南方某城市排水泵站调度运行优化研究

发布时间：2020-03-20 09:35

【摘要】：近几十年来,随着太湖周边城市化和工业化的快速发展,太湖水体富营养化程度严重,需要进行治理。有研究表明,河道污染物输入是太湖污染的主要的外源污染,而太湖的河道入流水量中,有45%来自该市境内河流湖泊,因此,限制该市境内河流湖泊的污水排放对太湖水污染治理有着积极影响。近年来,太湖周边某城市投入了巨大的成本进行城市排水系统的建设,提高了城市污水的收集率并且提高了处理水的执行标准,但在城市排水系统调度和管理方面仍然存在问题。为进一步提升该市城市排水系统的运行状态,对其实施优化运行。在该市排水泵站SCADA系统的基础上,针对城市排水系统中出现的问题,通过修改排水泵站PLC程序,并在中央控制室中修改城市排水系统运行参数和对排水泵站进行调度管理等手段,实施了下列3方面的优化方案:(1)针对该市城市排水系统中污水处理厂进水流量不稳的问题,对污水处理厂上游排水泵站实行联合调度,并且引入了PID控制器控制变频机泵,对排水泵站的出水流量进行调节;(2)考察排水泵站上游管发生溢流的液位,结合排水泵站的格栅井液位与上游管网重要节点液位之间的关系,将现有的排水泵站液位控制上限进行适当地提升,增大了排水泵站中格栅井储蓄空间的利用率,同时也降低了排水泵站中机泵的运行功率;(3)增加了排水泵站各台机泵的轮巡系统,减少了排水泵站单台机泵的损耗,降低了机泵的维护难度,提升了排水泵站运行的可靠性和稳定性。该市城市排水系统的优化运行方案经过一段时间的实施后,取得了显著的效果,该市城市排水系统的管理水平和运行效率得到了明显地提升。在污水处理厂的进水流量控制上,通过联合调度和PID控制,避免了水量在短时间内发生剧烈地波动,并且实现了终端排水泵站出水流量的连续精确控制,有效降低了污水处理厂的进水流量冲击,提升污水处理厂的出水水质;另外根据排水泵站上游排水管网的安全运行液位,适当的将排水泵站的控制液位进行提升,在原有的排水泵站蓄水量上,增加了8.5%~16.7%的蓄水量。
【图文】：

城市污水处理厂,泵站,排水泵站,变频机

图 2.1 城市污水处理厂进水及其上游泵站表 2.1 城市污水处理厂上游排水泵站基本信息表排水泵站机泵数量(台) 最大输水量(m3/d) 平均输水量(m3/d)仓浦泵站 4(含 2 台变频机泵) 72000 35000教育路泵站 4 48000 19000环科园泵站 5 25000 9000新街泵站 4 20000 2500荆溪桥泵站 3 16000 6000城东泵站 5(含 2 台变频机泵) 50000 32000金三角泵站 3 8500 2000高塍高遥泵站 4 10000 2000新庄王婆桥泵站 4 3000 1100太湖广场泵站 4 2500 900

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16图 2.2 该市排水管网示意图仓浦泵站上游泵站的主干管的分布较为简单，主要为新街泵站、龙池路、环科园泵站、教育西路、教育路泵站、教育东路这一条。新街泵站进水主干管为 DN800，敷设于振新中路，沿程有 DN400~600 的直管汇入收集来之创业路、绿洲中路、新源路的居民住宅区生活污水和工业污水，新街泵站的污水通过压力管运输止龙池路西端的泄压井中汇入龙池路主干管中；环科园泵站上游主要龙池路和绿园路两根主干管，都为 DN800绿园路主干管经过小区内部的道路与龙池路主干管交汇，进入环科园泵站，龙池路干管通过 DN400~600 的支干管收集绿园路以北团l?以南茶泉路以东l?滨大道以西的居民住宅区生或污水和工业污水，绿园路干管通过沿线 DN400~DN600 的支干管收集绿园路以南茶泉路以东l?滨大道以西的居民住宅区生活污水和工业污水，，环科园泵站的污水经过压力管由教育西路，经DN1000的重力管进入教育路泵站；教育路泵站主干管为DN1000
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU992.25

【参考文献】