进行紧固。

3.集水箱沉积物问题:在设备运行过程中,经常会有布条等杂物,杂物往往堆积在进水水箱处,一旦沉积物杜塞1号水箱与2号水箱的联通管道,将会导致污水外溢。在实际维修过程中,通过反冲洗管道人工冲洗水箱底部,但联通管道位置仍然存在杂物堆积情况。联通管位置一旦堵塞只能进行人工清掏。

三、污水提升装置与传统污水设备比较

1. 集水设备对比

6号线污水提升装置污水箱3个,总容积0.75 m?,抽测污水提升装置每天最高排水166次,平均9分钟运行1次;站内设置化粪池容积18m?,每天只需运行5次,平均4.8小时运行1次。与污水提升装置相比,采用传统污水池,可进行水泵故障过程中的修理。

2.电气元器件对比

根据2013年7月份6号线一站单天最大启动166次,单台泵启动83次,按最不利条件累计1年启动30295次,既有线采用污泵池启泵次数一天5~6次,1年启动2190次,对于水泵电控元器件使用寿命将大大减短。

3.污水提升装置与传统污水泵结合化粪池形式各自特点

既有线污泵与化粪池连用,化粪池容积大,一旦水泵故障,有充足的维修时间。而污水提升装置本身容量有限,一旦发生故障,污水将在短时间内从卫生间溢出,给后期维修带来不便。

传统污泵元器件不会经常性频繁启停;而污水提升装置启停频率与传统污泵相比会增加,后期材料消耗均会高于既有线污泵。

传统污泵房环境恶劣,夏季蚊虫滋生严重,需定期处理;而污水处理装置水箱密闭,污水在污水提升装置中停留时间短,环境较传统污水泵房干净。

传统污泵坑粪便结壳影响液位计功能,往往污泵房位于公共卫生间下方,运营时间维修会带来一定困难;污水提升装置设置在集水箱位置,超声波液位维修方便。

四、总结

污水提升泵范文第6篇

关键词:污水提升泵房;工艺设计;应用

污水提升泵房是城市污水厂的水力提升的构筑物,科学设计、合理布置的提升泵房不仅可以节约污水厂的运行成本,便于污水厂实际正常的运行和维护,更提高污水处理厂运行的稳定性和出水水质,保障符合国家和地方相关污水排放标准。

1 污水提升泵房

1.1 概述

污水提升泵房主要建、构筑物泵站内有地上、地下构筑物及管道的设计,主要包括地下式泵房的进水闸井、粗格栅、集水池(含潜水污泵或干式离心泵)、闸阀井等和进(出)水管道、变配电用房及泵站附属用房等结构、电气、自控、除臭等子项目。

1.2 污水提升泵房设计应注意的问题

污水提升泵房的设计应注重美观。泵房等构筑物在满足其使用要求的同时,泵房的体形及内外空间组合等,应得到设计人员的重视,以给周围人们营造精神上的美的感受。在实际施工建设中,已建成的许多泵站中的泵房都只是单纯的泵房建筑物,且往往与周围环境格格不入,主要是因为泵房设计人员在设计中只考虑其使用功能,而忽视了泵房本身的美观要求。因此,为响应国家建设环境友好型社会的号召,在污水提升泵房的设计过程中加入美的因素,往往会得到意想不到的效果;建筑工施工工程要求设计标准化、施工机械化、管理科学化,只有符合建筑模数的要求,才能使不同施工材料、不同形式和不同制造方法的建筑物配件、组合件具有较大的通用性和互换性,才能加快设计速度,提高泵房的施工质量并提高建设的效率。

污水提升泵房应尽量选择轻型结构支撑。在污水提升泵房中,泵房位于最上面,如果泵房自重过大,下面的承重结构梁、柱的尺寸必然也增大,而泵房构筑物基础的地质情况一般不太理想,从而增加泵房基础本身的设计难度,因此,污水提升泵房设计时在保证额定荷载的前提下要尽量选择轻型结构支撑;但必须满足泵房近期或远期的使用要求。满足泵房设计最基本的功能是其本身的使用功能。根据泵房的设计工艺进行污水厂的建筑布置及立面形式等,以便使泵房建设的美观、实用。

选择科学、经济、合理的设计施工方案。在进行泵房设计时,满足使用要求的前提下,提出几种可行的设计方案,并进行科学的比较论证,选择经济上最合理、施工较方便、环境友好型的设计方案。

2 污水提升泵站的设计和应用

2.1 污水提升泵房的设计基本原则:

污水泵房设计规模的确定:应根据城镇远近期污水量的大小,确定污水泵站的规模。一般泵站的土建可根据远期规模实施,设备特别是泵组可按近期规模安装,远期可通过增加泵组或更换水泵提高流量等方式达到设计规模;

泵房地址的确定:根据污水泵站性质(局部提升泵站,或者是处理厂前提升泵站),并结合整个市政管网的情况及具体地形条件,选择合适的泵房位置,提高其运行的效率;

提升设备的选用:污水泵站进水中污杂物含量多,所以泵站应该选用适合污水性质和清污量大的格栅除污机,保护水泵等后续有关设备。考虑系统可靠和设备维修,应配备相当数量的备用泵和维修配件,便于及时维护和修理;

密切注意减少对泵房施工周边环境的影响:泵站地下构筑物不允许地下水渗入及池内污水的渗出,泵站应与居住房屋和公用建筑保持一定距离;泵站四周应设置隔离带和隔音设备。

2.2 污水提升泵房的设计和应用

2.2.1 污水潜污泵的选择

从20世纪90年代潜水泵出现以来,由于潜水排污泵具有体积小、安装检修方便、无噪声、运行稳定等优点,特别是潜水污水泵站相对传统干式泵站简化泵站本身的地下结构,减少了泵房的地面建筑,甚至建设地上构筑物,从而大幅降低泵站的工程造价,得到广泛的运用。

目前,我国大部分污水提升泵房采用干式泵或者潜污泵,而许多污水处理厂因泵房的结构形式比较简单而采用潜污泵。潜污泵泵站的管理人员仅可以通过地面上的控制柜的仪器仪表来及时正确地监控和记录。由于泵整只浸没在水中,泵所输送的介质(水)起到隔声作用,从而大大降低了噪声,改善了泵站的作业环境。由于泵在投入运行前,其油(脂)已全部加注完毕,在正常运行中,不需要加注油(脂)工作;另外,潜污泵在运行管理中过程中无需要轴流式污水泵所必须的操作、保养、巡视要求。而从环境效益、经济效益等方面分析,潜水污泵是泵与电机连体,并同时潜入液下工作的泵类产品,在潜水污泵符合国家设备生产质量标准情况下,与一般卧式泵或立式污水泵相比,市政泵房的设计采用潜水污泵除设备单价高于轴流污水泵外,采用潜水污泵泵站具有布局结构紧凑、节约用地,工程安装维修方便,工作连续运转时间长、操作简单、方便,潜污泵工作时振动噪声小、电机温升慢,对周围环境无污染等方面优点,优势非常显著,不仅符合建设区周边环境、用地的要求,还能够减轻污水泵站管理人员的劳动强度,提高泵机的运转率,确保城市污水的输送任务。潜污水泵选型的基本原则是:①必须根据生产的需要满足流量和扬程的要求;②水泵应在高效区运行;③水泵在长期运行中,泵站效率较高,能量消耗少,运行费较低;④按所选的污水泵型号和台数建站,泵站的工程投资较少;⑤在设计标准的各种工况下,潜污水泵机组能正常安全运行,即不允许发生汽蚀、振动和超载等现象;⑥潜污泵便于安装、维修和运行管理。城市污水处理厂进水提升泵宜采用大泵、小泵搭配使用的方式,这样可以节省大量的电能,降低运行成本;选型时应进行详细的计算,尽量使水泵的工作点处于高效率点处,这样不仅可以减少水泵磨损,降低维修费用,还能延长潜污泵的使用寿命。一般情况下,污水提升泵不宜采用变频调速的方式。一般情况下污水提升潜污泵的工艺流程大致是:

2.2.2 污水泵房提升设备的选择

污水提升泵房中常用的提升设备有两种:桥式吊车和电动葫芦。采用桥式吊车。汽车可以直接开进泵房内,吊车把污水泵直接从汽车上吊运到指定位置,设备维护和维修操作非常方便,省时省力,但是造价和使用费用较高;因此,柳州市泵房设计常采用电动葫芦提升装置。由于电葫芦只能设置一个方向的轨道,设计中按水泵排列的中心线布置,需要人力把水泵抬到吊车轨道下,电葫芦才能工作,设备提升维修操作费时、费力,但总体造价和使用费用较低。因此,应综合考虑城市污水提升泵站的规模大小,设计考虑水泵的安装台数、维修频率,提升装置使用的次数等因素,全面考虑泵房设计施工和应用的可行应,并根据污水泵房设计所参考的实际状况综合分析,经过对污水提升泵房设计方案的不断研究探索、论证,提出科学、合理的泵房设计方案。目前柳州市已设计的污水提升泵房中采用的污水潜污泵,而提升设备大都采用电动葫芦,如果污水提升泵房设计科学、计算合理,不仅节省施工成本还能省时、省工,还符合国家建立节约型社会的宗旨。

2.2.3 进水管路特性曲线的计算

进水管路特性曲线的计算。绘制详细的“进水提升泵--配水井”的管道系统图,按比阻计算水头损失,得出总水头损失随流量变化的计算公式:

ΣH = HST + ΣhAB + ΣhBC = 13.170 + 39.104 Q2

设计计算时应注意这个公式中Q的单位是m3/s,在实际的计算过程中不可以弄错。用Excel中的绘图功能,将其绘制成二阶多项式曲线,即进水管路特性曲线。

2.2.4 泵房构筑物的设计

泵站机器间设计计算。机器间与集水池合建,中间以隔墙分开,机器间的布置一般要求对地面和空间充分利用。平面布置,机器间的平面布置应保证管理人员的通行和水泵的拆卸安装。泵站机器间布置应符合城市污水泵站设计手册中的有关规定,并满足以下相关的具体要求:泵座与集水池墙壁距离,取决于水泵吸水管、闸门、零件的尺寸和装卸的宽裕度;楼梯宽度不宜1.0m;高程布置,《城市污水泵站设计手册》第五册第三章规定:有起吊设备时室内地面以上有效高度≥3.0m,一般采用3.2m,并应保证吊起底部与所跨越的固定物体的顶部有≥0.5m的净空;有高压设备的房屋高度,应根据电气设备的外形尺寸确定;在任何情况下,自电动机顶至吊车梁底的净空高,应≥2.5m;考虑汽车运进设备, 机器间高度还应按汽车底盘的高度计算。污水提升泵房中沉井的设计根据《给水排水工程结构设计规范 (GBJ69-84)》相关标准和规范进行设计施工,保证泵房沉井设计科学、规范。

为进一步响应国家号召,提升柳州市城市污水提升泵站的施工质量和功效,在泵房施工图阶段就开始提出一系列进一步优化潜污泵房设计的总目标和要求,并科学采用可编程序控制器(PLC)及必要的自动化检测仪表,由系统的PLC与泵站本身的监控计算机相连接,构成污水泵站自动化管理层,对泵站实行集中控制和管理,并采取系统化的管理和对泵站管理人员进行培训,持证上岗,保证泵站在施工过程中的施工质量和进度,严格按照施工设计图进行施工,并对泵站的各个构筑物、设备进行科学的计算和核算,保证泵站施工运行的资金的最大化利用。

结论

随着我国经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,加上我国水资源危机的不断加剧,污水处理刻不容缓,污水处理厂中污水提升泵房工艺的设计显得尤为重要,作为施工设计人员,必须根据我国污水提升泵房设计的相关条令或规范进行设计,在保证泵房设计中泵房实际使用功能的前提下,可以有针对性采取科学、有效的措施,提升泵房的施工设计质量和实际使用效率,从而大幅节省城市污水厂实际的运行费用,并不断提升污水的收集和输送能力,保证城市的快速、有序发展。

污水提升泵范文第7篇

环境的改善具有十分积极的意义。

关键词:地铁车站;污水提升系统;参数;设备

Abstract: with the people on the bus to the general improvement in environmental requirements and rail traffic engineering construction of rapid development, the traditional sewage ways to upgrade show some problems. This paper introduces the subway station sewage system application status of ascension, and of the sewage and ascend as key parameter selection and design device for the study, the improvement of the environment of metro operation have very positive meaning.

Keywords: the subway station; Sewage upgrade system; Parameters; equipment

中图分类号:[TU992.3]文献标识码:A 文章编号:

1.应用背景及系统介绍

目前国内地铁车站污水提升系统一般由排水管道、污水池及污水泵组成,该系统有技术成熟、运营管理经验丰富、设备初期投资较小等方面的优点,但是随着人们对乘车环境要求的提高和轨道交通工程建设的快速发展,传统污水提升方式暴露了出了一些问题:

(1)污水池和污水泵房占地面积较大,同时结合站台板下空间设置,占用过多板下空间,影响板下电缆、水管的敷设;

(2)由于受到污水泵启动次数等的限制,污水池有效容积较大,污水在池内停留时间长,土建污水池盖板密封性差,容易滋生蚊蝇、臭气,从而影响车站的卫生条件及舒适度;

(3)由于污水中的杂物容易造成堵塞,同时污水池中存有一部分受水泵吸水要求影响而无法排出的污水,所以污水池必须定期进行清掏,污水池清掏时需要人工进入水池,污水散发的臭味污染周围环境令人较难接受。

该装置一般设置两台污水提升泵,一用一备,同时水箱中设置压力液位传感器,以监测水箱水位。生活污水经排水管进入密闭污水箱中,液位达到设定高度时由污水泵将污水排出车站,进入市政排污管道。该系统有如下特点:

(1)无需设置土建污水池,设备紧凑,占地小,节省土建投资;

(2)与其他专业接口少(土建无需设置水池,吸水坑,防水套管等,水泵及水位控制为配套设备),有利于保证施工质量,供货商提供全套设备,责任明确

(3)水泵可采用干式安装,便于维修。

(4)采用密闭式污水箱,卫生间及泵房环境较好;

(5)采用适宜的水泵电机,水泵可连续启动次数的性能较传统的污水泵高,因而污水储水容积较传统形式小,并可根据用户需要进行调整,可保证水泵处于良好的工作状态,电机功率小,节约电能。图1为在某轨道交通工程中应用的密闭式全自动污水提升装置。

图1某密闭式全自动提升装置

2.适用范围及条件

(1)适用范围

适用于地铁车站、车辆段、控制中心内卫生间污水排放、地铁车站局部排水等需要压力提升的污废水排放,不适用与固体悬浮物含量过高的泥水、流动不畅的物料以及水温超过40°C水的提升与排放。

(2)适用条件

1)普通污废水的提升

2)污水酸碱度范围:4

3)水温不高于40°C

4)最大密度:1.2×103kg/m3

5)配套潜污泵必须满足长期连续和稳定运行的要求,40℃环境温度下长期连续运行,每小时可启动次数约20次,并且安全可靠、故障率低、便于检测维修。

3.相关专业要求及接口条件

3.1土建要求

(1)泵房面积

泵房面积的大小可以根据所选设备的外型尺寸来确定,污水提升装置周围建议应有至少700mm的维修、维护空间,并根据设备的具体外形尺寸来确定最小的安装空间。泵房面积建议,4000mm×3150mm。

(2)布置要求

密闭式污水提升装置最理想的接口条件为:地铁车站及车辆段、控制中心等场所的卫生间排水管应尽量与提升装置的进水口直接对接,尽量减少使用弯头等连接管件(降低堵塞的可能性);设备各个方向都应留有足够的清扫和维护空间。

(3)给、排水要求

根据运营及检修的需要,建议泵房内设置给排水设施,建议设置拖布池以便进行泵房内日常清洗,同时在提升装置周围设置排水沟(尺寸不小于200mm(宽)×100mm(深),坡度不小于0.5%)及局部小型集水坑(尺寸建议尺寸为500mm(长)×500mm(宽)×700mm(深)),以上排水点排水可考虑排入车站主排泵站或线路排水沟或其他的排水方式。

(4)噪声要求

由于污水提升装置水泵启动较为频繁,建议泵房布置在无人值守的设备区,若周围为办公用房或休息室时,机房墙面应适当考虑防噪隔音措施。水泵基础应考虑隔振措施。

(5)荷载要求

根据所选设备具体情况向结构等相关专业提供荷载等资料,泵房地面采用水泥等硬质地面;必要时设备上方设置吊钩。

3.2控制接口及相关要求

污水提升装置配备两台污水泵,水泵一用一备,根据水箱液位控制启停,可由BAS进行远程监控。在自动控制状态时,两台泵自动交替运行,每台泵的最大连续运行时间根据水泵性能确定。

由密闭水箱内液位传感器实现就地液位自动控制和车站控制室远程控制,并将液位信号上传至车站控制室;也可就地手动控制。

3.3供电接口及相关要求

污水泵,一用一备,二级负荷,电源电压为380V,频率为50Hz;根据不同型号确定水泵功率。建议控制柜由供货厂家配套自带,由控制柜至水泵的电力电缆,由动照专业配套。

控制箱采用挂墙式安装,保护等级IP55,必须被安装在通风的、干燥的地方。

根据排水条件,可考虑在局部小型集水坑附近设置220V、1KW的防水插座。

3.4通风要求

机房内通风系统的设置要求与传统污水泵房的要求一致,以保证机房内干燥、通风效果良好。

采用机械排风,每小时排风不小于6次。

4.关键参数选型

4.1基本设备形式选择

目前污水提升装置根据水泵数量、水泵安装方式等可分为多种不同的类型:

按水泵数量,可分为单泵式、双泵式、多泵式等;

按水泵安装方式,可分为潜水泵干式安装、潜水泵湿式安装;立式安装、卧式安装等;

地铁属重要公共交通工具,处于运营安全稳定性考虑,必须采用水泵一用一备的运行方式;同时建议采用潜水泵干式安装的方式,以便于日常维护。

4.2水量计算

水量计算与传统污水泵房排水方式相同,根据《建筑给排水设计规范》即可。

4.3集水箱选择

污水提升泵范文第8篇

关键词密闭污水收集提升排放地下设施卫生

长期以来,地下设施的污水一直靠集水坑收集,污水泵提升至市政污水管道,污水泵浸泡在集水坑的污水中或设置在侧面专用泵房内,集水坑的人孔无法保证密闭可靠,经常性的检修维护不可避免的要造成大量的臭味外溢,蚊蝇孳生,占用场地大,建设投资高,影响了周边环境,带来了维修不便。

密闭式污水提升装置解决了上述问题,它的应用有效地控制了排泄物异味的散发和蚊蝇、细菌的滋生,大大地改善了清洁、维修的工作环境和公共卫生环境,不同程度的降低了施工建设成本,方便了设备的安装和维护。

密闭式污水提升装置最早都起源于国外,目前在发达国家已被广泛推广,在我国的应用才刚刚起步,正被越来越多的专业人士所认同。按其结构中水泵所在位置,大体可分为:外置式、内置式、半内置式三类。为了更好地根据用户条件选择产品,这里就本公司在研制和生产过程中的一些认识和体会介绍给大家,希望能对有关人士的选型有所帮助。

外置式污水提升装置就是将水泵、阀门等主要部件设置在集水箱外侧,主要由:密闭式集水箱、专用污水泵、自动控制系统、管件和阀门等组成,典型结构见图1。

污水通过重力流入集水箱,当液位达到设定高度时污水泵自动启动,污水经过止回阀、闸阀、汇总管被提升到市政污水管道,当液面下降的到设定低位时,水泵自动停止。两泵可轮流工作,一用一备,大流量单泵满足不了输送时两泵可同时工作,出现异常时能自动声、光报警,停电或出现问题时,手动泵能应急使用。

该结构具有高度密闭、防腐、耐压、耐用,安装灵活,能实现多样组合,便于空间利用,使用、维护、搬运方便、占地面积小等特点。密闭式集水箱和污水泵能实现多个、多方位组合,可根据流量大小和不同场地灵活选用,水箱的材料可以实现多样化,高强度聚乙烯、玻璃钢、不锈钢等。主要应用场合为地铁、商厦、宾馆、饭店、医院、别墅等水量较大的地下设施中。

内置式污水提升装置是将水泵设置在集水箱内,主要由:密闭式集水箱、专用污水泵、自动控制系统、管件和阀门等组成,典型结构见图2。

可见,这种结构占用空间更小,结构更简单,集水箱为单个使用,尺寸可以根据场地选用合适规格,材料一般为玻璃钢、不锈钢,适合于污水排量较小的场合。主要用在个人别墅、饭店、小型商场地下室等。

半内置式污水提升装置是将水泵的主体部分落于集水箱内部,电机和其它主要部件安置在外,典型结构见图3。这种结构尺寸往往会更小一些,适用于家庭地下室或其他小型排水较困难的场所。

以上三种类型的首要共同点是集水箱完全密封,采用专用的污水泵和污水专用阀门,其控制系统要具有自动运行和安全保护及异常报警功能。水泵的通过能力要强,有直接破碎功能或整体通过能力,能有效的切割或直接通过污水中的卫生巾、抹布等常见杂物,还要有良好的频繁启动性。

密闭式污水提升装置与传统集水池收集提升方式的对比如下:

由此可见,在地下设施的污水排放中,密闭式污水提升装置是传统污水提升的有力换代产品,有着非常广阔的市场前景,将很快被越来越多的人们所认识。

污水提升泵范文第9篇

关键词:住宅地下卫生间;排水;污水提升器;室外集水井

随着人们生活水平的不断提升,别墅、洋房类型的住宅产品需求不断增加。许多房地产企业为了增加住宅产品的品质及其功能性,以满足客户的需求,对该类产品通常会设置地下室建卫生间,那么针对地下卫生间排水解决方案,一直都是大家在设计中经常讨论的问题。

地下卫生间排水的解决方案,通常有两种做法:一种方法是将卫生间的污水都自流排入室外地下式污水泵井,用潜污泵将污水提升排入至附近的污水检查井中,该种方式简称“井+泵”;再有就是采用全自动污水提升装置,将污水提升后排至室外污水检查井内。下面就对以上两种排水方案的具体情况及从经济性、施工难度及施工周期、美观性及对周围环境的影响、后期维护管理几方面进行对比与分析。

一、两种解决方案介绍

1、“井+泵”:地下室卫生间的排水通过埋设在地下室地面以下的排水管道自流排入室外集水井中,再由设置在集水井中的污水泵进行提升,将污水提升至园区市政排水检查井中。

2、全自动污水提升器方案介绍

全自动污水提升器主要可用于地下室及远离排水立管不具备自流排放污水的地点卫生洁具污水的排除,也可用于船舶、车辆等排水条件不太好的场合。

污水提升器工作原理是小容器内放一台小单相水泵,小水泵的控制是由空气压力开关控制,地下室内的座便器、洗手盆、浴室等排水都流入污水提升器内,由污水提升器内的绞刀对污水中的杂物进行绞粉,绞粉后与污水流入体内,一旦液面达到启动液位时,污水提升器中的水泵开始运行,将污水提升到室外。污水提升器通电后自动运行,免维护。但需要强调是是全自动污水提升器内的水泵由于容器尺寸原因只是小功率单相电机的,且不能绞粉长纤维杂物,只能排放人的排泄物、厕纸和污水,绝对不能绞粉卫生巾、毛发、小塑料袋和计生用品等,否则就会堵塞烧坏电而无法使用。

二、优劣势分析

(一)成本方面:

1、采用“井+泵”形式:室外的集水井需要采用现浇混凝土结构形式,内壁需有防水处理,通常规模在2.5米*3米,深度视地下一层层高而定。成本构成主要有土建工程和设备安装工程(国产排污泵、滑轨、控制柜等),每个“井+泵”约6万元,拟定每2~3户使用一个室外集水井,平均每户成本在2-3万元,成本相对较高;

2、采用室内全自动污水提升器形式:无须土建投资,进口的全自动污水提升器费用约在0.4-0.5万元每台,如地下室仅有一处卫生间,则每户设置一台即可,如设置洗衣房,则应单独设置一台专门的洗衣房用的污水提升器,每户成本约在0.5-1万元,成本相对较低;

(二)施工难度及施工周期方面:

1、采用“井+泵”形式:需要土方开挖、钢筋绑扎、支模、混凝土浇筑、防水及滑轨、水泵安装,整个工期约在15~20天周左右,施工难度较大、工期较长;

2、采用室内全自动污水提升器形式:提升器安装方便,只需将卫生洁具的出水口通过排水管与污水提升器相连,只需半天即可安装完成,施工容易、工期短;

(三)美观性、对生活环境的影响:

1、采用“井+泵”形式:

(1)由于室外集水井无法密闭,不能解决有异味渗出的问题,大大影响居住品质;

(2)每个集水井中的两台污水泵(一用一备)附近会设置排污泵控制柜一台,影响园区景观;

(3)集水井上会设检修井盖,因考虑到后期的检修及维护,不宜做植草井盖或隐形井盖进行装饰,影响园区景观;

2、采用室内全自动污水提升器形式:污水提升器为塑料外壳,完全密闭,无异味散出,不会因为泵内异味泄出影响居住品质;

(四)运行费用及后期维护方面:

1、采用“井+泵”形式:每台泵的功率约2.2KW,由物业公司来负责后期的运行及维护;对业主而言,业主比较省心。而对物业而言,后期清掏集水井沉积物及排污泵维修量较大,一旦排污泵出了问题,会影响几户居民地下卫生间的使用;

2、采用室内全自动污水提升器形式:每台全自动污水提升器功率0.3~0.6KW,由业主根据自身使用情况来承担该部分电费;污水提升器的故障维修由业主联络提升器厂家进行保修。一旦提升器出了问题只影响自己家里地下卫生间的使用。

(五)对其他条件的要求:

1、采用“井+泵”形式:

(1)室外集水井占地面积较大,从整个小区的综合管网规划设计方面,需考虑出足够的位置;

(2)是考虑到建筑周围的地库设置,如果周边全是地下室的情况,就不能使用这种方式来进行排水。

3、采用室内全自动污水提升器形式:

(1)污水提升器原则上是与卫生器具放置在同一标高的地面设置,这种情况对座便器的选型要有所限制,只适用于座便器是后排水的类型;

(2)如果污水提升器设置在地下室地面以下的工作坑内,要尽量将工作坑设置在卫生间以外的房间下。主要从两个方面考虑,一方面要防止水进入工作坑内,使提升器浸泡在水中引起机电故障;同时要考虑到检修时的方便性,一定要保留检修口以供后期故障维修。如采取提升器设置在地下室工作坑内,以上两方面一定要注意。

污水提升泵范文第10篇

关键词:传统污水提升系统真空提升系统一体化密闭污水提升装置

Abstract : Through the analysis of the traditional way of wastewater, Vacuum lifting method and Integration airtight sewage ways to upgrade of sewage and advantages and disadvantages of the process of ascension, and comprehensive comparison of the three performances of the environmental impact, operation maintenance, energy saving, floor area,cost aspects, points out that at present in the construction of the subway by integration obturator advantage.

Keywords : Traditional wastewater discharge system , Vacuum lifting system , Integration airtight sewage lifting device

文献标识码:A 文章编号:2095-2104(201中图分类号[R123.3]

地铁作为城市独立的交通运输系统,具有快速、安全的特点。它作为城市的基础设施,其舒适度成为建设过程中必须考虑的问题之一。污水排放系统是地铁运营中重要的设备系统,它的可靠性、稳定性对地铁环境起着很重要的作用。由于地铁车站处于地下空间,空气流通性差,加之客流量大,使用频繁,如果采用传统的污水排放方式,会导致地铁车站的排水不畅、臭气外溢等环境问题,这些环境因素会影响地铁车站的卫生质量,如何解决这些矛盾,成为设计、建设、运营三方都关注的问题。

地铁车站传统污水提升方式

地铁车站传统污水提升方式采用污水泵房和集水池的形式,一般污水泵房和设置在地铁车站站台层厕所周围。传统的污水提升方式可以分为干式(如图1)和湿式(如图2)。干式排放方式的污水泵通常采用卧式泵,该提升方式的优点是泵的检修方便、便于观察泵的运行工况,其次是技术成熟、管理经验较为丰富。此外,由于集水池容积大,当设备检修时停用时,

不会影响乘客使用公共区卫生间。北京地铁从一号线至十号线,很多污水泵房都采用干式提升方式。由于干式排放系统的泵放置在污水池旁边,增加了建筑面积。而湿式排放方式的污水泵为潜水排污泵,排水泵放置在集水池内,相对减少了占地面积。但是当遇到检修时,这就给工作人员造成了麻烦。

图1传统干式提升系统

Fig.1Traditional dry-lifting system

图2传统湿式提升系统

Fig.2 Traditional wet-lifting system

此外,这两套系统存在共同的缺点,第一,由于污水池都存在检修口,而检修口很难做到绝对密封,集水池中散发的臭气会影响车站的卫生条件。其次,污水在泵房中的停留时间过长,会产生沼气,当遇见明火或其他因素时,会发生火灾、爆炸等安全隐患。此外,由于集水坑中会淤积沉渣,需要定期清理沉积物,这就给清理工作增加了难度。

真空排水系统

地铁车站真空排水系统是利用真空污水提升器和真空污水泵站将分散排放点的污水集中收集排放至真空污水罐内,然后再通过排污泵接至室外压力检查井。对于要求设置化粪池的城市,污水从排污泵排出后进入室外压力检查井,消能之后进入化粪池,再处理达标以后接入附近的市政污水管网。

真空排水系统通常可以分为室外系统和室内系统。地铁车站采用室内真空系统,室外真空系统在此不做介绍。室内真空排水系统解决了传统建筑给排水领域里地下室排污和建筑改造排污难等问题,其主要应用在水资源匮乏地区、交通工具厕所系统、地下空间的卫生间排水系统等场所。室内真空系统的提升原理是依靠真空泵使管道维持负压,污水利用短距离的重力流进入提升器中,当提升器的液位达到设定值时,真空污水提升器会自动启用,将污水抽吸进入真空污水管路中,进而进入污水泵房中的真空罐内,然后通过排污泵将污水提升至室外压力井。提升示意图见图3。整个系统由特制卫生器具、真空污水提升器、密闭管道、真空泵、排污泵、真空罐等设备组成。

图3真空提升系统示意图

Fig.3 Vacuum lifting system diagram

真空排水系统具有很多优点,如整个系统是密闭状态,没有污染物的泄漏,没有检修孔,无臭味外溢,环保程度比较高。真空排水系统有不同的形式,如纯真空式、在线式以及重力流和真空结合式。其中重力流和真空结合式具有一定的灵活性大、设备故障小的优点。

真空提升系统也存在一些缺点,具体如下:首先是整个系统要求很高的密闭性,这对安装施工的质量要求较高;整个系统需要维持真空并及时排水,这就要消耗大量的电能,运行费用大约为密闭式污水提升系统的4~5倍(参见表1);相对于其他提升系统,造价费高出好几倍(见表2性能比较)。

表1各种提升方式耗电量比较

Table1All kinds of ways to upgrade power the consumption of comparison

一体化密闭污水提升装置

一体化密闭污水提升系统是一种新型衍生产品,是一种集污水箱、排水泵、控制阀门、液位计、管件等部分于一体的装置。开发厂家原本用于家庭别墅的污水提升,后来逐渐被应用到其他建筑行业,最近几年里进入到地铁行业中,虽然在我国的应用刚刚起步,但正被越来越多的专家所认可。

根据水泵的放置位置不同,一体化密闭污水提升装置主要分为外置式和内置式。外置式是污水泵、阀门等部件放置在污水积水箱的外侧。厕所中产生的污水重力自流进入集水箱,当集水箱中的液位达到设定高度时,水泵将会自动启动,污水通过管道、阀门压力流排至室外压力污水井。当液位下降到停泵液位时,水泵自动停止。内置式是污水泵内置在集水箱中,这种结构占地空间更小,结构更简单,材料一般为玻璃钢、不锈钢,适合污水流量较小的场所。国内地铁车站通常选用外置式密闭污水提升系统。

图4 一体化密闭污水提升系统

Fig.3 Integration airtight sewage system

这种一体化装置具有很多优点:外置式水泵为干式安装,解决了传统污水排放方式因检修而产生的困难;污水储存在密闭水箱中,臭气由通气管进入排风道或排风井,减少臭气不外溢,不会影响环境卫生; 污水停留时间较短,污染物不会发生淤积,减少沉渣的清理工作;此外,水箱垂直和水平方向都有进水口,这就使得泵房的安装变的更加灵活。

各种排水方案的性能比较

传统污水提升方式、真空污水提升方式及一体化密闭污水提升方式的性能比较见表2。

通过以上的方案比选,可以看出一体化密闭污水提升系统在对环境的影响、运行维护、综合造价等方面较其他提升系统有明显的优势。目前,北京地铁四号线、北京轨道交通昌平线、深圳地铁二号线和五号线以及天津地铁一号线等城市轨道交通均采用一体化密闭污水提升系统。此外,上海很多轨道交通线路将传统污水提升系统改造为一体化密闭污水提升系统。可见其在地铁系统中的应用前景是非常广泛的。

案例分析

现以某地铁车站的新型一体化污水提升系统的设计选择为例进行简要说明

水泵流量的确定

根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2005),建筑物内的污水泵的流量可按生活排水设计秒流量确定,排水设计秒流量按卫生器具排水当量计算。蹲便器9个、小便器5个、洗脸盆7个、座便器1个、污

表2各种提升方式性能比较

Table2Detailed information of Specimens

水池4个。根据公式计算得出污水秒流量为3.57 L/s,计算得出污水泵的流量为20m3/h。

水泵扬程计算

根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006),污水泵的设计扬程为设计流量时的静扬程、管路的扬程水头损失和局部水头损失以及安全水头之和确定。计算得出污水泵的扬程为25m。

污水箱有效容积

按照《地铁设计规范》(GB 50157-2003)的相关规定:卫生间污水泵房集水池的有效容积按6 h污水量计算,污水量按最高日平均时用水量的95%计算。计算得出集水箱的有效容积,进而得出集水箱的容积大小。

确定型号

根据计算出的水泵流量、扬程及集水箱容积,确定水箱的型号。

出图

该车站污水泵房的平面图及1-1剖面图(见图5)。

图5某车站污水泵房平面图及剖面图

Fig.5 A station sewage pump house plan and section

结论

(1)本文通过研究现有地铁不同污水排放系统,初步感知认识了传统污水排放系统、真空提升系统及一体化密闭污水提升系统的系统组成和提升原理,为今后做进一步研究提供了基础。

(2) 本文通过分析比较地铁内不同污水排放系统的优缺点,可以得出一体化密闭提升系统在对环境的影响、运行维护、节能及综合造价较其他两种系统具有明显的优势,为设计选择地铁污水排放系统提供了理论依据。

(3) 一体化密闭式污水提升系统起初是用在别墅、高级宾馆等场所,能够在地铁项目中得到广泛应用,引发出思考,能否将民用建筑中优秀的产品设备应用到轨道交通领域中,是今后需要研究探讨的问题。

参考文献

GB50147-2003 地铁设计规范[S].北京:中国计划出版社,2003.

GB50015-2003建筑给水排水设计规范[S].北京:中国计划出版社,2003.

GB50014-2006室外排水设计规范[S].北京:中国计划出版社,2006

陈浩,梅棋,朱玉平.新型污水提升系统在地铁中的应用.都市快轨交通[J],2010,01(23):108~111.

李学刚.密闭式污水提升装置在地铁中的应用案例分析.给水排水[J],2011,9(37):68~70.

张健,高世宝,章菁.真空便器与真空排水在节水和污水源分离中的应用[J].给水排水,2007,34(2):96~99..

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