城鎮(zhèn)污水量處于逐年增加的狀態(tài)，若未給予有效處理，將會危及水源生態(tài)，甚至?xí){人們飲水安全。加強污水整治，成為生態(tài)保護的重要任務(wù)。相關(guān)單位應(yīng)增加水體整治資金，積極引入泵站，發(fā)揮泵站的污水處理功能。21世紀(jì)初期，國內(nèi)全面引入了一體式泵站，以此改善城市水管系統(tǒng)，增強污水處理的高效性。因此，研究一體式泵站的構(gòu)造與設(shè)計方法，具有較高的社會價值。

1、一體式泵站概述

1.1應(yīng)用現(xiàn)狀

當(dāng)前一體式泵站擁有數(shù)十年的運行歷程，技術(shù)層面逐步完善。要想深層次挖據(jù)泵站功能，需加強泵站系統(tǒng)研發(fā)，以維持城鎮(zhèn)的治污能力，有效防控污水影響。-體式泵站建造時，系統(tǒng)施工時間較短，作業(yè)流程簡明，工藝操作易學(xué)，多數(shù)裝置均采取工廠預(yù)制加工形式，現(xiàn)場僅需進行各部件組裝施工。部件安裝過程具有較強的生態(tài)性，不會形成施工干擾問題。

1.2 一體式泵站組成

一體式泵站含有多個組成，包括井筒、水泵、傳感設(shè)備等。一體式泵站表現(xiàn)出較強的水源供應(yīng)優(yōu)勢，能夠增強污水處理的有效性。泵站簡體是污水匯聚的關(guān)鍵程序，需長時間埋設(shè)于地下位置，簡體生產(chǎn)對材質(zhì)要求較高。多數(shù)情況下，使用優(yōu)質(zhì)玻璃鋼材料，利用計算機控制方法,從內(nèi)襯、結(jié)構(gòu)、防護三個方面進行簡體結(jié)構(gòu)設(shè)計。潛污泵作為泵站的重要組成，主要使用HT250型號材料:多數(shù)采取立體耦合型安裝方式。格柵程序是保持泵站運行能力的基礎(chǔ)裝置，需給子有效清潔處理，防止出現(xiàn)堵塞問題。電氣控制程序，用于控制泵站各個功能，可從泵站狀態(tài)、定時運行等方面進行泵站控制。

1.3 一體式泵站的性能優(yōu)勢

一體式泵站的整體規(guī)格較小，內(nèi)部有效空間較大。泵站設(shè)計使用了先進抗腐蝕用料，融合流體力學(xué)設(shè)計理念，表現(xiàn)出優(yōu)異的輸排流態(tài)，可降低輸排堵塞問題，能夠自主清潔泵內(nèi)結(jié)構(gòu)。泵站設(shè)計質(zhì)量輕便，造價較低。此泵站可用于水泵監(jiān)控程序，以此控制水泵監(jiān)管的運維支出。一體式泵站擁有優(yōu)異的功能集成性，能夠進行遠(yuǎn)程監(jiān)管，保證遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾裕勺孕猩蛇\行報表。泵站運行期間，不會產(chǎn)生污染氣體，具有較高的環(huán)保技術(shù)優(yōu)勢。

2、一體式泵站的設(shè)計要點

2.1設(shè)計理念

混拌設(shè)計是治理污水的關(guān)鍵流程，在污水內(nèi)部添加一定量的混凝劑，配合實時混拌處理，直至出現(xiàn)汞花，方可暫停混拌操作。積淀設(shè)計在混拌工序后，在積淀池內(nèi)存儲城鎮(zhèn)污水，進行沉淀處理。沉淀過程能夠分離架質(zhì)與水體，分離完成去除沉淀物，保存純凈水體。濾清設(shè)計處于沉淀工序后，致力于去除污水中含有的毒害成分，需進行多次處理，直至水體清潔。消毒設(shè)計泵站除污的最后程序，全面消毒水體，消毒完成可再次用水。由此發(fā)現(xiàn)，一體式泵站擁有完整去污流程，各流程處于有序連接狀態(tài)，能夠保證污水的整治質(zhì)量。

2.2 確定設(shè)計方案

系統(tǒng)設(shè)計以排灌融合位置為主，保證自排、提水名功能的融合質(zhì)量，將泵站與閘站進行一體設(shè)計，增加結(jié)構(gòu)布局的緊湊性，以此優(yōu)化泵站結(jié)構(gòu)。泵站進行揚程設(shè)計時，應(yīng)參考水泵固定揚程參數(shù)，順應(yīng)污水輸排的各項要求。在成本允許的情況下，盡量選用高新水泵設(shè)施，以保障泵站的運行能力。泵型確定后，全面考量污水整治實況、一體泵站功能等因素。比如，部分區(qū)域擁有較高的補水要求，應(yīng)選用汽濁優(yōu)異的水泵類型:部分位置污水整治任務(wù)艱巨，需選用輸排能力較強的水泵。排水位置設(shè)計時，不可進行急彎設(shè)計，以防止出水過急、雍高、能耗大等問題。輸水設(shè)計應(yīng)盡量選用環(huán)保材料，以強化泵站運行的清潔性。融合簡潔結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念，增強施工操作的便捷性。

23雨水泵站設(shè)計要點

雨水泵站整體設(shè)計，需前期收集周邊資料，保證設(shè)計資料的完整性，全局掌握工程特點，保證雨水泵設(shè)計符合城市需求，積極展現(xiàn)雨水泵站的使用價值。

(1)合理選定雨水泵站位置。關(guān)注雨水泵站的設(shè)計位置，加強城市布局、基建設(shè)施使用，保證雨水泵站設(shè)計符合城市設(shè)施的建設(shè)需求，與城市規(guī)劃相符。針對市政雨水泵站，應(yīng)結(jié)合市政具體規(guī)劃需求，綜合選定雨水泵站、輸水管線的具體方位。在工廠周邊設(shè)立的雨水泵，廠內(nèi)、廠外均可設(shè)立雨水泵站。

(2)測定廠站地形。測定廠站地形特點時，參照1:500的比例進行地質(zhì)測量。測量區(qū)域需參照泵站、周邊建筑的具體占地規(guī)格，保證測量結(jié)果的全面性。多數(shù)情況下，測量區(qū)域應(yīng)高于4倍泵站的運行范圍。以管道中心為方向，管道各邊選出25m的測定范圍，綜合給出雨水泵的輸水線路，準(zhǔn)確設(shè)定雨水管線的勘測區(qū)域。

2.4 污水泵站設(shè)計要點

設(shè)計污水泵期間，應(yīng)保障泵站布局設(shè)計的合理性，增強泵站運行能力。污水泵設(shè)計的注意事項如下。

(1)項目施工方案應(yīng)積極參照污水處理項目的實際規(guī)格、污水處理能力等因素，結(jié)合區(qū)域內(nèi)的污水處理需求，設(shè)定污水泵的各項參數(shù)。

(2)全面核實工業(yè)區(qū)的污水管網(wǎng)各項參數(shù)，比如，整體規(guī)模、控制規(guī)模、詳細(xì)規(guī)模等。參照項目污水整治需求，給出具體污水泵的設(shè)計方案。

(3)針對污水泵的道路坡度、疏水流向，合理規(guī)劃污水排放方向，盡量使用重力流設(shè)計方法。加強泵站數(shù)量控制，參照項目周邊的污水排放實況，有效設(shè)定泵站位置與個數(shù)。

3、一體式泵站的應(yīng)用特點

3.1 應(yīng)用特點

各類設(shè)施均采取前期生產(chǎn)形式，運至現(xiàn)場進行現(xiàn)場組裝。相對而言，一體式泵站從初期設(shè)計至后期施工各個流程，均表現(xiàn)出操作簡便性、效用性較高等特點。泵站施工成本較少，相比一般泵站，一體式泵站可減少兩成的施工支出，可有效優(yōu)化泵站施工的資金壓力。泵站施工期間，引入了信息管控程序，可高效集成操作程序，無須人員看守，能夠控制用工成本，保證施工安全。一次投入施工后，可長期運行泵站，表現(xiàn)出較強的節(jié)能性特點。在泵站設(shè)計期間，可結(jié)合各工程需求進行泵站設(shè)計，保證泵站適用性。

3.2 融合 PLC 控制的泵站應(yīng)用

泵站控制程序的主控單元含有控制器、液位檢測、人機操作、遠(yuǎn)程監(jiān)管等多個單元。主控制單元用于收集水泵運行的各項數(shù)據(jù)。液位檢測單元可實時獲取液位信息。人機操作單元可掌握水泵運行狀態(tài)，準(zhǔn)確設(shè)計相關(guān)參數(shù)。遠(yuǎn)程監(jiān)管單元的設(shè)計，有助于人員進行泵站管理。泵站控制如圖1所示。

(1)主控制器。主控制單元可有效采集I/0單元的監(jiān)測信息，結(jié)合組態(tài)控制方式進行泵站控制。主控制設(shè)備選用PLC，主機單元的型號為“CPU224”。此單元控制節(jié)點中，有10個點用于信息輸出，14個點進行信息輸入，配置單組 RS-485 的通信接口，能夠進行PPI、MPI各類通信。整體結(jié)構(gòu)較為完整，單元運行能力較強，組成形式具有靈活性，操作方式較為便捷，信息傳輸高效，各項參數(shù)可達到泵站控制的各項要求。

(2)液位檢測。液位檢測程序的關(guān)鍵部件為“液位監(jiān)測傳感設(shè)備”，用于測量液位變動情況，如實反饋信號。實踐中，可使用靜壓式類型的傳感設(shè)備，全面監(jiān)測水位、簡內(nèi)液位各項參數(shù)，將監(jiān)測結(jié)果回傳至控制程序。靜壓測量過程:將液位傳感設(shè)備放置于被測液體內(nèi)部，傳感設(shè)備將會受到的水壓為，式中，P表示變送設(shè)備實際承受的水壓，p用于表示液體密度，g表示項目所在區(qū)域的重力加速度，表示液面標(biāo)準(zhǔn)氣壓，表示變送設(shè)備沉浸液體的深度。利用導(dǎo)氣不銹鋼裝置，在傳感設(shè)備內(nèi)部引入液體壓力，再連接液面標(biāo)準(zhǔn)氣壓與傳感設(shè)備內(nèi)部壓力，以化解傳感設(shè)備背側(cè)的氣壓，使傳感器監(jiān)測到壓力參數(shù)，以此獲取傳感器在液體中的位置。

系統(tǒng)調(diào)試期間，利用人機操作程序的觸摸屏，準(zhǔn)確獲取補水液位參數(shù)、簡體運行的初始液位等參數(shù)。系統(tǒng)運行期間，PLC能夠持續(xù)監(jiān)測簡體、補水湖面各個位置的液位參數(shù)，由傳感器進行信息反饋，與初期設(shè)定參數(shù)進行對比。當(dāng)水位參數(shù)不大于湖面、水位高于簡體初始液位時，同時運行兩組水泵。如果一組水泵存在質(zhì)量問題，需暫停水泵，運行備用水泵。當(dāng)補水液位高于初期設(shè)計參數(shù)，此時，水泵暫停運行時，需重新進行信息監(jiān)測。(3)遠(yuǎn)程控制。人機操作單元是泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控的關(guān)鍵，能夠監(jiān)測泵站的運行狀況、反饋泵站運行狀態(tài)，顯示泵站操作人員，動態(tài)呈現(xiàn)水泵程序的重要參數(shù)變動過程，便于巡檢人員實時獲取水泵運行情況。模塊開發(fā)后，表現(xiàn)出功能完整、操作便捷、可視性優(yōu)勢、運維便捷等優(yōu)勢。利用CPU程序，使用驅(qū)動程序補充系統(tǒng)所需的通訊協(xié)議，組建成聯(lián)動通訊程序。結(jié)合系統(tǒng)真實運行情況，有效掌握控制程序的設(shè)備運行狀況，準(zhǔn)確設(shè)計設(shè)備各項參數(shù)，創(chuàng)建數(shù)據(jù)變量，給出人機操作程序，確保動態(tài)監(jiān)控的全面性。控制程序中添加了各組泵站的控制按鈕，比如，啟停鍵、功能切換鍵等。遠(yuǎn)程操作程序，可使用控制箱自主控制各類系統(tǒng)信號。一體式泵站內(nèi)置的控制程序，設(shè)有通信接口，能夠利用交換設(shè)備進行信息傳輸，將信息傳送空曠無人、網(wǎng)絡(luò)覆蓋不全的位置。