污水提升泵范文

导语：如何才能写好一篇污水提升泵，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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外置污水泵的特点：

1、外置泵可以排放含粪便的污水；

2、外置泵气密性较好。检修时内置泵的电机在水箱里面，必须拆开水箱对电机及其他部件 检修，异味散发，容易造成蚊虫的滋生，外置泵电机和水箱分开，检修比较方便；

3、外置泵安全性较高。外置泵的控制装备和水泵一集水箱分开在一个独立的密闭空间，不 会有污水渗进控制器的情况，可有效避免设 备短路或烧坏。

篇2

[关键词]PLC、轮值时间、容差

前言：

城市污水处理就是利用各种设施设备和工艺技术，将污水中所含的污染物质从水中分离去除，使有害的物质转化为无害的物质、有用的物质，水则得到净化。城市污水处理工艺按流程和处理程序划分，可分为预处理工艺，一级处理工艺，二级处理工艺，深度处理工艺和污泥处理工艺，预处理工艺通常包括格栅处理，泵房抽升和沉沙处理。泵房抽升的工作是由污水提升泵站来完成的。

一、工艺原理及主要设备设施

污水提升泵站的作用是将上游来水提升至后续处理单元所要求的高度，使污水可以靠重力流过后续建在地面上的各个处理构筑物。泵站一般由水泵，集水池和泵房组成，集水池的作用是调节来水量与抽升量之间的不平衡，避免水泵启动过于频繁。

保定市银定庄污水处理厂采用的是半地下式泵房，地下部分为集水池，容积为126m3，约为一台水泵5min的排水量。潜水泵直接安装在集水池里，共设4台，三用一备，为不堵塞型潜水泵，扬程式18.5m，流量420l/s，功率100KW，每台泵的出水管均设有止回阀，电动蝶阀和手动蝶阀；总出水管装有一套量程为5000m3/h的电磁流量计一套，流量计前后设有手动蝶阀，另设旁道管，用于流量计检修；集水池上面装有量程为8米的超声波液位计一套，用于测量集水池的液位，系统自动时控制潜水泵的启停，房内装有控制盘用于泵和阀门的远方/就地控制转换及现场操作，房顶装有单梁悬挂式电动起重机一台，用于潜水泵的检修。

二、泵组的运行原则

泵组的运行操作应考虑以下几项原则：第一是保证来水量与抽升量一致。如来水量大于抽升量，上游又没有及时采取溢流措施，则可能淹泡格栅间，甚至使市区地势较低的下水道返水；反之，如来水量小于抽升量则有可能使泵处于干运转状态，损坏设备。第二是应保持集水池高水位运行，这样可降低泵的扬程，提高效率，在保证抽升量的前提下降低能耗。第三是潜水泵的开停次数不可过于频繁，否则损坏电机并降低使用寿命。第四是泵组内每台水泵的投运次数及时间应基本均匀，因为每台水泵的吸水口都对应着集水池内的一部分容积，如果某台泵长时间不投运，集水池内对应部分成为死区，泥沙沉积。

因为三相交流电动机起动快，起动力矩高，起动电流大大高于正常运转时所需要的电流值，有时起动电流可超过系统的容量，会给安全生产造成危害。所以，从安全角度考虑，泵组的运行还应满足以下要求：（1）水泵要保证闭闸启动，即开泵时先开水泵，再开电动阀，停泵时，先停泵，后关电动阀。（2）限制起动电流及电压。（3）每台水泵要有干运转，渗漏，缺相及过载保护。

三、泵组的运行控制

保定市银定庄污水处理厂污水提升泵站的泵组的运行有三种控制方式

1、就地手动控制方式

在这种方式下，潜水泵和电动阀都由就地控制箱上控制按钮来控制其开、停。PLC系统仅对这些设备、液位、流量进行监示，而不能控制。这种方式一般只在调试或维修用。

2、PLC远程手动控制

在这种方式下，操作人员用计算机键盘或鼠标，通过PLC对潜水泵和电动阀进行开、停控制，这种控制方式仅使操作人员不用到现场就可以控制设备，它只是就地控制按钮的延伸或转移，一般用于调试或维修。

3、全自动控制方式

在这种方式下，泵组由PLC按照预先编制的程序，根据集水池的水位和通过计算机设定的工艺参数自动控制水泵的开停台数及开停顺序，维持集水池在一定的水位范围内和4台潜水泵间的工作均衡性，电动阀门和水泵电机是联动的。水泵开启后，电动阀门自动打开，停泵后，电动阀门自动关闭。

4、软起动器及保护

每台水泵的主控电路中均装有一台软启动器，它采用晶闸管（可控硅）来控制起动时的电机端电压，减少了起动冲击电流，降低了加速力矩，使水泵起动时稳定、平滑，增加了设备的使用寿命，另外软启动器具有过热、过流、过压、缺相、相位不平衡等多项保护功能。

为了保证水泵运行的安全性，每台水泵均没有干运转，渗漏和过载保护。

5、控制图

泵站的水位控制示意图

逻辑控制框图

图中，P1、P2、P3、P4为潜水泵；V1、V2、V3、V4为电动阀门；L1、L2、L3、L4是由计算机设定的潜水泵的启动液位；L为集水池液位；ΔL为容差。

四、调试

保定市银定庄污水处理厂于是1996年8月投入使用，1997年年初对自动化系统进行了调试，调试过程中发现泵站的自动运行存在以下问题。

1、集水池液位计量程为4米，而集水池的深度约15米，致使构筑物的一半容积得不到利用，且影响水泵的工作效率。

2、控制水泵停止的液位容差设定范围为0—150cm，偏小，导致水泵频繁启停。

3、水泵运行的轮值时间（也叫均衡时间）为2—8小时，间隔太短，这也导致水泵的频繁启停。

4、液位计为投入式扩散硅液位变送器，易堵塞，长期过压会导致零点漂移，甚至损坏，需经常清洗，由此打乱了泵组自动运行的连续性，且对水泵的运行安全存在威胁（因为液位计故障可能导致泵组全部投运或全部停止）。

为解决以上问题，该厂做了以下几个方面的改造

1、液位计更换为配15米换能器的超声波液位计量程设为8米。

2、在计算机中修改液位计的量程为8米，启动液位设定范围为0—8米，容差范围为0-300cm。

3、在计算机中修改水泵运行的轮值时间为2—48小时。

4、在泵站工艺值班室加装了集水池液位高、低限报警蜂鸣器。

通过以上几项工作，提高了集水池的利用率，也提高了水泵的工作效率，增强了系统及水泵运行的安全性和可靠性。

五、运行与管理

1、正常情况下自动运行，手动时泵站必须有人值守。

2、要保证闭闸启动，停车时先停泵，后关电动阀。

3、当发现水泵电机电流、出水流量或声音异常时，应立即停止运行。

4、所设定的工艺参数不得随意修改。

5、集水池要根据具体情况定期清理。

6、定期检查水泵干运转、温度、湿度、过载保护的自动停车和集水池液位高、低限报警功能。

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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。

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关键词：城市污水处理；节能；措施

中图分类号：TE08 文献标识码： A

引言

节能降耗作为工业建设的重要目标之一，城市污水处理厂节能降耗的手段非常大，基本上包括：优化城市排污工艺设计、提升污水处理管路设计水平、优化污水处理设备选型、提升污水处理日常管理水平等。本文结合城市污水处理情况，分析了城市污水处理厂节能减排的措施。

一、污水处理概述

处理污水在是一个世界性难题。随着全球经济的快速发展，污水处理厂的建设规模越来越大，所产生的能源消耗也越来越多。根据相关统计数据表明，活性污泥处理系统在运行过程中所消耗的能源成本占总运行成本的30%到80%左右。随着全球人口不断增长，处理污物的标准越来越高，污水处理厂的规模也会越来大。受到污水处理厂规模扩张的影响，在未来的15～20年内所消耗的能源成本也将增加20%以上。如何节能降耗，是污水处理厂经营管理首先应考虑的问题，这对于稳定社会、促进经济发展有着极其重要的意义。

二、污水处理厂节能减排的重要性

随着经济发展的不断深入，人们对生态环境保护的认识不断提升，开始将节能减排作为生活和生产过程中的一项重要内容。尤其是在“十二五”期间，国家已经开始将城市污水处理作为环境整治的重要内容，开始对污水处理厂处理效益进行全面提升。污水处理厂的节能减排可以有效降低水资源处理过程中产生的功率浪费，降低污水处理成本。当前污水处理厂在处理城市污水的过程中效益粗放，能源功率消耗非常大，污水运行费用较高，整体处理效果非常不理想。这种高消耗、高成本的污水处理过程直接加重了污水处理厂的经济负担，大大降低了污水处理的质量和成效。因此，污水处理厂必须加强节能减排建设，强化节能减排控制。污水处理厂要以节约、清洁、安全为基础，坚持可持续发展原则，对经济结构和增长方式进行改善，从本质上提升节能减排中资源和成本的控制效益。

三、污水处理厂节能减排的实现方法

（一）城市污水处理厂总图的优化与设计

城市污水处理厂的进水管高程、处理厂最终尾水排放水位一般是前期规划给定的。在城市污水处理厂设计的过程中不能随意的变更。因此，为了更好的降低城市污水提升高程，需要在设计的时候按照排放点水位高程作为基准，最终排放构筑物内的水面高程在满足处理厂尾水排放需要就可以。并且要设法降低工艺线内的水头损失，城市污水处理厂总图的布置要既要紧凑，也要顺畅，最大程度上降低管道输送的长度与迂回次数。城市污水处理厂构筑物间大部分是通过渠道连接的方式。最大程度上减少跌水。在城市污水处理厂水头损失计算的时候要准确有效，按照之前积累的经验使用科学的安全余量。城市污水处理厂的日处理规模基本都大于万立方米每天，如果能降低一米的提升高度，那么可以实现每天电耗降低几万kw・h，这一节能效果是非常明显的。

（二）污泥处理系统设计

污泥处理系统由两个环节组成，即污泥的脱水及污泥的稳定。污泥脱水中使用的设备包括板框压滤机、真空过滤器、带式压滤机、离心机等，各个设备的运行性质优缺点均有较大的区别。真空过滤器和板框压滤机在运行时需要添加铁盐、石灰、铝盐等无机混凝剂。带式压滤机和离心机则需要使用有机高分子絮凝剂。另外，板框压滤机的工作是间歇性的，不连续，操作较为简便，泥饼量较少，但是其缺陷在于生产效率有限。真空过滤机的优点在于运行较为稳定，性能可靠，脱水泥饼性状较为良好，管理方面十分便利，但是其缺陷在于电能的消耗量大。离心机可以处理脱水难度较大的污泥，不会产生臭气，由于其转速较高，设备容易出现磨损老化现象。带式压滤机的生产效率较高，运行较为稳定，能够实现连续运转，且电能的消耗量较小。在脱水设备的应用方面，应根据污泥污水处理厂的及时工艺，生产规模等，合理应用，达到节能的目标。

（三）调节提升泵

污水处理厂在日常运行时，可以很据污水提升泵的规格合理选择泵梯级，保障泵站的出水量实际来水量基本保持一致，提升泵则可以在高水位的状态下启动，运行效率更高。根据城市人口的生活习惯，一般在每天三餐前后的时间段内进水量出现小高峰，可以利用变频调速技术，井中的水位上升至最高位时启动水泵，在保障水泵运行效率的同时，也防止电机频繁启停，给设备带来的伤害，延长电机的使用寿命，使之利用率更高。如果电机受到损坏，可以结合投资资金情况及运行开支，将其更换为效率高且较为节能的电机，其在较小的功率档位即可以实现较大的输水量，实现节能的目标。通过调节流量达到节能的措施，一般的方式有两种，一种是机构调解，另外一种则是运行方式调节。其中机构调节是指如果水量的变化较大，适时开启或者关闭出水闸，其带来的影响是水头损失的增加，但是由于N―Q曲线呈现上升趋势，得到一定的节能的效果。运行方式调节是指合理使用不同数量的提升泵，减少运行时间，实现节能。但是如果属于大型水泵，其在启动时电流较大，需要减少启动的频率。

（四）节能减排管理措施

加强日常管理，可以为污水处理厂节能降耗提供科学化的运行方式。首先是做到对相关设备的定期维修，经常清洗管道，对于泵吸压力突然增大以及水头或吸程逐渐升高或降低时都需要引起重视，及时查明原因。其次是做好负荷管理与水量调度，错开用电高峰，降低峰值负荷；再次是优化运行体系。污水处理厂的主要节能降耗措施之一是要做到运行的合理优化，做到对系统部件进行及时更换，并对更换后所产生的能耗影响进行分析，选择一种合理的优化运行方案。最后是建立完善的激励机制。加大节约意识的宣传力度，鼓励全员参与，制定科学完善的能耗考核指标，做到奖惩分明，充分发挥激励机制的积极效益，实现企业和个人双赢。

（五）调节提升泵

污水处理厂在日常运行时，可以很据污水提升泵的规格合理选择泵梯级，保障泵站的出水量实际来水量基本保持一致，提升泵则可以在高水位的状态下启动，运行效率更高。根据城市人口的生活习惯，一般在每天三餐前后的时间段内进水量出现小高峰，可以利用变频调速技术，井中的水位上升至最高位时启动水泵，在保障水泵运行效率的同时，也防止电机频繁启停，给设备带来的伤害，延长电机的使用寿命，使之利用率更高。如果电机受到损坏，可以结合投资资金情况及运行开支，将其更换为效率高且较为节能的电机，其在较小的功率档位即可以实现较大的输水量，实现节能的目标。通过调节流量达到节能的措施，一般的方式有两种，一种是机构调解，另外一种则是运行方式调节。其中机构调节是指如果水量的变化较大，适时开启或者关闭出水闸，其带来的影响是水头损失的增加，但是由于N―Q曲线呈现上升趋势，得到一定的节能的效果。运行方式调节是指合理使用不同数量的提升泵，减少运行时间，实现节能。但是如果属于大型水泵，其在启动时电流较大，需要减少启动的频率。

（六）污水提升系统节能

污水提升泵是污水提升系统的主要耗能设备。据报道，可通过减小污水提升高度的设计措施，如：采取管道淹没出流，改变出水方式降低水头损失，控制跌水高度等技术，以减小出口处水头损失，可有效降低污水提升高度，节约能耗；在运行管理上，通过水泵电机调速运行，扩大水泵的有效工作范围可解决水泵效率低下的问题。提出可用变频调速技术控制提升泵，能有效降低泵的能耗。特别是对于中、小型污水处理厂，由于不同时段的污水流量不同，如果提升泵的运行参数是固定的，则流量低时提升泵空转，引起能源的浪费。目前变频技术的应用范围越来越广，变频变速技术应用在污水处理厂中取得了明显的效果。实际运行数据表明，使用变频调速设备可使水泵平均转速比工频转速降低20%以上，综合节能效率可达20%～40%。同样情况下，与用阀门调节流量相比，可节能40%～60%。另外，很多中、小型污水处理厂由于使用老式泵，能耗大，效率低，如果采用新式节能水泵代替老式泵，可明显降低提升系统能耗。

结束语

污水处理厂是现代城市不可或缺的机构，其能够对城市污水进行有效的治理，防止污水对城市水源造成污染，有效的改善城市环境。污水处理属于能源密集型行业，污水处理厂在运行的过程中对于能源的消耗量极大，其也直接影响到了污水处理厂的经济效益。因此需要管理人员从各个方面着手进行节能减排的工作。本文仅从一般的角度分析了几项节能减排的措施，在实践的管理中，还需要污水处理厂的管理人员全面掌握污水处理的实际情况，并根据当前的技术水平、资金情况、运行方式、设备性能等制定相应的节能减排方案，在保障处理质量良好的基础上，减少能源消耗，降低运行成本，使带来良好的经济效益及社会效益，优化城市环境，提高城市居民的生活质量。

参考文献：

[1]陈建，李佳宁，陈建军.中小型污水处理厂节能途径及措施探讨[J].能源与节能，2014，09：80-82+99.

[2]王秋生.污水处理厂节能降耗生产控制措施探讨[J].水处理技术，2014，11：122-124.

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关键词：污水泵站；设备选型；泵站清淤

随着城市规模的扩大，污水处理厂与中心城区的距离也不断加大，污水管道的管径、埋深、输送距离都产生了巨大变化，这就对中途提升泵站提出了新的要求。本文以天津市某大型污水泵站（设计流量约8.0m3/s，进水管道埋深约17m）为例，对泵站主要设备的选型进行了探讨。

1水泵选型

正确选择水泵型式是泵站能否正常运行的关键，根据天津市排水泵站的建设及管理经验，在充分调研和分析的基础上，遵循便于管理、运行可靠、满足景观、节省占地要求等原则，就目前使用最多的潜水排污泵、潜水混流泵和立式无堵塞排污泵进行比较。

1.1潜水排污泵

该泵型适用污水泵站，具有如下特点：（1）水安装，安装、拆卸简便；（2）作介质：悬浮的固液混合物，颗粒25～150mm；纤维长度50～400mm；排污性能好：（3）结构采用单流道，污物通过能力强；（4）于55KW水泵带冷却夹套，可带走电机热量，在超低水位情况下仍可安全运行.

1.2潜水混流泵

该泵型适用雨水泵站，具有如下特点：（1）筒式潜水安装，安装、拆卸简便；（2）轮为叶片式，适用于低中流量、低中扬程情况，泵厂一般做到1000口径以内；（3）作介质：清水或物理化学类似于清水的液体，其中不允许含大颗粒、长纤维。

1.3立式无堵塞排污泵

该泵型适用污水泵站且不限制建筑面积的情况，具有如下特点：（1）干式安装，需设置主机房；（2）水泵安装高度需满足水泵汽蚀余量，安装位置较低，并需设置真空引水装置；（3）工作介质：悬浮的固液混合物，颗粒30～200mm；纤维长度50～150mm；排污性能好：叶轮结构采用双流道，污物通过能力强。

1.4水泵选型结论

本工程为大型污水泵站，泵站来水成分复杂、纤维状杂物多，显然潜水混流泵不宜选用。为保证泵站运行安全，可选择潜水排污泵或立式无堵塞排污泵。若安装立式无堵塞排污泵则需设置主机房，导致泵站上部建筑面积大，不符合规划局对泵站建筑面积的控制要求。

综合比较后，潜水排污泵具有明显的优势，该泵型安装简单，使用方便，自动化水平高，可实现无人管理；安装在水下运行，能消除噪音的污染。综合比较后，水泵采用潜水排污泵。

2水泵机组台数

经过对各水泵厂调研，国产品牌潜水排污泵一般为600口径以内，最大流量（4500m3/h（1.25m3/s）；进口品牌潜水排污泵一般为1000口径以内，最大流量（10800m3/h（3.0m3/s）。结合泵站设计规模、单泵排水能力等因素，集水池内安装的水泵机组台数按两个方案进行比选，方案一为安装水泵机组为8台，方案二为安装水泵机组为6台。

2.1方案一（装机8台）

方案一采用国产水泵，单泵流量1.00m3/s，功率185kW，水泵总功率为1480kW，变压器总容量5000 kVA（4×1250kVA）

该方案特点如下：

2.1.1集水池分为四格，每格设连通闸门，检修时可运行6台水泵，可负担设计流量，不影响泵站正常运行；

2.1.2水泵总功率方数值较小，可节省日后泵站运行费用；

2.1.3当水泵机组出现故障时，小流量、多机组的配置方式可提供泵站更高的运行保证率；

2.1.4在日常泵站运行中，小流量水泵更易于进行水泵机组匹配，调度灵活；

2.1.5工程投资较高；

2.2方案二（装机6台）

方案二采用进口水泵，单泵流量1.48m3/s，功率250kW，水泵总功率为1500kW，变压器总容量5000 kVA（4×1250kVA）

该方案特点如下：

2.2.1集水池分为二格，每格设连通闸门，检修时可运行3台水泵，只能担负75%设计流量，影响泵站正常运行；

2.2.2水泵总功率数值较高，泵站运行费用高；

2.2.3当水泵机组出现故障时，泵站运行保证率低；

2.2.4工程投资较低；

2.2.5水泵机组台数对比结论

经过上述分析，方案一水泵采用小流量、多机组的配置方式，具有运行可靠、运行费低等特点，本工程集水池内水泵装机8台，其中2台为变频泵。

3格栅除污机选型

3.1耙齿回转格栅除污机

该类型设备适用雨、污水泵站，具有如下特点：（1）作为细、中格栅，栅条间隙6～100mm；（2）可用于设备宽度4米、深度20米以内的情况；（3）采用不锈钢齿轮和链条，轴承为陶瓷轴承，耐磨、维护量低；（4）为密闭结构设计，有效密闭臭气外溢。

3.2钢丝绳牵引式格栅除污机

该类型设备适用雨、污水泵站，具有如下特点：（1）作为中粗格栅使用，栅条间隙20～100mm；（2）水下无运转部件，维护检修方便；（3）可用于设备宽度4米、深度20米以内的情况。

3.3固液分离机（循环式齿耙清污机）

该类型设备适用污水泵站，具有如下特点：（1）无栅条，由诸多小齿耙相互联成一个大的旋转面，捞渣彻底；（2）作为细中格栅使用，栅条间隙5～15mm；（3）可用于设备宽度3米、深度10米以内的情况；

3.4格栅除污机选型结论

格栅除污机是泵站机电设备中的重要设备，其主要功能负责拦截泵站进水中污杂物、漂浮物，以保证水泵不被杂物堵塞，该设备能否正常运行、降低格栅故障率，是保证泵站良好运行的关键。由于该泵站深度超深，对格栅制造的要求较高，在调研现状污水泵站、处理厂的格栅运行情况后，本工程格栅采用耙齿回转格栅除污机。

4集水池清泥装置

目前，现状污水泵站清挖集水池淤泥没有有效手段、机械，只能在汛期会战中对泵站进行断水、人工清挖淤泥，不仅费时耗力、而且易产生安全隐患。

本工程设计流量大、埋深超深，为保证泵站日常持续运行、减少并尽量避免人工清挖集水池泥砂，按照《室外排水设计规范（2011年版）》（GB50014-2006）中“5.3.11集水池应设冲洗装置，宜设清泥设施”，因此，在集水池中设置清泥装置。

4.1清泥设施工艺流程

集水池沉淀泥砂收集泥砂提升泥砂分离外运

目前，针对排水泵站集水池所用清泥装置尚无定型设备，在调研国内污水处理厂沉砂池所用设备及国外相关经验的基础上，本工程对喷射式提砂装置、气提式砂泵、潜水排砂泵、移动式提砂泵进行比较。

4.2喷射式提砂装置

4.2.1该设备特点如下：

（1）利用中水或经过滤的污水作为水源，经加压泵加压，形成高压水在砂斗底部形成真空、连续提砂；

（2）主体设备位于水面之上，安装、维护简便；

（3）砂水混合液提升不经过泵体，不存在堵塞、磨损问题；

（4）高压水对砂粒具有清洗效果，有效降低砂粒外有机物含量。

4.2.2气提式砂泵

该设备特点如下：

（1）利用鼓风机提供气源至空气提升泵将砂水混合液由低处提升；

（2）主体设备位于水面之上，安装、维护简便；

（3）砂水混合液提升不经过泵体，不存在堵塞、磨损问题；

4.3潜水排砂泵

该设备特点如下：

（1）耦合式潜水安装，安装、拆卸简便；

（2）砂水混合液提升经过泵体，存在堵塞、磨损问题

4.4集水池清泥装置选型结论

该泵站泥砂提升高度需20米，若采用气提式砂泵不满足设备深度比（H/T）的要求；若采用移动式提砂泵，因该泵为抽真空启动，提砂泵安装的位置不满足水泵汽蚀余量。因此，气提式砂泵不符合本工程的需求。若采用潜水排砂泵，砂水混合液提升经过泵体，存在堵塞、磨损问题。另外，考虑到集水池需设置水冲洗装置，为此泥砂提升装置优先考虑利用水源作为泥砂提升，即采用喷射式提砂装置。

5结论

对于大型污水泵站，由于其重要性和特殊性，其工艺布局和设备选型与常规泵站相比也有一些区别，必须结合日常养护管理部门的要求以及当前国内外工艺设备的发展，合理选型，优化布局。

参考文献：

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关键词：地铁 给排水 污水排放方式

一、概述

地铁项目作为一个地下工程，排水方式的研究是个永恒的课题。地铁的排水不同于其它行业的排水主要有以下三点。首先是线路长、废水来源广。其次是地面情况复杂，可控性差。最后是人员密集，危害性大。因此在轨道交通行业中排水的可靠性不仅涉及到到轨道交通的正常运营同时也关系车站及乘客的安全。因此一直以来如何加强排水设施的可靠性，优化排水方案是我们轨道交通人重点研究的方向之一。

地铁的污废水主要来源有车站卫生间的粪便污水、结构渗漏水、冲洗水及消防水、车站出入口及风亭雨水等。目前全国各大地铁采用的排水方案主要是将各种生产污废水分类集中，通过水泵加压排入市政污水管网。粪便污水经处理达标后与一般生活污水一起就近排入城市污水系统。

二、车站污水主要排放方式

地铁车站排污系统是指将地铁车站卫生间中产生的粪便污水及冲洗水通过收集、提升等步骤，经过处理达标后排入城市污水管网的系统。系统一般由末端设备（包括便器、地漏等）、污水收集装置、污水提升系统和管网系统组成。目前运用最广泛的是传统的重力排污系统。但随着近年来国内外对新技术研发和推广力度的不断加大，以及人们对环境卫生标准要求的不断提高，国内出现了一些新型的排污系统，如密闭水箱提升泵站系统、真空排污系统等。这些新型的排污系统均有着各自的特点，并在不同项目的实际应用中表现出了不同的技术优势。

1、重力排污系统

所谓重力排污系统，是指利用污水本身的重力作用，将污水通过排水管收集进入车站内的污水集水池，再通过设置于污水池内的潜污泵将收集的污水提升至室外，并经处理后排入市政污水管网系统。

优点：投资较低，有着成熟的设计、运营经验以及良好的系统稳定性。

缺点：洗厕所耗水量大，节水性能差；排污系统需在车站内单独设置污水集水池、污水泵房，给建筑设计的灵活性造成了一定的制约；站内单独设置的污水池存在臭气外溢、蚊蝇滋生等卫生隐患；水池一般均设置在车站的站台板下，排污泵的维护不便。

使用情况：北京，广州、上海等已经运营的地铁项目中多采用重力排污系统。

2、密闭水箱提升泵站

密闭水箱提升泵站与传统集水池加潜污泵的模式基本相同，不同的是把集水池改为密闭水箱，最大可能的避免了臭气外溢；

优点：相对于传统重力流集水坑模式，密闭性有了很大的提高；水泵采用切割污水泵，切割污水泵能够通过颗粒较大的污水；系统可以很好的解决异味、检修环境、设备稳定性、免除清掏等排水难题；生活污水可以及时排出室外，减小污水在室内停留的时间，对改善室内环境较好；初始投资增加较少。

缺点：提升泵站在建筑结构上需局部下沉一米左右，增加部分土建投资；密闭水箱提升泵站很难破碎诸如手机钥匙等物件。

使用情况：适用于火车站、地铁车站、飞机场、体育场馆等大型公用建筑的地下排水。其通过直径可达100mm，从便器等排水设备中进入的杂物可以无障碍输送。本系统目前在深圳、北京等地城市轨道交通项目中有所运用。

3、真空排水系统

真空排污系统是一个由卫生洁具、真空管路、真空废污水提升器、真空泵站、控制中心等组成的完全密闭的排污系统。真空排水系统通过气动传感原理将箱内真空阀门打开，真空泵使管道内维持-0.60bar的负压，使进入管道的污水处于负压状态，以4m/s 流速吸入真空管道至真空泵站的真空罐中。当真空罐内污水储存达到某一水位时，污水泵自动开启，将污水提升排入市政污水管道。

优点：系统运行稳定、可靠。在便器内污水进入真空泵站之前，经过真空废污水提升器前设置的格栅和检查口，可以有效防止真空泵站被堵塞，系统运行的安全性提高。

缺点：系统采用常规重力便器，与常规重力排污系统相比，初投资增加较多。系统采用常规便器，节水性能不明显。

三、不同方案的技术、经济比较

四、总结

通过对以上几种污水排放方式的分析比较，密闭水箱提升泵站投资约为重力与真空结合式排污系统投资的40%，却能有效的解决异味、检修环境、设备稳定性、免除清掏等排水难题，不会对周围环境造成污染，适用于地铁行业。目前在深圳、北京等城市的地铁中已有运用，综合以上分析和对比，建议在新线建设中设计单位可以考虑采用密闭水箱提升泵站的形式来进行车站的污水排放。

参考文献

[1]《地铁设计规范》（GB50157-2003），中国计划出版社，2003

[2]《建筑给排水排水设计规范》（GB50015-2003），中国计划出版社，2003

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前处理格栅已更换机架型，间隙变成0．5mm，提高污水拦截液位，大大减少了冲击负荷，提高了拦截能力，控制效果显著。

2调节池现状

污水站整体结构为地埋式上下两层，调节池在污水站下层，池底距离地面垂直深度超过9m，且只有1个设备吊装孔。由于调节池池底没有坡度和集水坑，并且无机械搅拌或水力搅拌设施，容易造成大量泥沙的沉积。长期运行后不仅降低了调节池的调节容量，而且容易造成调节池污水提升泵堵塞。另外由于调节池池底深且通风调节差，对调节池的清淤工作会带来很大难度，增加费用和一定的安全风险。调节池污水提升泵安装深度太深，每次检修维护很不方便，而且自藕装置过长，中间绕度大，水泵自藕安装过程中很容易滑出，水泵吊装自藕难度很大。另外调节池污水提升泵老化现象严重，同等条件下污水提升量较以前下降较多，电机工作运转电流也较新泵增大许多，存在一定安全风险。调节池中无曝气系统，因为医院污水中含有大量的氨氮，污水最终出水中的氨氮会大量消耗消毒剂中的有效氯，反应产生一氯胺、二氯胺，大大降低消毒剂的消毒效率，增加了消毒剂的投加成本。同时造成pH值严重偏低，出水pH值频繁超标。

3pH值不达标与药剂投加量大原因分析

之前调节池内无任何水质、水量调节设施(无曝气管网系统)，门诊、病房等综合排水首先经过化粪池、再次进入调节池(水力停留时间约为5．2h)。由于化粪池、调节池内部环境均为厌氧或缺氧状态，在水解细菌、酸化发酵菌、产乙酸菌作用下，有机物经过水解酸化、产乙酸两个阶段，将产生下列现象:(1)含氯有机物中的氨氮经水解酸化反应后被转化为离子态氨氮，氨氮与消毒液中氯气产生化学反应，增加了消毒药剂的投加量，同时造成总余氯超标。二氧化氯发生器产生的混合消毒药剂为强酸性，过量的投加不仅增加了药剂量，浪费反应原料，增加成本开支，还将增加废水的酸碱度［2］，造成出水pH值低于排放要求(pH≥6．5)，目前出水pH值约为6．2左右。为达到排放要求，将投加额外的碱来提升废水的pH值;每处理1吨污水增加费用0．25元，目前药剂大致消耗量如下(处理水量:1400－1500m3/d):即350元～375元。盐酸消耗量:300kg/d，氯酸消耗量:100kg/d，纯碱消耗量:200kg/d。(2)污水中蛋白质、脂肪等有机物质经水解酸化后，引起pH值下降(原水的pH值为7．80，调节池末端出水pH值为7．38)。(3)复杂的大分子不溶性有机物水解为简单的小分子水溶性有机物，污水中总悬浮物的沉降性能改变，影响后续处理的混凝剂投加量及固液分离效率。

4调节池技术改造措施

在地下车库新建污水处理机房，用以控制调节池提升泵及风机，调节池提升泵采用干式离心泵，不仅杜绝了腐蚀问题，而且方便检修，容易维护。设置单独吸水井，及时排出池底沉积的泥砂，保证调节池的调节容量。调节池内设置膜式微孔曝气管网、填料，设备间新增3台鼓风曝气机，对调节池内进行连续曝气，此方法不仅可以对调节池内沉淀的泥砂进行搅拌，确保泥砂由调节池提升泵排出，而且充分的曝气、反硝化可以降低污水中的氨氮50%、COD50%左右，使得后续消毒剂投加量降低，pH值变化微小，将大大降低碱的投加量。使pH值达到排放要求(pH≥6．5)。

5二氧化氯发生器设备更新

原有的二氧化氯发生器已跟不上节能需求，运行的反应釜有效氯气转换率只能达到50%左右，如更换采用整体钛合金整体电加热反应釜，使得主反应二氧化氯产量提升，副反应氯气量减少，从而提升二氧化氯转化率90%以上，减少盐酸、氯酸钠1/3投加量，即每天减少盐酸100kg、氯酸钠33kg，费用在300元左右，使得酸性降低pH值升高，同时又能减少碱的投加。

6二氧化氯的稀释水水源改进

二氧化氯发生器运行需用自来水稀释输送至接触池。每天需25～35吨左右，为了节约水资源减少费用开支，采用处理后的污水稀释输送，通过在出水池末端加装耐腐蚀潜水泵，替代自来水稀释输送，不仅可以增加污水与消毒剂的混合强度，还能提升水质，节约水费开支为110元左右。

7结论

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关键词：污水处理厂；节能；降耗

中图分类号：TE08文献标识码： A

引言

污水问题在各个城市是普遍存在的，随着中国经济的快速发展，城市污水越来越多，污水成分复杂多变，城市污水处理过程复杂，给城市污水处理厂的处理能力带来巨大的压力。随着中国节能减排工作的不断深入，城市污水处理厂作为主要减排的载体，在减排工作中显得尤为重要。对城市污水处理厂的影响进行科学分析，并寻找处理措施对提高污水处理厂的处理效率，减轻社会压力和环境保护压力具有较大的促进作用。

1、污水处理厂的作用

污水处理厂将城市污水进行收集，经过一系列的处理措施，达到排放标准，将其进行回收再利用，既减少净水的利用率，又降低污水排放对水体的污染，对保护水资源和土壤资源和空气污染起到非常重要的保护作用。

a)城市污水处理有利于保护地下水资源不受破坏，污水收集处理后，达到排放标准，污水不再渗入地下水体内，保护了地下水的安全；

b)污水得到治理，不会排放到下游，从而减少了污水对下游土壤及植被的污染，对保护耕地，保护植被起到重要作用；

c) 污水处理后，其中的污染物得到收集，有效地降低了其中污染气体的排放!对减轻空气污染起到一定的作用。然而，城市污水处理厂对环境同样产生不利影响，需要认真对待，采取措施，降低其影响范围。

2、制约污水处理厂能耗的因素

2.1、污水处理厂建设规模与处理量

据统计分析，城市污水处理厂的平均吨水的能耗与水厂的处理规模成反比，特别是日处理量超过5万吨的污水处理厂，其吨水能耗下降较为显著。当设计规模与实际处理量都增大时，在运行中实际处理量往往是低于设计规模的，这样就导致了部分能耗的损失，要想减小这部分能耗的损失，就要尽可能的按照实际处理量进行污水处理厂的规模设计。

2.2、污水处理厂的工艺选择

作为城市高能耗行业之一的城市污水处理行业，其节约能耗已成为城市发展必须解决的问题。采用优化的、合理的、高新的污水处理工艺是污水处理厂必须重视的环节，污水处理厂采用什么样的工艺，除了考虑水质的要求!工艺的先进性与可行性这些因素外，还应考虑所选工艺的合理及简单化，特别要着重考虑运行时的稳定可靠、经济及管理维护方便。

3、节能技术改造

3.1、增设快速浓缩池

随着我国对排水标准的不同提升，目前不仅需要对出水COD进行控制，同时还要控制NH3-N/TP等，而且一些浓缩池所剩余的部分污泥还会释放磷，所以针对这种情况，目前在一些新建的污泥处理厂内，则不再进行浓缩池的设置，这就为后期污水处理的成本增加埋下了伏笔.因为这势必会在污泥脱水时电耗增加，而且药耗量也会上升.所以针对于剩余污泥在浓缩池内停留时释放磷的问题，则需要在利用向污泥内添加絮凝剂来解决，而且这些絮凝剂也不需要再额外购置，其只需将脱水滤液中剩余的部分进行添加即可，这样可以有效的减少污泥在浓缩池内停留的时间，避免了磷的释放，而且也达到了浓缩的效果，这样在污水处理时，其脱水效率也会有较大程度的提高，同时也不用过多的增加药耗，对节约成本起到关键的作用.

3.2、污水提升泵的变频改造

通常在选择污水提升泵时，其都会以最大扬程和最大流量的设计来对水泵的参数进行选择，这就导致使用过程中，水泵则处于低扬程!大流量和低效区的状态下，直接导致耗电量的增加，而且电机极易出现过热的情况。

针对于这个问题，可以通过对水泵的性能曲线进行改变，从而对其效率进行调整，而通过对转速进行调整，可以使水泵趋于高效区内，而且没有能量的损失，运行的效率也处于较高的水平、所以利用变频调速技术对电机进行调速，具有较大的优势，可以说是电机的主流技术之一，对提高电机的效率，降低能耗起到了积极的意义。

利用变频电机的这种节能技术，根据其集水池水位的变化规律，采用智能化节电设备对其污水提升泵进行了变频节能改造，采用多点水位控制，水位探测仪采取多层次水位探测，使水泵电机的转速根据水位高低进行变频调节。设定集水池的水位为H时，变频电机的输出转速为700r/min。对应的变频器频率为45Hz。当进水井水位高于或低于H时，产生一个偏差值，其如果增大（为正），变频电机输出的转速升高，泵的流量越大，水位随之下降；反之，这个值减小（为负）时，变频电机的转速变小，水泵电机的转速降低，进水量持续稳定，节能效果明显。

4、城市污水处理厂节能降耗的途径

4.1、污水提升

污水提升过程中的节能污水提升过程中最为消耗能源的设备便是污水提升泵，其具有很大的节能空间。因而，为减少污水处理厂提升泵房的电能消耗需对其进行节能设计。目前，我国在设计污水厂高程时，数据都偏高，造成提升泵设计扬程也过高，造成电耗量大。根据水泵有效功率的公式 Nu=γQH，我们可发现当γ和Q确定时，Nu和H是成正比例的，因而，当水泵扬程降低后，一定能达到节能的效果。在设计污水厂高程时，要防止多次进行污水提升，以免造成能源的浪费；在布置各构筑物和管线时，要注意其紧凑性，避免拐角，缩短输送距离，可将反应池和沉淀池进行合并，以此来避免水头的损失；进行设计时，要注意构筑物的特点以及构筑物间的关系，尽量节约土地资源，杜绝不切实际的设计。

在污水提升过程中，可引进先进的设备，加强管理，以求实现节能的目的。可采用变频调速技术，优化配置泵站设备，保障水泵运行的质量；选择型号相同的水泵机组，以便于进行维修；可对水泵进行合理的更换，适时地启动水泵，将污水处理工作放在晚上进行。

4.2、污水处理过程中的节能

污水处理过程中的节能主要通过对曝气系统的节能来降低整个污水处理厂的整体能耗量。降低曝气系统的能源消耗需要合理设计曝气系统的规模，在操作过程中要进行合理的控制，从而提高曝气系统的总能效；选择曝气设备时，要充分考虑到曝气设备的供氧能力和调节能力，避免能源的浪费；在进行鼓风机的选择时，要选择变频调速风机，有利于操作的便捷，减少故障，要合理控制风机的风量，以达到节能的效果。

4.3、污泥处理过程中的节能

在污泥处理过程中，减少污泥脱水系统的能源消耗，需要投入适当的高效絮凝剂，严格按照操作章程进行科学的运行。在对设备的选择上，要优选效率高但能耗低的设备，减少设备的磨损率，降低运行费用，从而节约污泥处理系统过程中的能源消耗；充分利用厌氧沼气，通过沼气的燃烧来用于加温、取暖等方面，还可以利用沼气发电来降低电能的消耗。

4.4、其他节能措施

可选择平流沉砂池，避免使用消耗能量大的沉砂池，尽可能用重力来进行排砂；污水处理厂采用节能电灯，建设太阳能设备，充分利用太阳能，减少电能的消耗，提高污水处理厂中设备的工作效率，实现自动化；改进生物除磷工艺，降低药剂的消耗量，减少污水中的含泥量，降低污泥处理的能源消耗。

结束语

随着污水处理厂的快速发展，其高能耗，运行费用高的问题亟需解决。因而，必须改进污水处理技术，完善无数处理设备，加强节能减排工作，提高能源利用率，建设资源节约型社会，促进人与自然的和谐发展。

参考文献

[1]张东方. 探讨污水处理厂的节能降耗[J]. 低碳世界,2013,20:34-35.

[2]杨博,杨长军. 城市污水处理厂的节能降耗[J]. 华北水利水电学院学报,2011,04:148-151.

[3]陈功,周玲玲,戴晓虎,董滨. 城市污水处理厂节能降耗途径[J]. 水处理技术,2012,04:12-15.

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关键词：污水处理厂能耗节能优化运行用电设备

污水处理是能源密集型的综合技术。长期以来,能耗大、运行费用高在一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的建设。能否解决污水厂的能耗问题，合理进行能源分配，已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素。一般情况下，电耗约占污水厂车间生产成本的80％，因此污水厂在保证出水达标的前提下要节能降耗，减少成本的支出，降本增效应重点着眼于优化工艺运行和大型用电设备能耗的较低。

1 污水厂工艺流程

城市生活污水处理厂处理的污水主要是收集住宅和公共建筑的污水。一般采用活性污泥法进行处理，其工艺流程如下[1]：

图 1 工艺流程图

2 污水厂主要构筑物

污水处理厂是为了处理和利用污水，污泥所建造的一系列处理构筑物及设施的综合体。

其主要构筑物有粗格栅、污水泵房、细格栅、初沉池、生物反应池、沉淀池、污泥回流泵房、接触消毒池、污泥浓缩池、储泥池、污泥脱水机房等。

3 优化运行实例

佛山市新之源污水处理有限公司属下现有7家污水处理厂分别是镇安厂、东鄱厂、沙岗厂、城北厂、大沥厂、西樵厂、驿岗厂，污水处理总量8.15×105吨/天，污水处理工艺包括A/O、A/A/O、CASS、UNITANK、氧化沟工艺等。下面是在生产过程中总结的优化运行和节能降耗措施，对于相类似工艺污水处理厂在生产运行中有一定的借鉴作用。

原水提升泵

提升泵是污水处理厂的大型耗电设备之一，它的节能降耗方法有许多种且都容易执行，包括：

3.1.1 合理使用设备台数，避免频繁开、停提升泵

提升泵的启动电流是额定运行电流的数倍，频繁开启不但导致能耗上升，还将降低设备的运行寿命，因此应尽量避免频繁切换提升泵。开启泵应根据提升泵房水位，决定大泵或小泵开启的台数，有变频泵的厂要还要适当调节提升泵频率，避免频繁开停水泵造成电能损耗。

3.1.2 切换水泵

减少切换提升泵的次数固然可以节能。但在实际操作中，切换水泵是必不避免的工作。当某台水泵长时间工作后，由于水泵叶轮的磨损或被毛线、塑料袋等杂物缠绕，泵的效率会下降，水泵瞬时流量减少，其单位处理水量对应的电耗将上升。此时要切换另一台水泵工作，保证处理水量，降低单位能耗。

3.1.3 注意观察提升泵房水位

许多污水厂因市政管道未完善或旱季污水量减少而不能满负荷运行，因此泵池的水位不高。当泵池的水位升到最高时，水泵的瞬时流量较大；水位较低时，水泵的瞬时流量较小。因此，为了降低电耗，尽量使潜水泵在允许的高水位(80%～90%的水位)下运行，这样就降低了泵坑水位与出水池水位的高差，增大了泵的出水量，在节能的同时也消除了气蚀影响；

部分厂提升泵房前有抓斗格栅，如果提升泵房水位低，也有可能是因为抓斗格栅前垃圾过多导致，水量不畅导致。此时应对抓斗格栅进行检查，及时清理垃圾。

3.2粗细格栅的节能

粗格栅位于进水闸门的后面，是污水处理的第一道工序，主要去除污水中的塑料袋、木块等较大的杂物，以保护水泵、搅拌器等设备。细格栅则是去除小布块和塑料袋等较小杂物的主要设备。

格栅的运行控制方式有“水位差、时间继电器和现场手动”三种操作模式。现时各厂的粗细格栅启停均设置为自动，运行间隔时间一般设置为20～30分钟，运行时间为30s～2min。

由于进水水质不稳定，垃圾时多时少，格栅根据时间运行，就有可能会出现垃圾较少，设备空载运行的现象。对此，我们可以通过现场巡检、摄像头观察，或者观察控制电脑中格栅前后液位差，了解到格栅垃圾是否堆积。如果观察到进水垃圾较少，格栅前后的液位相差不大，可以适当延长格栅运行间隔时间和减少运行时间，避免设备空转。

3.3 曝气沉砂池

污水的砂粒，对活性污泥的培养无作用，反而会积聚在生化池，占用空间，降低MLVSS,因此应去除。曝气沉砂池的作用就是去除比重较大的砂粒，兼有撇油功能。由于管网原因，污水厂进水砂量受一定的季节性影响，在雨季时候由于雨水冲刷，含砂量较高。在非雨季进水悬浮物较低，含砂量较少，若含工业废水较少，水面没有漂油的情况下，可以考虑间歇开启曝气沉砂系统，延长抽砂机开启时间间隔，达到节能的目的。

对于鼓风机风量过大的部分厂，如沙岗厂，通过技术改造，可以将鼓风机风量输送到曝气沉砂池，同样也能实现节电。

3.4 搅拌器

搅拌器主要作用是使沉于池底的活性污泥呈翻滚状态，充分与污水接触反应，便于降解有机物和脱氮除磷。

A/O、A/A/O及氧化沟工艺生化池段的搅拌器除了搅拌作用外，还兼有推流的作用。对于这些工艺的搅拌器，一般不能随便关掉节电，否则有可能引起污泥沉积。

东鄱厂二期、城北厂、西樵厂的厌氧段体积较小，每个厌氧池均有两台搅拌器。该池的污泥浓度不高，可以考虑只开一台搅拌器或者采用间歇开启的办法，达到节能目的。

储泥池的搅拌器不应常开，根据脱水机房的工作时间适当开停。

3.5 曝气系统的节能

曝气系统耗电情况分别如下：

表1 曝气系统耗电情况

备注：实际运行过程中，鼓风机和表曝机不是全功率运行。曝气系统月耗电量按鼓风机或表曝机额定功率×系数0.8估算。

由表1可知，曝气系统占全厂用电比例相当大，是全厂节能的关键。

在风机转速一定的情况下，鼓风机的功率随着鼓风气量的增加而上升。因此曝气系统节能最根本的节能措施是控制DO，减小风量。国内许多污水厂都安装在线溶解氧探测设备和变频器来自动控制曝气机的运行。

3.5.1 A/O、A/A/O工艺DO的调节：

对于连续鼓风曝气的工艺，在水量以及水质浓度变化不大的情况下，DO常稳定在变化较小的区间，DO调节操作相对容易。一般控制方式是直接根据DO数值调节，当DO较高，将鼓风机或阀门开度增大调低，DO数值较低，则调高。

通过定时观察中控系统中的DO曲线(DO曲线是一条类似正弦波的曲线)，精细化地控制DO，如图2。当DO处于曲线的下降趋势，即使还没到临界低点，也可以稍微调大鼓风机开度或阀门开度；反之处于上升趋势时，可以减少开度。

图 2 溶解氧时间分布图

3.5.2氧化沟工艺DO的调节：

以西樵厂表曝机的曝气方式为例，该厂共有两条生产线，每条线各有两台表曝机，其中一台是变频，非变频的表曝机额度功率为55KW，变频的表曝机在不同的频率下，耗电量如下表：

表 2 表曝机在不同的频率下的耗电量

注：①功率计算公式：功率=1.732*380*电流

②表曝机设计50HZ满负载时每小时的耗电量应为55度，但由于西樵厂的表曝机并非满负载工作，所以当50HZ时每小时耗电量为40度。

从表2可知，表曝机最高频率时的耗电量是最低频率的耗电量10倍多。变频节能原理是：为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。电机不能在满负载下运行，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费，在压力偏高时，可降低电机的运行速度，使其在恒压的同时节约电能。

因此在DO调节中，在保证DO符合工艺运行参数指标下，应尽可能使表曝机在低频状态运行。

3.5.3 UNITANK工艺和CASS工艺DO的调节

UNITANK工艺的DO调节相对较复杂，因为它必须考虑矩阵运行状态。以东鄱厂二期为例，共有4条生产线，工艺分两组矩阵，两组矩阵的状态虽然错开，但由于共用了鼓风机和空气总管，当矩阵状态切换时，鼓风机压力和管道压力均有所波动，4条线的生化池溶解氧也会发生变化：

（1）当边池停曝气或中池转入厌氧状态时，总曝气池数减少，总风量不变，风压有可能瞬时上升过高导致鼓风机喘振停机，复位风机将产生巨大的启动电流，造成电能损失；即使风机在高压下不停机，其他生产线的生化池的DO也会骤然上升，造成风量即电能的白白浪费。

（2）当曝气池数增多时，又有可能会压力过低，曝气效果下降，导致出水水质变坏。

要避免上述两种情况的出现，调节DO必须关注矩阵状态变化，涉及曝气池数增减的，操作要在变换前1～2分钟进行。调节压力的方法有两种，分别是调整鼓风机开度和曝气管阀门开度。从节能方面考虑，应尽量从调节鼓风机开度着手，因为只调节曝气管阀门开度，强行降低出口风量来降低生化池溶解氧DO，只会造成出口风压阻力大，鼓风机电流上升，有可能还加剧了电能的损耗。

CASS工艺DO的调节与UNITANK类似，同样也要考虑矩阵状态时DO的波动。

3.5.4 曝气量分布对能耗的影响

曝气量的分布是否均衡和稳定也是影响处理效果和能耗的一个重要原因。在曝气系统运行时，由于种种干扰，曝气量的分布会发生变化，比如，一个地方曝气头堵塞，气体流量会减少，同时，也会造成其它地方流量增大，相反，曝气头破损，气体流量会大增，同时会造成其它地方流量锐减。这些都会使生物反应不平衡，处理质量下降。为达到处理效果，不得不调整曝气与溶解氧量，而此时某一点的溶解氧的变化亦不能准确反映生物池的处理状态，使得指标的控制变得不稳定，能耗增加。因此在生产过程中要注意观察曝气效果，看是否有堵塞或破损，情况严重的应及时检修。

3.5.5 AVS（Aeration Volume control System）精确曝气系统

AVS精确曝气系统是一个集成控制系统，旨在为生物处理过程提供精确曝气。AVS可以使各种复杂的供气方案得以实现，间歇曝气、微量曝气、正常曝气、溶解氧分布控制等。帮助用户实现工艺的精细调节，适应各种工艺，并能够随着工艺变化而调整。AVS还可以根据当前需要的曝气量，通知鼓风机主控进行风量调节，防止发生喘震等异常情况，节约鼓风机电耗。

通过该曝气系统技术改造，可以实现曝气系统耗电量比DO手动控制和恒定曝气量(即恒定频率)控制节省约10%以上，降低污水处理厂运行成本6%。精准曝气技术超越了单体设备节能的范畴，以污水厂生化池处理系统作为研究对象，所涉及的领域包括生化工艺、自动控制、流体理学、机械原理等方面。精细控制不仅可以实现节能，更可以为工艺运行提供更加丰富的调节手段，代表了当今水处理行业的技术发展方向，具有重大的社会和经济效益。

3.6 污泥浓度对能耗的影响

一般地说，生化池的污泥浓度越高，水压越大，曝气需要克服的阻力越大；另外，由于参与污水活性污泥处理的是以好氧呼吸的好氧菌为主体的微生物种群，即MLSS越高，意味着维持生物菌种生存所需的溶解氧也相对增多，能耗将会上升。

因此在工艺调节允许的范围内，适当降低MLSS，可以达到节能的目的。

3.7 污泥回流

对于A/O、A/A/O及氧化沟工艺，外回流系统中均设有变频的回流泵。在满足生产，而且不影响出水水质的情况下，宜通过变频采用较小的回流比来节能。但必须指出，采用降低MLSS节能和采用较小回流比节能存在一定的矛盾，因为降低MLSS后，回流系统的MLSS也相应降低，此时是必须增加污泥回流量的。污水厂可以根据水量和污泥浓度，归纳总结选择合适的回流比。

3.8 脱水系统

(1)提高脱水机进泥浓度，能使污泥脱水机高效运行。提高污泥浓度方法有：加强污泥储泥池浓缩、提高二沉池的提拔阀。

(2)污水厂的脱水系统均有储泥池，储泥池的污泥通过剩余污泥泵抽取。若不注意剩余污泥泵的开启时间，长时间地开，当储泥池的水位已满，剩余污泥将通过溢流管溢流，重新返回进水口或生化池，这样就造成了电能的白白浪费。

(3)脱水机冲洗时，设备仍处于空转状态，应尽可能缩短冲洗时间，节省电能和自来水。

(4)根据具体的污泥处理任务配制脱水絮凝剂，隔夜放置的剩余絮凝剂第二天药效降低，而且容易凝结成块状，脱水效果变差，造成浪费。另外，絮凝剂溶解时药和水的配比要合适，避免出现絮凝剂未完全溶解而进管的现象。

3.9 消毒系统

消毒剂：污水厂可以针对各自的水质特点，通过实验对比分析找出较经济的合格投加量。平时在保证出水粪大肠菌群达标的前提下，尽量减少投加量。

4 结语

通过对新之源公司各污水处理厂在生产运行过程中的实例分析，提出污水厂在节能降耗方面的优化运行方案及措施：根据进水水质和垃圾多少，合理控制格栅运行时间，避免设备空转；避免频繁开、停提升泵，适时切换水泵，尽量使潜水泵在允许的高水位(80%～90%的水位)下运行；间歇开启曝气沉砂系统，延长抽砂机开启时间间隔；在控制工艺参数时尽量减少使用搅拌器台数或者采用间歇开启的办法；工艺调节允许的范围内，适当降低MLSS，选择合适的回流比，可以达到节能的目的。曝气系统节能最根本的措施是控制DO，减小风量，曝气量的分布是否均衡和稳定也是影响处理效果和能耗的一个重要因素，建议有条件的污水厂可以通过技术改造， 实行AVS精确曝气系统精确调节DO，从而达到更理想的节能效果。

篇10

关键词： 金平 污水处理改良型Carrousel氧化沟

中图分类号：TE08文献标识码： A

1、工程方案

a、工程规模

一期（2013年）：0.8万m3/d，二期（2020年）：1.2万m3/d ，总变化系数Kz=1.6

b、设计进水水质

根据业主提供的水质基础资料及《金平县城市污水处理厂及配套管网工程可行性研究报告》及批复，本工程设计进水水质确定为：

BOD5=130mg/LCODcr=250mg/LSS=180mg/L

T-N=30-35mg/L T-P=4mg/LPH＝6~9

c、设计出水水质

污水厂出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级标准的B标准，即

BOD5≤20mg/LCOD≤60mg/L SS≤20mg/L

T-N≤20mg/LNH3-N≤8mg/L T-P≤1mg/LPH6~9

d、污水处理厂厂址

拟建污水处理厂位于云南省红河州金平县城规划区末端，金平河西岸的双金桥附近，紧靠金平县城至金水河口岸的公路旁东侧。厂区总占地面积约21.12亩，同时考虑长远规划，预留了二期（2020年）1.2万m3/d规模控制用地。绿化率43.92%。

e、尾水排放水体

污水厂尾水就近排入金平河。

f、污水、污泥处理工艺方案

根据可研报告的方案比选及可研报告的批复文件，污水处理方案按改良Carrousel氧化沟生物脱氮除磷工艺进行设计。污泥处理方案推荐按机械带式浓缩脱水一体机进行设计。

g、主要生产构筑物

节流井、粗格栅及提升泵房、细格栅渠及旋流沉砂池、改良Carrousel氧化沟、加药间及鼓风机房、紫外线消毒渠、污泥储池及回用水池、污泥脱水间。

h、设备选型

污水处理生化池的曝气机、潜水搅拌机和潜水泵、紫外线消毒设备、污泥脱水系统设备拟从国外进口，其余设备采用国产优质产品。

i、运行管理

采用国内外先进的PLC计算机系统进行自动控制和管理。控制系统由中心控制室和现场PLC子站组成。

2、方案特点

a、工艺方面

・推荐改良Carrousel氧化沟污水处理工艺，其技术先进成熟、处理效果好、出水水质稳定、运行稳妥可靠、灵活性强、操作维护管理简便、运行成本低、投资省。

・污泥处理采用技术先进的机械带式浓缩脱水一体机，不设重力浓缩池，避免磷的厌氧释放，确保生物除磷效果，同时减少了占地面积。

・工艺流程中不设初次沉淀池，节约占地。

b、设备选型

・污水泵、污泥回流/剩余泵采用潜污泵，可靠性高，维护工作量小，寿命长，且效率高。

・曝气采用先进的爱尔氧曝气搅拌一体机，可根据池内溶解氧的情况调节运行方式，运行能耗低。

・污泥浓缩脱水机采用一体化带式机，具有脱水效果好、运行能耗少、价格低等优点。

c、总平面布置

・厂区功能分区明确、布置紧凑、管理方便、占地面积小。

・进、出水方便、工艺流程顺畅、管道迂回少、水头损失小。

・全厂绿化面积43.92%，污水厂四周围墙边设有绿化隔离带，污水厂对周围环境影响较小，通过厂区环境和绿化设计，使污水厂成为一个园林式的工厂。

3、地震设防烈度

本工程所在地为云南省红河州金平县，地震设防烈度为7度。

4、防洪标准

本工程位于藤条江的一级支流金平河旁，防洪标准按高于50年一遇洪水位标高（1148.10m）设计场地高程为1154.00m。

5、工程合理使用年限

本工程根据国家有关规范、标准，合理使用年限为二十五年。

6、设计范围

本工程项目设计范围：污水处理厂1座和约30.19km配套管网系统。

污水处理厂包括围墙范围内的污水处理、污泥处理、尾水排放及其它附属构（建）筑物。城区配套管网包括金平河两岸截污干管（含一座厂外提升泵站）及河西城区二级管网。

7、工艺流程分析及说明

（1）方案工艺流程

根据改良型Carrousel氧化沟工艺的特点，预处理不须设初次沉淀池；根据建设部《城市污水处理》(JB99-103)中有关条文规定，污水经二级处理后应消毒后方可排放。本工程设有消毒紫外线消毒渠。

针对T-P出水指标，在设计中考虑了投加Fe+盐进行化学辅助除磷的工程措施, 加药装置设于加药间内，投加于氧化沟出水管。

（2）工艺流程阐述

城市污水首先经过节流井，再自流至进水泵房前的粗格栅，由提升泵房抽升后送至旋流沉砂池，池前的进水渠道上设置反捞式细格栅，以保证后续处理构筑物的正常运行。以上部分主要去除水中的悬浮物或漂浮物以及砂粒，为污水的预处理阶段。

污水经沉砂后配水到改良型Carrousel氧化沟，该池由预反应区（选择区），厌氧区，兼氧区和主反应区组成。回流污泥泵和剩余污泥泵安装在氧化沟出水端的污泥井内。污泥回流至选择区。出水经沉淀池泥水分离后直接进入紫外线消毒渠消毒后，排入金平河。剩余污泥由泵送入储泥池，然后进入污泥浓缩脱水机房进行机械浓缩脱水、泥饼外运、卫生填埋。

8、构筑物及设备选型

(1) 粗格栅及提升泵房

机械粗格栅按驱动方式分为臂式、链式、钢索牵引式和回转式。本工程推荐采用回转式格栅除污机系列的反捞式格栅除污机，其特点是构造简单，运动部件位于地面，维护简单，运转稳定可靠。

进厂污水需经提升至处理系统，处理后重力排放。污水提升泵选用潜污泵，湿式安装，因其具有节省土建费用、安装方便、操作简单、运行可靠、易于维护等优点，故推荐采用潜水泵形式。泵房为矩形。

(2)沉砂池

沉砂池主要去除污水中密度为2.65t/m3、粒径大于0.2mm的砂粒，使无机砂粒与有机物分离开来，便于后续生物处理。

沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。平流式沉砂池具有构造简单，处理效果较好的优点；竖流式沉砂池处理效果一般较差，而且仅适用于规模很小的污水厂；曝气沉砂池通过向池中鼓入空气而产生旋流，使砂粒间产生摩擦作用，可使砂粒与悬浮性有机物得以分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于砂粒和有机物的分别处理和处置；旋流沉砂池是通过机械搅拌产生水力旋流，使泥砂和有机物分离，以达到除砂目的。四种形式沉砂池有各自不同的适用条件，其选型应视具体情况而定。从效果看，曝气和旋流式要优于平流式和竖流式，由于本工程二级处理采用改良型Carrousel氧化沟工艺，其对预处理部分无特殊要求，为避免增加设备，减少运行管理工作量，本设计推荐采用旋流沉砂池。

沉砂池进水渠道上设置的细格栅有弧形、齿耙式、阶梯式、转鼓式等形式，虽然转鼓式细格栅具有过水断面大、栅条间隙小等优点，但考虑到价格较贵，故本次设计推荐采用齿耙式细格栅，栅条间隙采用4mm。

(3)氧化沟

氧化沟是污水处理厂内的主体构筑物，改良型Carrousel氧化沟采用选择区、厌氧区、缺氧区和主反应区组合后在一起的跑道形水池。表面曝气，充氧动力效率为2.1kgO2/kw.h。

(4)沉淀池

沉淀池选用周边进水周边出水辐流沉淀池，根据池径选用中心传动刮泥机。

(5)消毒

城市污水经二级处理后，水质改善，但仍可能含有大肠杆菌和病毒。根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)，污水处理厂出水粪大肠菌群须小于10000个/L。因此，排入受纳水体前需消毒。消毒选择经济适用的紫外线消毒。