城镇污水量处于逐年增加的状态,若未给予有效处理,将会危及水源生态,甚至会威胁人们饮水安全。加强污水整治,成为生态保护的重要任务。相关单位应增加水体整治资金,积极引入泵站,发挥泵站的污水处理功能。21世纪初期,国内全面引入了一体式泵站,以此改善城市水管系统,增强污水处理的高效性。因此,研究一体式泵站的构造与设计方法,具有较高的社会价值。
1、一体式泵站概述
1.1应用现状
当前一体式泵站拥有数十年的运行历程,技术层面逐步完善。要想深层次挖据泵站功能,需加强泵站系统研发,以维持城镇的治污能力,有效防控污水影响。-体式泵站建造时,系统施工时间较短,作业流程简明,工艺操作易学,多数装置均采取工厂预制加工形式,现场仅需进行各部件组装施工。部件安装过程具有较强的生态性,不会形成施工干扰问题。
1.2 一体式泵站组成
一体式泵站含有多个组成,包括井筒、水泵、传感设备等。一体式泵站表现出较强的水源供应优势,能够增强污水处理的有效性。泵站简体是污水汇聚的关键程序,需长时间埋设于地下位置,简体生产对材质要求较高。多数情况下,使用优质玻璃钢材料,利用计算机控制方法,从内衬、结构、防护三个方面进行简体结构设计。潜污泵作为泵站的重要组成,主要使用HT250型号材料:多数采取立体耦合型安装方式。格栅程序是保持泵站运行能力的基础装置,需给子有效清洁处理,防止出现堵塞问题。电气控制程序,用于控制泵站各个功能,可从泵站状态、定时运行等方面进行泵站控制。
1.3 一体式泵站的性能优势
一体式泵站的整体规格较小,内部有效空间较大。泵站设计使用了先进抗腐蚀用料,融合流体力学设计理念,表现出优异的输排流态,可降低输排堵塞问题,能够自主清洁泵内结构。泵站设计质量轻便,造价较低。此泵站可用于水泵监控程序,以此控制水泵监管的运维支出。一体式泵站拥有优异的功能集成性,能够进行远程监管,保证远距离数据传输的完整性,可自行生成运行报表。泵站运行期间,不会产生污染气体,具有较高的环保技术优势。
2、一体式泵站的设计要点
2.1设计理念
混拌设计是治理污水的关键流程,在污水内部添加一定量的混凝剂,配合实时混拌处理,直至出现汞花,方可暂停混拌操作。积淀设计在混拌工序后,在积淀池内存储城镇污水,进行沉淀处理。沉淀过程能够分离架质与水体,分离完成去除沉淀物,保存纯净水体。滤清设计处于沉淀工序后,致力于去除污水中含有的毒害成分,需进行多次处理,直至水体清洁。消毒设计泵站除污的最后程序,全面消毒水体,消毒完成可再次用水。由此发现,一体式泵站拥有完整去污流程,各流程处于有序连接状态,能够保证污水的整治质量。
2.2 确定设计方案
系统设计以排灌融合位置为主,保证自排、提水名功能的融合质量,将泵站与闸站进行一体设计,增加结构布局的紧凑性,以此优化泵站结构。泵站进行扬程设计时,应参考水泵固定扬程参数,顺应污水输排的各项要求。在成本允许的情况下,尽量选用高新水泵设施,以保障泵站的运行能力。泵型确定后,全面考量污水整治实况、一体泵站功能等因素。比如,部分区域拥有较高的补水要求,应选用汽浊优异的水泵类型:部分位置污水整治任务艰巨,需选用输排能力较强的水泵。排水位置设计时,不可进行急弯设计,以防止出水过急、雍高、能耗大等问题。输水设计应尽量选用环保材料,以强化泵站运行的清洁性。融合简洁结构的设计理念,增强施工操作的便捷性。
23雨水泵站设计要点
雨水泵站整体设计,需前期收集周边资料,保证设计资料的完整性,全局掌握工程特点,保证雨水泵设计符合城市需求,积极展现雨水泵站的使用价值。
(1)合理选定雨水泵站位置。关注雨水泵站的设计位置,加强城市布局、基建设施使用,保证雨水泵站设计符合城市设施的建设需求,与城市规划相符。针对市政雨水泵站,应结合市政具体规划需求,综合选定雨水泵站、输水管线的具体方位。在工厂周边设立的雨水泵,厂内、厂外均可设立雨水泵站。
(2)测定厂站地形。测定厂站地形特点时,参照1:500的比例进行地质测量。测量区域需参照泵站、周边建筑的具体占地规格,保证测量结果的全面性。多数情况下,测量区域应高于4倍泵站的运行范围。以管道中心为方向,管道各边选出25m的测定范围,综合给出雨水泵的输水线路,准确设定雨水管线的勘测区域。
2.4 污水泵站设计要点
设计污水泵期间,应保障泵站布局设计的合理性,增强泵站运行能力。污水泵设计的注意事项如下。
(1)项目施工方案应积极参照污水处理项目的实际规格、污水处理能力等因素,结合区域内的污水处理需求,设定污水泵的各项参数。
(2)全面核实工业区的污水管网各项参数,比如,整体规模、控制规模、详细规模等。参照项目污水整治需求,给出具体污水泵的设计方案。
(3)针对污水泵的道路坡度、疏水流向,合理规划污水排放方向,尽量使用重力流设计方法。加强泵站数量控制,参照项目周边的污水排放实况,有效设定泵站位置与个数。
3、一体式泵站的应用特点
3.1 应用特点
各类设施均采取前期生产形式,运至现场进行现场组装。相对而言,一体式泵站从初期设计至后期施工各个流程,均表现出操作简便性、效用性较高等特点。泵站施工成本较少,相比一般泵站,一体式泵站可减少两成的施工支出,可有效优化泵站施工的资金压力。泵站施工期间,引入了信息管控程序,可高效集成操作程序,无须人员看守,能够控制用工成本,保证施工安全。一次投入施工后,可长期运行泵站,表现出较强的节能性特点。在泵站设计期间,可结合各工程需求进行泵站设计,保证泵站适用性。
3.2 融合 PLC 控制的泵站应用
泵站控制程序的主控单元含有控制器、液位检测、人机操作、远程监管等多个单元。主控制单元用于收集水泵运行的各项数据。液位检测单元可实时获取液位信息。人机操作单元可掌握水泵运行状态,准确设计相关参数。远程监管单元的设计,有助于人员进行泵站管理。泵站控制如图1所示。
(1)主控制器。主控制单元可有效采集I/0单元的监测信息,结合组态控制方式进行泵站控制。主控制设备选用PLC,主机单元的型号为“CPU224”。此单元控制节点中,有10个点用于信息输出,14个点进行信息输入,配置单组 RS-485 的通信接口,能够进行PPI、MPI各类通信。整体结构较为完整,单元运行能力较强,组成形式具有灵活性,操作方式较为便捷,信息传输高效,各项参数可达到泵站控制的各项要求。
(2)液位检测。液位检测程序的关键部件为“液位监测传感设备”,用于测量液位变动情况,如实反馈信号。实践中,可使用静压式类型的传感设备,全面监测水位、简内液位各项参数,将监测结果回传至控制程序。静压测量过程:将液位传感设备放置于被测液体内部,传感设备将会受到的水压为,式中,P表示变送设备实际承受的水压,p用于表示液体密度,g表示项目所在区域的重力加速度,表示液面标准气压,表示变送设备沉浸液体的深度。利用导气不锈钢装置,在传感设备内部引入液体压力,再连接液面标准气压与传感设备内部压力,以化解传感设备背侧的气压,使传感器监测到压力参数,以此获取传感器在液体中的位置。
系统调试期间,利用人机操作程序的触摸屏,准确获取补水液位参数、简体运行的初始液位等参数。系统运行期间,PLC能够持续监测简体、补水湖面各个位置的液位参数,由传感器进行信息反馈,与初期设定参数进行对比。当水位参数不大于湖面、水位高于简体初始液位时,同时运行两组水泵。如果一组水泵存在质量问题,需暂停水泵,运行备用水泵。当补水液位高于初期设计参数,此时,水泵暂停运行时,需重新进行信息监测。(3)远程控制。人机操作单元是泵站远程监控的关键,能够监测泵站的运行状况、反馈泵站运行状态,显示泵站操作人员,动态呈现水泵程序的重要参数变动过程,便于巡检人员实时获取水泵运行情况。模块开发后,表现出功能完整、操作便捷、可视性优势、运维便捷等优势。利用CPU程序,使用驱动程序补充系统所需的通讯协议,组建成联动通讯程序。结合系统真实运行情况,有效掌握控制程序的设备运行状况,准确设计设备各项参数,创建数据变量,给出人机操作程序,确保动态监控的全面性。控制程序中添加了各组泵站的控制按钮,比如,启停键、功能切换键等。远程操作程序,可使用控制箱自主控制各类系统信号。一体式泵站内置的控制程序,设有通信接口,能够利用交换设备进行信息传输,将信息传送空旷无人、网络覆盖不全的位置。
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