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02 污水厂的预处理段
① 集水井：污水汇流与分配的关键节点
集水井，作为污水处理的起点，承担着多重角色：它既是外管网污水的暂存池，也是厂内废水的汇集池；同时，它负责污水在厂内的首次廊道分配，并对进水管网液位进行监测。然而，集水井的深度往往较深，这带来了闸板阀门传动杆易受损的问题。
▷ 问题剖析：
☒ 杂物堆积：进水中的大型漂浮杂质和泥沙易在集水井底部堆积，阻碍闸板阀关闭，导致传动杆弯曲或断裂。
☒ 传动杆过长：集水井深度大，传动杆过长，挠度增加，易受重力影响变形。
▷ 优化措施：
☑ 控制液位：保持低液位运行，加快污水流速，减少杂物停留时间，降低堵塞风险。
☑ 优化排水：合理控制污泥调节池上清液溢流，防止无机杂质回流至集水井。
☑ 增加支护：在传动杆上增加支护环，减少重力作用下的变形。
☑ 增设格栅：在集水井内增设提篮或抓斗格栅，去除大型悬浮杂质，保护后续设备。
② 粗格栅：污水净化的第一道防线
粗格栅，作为污水处理的第一个构筑物，面临着未处理污染物和漂浮杂质的巨大挑战。其运行稳定性直接影响后续处理效果。
▷ 问题剖析：
☒ 管网杂物复杂：城镇污水管网中的复杂污染物，如木棒、树枝等，易使粗格栅不堪重负。
☒ 高液位运行：高液位运行会增加粗格栅的运行负荷，导致故障频发。
☒ 传动问题：链条传动易受水中杂物影响，导致脱离或停运。
☒ 选型和安装问题：选型不当或安装误差会导致设备扭曲变形，运行不稳定。
▷ 优化措施：
☑ 选型优化：根据进水水质情况，选择合适的粗格栅类型。如存在大量大型漂浮杂质，应选择质地坚硬的固定栅条高链式粗格栅。
☑ 运行优化：根据季节性进水变化，调整粗格栅的运行时间和停留时间。保持格栅前后的低液位，避免堆积浮渣。
☑ 冬季管理：在北方地区，增加保温厂房，设置冬季运行周期，避免浮渣冻结。
③ 污水提升泵房：高效运行与能耗的优化
污水在经过粗格栅拦截大型漂浮杂质后，流入污水厂的进水提升泵房。该过程通过栅后闸板阀精确控制粗格栅的停运或投用，确保污水顺利流入后续处理阶段。污水提升泵房的核心任务是将依靠重力流动的城镇污水提升至污水厂各处理构筑物所需的高度。这一过程依赖于污水提升泵的高速离心动力赋能，虽然有效但能耗较高。
污水提升泵的工作原理基于离心力和真空效应，具备高效、稳定的污水输送能力。其结构特点显著，包括耐腐蚀的泵体设计、高效能且防堵塞的叶轮构造，以及精准的驱动装置和控制系统。这些特点共同确保了污水提升泵在复杂环境中的稳定运行。
污水厂在设计时，会根据进水管道的管底标高、生物处理段的高程要求等，精确计算出需要提升的污水水量和高度，即水泵的流量和扬程。水泵厂家会根据这些设计资料生产匹配的水泵，并提供水泵样本，明确扬程和流量的关系，以及效率曲线。值得注意的是，水泵的高效能并非在高扬程、大流量状态下达到，而是在合理的扬程和流量下实现。因此，了解水泵的效能曲线对于优化运行至关重要。
▷ 污水提升泵优化运行的具体措施：
☑ 明确水泵参数：深入了解水泵的高效能区间、实际工作参数等，为后续优化控制措施提供基础数据。
☑ 收集运行数据：实时收集液位、流量、能耗等运行数据，作为调整水泵运行策略的依据。
☑ 避免高液位运行：高液位运行会消减管网的纳污能力、影响污水进水水质，并使水泵运行工况偏离高效段。因此，应尽可能保持低液位运行控制。
☑ 采用自控程序：设计精准的自动控制系统，根据实时工况数据智能调整水泵的运行状态，实现低能耗高效能的运行。自控系统的优化实现需要配备水泵变频控制系统和PLC控制器。
☑ 设定控制条件：根据污水厂和外管网的实际要求，确定水泵运行的控制方式（恒定液位或恒定流量），并提供基础数据给自控程序编写人员。同时，提出明确的控制要求，确保水泵在高效段内运行。
☑ 目标实现与调整：通过数据核算，复核水泵运行区间是否在设定的高效段内。如有偏差，及时进行程序调整，直至实现不同工况下各台水泵的高效运行。