玻璃用应的中钢一体化泵站在市政污水提升中的应用

一、产品概述

1. 定义与原理
   • 玻璃钢一体化泵站是一种集成式的污水提升设备，主要由玻璃钢筒体、潜水泵、格栅、管道、阀门、控制系统等部分组成。其工作原理是通过泵站内的潜水泵将污水从较低的位置提升到较高的位置，以便污水能够在重力作用下继续在市政污水管网中流动。例如，当城市地势较低区域的污水无法依靠重力自流进入污水主干管时，一体化泵站就能发挥作用，将污水提升输送到合适的高度。
2. 玻璃钢材质优势
   • 耐腐蚀性强：
     • 市政污水成分复杂，含有各种腐蚀性物质，如酸、碱、盐和有机物等。玻璃钢材质对这些腐蚀性物质具有良好的耐受性。其树脂基体能够阻止化学物质的渗透，玻璃纤维增强材料则进一步提高了抗腐蚀能力，确保泵站在长期接触污水的情况下不会轻易被腐蚀，延长了设备的使用寿命。
   • 轻质高强：
     • 与传统的混凝土泵站相比，玻璃钢一体化泵站重量较轻。这使得它在运输、安装过程中更加方便，减少了施工难度和成本。同时，它的强度却很高，能够承受外部土壤压力、地下水浮力以及内部污水和设备的重量，保证泵站的结构稳定性。
   • 密封性好：
     • 玻璃钢一体化泵站的筒体采用整体成型工艺，没有缝隙和焊接点，避免了污水泄漏的风险。良好的密封性对于防止污水渗漏到地下，污染土壤和地下水至关重要，符合环保要求。

二、结构组成

1. 玻璃钢筒体
   • 筒体设计：
     • 筒体一般为圆筒形，这种形状在力学性能上具有优势，能够均匀地承受外部压力。筒体的壁厚根据泵站的尺寸、埋深和所承受的压力等因素设计，通常在 8 - 20mm 之间。其内部表面光滑，减少了污水中杂质的附着和对设备的磨损。
   • 进出口设计：
     • 筒体上设有污水进口和出口。进口处通常安装有格栅，用于拦截污水中的大块固体杂物，如树枝、塑料瓶等，防止其进入泵体，损坏水泵。出口则与压力管道相连，将提升后的污水输送出去。进口和出口的管径根据污水流量和流速要求确定，并且要考虑与市政污水管网的衔接。
2. 潜水泵
   • 选型与性能：
     • 潜水泵的选型主要根据污水流量、扬程、介质特性等因素确定。在市政污水提升中，流量范围一般从几立方米每小时到数千立方米每小时不等，扬程则根据实际提升高度确定。潜水泵通常采用耐腐蚀材料制造，如不锈钢或具有特殊涂层的铸铁，以适应污水的腐蚀性环境。
     • 为了提高可靠性，泵站内一般会配备多台潜水泵，采用一用一备或多用一备的运行模式。当一台水泵出现故障时，备用泵能够自动启动，保证污水的持续提升，避免污水溢流。
3. 格栅系统
   • 格栅类型与功能：
     • 格栅分为粗格栅和细格栅。粗格栅的栅条间距较大，一般在 10 - 50mm 之间，用于拦截较大尺寸的杂物；细格栅的栅条间距较小，通常在 1 - 10mm 之间，主要拦截较小的固体颗粒，如纸片、纤维等。格栅的拦截效率高，能够有效保护后续的水泵和管道系统。
     • 格栅系统可以是手动清理型，也可以是自动清理型。自动清理格栅通过机械装置定时或根据液位差自动清除栅渣，并将其收集到渣斗中，方便后续的处理。
4. 管道与阀门系统
   • 管道布置：
     • 泵站内的管道包括污水进水管、出水管、连通管等。进水管将污水引入泵站，其布置要考虑污水的来流方向和流速，尽量减少阻力。出水管则将提升后的污水输送到市政污水管网，要根据管网的压力和高程要求确定管径和坡度。连通管用于平衡泵站内不同区域的液位，保证水泵的正常运行。
     • 管道材料一般也采用耐腐蚀的材料，如玻璃钢、UPVC 等。管道的连接方式有法兰连接、承插式连接等，要确保连接紧密，防止泄漏。
   • 阀门配置：
     • 阀门主要用于控制污水的流量和流向。在进水管和出水管上通常会安装闸阀、蝶阀等，用于检修时截断水流。止回阀则安装在出水管上，防止污水倒流。阀门的选型要根据管道的管径、压力和介质特性等因素确定，并且要保证阀门的密封性和可靠性。
5. 控制系统
   • 控制方式与功能：
     • 控制系统是玻璃钢一体化泵站的大脑，它可以实现自动化控制。通过液位传感器实时监测泵站内的液位，当液位达到设定的启动高度时，控制系统自动启动潜水泵，将污水提升；当液位下降到停止高度时，水泵停止运行。同时，控制系统还能对水泵的运行状态进行监测，如电流、温度等，一旦发现异常情况，及时报警并采取相应的措施，如切换备用泵。
     • 控制系统还可以实现远程监控功能，通过通信模块将泵站的运行数据传输到远程监控中心，管理人员可以在办公室或移动端随时查看泵站的运行状态，如液位、流量、水泵工作情况等，方便进行管理和维护。

三、安装流程

1. 安装前准备
   • 场地准备：
     • 首先要确定泵站的安装位置，根据市政污水管网的规划和实际地形地貌进行选址。安装场地要平整，确保泵站能够垂直安装。对于埋地式泵站，要开挖合适的基坑，基坑的尺寸要比泵站筒体的外径大一些，一般每边留出 0.5 - 1 米的工作空间，并且要考虑基坑的深度，保证泵站的埋深符合设计要求。
     • 在基坑底部要铺设一层砂石垫层，厚度一般为 10 - 30cm，用于均匀分布泵站的重量，防止筒体沉降。同时，要做好基坑的排水工作，避免地下水影响安装。
   • 设备检查与配件准备：
     • 在安装前，对玻璃钢一体化泵站的各个部件进行检查，包括筒体是否有损坏、潜水泵的性能是否正常、格栅是否灵活、管道和阀门是否配套等。检查控制系统的电气设备是否完好，线路是否连接正确。同时，准备好安装所需的工具和材料，如起重机、电焊机（用于管道连接等）、密封材料、螺栓等。
2. 泵站安装步骤
   • 筒体安装：
     • 使用起重机将玻璃钢筒体缓慢地吊入基坑内，在吊装过程中要保持筒体的平衡和稳定，避免碰撞。将筒体放置在砂石垫层上，调整筒体的位置和垂直度，使其符合设计要求。垂直度偏差一般不超过 0.5% - 1%。
   • 设备安装与管道连接：
     • 在筒体内安装潜水泵、格栅、管道和阀门等设备。潜水泵要安装在基座上，并且要保证泵体的轴线与管道轴线一致，连接紧密。格栅要安装在进口处，固定牢固。管道连接要按照设计要求进行，采用合适的连接方式，如法兰连接时要保证法兰面平行，螺栓拧紧均匀。
   • 控制系统安装与调试：
     • 安装控制系统的电气设备，包括控制柜、液位传感器、电机保护器等。将电气设备按照电路图进行接线，确保接线正确、牢固。在安装完成后，对控制系统进行调试，检查液位控制功能、水泵启停功能、报警功能等是否正常。
3. 回填与收尾工作
   • 回填土施工：
     • 在泵站安装完成并检查无误后，开始进行回填土施工。回填土要分层进行，每层厚度一般不超过 30cm，并且要采用合适的夯实工具进行夯实，确保回填土的密实度。在回填过程中，要注意避免对泵站筒体和管道造成损伤。
     • 靠近筒体的回填土要选用细颗粒土，如砂土或粉质粘土，防止大颗粒石头等对筒体造成破坏。同时，要在筒体周围设置一定厚度的柔性材料保护层，如土工布等，进一步保护筒体。
   • 地面设施安装与清理：
     • 在地面上安装泵站的附属设施，如检修孔、通风管、井盖等。检修孔要便于人员进出泵站进行维护和检修，通风管要保证泵站内有良好的通风条件。最后，清理施工现场，将剩余的材料和工具清理干净。

四、运行与维护

1. 日常运行监测
   • 液位与流量监测：
     • 通过液位传感器和流量监测设备，实时监测泵站内的液位和污水流量。液位的变化反映了污水的进出情况，流量数据则用于评估泵站的运行效率。管理人员可以根据这些数据及时调整泵站的运行参数，如水泵的启停频率等。
     • 定期对液位传感器和流量监测设备进行校准，确保数据的准确性。如果发现数据异常，要及时检查传感器是否损坏、管道是否堵塞等情况。
   • 设备运行状态监测：
     • 利用控制系统对潜水泵、格栅、阀门等设备的运行状态进行监测。监测内容包括水泵的电流、温度、振动情况，格栅的运行频率和清理效果，阀门的开度和密封性等。如果发现设备出现异常，如水泵电流过大、温度过高或格栅堵塞等情况，要及时采取措施进行处理。
2. 定期维护措施
   • 设备保养与检修：
     • 定期对潜水泵进行保养，包括更换润滑油、检查叶轮和密封件的磨损情况等。对于格栅，要清理栅渣收集装置，检查格栅的机械部件是否损坏，如链条、链轮等。阀门要定期进行开闭操作，检查其灵活性和密封性，如有必要，更换密封垫片。
     • 每季度或每半年对泵站进行一次全面检修，检查筒体是否有渗漏、管道是否腐蚀或变形、控制系统的电气设备是否老化等情况。对发现的问题及时进行修复或更换部件。
   • 清理与防腐工作：
     • 定期清理泵站内的污水沉淀物和杂物，保持泵站内的清洁。对于筒体和管道的内表面，可以采用化学清洗或高压水冲洗的方式进行清理。同时，要注意检查玻璃钢材质的表面是否有腐蚀迹象，如发现有轻微腐蚀，可以采取防腐措施，如涂抹防腐涂料等。
3. 故障处理与应急措施
   • 常见故障处理：
     • 水泵故障：如果水泵出现故障，如电机过载、无法启动等情况，首先检查电源是否正常，然后检查电机和泵体是否有损坏。如果是电机过载，可能是叶轮堵塞或轴承损坏等原因，需要清理叶轮或更换轴承。如果水泵无法启动，可能是电气故障，如线路断路或接触器损坏等，需要检查电气系统并修复。
     • 格栅堵塞：当格栅堵塞时，会导致污水无法正常进入泵站。此时要及时停止水泵运行，清理格栅上的杂物。如果是自动清理格栅，要检查其清理机构是否正常工作，如链条是否松动、刮板是否损坏等。
     • 管道泄漏：如果发现管道泄漏，要先停止相关设备的运行，排空管道内的污水。然后检查泄漏点，对于小的泄漏可以采用密封材料进行修补，对于大的泄漏可能需要更换管道段。
   • 应急措施：
     • 制定应急预案，当泵站出现重大故障或自然灾害（如洪水、地震等）时，能够采取相应的措施。例如，当发生洪水时，要及时关闭泵站的进出口阀门，防止洪水倒灌；当发生地震后，要尽快检查泵站的结构和设备是否损坏，如有损坏，要及时进行抢修，确保污水的正常处理和输送。