CN108626103A - 一种免维护一体化泵站及其使用方法 - Google Patents

Abstract

发明涉及一种免维护一体化泵站及其使用方法，包括泵站外壳，以及设置于泵站外壳内的至少一组污水提升组件；所述污水提升组件包括污水泵、浮球式止回组件，其中，污水泵与浮球式止回组件相连接；所述泵站还包括污水进水管和出水管；浮球式止回组件与污水进水管连接，污水泵与出水管相连接。其具有结构设计合理、使用方便、自动化程度高、运行稳定可靠、有效降低维护成本及工人的劳动强度等优点，同时使用中无需清理栅渣等维护工作，有效避免了污水中杂质堵塞泵体的问题。

Description

一种免维护一体化泵站及其使用方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种免维护一体化泵站及其使用方法。

背景技术

污水泵站在城市污水处理中属于重要的部件之一，然而，目前的污水泵站在使用过程中存在如下情形：污水中大块的杂质需要通过污水泵直接进行排放，采用此类排放方式往往容易造成污水泵出现堵塞，进而影响污水处理的效率，以及增加维护成本，另外，在日常维护中，还需要派专人定期对污水泵进行排渣处理，增加了工人的劳动强度。基于此，本发明提出了一种可有效改进污水泵，能够实现污水大块杂质不通过污水泵而直接排放，降低泵体的污堵概率，去除了泵站定期出渣的问题，实现免维护的目标。

发明内容

为了克服现有技术中污水处理泵站存在的上述不足，本发明的目的在于：提供一种免维护一体化泵站及其使用方法，其具有结构设计合理、使用方便、自动化程度高、运行稳定可靠、有效降低维护成本及工人的劳动强度等优点，同时使用中无需清理栅渣等维护工作，有效避免了污水中杂质堵塞泵体的问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种免维护一体化泵站，该泵站包括泵站外壳，以及设置于泵站外壳内的至少一组污水提升组件；所述污水提升组件包括污水泵、浮球式止回组件，其中，污水泵与浮球式止回组件相连接；所述泵站还包括污水进水管和出水管；浮球式止回组件与污水进水管连接，污水泵与出水管相连接。

作为上述方案的进一步优化，所述浮球式止回组件包括止回罐、止回控制浮球，所述止回灌的顶部设置有与污水进水管相连接通的进水口；所述止回控制浮球设置于止回灌的底部，并且随着止回灌内污水的液面高度上升而上升，并可运动至进水口处，所述止回控制浮球的外径大于进水口的外径；所述止回罐底部的侧壁上设置有滤网，所述滤网与污水泵的相连接。

作为上述方案的进一步优化，所述泵站还包括自动控制组件，所述自动控制组件包括可编程PLC控制器，以及与可编程PLC控制器数据信号连接的第一液位高度传感器、第二液位高度传感器、第一进水流量传感器、第二出水流量传感器，所述第一液位高度传感器设置于止水罐的中间罐体内壁处用于实时检测止水罐的中间位置处的液位高度信号，所述第二液位高度传感器设置于止水罐的进水口附近位置处用于实时检测止水罐的最高液位高度信号；所述第一进水流量传感器设置于进水管的管壁处用于实时检测进水管处的污水流量信号；所述第二出水流量传感器设置于出水管的管壁处用于实时检测出水管处的污水流量信号；所述自动控制组件还包括与可编程PLC控制器相连接的显示器、报警器；所述可编程PLC控制器将实时接收到的止水罐中间位置处的液位高度信号、止水罐的最高液位高度信号、进水管处的污水流量信号、出水管处的污水流量信号，并将其进行数据转换后与预设的相应阈值进行比较，根据比较的结果控制报警器发出报警音，并通过显示器将比较的结果显示；所述报警器包括第一报警信号、第二报警信号、第三报警信号、第四报警信号；当实时检测的止水罐中间位置处的液位高度值高于预设的相应阈值时，可编程PLC控制器控制第一报警信号发出相应的报警信号；反之，则不发出；当实时检测的止水罐的最高液位高度值高于预设的相应阈值时，可编程PLC控制器控制第二报警信号发出相应的报警信号；反之，则不发出；当实时检测的进水管处的污水流量值高于预设的相应阈值时，可编程PLC控制器控制第三报警信号发出相应的报警信号；反之，则不发出；当实时检测的出水管处的污水流量值高于预设的相应阈值时，可编程PLC控制器控制第四报警信号发出相应的报警信号；反之，则不发出。

作为上述方案的进一步优化，所述自动控制组件还包括与可编程PLC控制器通过无线网络或者有线网络连接的通信终端；所述通信终端可携带智能手机、平板电脑或者笔记本电脑；所述无线网络包括2G、3G、4G或者wifi；所述通信终端可实时获取止水罐中间位置处的液位高度信号、止水罐的最高液位高度信号、进水管处的污水流量信号、出水管处的污水流量信号。

作为上述方案的进一步优化，所述滤网上设置有自清洁组件；所述自清洁组件包括设置在滤网上的喷头组件、滚筒毛刷及驱动组件；其中滚动毛刷设置于滤网两侧的滑动支架上，所述驱动组件与滚动毛刷驱动连接，并且在驱动组件的驱动力作用下，滚动毛刷可沿着滑动支架上作往复运动；所述喷头组件设置在滤网两侧的滑动支架上。

作为上述方案的进一步优化，所述滑动支架上设置有齿条，所述驱动组件包括防水壳体及设置于防水壳体内的电机、减速器，所述滚筒毛刷的转轴两端设置有与齿条相配合的齿轮；所述电机与减速器相连接，所述齿轮设置于减速器的输出轴上，并在电机的驱动下载齿条上往返运动。

作为上述方案的进一步优化，所述滑动支架的齿条两端设置有行程限位开关；所述出水管上还设置有排渣口，排渣口处还设置有自动启闭封板；所述自动启闭封板上设置有与可编程PLC控制器数据连接的压力传感器，所述压力传感器将实时检测的杂质自重信号发送至可编程PLC控制器，可编程PLC控制器将接受到的实时杂质自重信号经数据转换后与预设的相应阈值进行比较，根据比较的结果控制自动启闭封板的启闭；当实时杂质自重值大于预设的相应阈值时，则将自动启闭封板开启；反之，则关闭。

作为上述方案的进一步优化，所述污水进水管和出水管上均设置有流量调节阀。

本发明上述免维护一体化泵站的使用方法包括如下步骤：

1)进水模式初进水：泵站通过止回罐的顶部逐渐进水；

2)进水模式进水中：污水流经止回罐底部侧面的滤网至污水泵，进入泵站壳体内，杂质被滤网拦截在止回罐体内；

3)进水模式完成进水：随着不断的进水，止回控制器浮球在浮力的作用下随之升高，直至进水水位达到止水罐顶部时，浮力使得止回控制浮球将止回罐的顶部堵住，停止进水；

4)排水模式：启动污水泵，将泵站壳体内的污水反向通过止回罐及出水管排出，反向流动的污水产生较大的水压，使得止回控制浮球继续堵住止回罐顶部的进水口，同时反向流动的污水对止回罐底部侧面滤网上的杂质进行了冲洗，并将杂质排入出水管；

5)污水泵完成泵站壳体内的污水提升后，污水泵停止运转，止回控制浮球在自身重力和外来进水的共同和作用下，落至止回罐底部，回到步骤1)进水模式。

作为上述方案的进一步优化，所述污水提升组件的数量为两组，其中，第一组污水提升装置进行循环往复的进水与排水模式，实现污水的间歇式提升；第二组污水提升装置在第一组污水提升装置排水时，启动进水模式；在第一组污水提升装置进水时，启动排水模式，与第一组污水提升装置交替运转，泵站整体实现持续进水与持续排水模式。

采用本发明的免维护一体化泵站及其使用方法具有如下有益效果：

(1)结构设计更加合理，通过在泵站外壳内设置多组污水提升装置，能够实现泵站整体的持续进水和排水，整体的运行效率大大提升，运行更加可靠稳定。第一组污水提升装置进行循环往复的进水与排水模式，实现污水的间歇式提升；第二组污水提升装置在第一组污水提升装置排水时，启动进水模式；在第一组污水提升装置进水时，启动排水模式，与第一组污水提升装置交替运转，泵站整体实现持续进水与持续排水模式。

(2)自动化程度较高，通过液位传感器、流量传感器、压力传感器的设置，大大提升了整个装置智能化程度；其中液位传感器可以设置成接近式距离传感器或者其他形式的传感器，通过实时获取液位高度，能够方便操作者对止回灌内的液位高度进行监控，大大降低了工人的劳动强度；同时借助流量传感器，能够对进水、出水的流量进行监控，及动态控制；另外，借助于压力传感器能够实时对杂质进行排出，大大提高了作业效率。

(3)进水时，杂质被止回罐底部侧面的滤网拦截；排水时，杂质被污水泵排出水冲到出水管，杂质虽然进入泵站，但是随出水被排出，改变了往常泵站将杂质拦截，定期清渣的工作，实现了免维护的目标。同时，杂质进入泵站，但是不进入污水泵，减少污水泵被堵塞的风险，降低污水泵的故障率，从另一个角度体现免维护的目标。另外，对于排渣口的设计，属于按需设计，虽然本发明的泵站不同于常规泵站，但是在实际使用过程中，污水经过格栅的预处理排渣后，毕竟还有细小的渣质还是需要使用排渣装置进行排除的，进一步提高了排渣的效率。

(4)滤网的自清洁组件的设置能够通过定期的清洁，且无需耗费大量的人力，维护成本大大提高，并且污水处理的周期可有效缩短，从另一方面来说对企业的经济效益是有利的。

附图说明

附图1为本发明一体化泵站的结构示意图。

附图2为本发明一体化泵站在使用中进水模式的初进水示意图。

附图3为本发明一体化泵站在使用中进水模式的进水中示意图。

附图4为本发明一体化泵站在使用中进水模式的完成进水示意图。

附图5为本发明一体化泵站在使用中排水模式的示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-5对本发明一体化泵站及其使用方法作以详细说明。

一种免维护一体化泵站，该泵站包括泵站外壳1，以及设置于泵站外壳内的至少一组污水提升组件；所述污水提升组件包括污水泵2、浮球式止回组件，其中，污水泵与浮球式止回组件相连接；所述泵站还包括污水进水管3和出水管4；浮球式止回组件与污水进水管连接，污水泵与出水管相连接。

所述浮球式止回组件包括止回罐5、止回控制浮球6，所述止回灌的顶部设置有与污水进水管相连接通的进水口；所述止回控制浮球设置于止回灌的底部，并且随着止回灌内污水的液面高度上升而上升，并可运动至进水口处，所述止回控制浮球的外径大于进水口的外径；所述止回罐底部的侧壁上设置有滤网，所述滤网与污水泵的相连接。

所述泵站还包括自动控制组件，所述自动控制组件包括可编程PLC控制器，以及与可编程PLC控制器数据信号连接的第一液位高度传感器、第二液位高度传感器、第一进水流量传感器、第二出水流量传感器，所述第一液位高度传感器设置于止水罐的中间罐体内壁处用于实时检测止水罐的中间位置处的液位高度信号，所述第二液位高度传感器设置于止水罐的进水口附近位置处用于实时检测止水罐的最高液位高度信号；所述第一进水流量传感器设置于进水管的管壁处用于实时检测进水管处的污水流量信号；所述第二出水流量传感器设置于出水管的管壁处用于实时检测出水管处的污水流量信号；所述自动控制组件还包括与可编程PLC控制器相连接的显示器、报警器；所述可编程PLC控制器将实时接收到的止水罐中间位置处的液位高度信号、止水罐的最高液位高度信号、进水管处的污水流量信号、出水管处的污水流量信号，并将其进行数据转换后与预设的相应阈值进行比较，根据比较的结果控制报警器发出报警音，并通过显示器将比较的结果显示；所述报警器包括第一报警信号、第二报警信号、第三报警信号、第四报警信号；当实时检测的止水罐中间位置处的液位高度值高于预设的相应阈值时，可编程PLC控制器控制第一报警信号发出相应的报警信号；反之，则不发出；当实时检测的止水罐的最高液位高度值高于预设的相应阈值时，可编程PLC控制器控制第二报警信号发出相应的报警信号；反之，则不发出；当实时检测的进水管处的污水流量值高于预设的相应阈值时，可编程PLC控制器控制第三报警信号发出相应的报警信号；反之，则不发出；当实时检测的出水管处的污水流量值高于预设的相应阈值时，可编程PLC控制器控制第四报警信号发出相应的报警信号；反之，则不发出。

所述自动控制组件还包括与可编程PLC控制器通过无线网络或者有线网络连接的通信终端；所述通信终端可携带智能手机、平板电脑或者笔记本电脑；所述无线网络包括2G、3G、4G或者wifi；所述通信终端可实时获取止水罐中间位置处的液位高度信号、止水罐的最高液位高度信号、进水管处的污水流量信号、出水管处的污水流量信号。

所述滤网上设置有自清洁组件；所述自清洁组件包括设置在滤网上的喷头组件、滚筒毛刷及驱动组件；其中滚动毛刷设置于滤网两侧的滑动支架上，所述驱动组件与滚动毛刷驱动连接，并且在驱动组件的驱动力作用下，滚动毛刷可沿着滑动支架上作往复运动；所述喷头组件设置在滤网两侧的滑动支架上。

所述滑动支架上设置有齿条，所述驱动组件包括防水壳体及设置于防水壳体内的电机、减速器，所述滚筒毛刷的转轴两端设置有与齿条相配合的齿轮；所述电机与减速器相连接，所述齿轮设置于减速器的输出轴上，并在电机的驱动下载齿条上往返运动。

所述滑动支架的齿条两端设置有行程限位开关；所述出水管上还设置有排渣口，排渣口处还设置有自动启闭封板；所述自动启闭封板上设置有与可编程PLC控制器数据连接的压力传感器，所述压力传感器将实时检测的杂质自重信号发送至可编程PLC控制器，可编程PLC控制器将接受到的实时杂质自重信号经数据转换后与预设的相应阈值进行比较，根据比较的结果控制自动启闭封板的启闭；当实时杂质自重值大于预设的相应阈值时，则将自动启闭封板开启；反之，则关闭。

所述污水进水管和出水管上均设置有流量调节阀。

本发明上述免维护一体化泵站的使用方法包括如下步骤：

1)进水模式初进水：泵站通过止回罐的顶部逐渐进水；

2)进水模式进水中：污水流经止回罐底部侧面的滤网至污水泵，进入泵站壳体内，杂质被滤网拦截在止回罐体内；

3)进水模式完成进水：随着不断的进水，止回控制器浮球在浮力的作用下随之升高，直至进水水位达到止水罐顶部时，浮力使得止回控制浮球将止回罐的顶部堵住，停止进水；

4)排水模式：启动污水泵，将泵站壳体内的污水反向通过止回罐及出水管排出，反向流动的污水产生较大的水压，使得止回控制浮球继续堵住止回罐顶部的进水口，同时反向流动的污水对止回罐底部侧面滤网上的杂质进行了冲洗，并将杂质排入出水管；

5)污水泵完成泵站壳体内的污水提升后，污水泵停止运转，止回控制浮球在自身重力和外来进水的共同和作用下，落至止回罐底部，回到步骤1)进水模式。

所述污水提升组件的数量为两组，其中，第一组污水提升装置进行循环往复的进水与排水模式，实现污水的间歇式提升；第二组污水提升装置在第一组污水提升装置排水时，启动进水模式；在第一组污水提升装置进水时，启动排水模式，与第一组污水提升装置交替运转，泵站整体实现持续进水与持续排水模式。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种免维护一体化泵站，其特征在于：该泵站包括泵站外壳(1)，以及设置于泵站外壳内的至少一组污水提升组件；所述污水提升组件包括污水泵(2)、浮球式止回组件，其中，污水泵与浮球式止回组件相连接；所述泵站还包括污水进水管(3)和出水管(4)；浮球式止回组件与污水进水管连接，污水泵与出水管相连接。

2.根据权利要求1所述的一种免维护一体化泵站，其特征在于：所述浮球式止回组件包括止回罐(5)、止回控制浮球(6)，所述止回灌的顶部设置有与污水进水管相连接通的进水口；所述止回控制浮球设置于止回灌的底部，并且随着止回灌内污水的液面高度上升而上升，并可运动至进水口处，所述止回控制浮球的外径大于进水口的外径；所述止回罐底部的侧壁上设置有滤网，所述滤网与污水泵的相连接。

3.根据权利要求2所述的一种免维护一体化泵站，其特征在于：所述泵站还包括自动控制组件，所述自动控制组件包括可编程PLC控制器，以及与可编程PLC控制器数据信号连接的第一液位高度传感器、第二液位高度传感器、第一进水流量传感器、第二出水流量传感器，所述第一液位高度传感器设置于止水罐的中间罐体内壁处用于实时检测止水罐的中间位置处的液位高度信号，所述第二液位高度传感器设置于止水罐的进水口附近位置处用于实时检测止水罐的最高液位高度信号；所述第一进水流量传感器设置于进水管的管壁处用于实时检测进水管处的污水流量信号；所述第二出水流量传感器设置于出水管的管壁处用于实时检测出水管处的污水流量信号；所述自动控制组件还包括与可编程PLC控制器相连接的显示器、报警器；所述可编程PLC控制器将实时接收到的止水罐中间位置处的液位高度信号、止水罐的最高液位高度信号、进水管处的污水流量信号、出水管处的污水流量信号，并将其进行数据转换后与预设的相应阈值进行比较，根据比较的结果控制报警器发出报警音，并通过显示器将比较的结果显示；所述报警器包括第一报警信号、第二报警信号、第三报警信号、第四报警信号；当实时检测的止水罐中间位置处的液位高度值高于预设的相应阈值时，可编程PLC控制器控制第一报警信号发出相应的报警信号；反之，则不发出；当实时检测的止水罐的最高液位高度值高于预设的相应阈值时，可编程PLC控制器控制第二报警信号发出相应的报警信号；反之，则不发出；当实时检测的进水管处的污水流量值高于预设的相应阈值时，可编程PLC控制器控制第三报警信号发出相应的报警信号；反之，则不发出；当实时检测的出水管处的污水流量值高于预设的相应阈值时，可编程PLC控制器控制第四报警信号发出相应的报警信号；反之，则不发出。

4.根据权利要求3所述的一种免维护一体化泵站，其特征在于：所述自动控制组件还包括与可编程PLC控制器通过无线网络或者有线网络连接的通信终端；所述通信终端可携带智能手机、平板电脑或者笔记本电脑；所述无线网络包括2G、3G、4G或者wifi；所述通信终端可实时获取止水罐中间位置处的液位高度信号、止水罐的最高液位高度信号、进水管处的污水流量信号、出水管处的污水流量信号。

5.根据权利要求4所述的一种免维护一体化泵站，其特征在于：所述滤网上设置有自清洁组件；所述自清洁组件包括设置在滤网上的喷头组件、滚筒毛刷及驱动组件；其中滚动毛刷设置于滤网两侧的滑动支架上，所述驱动组件与滚动毛刷驱动连接，并且在驱动组件的驱动力作用下，滚动毛刷可沿着滑动支架上作往复运动；所述喷头组件设置在滤网两侧的滑动支架上。

6.根据权利要求5所述的一种免维护一体化泵站，其特征在于：所述滑动支架上设置有齿条，所述驱动组件包括防水壳体及设置于防水壳体内的电机、减速器，所述滚筒毛刷的转轴两端设置有与齿条相配合的齿轮；所述电机与减速器相连接，所述齿轮设置于减速器的输出轴上，并在电机的驱动下载齿条上往返运动。

7.根据权利要求6所述的一种免维护一体化泵站，其特征在于：所述滑动支架的齿条两端设置有行程限位开关；所述出水管上还设置有排渣口，排渣口处还设置有自动启闭封板；所述自动启闭封板上设置有与可编程PLC控制器数据连接的压力传感器，所述压力传感器将实时检测的杂质自重信号发送至可编程PLC控制器，可编程PLC控制器将接受到的实时杂质自重信号经数据转换后与预设的相应阈值进行比较，根据比较的结果控制自动启闭封板的启闭；当实时杂质自重值大于预设的相应阈值时，则将自动启闭封板开启；反之，则关闭。

8.根据权利要求7所述的一种免维护一体化泵站，其特征在于：所述污水进水管和出水管上均设置有流量调节阀。

9.根据权利要求8所述的一种免维护一体化泵站的使用方法，其特征在于，该使用方法包括如下步骤：

1)进水模式初进水：泵站通过止回罐的顶部逐渐进水；

2)进水模式进水中：污水流经止回罐底部侧面的滤网至污水泵，进入泵站壳体内，杂质被滤网拦截在止回罐体内；

3)进水模式完成进水：随着不断的进水，止回控制器浮球在浮力的作用下随之升高，直至进水水位达到止水罐顶部时，浮力使得止回控制浮球将止回罐的顶部堵住，停止进水；

4)排水模式：启动污水泵，将泵站壳体内的污水反向通过止回罐及出水管排出，反向流动的污水产生较大的水压，使得止回控制浮球继续堵住止回罐顶部的进水口，同时反向流动的污水对止回罐底部侧面滤网上的杂质进行了冲洗，并将杂质排入出水管；

5)污水泵完成泵站壳体内的污水提升后，污水泵停止运转，止回控制浮球在自身重力和外来进水的共同和作用下，落至止回罐底部，回到步骤1)进水模式。

10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于：所述污水提升组件的数量为两组，其中，第一组污水提升装置进行循环往复的进水与排水模式，实现污水的间歇式提升；第二组污水提升装置在第一组污水提升装置排水时，启动进水模式；在第一组污水提升装置进水时，启动排水模式，与第一组污水提升装置交替运转，泵站整体实现持续进水与持续排水模式。