一体化污水提升泵站综述

摘要：随着国家着力推进环境治理工作，污水集中输送和处理行业作为环保产业的重要组成部分得到快速发展。在广大的农村，对建设截污管网的需求亟待解决，与此同时对于人口数量多、城市截污管网广的城市，寻找传统污水提升泵站的替代产品，使之对周围环境影响小，减少运行成本、实现智能化的需求刻不容缓。
关键词：一体化泵站 污水提升
作者：威乐（中国）水泵有限公司 滕人博 李平洲 张建文

1.一体化泵站的介绍
一体化泵站是一种新型的污水提升泵站。污水管不像给自来水管，是没有压力的，需要靠污水自身的重力自流，由于城市截污管网收集的污水面积较广，离污水处理厂距离较远，不可能将管道埋地很深，所以需要设置泵站，提升污水的高程。
一体化泵站技术源于欧洲，相比传统混凝土泵站，其具有集成化高、占地面积小、管理简便的特点，现已广泛用于市政行业。由于该产品在欧洲已经过40年的发展，技术非常成熟，引入我国后得到广泛的认可和接受，市场迅速繁荣，目前国内每年在一体化泵站建设方面的投资约数十亿元。

一体化泵站按结构不同可分为湿式泵站、干式泵站和固液分离式泵站。目前欧洲市场上主要销售产品的是第3代一体化泵站，也称固液分离泵站，其主要原理是利用分离罐将污水中的大颗粒污物隔离在污水泵外并利用污水泵入污水管网内。主要优点是机组效率高，使用寿命长。

国内市场主要销售的产品为第1代一体化泵站，由复合缠绕玻璃钢筒体为主体，内设水泵、管路、阀门、爬梯、维修平台等，将仪表、控制系统、安全装置、设备集成于一体。污水中污物颗粒较大时，通常在进水管道后加设粉碎性格栅。
2.玻璃钢一体化污水提升泵站的特点及应用
2.1玻璃钢一体化污水提升泵站优点：
（1）占地面积小
一体化污水提升泵站由于设备高度集成，体积较小，目前最大的一体化提升泵站的筒体直径为4.2米，总占地面积小，征地及土建成本低
（2）自控程度高
采用敏捷设计，可根据用户特殊需求订制控制系统。内置通讯模块，直接将水泵运行数据发送至网络服务器，管理人员可通过电脑、手机等终端及时了解设备运行信息，真正实现无人值守，节省泵站运营费用。
（3）安装简单，施工周期短
泵站采用预制安装，在工厂内实现整机装配后送至现场，安装时只需放置在基坑内，定位回填，连接进出水管、控制系统后即完成安装。
2.2玻璃钢一体化污水提升泵站缺点：
（1）由于筒体材料主要是玻璃纤维、不饱和树脂和催化剂，固化反应时有一定有毒气体产生，玻璃纤维会引起人体皮肤过敏、红疹、溃疡，打磨切割时产生的粉末会对人体呼吸道和肺部造成永久伤害。玻璃钢制品不可循环利用，易造成环境污染。
（2）一体化泵站长期埋于地下，受到地下水浮力的影响，需进行抗浮设计，保证泵站工作安全。玻璃钢外筒体采用玻璃纤维整体缠绕而成，纤维间使用树脂凝固，由于材料本身强度和结构局限，地下水沿桶身和周围混凝土的结合面渗入桶底后会，有引起桶底变形的风险。
（3）现有存在的玻璃钢筒体一体化泵站常采用采用压板式抗浮结构，使用预埋螺栓或压板连接桶身和底部混凝土基础，其缺点是连接处受力面积小，局部应力大，长期受力有造成桶底撕裂和紧固失效的风险。
基于以上风险，德国威乐公司通过大量数据分析和理论计算，提出改善型玻璃钢一体化泵站设计，并应用于实际工程之中，可靠性得到有效验证。与此同时，威乐公司提出一种基于HDPE/PP材料筒体的一体化泵站。相比玻璃钢预制泵站，其具有以下优点：
（1）使用HDPE/PP缠绕结构壁管材作为筒体材料。HDPE/PP是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂高分子材料，材料广泛用于食品包装袋、杂品购物袋等行业，材料环保可循环利用，筒体加工过程中不产生粉尘和毒气，对人体无危害。
（2）桶底与桶身采用焊接连接，整体强度高。使用混凝土在桶身内浇筑，形成桶底，抗压强度增强。长期使用中即使地下水沿桶身与周围混凝土结合处渗入，桶底也不会发生变形。
（3）采用HDPE/PP抗浮板，抗浮板与筒体间采用焊接工艺。抗浮板采用齿形结构，其间采用钢筋环绕并与四周混凝土搭接，形成一个整体，抗浮强度高。长期使用无失效风险。
3.案例介绍
海南澄迈老城HDPE/PP固液分离式泵站项目是迄今为止亚洲建设的最大的固液分离式泵站项目。由于泵站处于高档小区内，业主对泵站可能产生的臭气、噪声等环境影响提出了很高的要求。威乐公司完美的解决了这一问题，同时提供的产品比湿式泵站节能60%以上。
Salzburg North中央车站项目是另一项HDPE/PP一体化泵站应用的典型案例，项目2012年投入运行至今未发生一起设备故障，得到运营方的充分肯定。

4.结语：
传统污水提升泵站具有投资高、占地面积大、设备智能程度低、池壁易腐蚀等缺点。玻璃钢一体化污水提升泵站的开发与推广，极大地推动了污水提升泵站的变革。放眼未来，全社会对职业健康、产品性能、节能减排等需求越来越高。PE/PP筒体一体化污水提升泵站及固液分离式泵站等产品将会是更好的解决方案，很值得在国内得到更大范围的推广应用。