GRP一体化污水提升泵站在星海镇污水治理项目中实施的探讨

□ 扈广智

随着我国经济及城镇化的快速发展，城乡环境整治、污水处理越来越受政府及社会各界的重视。在国家政策的推动下，为改善城乡人居环境，加快城乡污水治理，补齐生态环境治理短板，引进探索研究出灵活增效一体化、模块化、智能化的设备及整体解决方案势在必行。GRP玻璃钢智能一体化提升泵站的出现，能较好地解决城乡污水的收集、输送的难点问题。

星海镇是宁夏回族自治区石嘴山市的城乡接合部，已被政府纳入大武口区城乡一体化发展框架内，环境整治、污水治理受政府的高度重视。目前星海镇隆湖一站的污水全部通过经六路6#提升泵站、水城路3#、4#提升泵站逐级提升输送到石嘴山市第五污水厂进行处理。隆湖六路污水全部通过隆湖中心大道1#、2#提升泵站逐级提升到石嘴山市第五污水厂进行处理。以上5座泵站为传统的混凝土泵站，占地面积大，自动化程度低，容易出现淤积、维修清淤难度大等问题。虽然污水主管网已建成投运，但是大部分区域污水由于地形低洼和管道高差原因仍无法通过自流的方式流入污水主管道。为彻底解决这一问题，2018年开始，通过2年时间在星海镇污水排放集中区相继建设4座GRP玻璃钢智能一体化提升泵站和部分污水配套管道。经过2年运行实施，一体化泵站优点突出，已被推广使用到石嘴山各个地区。

1 GRP一体化污水提升泵站的组成

一体化污水提升泵的筒体（见图1）采用纤维缠绕玻璃钢（GRP）铸造而成，泵站主体由GRP井筒、泵组、配套管阀、粉碎性格栅、液位传感器、检修平台、通风系统等部件整合为一体的产品，具有集成化程度高、质量轻、施工安装方便，可实现无人值守、远程操控，如图2所示。

图1 泵站玻璃钢筒体

图2 一体化泵站结构

GRP智能一体化污水提升泵站由工厂按照施工设计图纸及有关安装技术标准要求，统一组装预制，各种部件之间高度匹配，能够满足特定项目对环境的要求。

2 GRP一体化污水提升泵站在项目中的实例

2010年GRP一体化污水提升泵站从欧洲引进中国，开始在我国南方较多的项目中应用实施，由于其众多的优点及运行状况良好，近几年也逐渐推广至北方地区。目前GRP一体化污水提升泵站应用于住宅小区、学校、工厂或农村乡镇场所的废水、污水收集与输送，城镇污水处理厂污水的收集与输送，市政管网及老旧泵站改造，河道整治、水源地治理及农田水利排灌等项目中。在石嘴山市星海镇基础设施排水项目和三水源地治理项目中，一体化泵站得到了具体的应用。以星海镇隆湖六站十一分沟泵站为例，该泵站是隆湖六站污水收集、输送的中途提升泵站，为全地下式泵站，建设在十一分沟路南侧，距隆湖中心大道260m，泵站的规模为200m3/h，经De315的PE压力管道输送到隆湖中心大道的污水检查井中，再经过重力管道输送到第五污水处理厂。该泵站筒体直径为2.50m，高度为7m，筒体内部配置3台德国KSB污水泵，两用一备，单台水泵Q=100m3/h，高程H=8m，功率N=4kW，占地面积20m2，泵站四周设置防护栏。

该泵站在施工时提前按照设计图纸联系设备厂家进行定制，从泵站基坑开挖、底板基础施工到泵站到货吊装安装，再到管道连接、基坑回填施工，所用时间15d。泵站入口管道设置的粉碎型格栅可与泵站搭配使用，安装时直接从筒体预制好的导轨中滑入至底部。将污水中的固体漂浮物粉碎成细小颗粒，可解决垃圾过多堵塞水泵的问题。泵站配套的自动化控制柜，自带PLC、触摸屏、无线通信模块，可通过人机界面进行操作及远程控制。粉碎型格栅可以设置成间断型正反转运行，防止污水中的纤维材料缠绕格栅刀头而影响其正常运行。水泵通过液位传感器自动控制，自动启停轮换运行，保证各水泵累计运行时间基本相同。

3 GRP一体化污水提升泵站与传统混凝土污水提升泵站比较分析

3.1 工程造价

传统混凝土污水提升泵站建设用地面积大，泵站基坑开挖土方多，泵池要现场进行浇筑工序复杂，加之在石嘴山星海镇地区，由于地势低洼受周围湖泊的影响，地下水位较高，施工难度大，危险系数大，工程造价较高。GRP一体化污水提升泵站可根据现场情况、拟订的方案量身定制，施工安装方便快捷，造价比混凝土泵站节省20%～40%[1]。

3.2 建设周期

传统混凝土污水提升泵站要经过钢筋绑扎、模板支护、混凝土浇筑等环节，施工周期长。GRP一体化污水提升泵站采用工厂模块式组装，集成化程度高，施工周期约为15d，而混凝土泵站施工周期为40d。

3.3 占地面积

传统混凝土污水提升泵站占地面积大（水城路3#泵站占地面积约150m2），建设的泵池个体较大。GRP一体化污水提升泵站采用全面地埋式安装，不占用过多的土地面积，可缓解城市用地紧张情况，还可直接安装在居民小区周围，能够实现与周围环境和谐统一。

3.4 抗腐能力

传统混凝土污水提升泵站长期使用，污水会腐蚀混凝土，使用寿命会缩短。一体化污水提升泵站筒体采用加强玻璃纤维和聚乙烯树脂防腐材料，抗腐蚀能力强，出厂前进行防渗漏试验，质量稳定可靠，使用寿命达50y以上[1]。

3.5 运行维护

传统混凝土污水提升泵站现场浇筑，大多在入口处不安装粉碎型格栅，泵站底部也无法通过流体力学计算分析做成弧度，需要定期清理淤泥和杂物。GRP一体化污水提升泵站入口管道设置的粉碎型格栅可与泵站搭配使用，泵站底部采用流体力学分析优化改良的底部结构，淤泥可以通过高速旋转的污水泵直接带出。

3.6 自控程度

传统混凝土污水提升泵站自控程度低，需要专人职守，运行成本增加，时间较长，泵站难以维持正常生产运行。GRP一体化污水提升泵站高度集成，操作方面快捷，自控程度高，可实现手动控制、自动化控制、远程控制[2]。

4 GRP一体化污水提升泵站施工安装重点环节质量控制

GRP一体化污水提升泵站虽然模块式生产组装，集成化程度高，安装简单方便，但如果不重视重点环节质量控制，容易导致泵站安装出现质量问题，会造成返工、维修等负担。

4.1 底板基础施工

基坑开挖到设计标高后，基础垫层采用C20沥青混凝土，厚度一般为100mm，垫层要超出底板边缘100mm，然后根据泵站底座的大小按照设计要求再做500mm厚的钢筋混凝土底板，底板的上表面必须水平。

4.2 泵站筒体安装

筒体必须与底板垂直，注意确认进出口方向，玻璃钢筒体与混凝土底板连接时，安装固定压铁或固定化学螺栓。筒体安装还应考虑抗浮，使用C30混凝土把底部灌浆孔填满填实，使泵站与基础融为一体。待内部灌浆完毕，需在底座外部沿筒体周围浇筑宽度为600mm，高度不小于1000mm的混凝土配重。

4.3 管道与泵站进出口连接

管道与泵站采用可曲绕橡胶接头连接，严禁超位移极限，连接前管道下面需用砂夹石回填压实，连接管道时应做好支墩，避免损坏软连接。

4.4 泵站基坑回填

回填要沿泵站周围均匀回填，防止出现一侧填土过多使泵站筒体单边受力，导致泵站筒体变形泄露和损坏。回填材料必须彻底压实，以确保周围材料稳固支撑泵站结构。不能过度压实，因为回填材料压得越实，泵站筒体玻璃钢壁承受的水平力就越大。

5 GRP一体化污水提升泵站运行维护注意事项

（1）泵站日常运行一般采用液位自动控制系统，特殊情况转为手动控制或远程操作。当控制方式转换为手动控制时，必须有操作人员在现场时刻观察筒体内液位的变化情况，当发现液位降至水泵处时，要及时停泵，防止水泵过热损坏。

（2）泵站维护或检修时，必须进行强制通风并检测CH4和H2S气体，避免检修人员中毒或CH4气体浓度超标发生爆炸[3]。

（3）泵站粉碎型格栅要定期对破碎机进行巡检，防止长纤维缠绕刀头，影响其正常运行，定期对格栅破碎机刀片进行更换[3]。

（4）泵站自动化程度高，运行维护人员要有较强的专业技术知识，掌握泵站的性能和运行操作规程，定期对泵站进行巡检。

6 结语

通过对星海镇污水输送中两种提升泵站对比，得出GRP一体化污水提升泵站较传统混凝土泵站具有集成度高、工期短、占地面积少、安装施工方便、造价低、寿命长、自动化程度高、可实现远程操控等优点，在污水治理、环境整治等工程中可以大力推广应用。虽然星海镇一体化污水泵站自动化程度高，但是未实现远程操控，原因是运行管理部门缺少专业技术人员来支撑，技术人员和技术能力跟不上需求。解决办法一是培养公司自身的运行维护技术人员，二是移交给专业的公司来运行维护。