欧阳满怀,高志明

(陕西省水务集团勉县污水处理有限公司，陕西 勉县 723000)

1 基本概况

陕西省水务集团有限公司为贯彻习近平总书记生态文明思想，树立新发展理念，构建新发展格局，实现高质量发展，建设山青水绿土净气新的人居生态环境，确保一江清水送京津，投资1.2 亿元在勉县修建了勉县江南污水处理厂，主要收集处理勉县城区汉江以南生活污水。江南泵站是污水输入江南污水处理厂的第一关口和中枢系统，收集污水通过该泵站加压提升后由管网输送至江南污水处理厂进行处理，它是在原勉县江南城市主排管理站的基础上改造而成。现安装有耦合式潜水泵机组4 台，其中提水量600 m3/h、配套功率55 kW的潜水泵2 台和提水量350 m3/h、配套功率37 kW 机组的潜水泵2 台。

2 存在问题

江南泵站在未建江南污水处理厂之前，它是勉县江南城市污水、防汛雨水主排泵站，安装有2 台粉碎型格栅机，只要将污水中垃圾粉碎即可直接排入汉江。粉碎型格栅机能否粉碎垃圾、粉碎效果如何、运行是否可靠无关紧要，只要水泵叶轮不被垃圾杂物卡阻、水泵能正常提水即可。

近几年，随着中央对环境保护工作的高度重视，环保督察要求严禁污水直排，必须经有效处理符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918)一级A 标后才可排放。因此，江南污水处理厂建成后，要求污水进入厂区前，必须将污水中的生活垃圾和固体杂物拦截并清除，其污水垃圾颗粒直径或固体杂物几何尺寸d＜20 mm， 除保证水泵安全运行外，主要是要保证污水处理厂区转鼓式细格栅清污机的安全正常运行，要求污水水质固体悬浮物含量SS≤200 mg/L、垃圾粒径d≤20 mm。

江南泵站收集的污水范围为城乡结合部，城区污水通过管网收集，而乡村污水主要靠沟渠收集然后流入管网，有些村民平时将垃圾倒入沟渠，降雨后，雨水和大量生活垃圾随同污水流入管网，这就增加了泵站清污工作量和难度。

原粉碎型格栅存在以下问题:

1)它只能将部分脆性垃圾杂物粉碎，对柔性垃圾杂物毫无办法。

2)垃圾杂物粉碎后随水流排入汉江，不能将垃圾清除出来。

3)过水断面太小(2 孔各100×120 cm2)。

4)容易堵塞，运行极不正常。雨季，由于来水量增大，垃圾杂物增多且成分比较复杂，粉碎型格栅机常常堵塞，流水不畅。水流连带生活垃圾越过粉碎型格栅机顶部直接流入水泵进水前池，杂物垃圾卡阻水泵叶轮、损毁水泵现象经常发生。

3 设计方案

因地制宜，量体裁衣研究设计制定解决方案。

泵站房屋及水工土建结构分为三层，地下负二层(地面高程-6.78 m)为正常过流层;地下负一层(地面高程-3.50 m)为设备维护层;地面层(地面高程±0.00)为运行操作层。

要解决清污问题，选用常规的倾斜回转链带式格栅清污机定型产品是不可行的，原因有以下四点:

1)地面层(高程±0.00)和负一层地面(高程-3.50 m)钢筋混凝土底板各只留有上下直通的宽0.5 m×长1.3 m 的2个设备起吊检修孔，不能满足安装最小尺寸宽度1.2 m 要求。

2)如果扩孔或另外开孔安装，受承重梁和房屋结构影响，建筑物安全稳定无法保证。

3)江南泵站无超越管外排污水，不能停水，施工困难。

4)如在室外另选地方安装，将挖深10 多米，工程量不小，施工难度不小，投资也不小。

因此，如何利用原地形地貌，在确保泵站房屋地面结构不变、再不开孔的前提下，设计清污机将垃圾杂物拦截并从水下(高程-6.78 m)处清理到地面(高程±0.00)是我们研究解决问题的主要课题。设计思路，一是拦截垃圾，在正常过流水工建筑物负二层和非常溢流水工建筑物负一层设计扁条铁(断面4×40 mm2、栅条间距20 mm)固定拦污栅，不论在正常行水和暴雨洪水情况下，将垃圾全部拦截在外，保证不进入泵站前池。二是清运垃圾，将拦截的垃圾通过清污机清运到地面上，人工清理齿耙上的垃圾后运走。设计方案为直立链条齿耙式清污机。

直立链条齿耙式清污机由电动控制操作电动机带动减速机，将电机转速由1450 转/min 减到20 转/min，再通过链条联动地面上和水下底层链轮(链轮直径200 mm)，垂直运距7.78 m，3 个齿耙(各宽0.13 m，长1.2 m)固定在链条上，通过链条往返回转实现齿耙强制性清污。

4 制作安装

设计方案确定后，技术人员自己购买材料、加工配件、组织人力安装。2020 年9 月初开始制做，不到一月时间，于2020 年10 月3 日全面完成制作安装。

5 效果结论

该发明构思独特，量身制作，设计精巧，结构简单，经济实用，效果很好。花了6 万多元，解决了泵站垃圾清污问题和水泵蜗壳经常卡死堵塞大问题。比正规厂家定型清污机一次性节省投资近30 万元，年节省运行费用近5 万元。直立链条齿耙式清污机可广泛应用于污水处理厂、生活供水厂、水电站、泵站等安装定型倾斜式清污机地形有限的过水渠槽上，可为同类情况的企业提供参考。