[发明专利]一种用于过河的节能一体化污水泵站及运行控制方法

权利要求书

1.一种用于过河的节能一体化污水泵站，其特征在于：它包括进水井（22），所述进水井（22）的底部倾斜布置有泵站底座过流通道（1），所述进水井（22）的一侧与污水进水管道（16）相连通；所述进水井（22）的内部布置有水泵排水系统；所述泵站底座过流通道（1）竖直连通有竖向出水管道（2）；所述竖向出水管道（2）上连通有用于形成倒虹过河的凹字形倒虹出水管道（4），所述凹字形倒虹出水管道（4）铺设在河床（25）的底部；所述水泵排水系统与凹字形倒虹出水管道（4）相连通；所述凹字形倒虹出水管道（4）的另一端与出水井（24）相连；

所述泵站底座过流通道（1）采用暗孔埋设布置；所述进水井（22）和出水井（24）分别布置在河岸（26）的两侧；所述进水井（22）的内上部设置有操作平台（20）；

所述进水井（22）的底端设置有敞口布置的泵站底座排泥通道（7），所述泵站底座排泥通道（7）与泵站底座过流通道（1）相连通；且进水井（22）的底部采用斜坡结构，坡度全部斜向泵站底部中心部位；

所述进水井（22）的内部并与污水进水管道（16）相连通的部位设置有用于初步过滤的提篮格栅（17），所述提篮格栅（17）通过三角格栅支架（18）固定在进水井（22）的内侧壁上；所述三角格栅支架（18）上固定安装有格栅导轨（19）；所述提篮格栅（17）与格栅导轨（19）构成滑动配合；

所述水泵排水系统包括设置在进水井（22）底部的水泵基础（9），所述水泵基础（9）上通过水泵自耦底座（10）固定安装有水泵（8）；所述水泵（8）的压力出水口安装有竖直水泵压力出水管道（27），所述竖直水泵压力出水管道（27）通过止回阀（12）和闸阀（13）与L型水泵压力出水管道（11）相连，所述L型水泵压力出水管道（11）的另一端与凹字形倒虹出水管道（4）的水平段相连通；

所述水泵（8）采用自耦安装，所述水泵（8）上连接有水泵吊链（15），且水泵（8）与水泵导轨（14）构成滑动配合；

所述凹字形倒虹出水管道（4）通过管道软连接接头（5）与竖向出水管道（2）相连，所述凹字形倒虹出水管道（4）的水平段安装有电动阀门（6）；所述电动阀门（6）位于水泵排水系统的L型水泵压力出水管道（11）的连接头之前；所述电动阀门（6）设置在电动阀门检修井（21）内部；

所述竖向出水管道（2）的顶部设置有溢流口（3）；所述出水井（24）内部设置有消能装置，且在出水井（24）上连通有下游污水管道（23）。

2.根据权利要求1所述一种用于过河的节能一体化污水泵站，其特征在于：根据污水设计规模，选取合适的直径大小的泵站底座过流通道（1）、竖向出水管道（2）和凹字形倒虹出水管道（4），再经水力计算，计算出总水头损失H，上游的污水进水管道（16）管底标高至少高于下游污水管道管底H；

水泵（8）的功率根据凹字形倒虹出水管道（4）的管道直径来选取，保证凹字形倒虹出水管道（4）管内污水流速达到2~2.5m/s；

进水井（22）的容积按水泵（8）5分钟流量大小确定。

3.权利要求1-2任意一项所述用于过河的节能一体化污水泵站的控制运行方法，其特征在于，包括以下步骤：

共有正常工况、清淤工况和应急工况三种不同的运行工况：

正常工况：

正常运行时属于正常倒虹运行，电动阀门（6）打开，此时由上下游水位提供动力，形成倒虹，上游污水通过污水进水管道（16），进入提篮格栅（17），然后进入进水井（22），依次经泵站底座过流通道（1）、竖向出水管道（2）、凹字形倒虹出水管道（4）和出水井，最终污水进入下游污水管道（23）；

污水中少量杂物被提篮格栅（17）拦截，定期清理栅渣；大部分淤泥沉降至进水井（22）底部，随污水一起经泵站底座过流通道（1）、竖向出水管道（2）和凹字形倒虹出水管道（4），最终经倒虹系统随污水进入下游污水管道（23）；但是会有少量淤泥沉积至泵站底部以及凹字形倒虹出水管道（4）底部；

清淤工况：

控制系统首先自动关闭电动阀门（6），然后启动水泵（8），污水经水泵（8）提升后，经过竖直水泵压力出水管道（27）和L型水泵压力出水管道（11），压送至凹字形倒虹出水管道（4），进入出水井（24），最终污水进入下游污水管道（23）；

泵站底部的淤泥，随着水泵（8）吸水，被吸入水泵（8），通过竖直水泵压力出水管道（27）、L型水泵压力出水管道（11）和凹字形倒虹出水管道（4），排至出水井；同时原有泵站内部竖向出水管道（2）中的污水，反向流动冲洗泵站底座过流通道（1），冲洗淤泥，通过此种方式，泵站内部淤泥可以排出；

此时凹字形倒虹出水管道（4）内污水流速较大，对淤积的淤泥进行冲刷，随着水流带走，最终随污水进入下游污水管道（23），通过此种方式，凹字形倒虹出水管道（4）管道内淤泥可以排出；

泵站进水井（22）内污水低于最低水位时，水泵（8）停泵，电动阀门（6）打开，切换到正常工况；

应急工况：

在特殊情况时，污水通过泵站中上部的溢流口（3），经竖向出水管道（2）、凹字形倒虹出水管道（4），最终形成倒虹，进一步保证泵站运行的安全性；

控制方法：

步骤一，正常运行时，整个泵站采用正常工况运行；

步骤二，当泵站内水位高于污水进水管道（16）管顶标高时，泵站通过控制系统，切换为清淤工况运行；清淤工况运行结束后，自动切换到正常工况，完成泵站、管道清淤；

步骤三，每天凌晨，泵站定时切换为清淤工况，清淤工况运行结束后，自动切换到正常工况，完成泵站、管道日常清淤；

步骤四，特殊应急情况时，泵站内水位达到溢流口（3），此时泵站自动进入应急工况，并发送报警信息，运维管理人员收到信息后，立即到现场查明原因，排除故障，使泵站进入正常运行工况。