威樂（Wilo）完美的水泵系統(tǒng)之道

人口、能源、雜質(zhì)、用水習(xí)慣——這些影響因素不斷導(dǎo)致市政污水泵站出現(xiàn)嚴(yán)重的技術(shù)故障，如何應(yīng)對(duì)變幻莫測的污水市場帶來的挑戰(zhàn)，降低污水水泵生命周期內(nèi)運(yùn)行成本已成為越來越多專業(yè)人士關(guān)注的課題。

在全球領(lǐng)先的2016年德國慕尼黑環(huán)博會(huì)IFAT 2016 上，來自威樂歐洲股份公司(WILO SE)的污水處理領(lǐng)域系統(tǒng)工程師Mario Hübner先生根據(jù)他40多年的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)歐洲如何降低污水水泵生命周期內(nèi)運(yùn)行成本，如何對(duì)容易堵塞的泵站進(jìn)行故障排除提出了專業(yè)的見解，針對(duì)目前中國污水處理有一定借鑒作用。

威樂集團(tuán)的污水處理領(lǐng)域系統(tǒng)工程師Mario Hübner先生

Mario Hübner先生，首先我想問您：市政污水處理目前和未來面臨哪些挑戰(zhàn)？

Mario Hübner先生：“一般而言，兩個(gè)相互沖突的發(fā)展將導(dǎo)致越來越多的問題。首先，出于生態(tài)保護(hù)的原因，德國家庭正在大力節(jié)約用水。大力節(jié)約用水的結(jié)果是污水中雜質(zhì)的比例會(huì)急劇增加，然而，德國的大部分管道是在第二次世界大戰(zhàn)后的頭幾年建成，目前大多數(shù)排污管道壓力不能夠再繼續(xù)承受越來越高的污染負(fù)荷。

比如，像我們?nèi)粘Ｊ褂玫臐窠�，有很多人將這些濕巾扔到馬桶內(nèi)，而不是扔到垃圾桶內(nèi)，這樣做的結(jié)果會(huì)導(dǎo)致污水處理的很多難題。”

這些污水中的濕巾會(huì)導(dǎo)致哪些問題？

Mario Hübner先生：“現(xiàn)在非常流行的濕巾，它是由無紡布制成的，非常結(jié)實(shí)。與傳統(tǒng)的衛(wèi)生紙相比，這些無紡布無法溶于水，相反，它們會(huì)結(jié)成長編帶纏繞在水泵的葉輪上，嚴(yán)重的會(huì)造成堵塞。另外一個(gè)很重要的問題，就是無紡布會(huì)吸收油脂，人們?cè)絹碓蕉嗟貙⒊允５氖澄锘蚣逭ㄓ蜎_入馬桶，導(dǎo)致無紡布很容易與油脂結(jié)合，它們的混合物會(huì)快速形成巨大的堵頭，并堵塞管道。”

固體雜質(zhì)堵塞管道的現(xiàn)場照片

能描述一下這個(gè)問題的嚴(yán)重程度嗎？

Mario Hübner先生：“粗略地講，污水中雜質(zhì)的比例在過去幾年內(nèi)已增大到大約每年每人2 公斤，而現(xiàn)在更鼓勵(lì)人們節(jié)約用水，導(dǎo)致用戶用水量不斷減少，另外越來越多的雨水也被收集在雨水調(diào)蓄池中并在封閉區(qū)充水后使用。雖然從生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)來看這不是錯(cuò)誤做法，但污水管道系統(tǒng)中缺乏‘輸送水’，這些就污水中固體污染物的濃度就會(huì)繼續(xù)攀升。

這導(dǎo)致的昂貴代價(jià)是，許多廢水處理廠的技術(shù)人員報(bào)告說，他們過去每月會(huì)因水泵堵塞而被召集二到三次，而現(xiàn)在是每周被召集二到三次!”

這當(dāng)然會(huì)導(dǎo)致污水處理成本上漲，目前有哪些可行的技術(shù)解決方案？

Mario Hübner先生：“有效輸送含固體雜質(zhì)較高的污水，水泵必須高速運(yùn)行，污水量較少時(shí)，兩極電機(jī)通常優(yōu)于四極電機(jī)。所以，在某些情況下，有效的解決方法是用葉輪較小的兩極水泵代替葉輪直徑較大的四極電機(jī)。無論最高效的水泵工作點(diǎn)在哪里，有時(shí)只需增大電機(jī)轉(zhuǎn)速就能產(chǎn)生奇妙作用。因?yàn)橛绕涫窃趩��?dòng)水泵時(shí)，必須使?jié)舛雀叩奈鬯�混合物快速吸入葉輪，并及時(shí)排除。另一解決方法是在泵腔排水時(shí)使用導(dǎo)板減少進(jìn)入污水的空氣，或者根據(jù)潮濕天氣和干燥天氣的進(jìn)水量調(diào)節(jié)水泵的ON/OFF 水位開關(guān)。”

使用泵站的格柵預(yù)處理污水的效果如何？

Mario Hübner先生：“這也是一個(gè)可行的解決方法。但是，從散布在城市區(qū)域的大量泵站和格柵移除聚積的雜質(zhì)比廢水處理廠中移除要昂貴得多。如果將所有污水輸送到廢水處理廠，成本會(huì)更高。為此，威樂Wilo集團(tuán)針對(duì)這種情況開發(fā)了EMUport固體分離泵站，原理是固體雜質(zhì)在進(jìn)入泵腔之前進(jìn)入固液分離器中首先被分離，污水被收集在另外一個(gè)儲(chǔ)物罐中，如果達(dá)到規(guī)定的液位高度，水泵將會(huì)開啟，輸送污水的同時(shí)將固體雜質(zhì)反沖至出水管路，從而巧妙地避開了堵塞的最常見原因。

威樂Wilo集團(tuán)開發(fā)的EMUport固體分離泵站

對(duì)于比例不斷升高的固體雜質(zhì)，公司是否也在計(jì)劃研發(fā)新水泵？

Mario Hübner先生：“是的，當(dāng)然。我們目前從事的項(xiàng)目可以檢測污水性質(zhì)，同時(shí)還能按照要求調(diào)節(jié)水泵，但是合適的葉輪對(duì)于防止水泵堵塞至關(guān)重要。

直到大約八年前，單通道葉輪的運(yùn)行相當(dāng)平穩(wěn)。當(dāng)時(shí)研發(fā)的旋渦葉輪是為了響應(yīng)污水中不斷增多的混合物。然而，在某些地方，這些葉輪也無法抽送固體雜質(zhì)，尤其是遇到無紡布形成的編帶時(shí)。因此，威樂(WILO)開發(fā)了SOLID 葉輪，它的幾何形狀設(shè)計(jì)在很大程度上能夠防止固體雜質(zhì)聚積在葉輪內(nèi)，而且仍能增大能源效率，水利效率高達(dá)81%。

在封閉的SOLID-T 葉輪內(nèi)，吸入?yún)^(qū)域周圍沒有固體材料可以纏繞的葉片。相反，污水和固體材料被吸入一個(gè)罐內(nèi)，然后進(jìn)一步輸送到葉輪的兩個(gè)入口。另外，我們還通過在葉輪上使用CERAM 涂層明顯提高了使用壽命。這種涂層根據(jù)流體腐蝕性的主要原因進(jìn)行調(diào)節(jié)，CERAM C0 至C3 的四個(gè)類別能夠提供保護(hù)以防具有化學(xué)腐蝕性和機(jī)械磨損性的水造成侵蝕。

威樂(WILO)開發(fā)的SOLID 葉輪，能夠防止固體雜質(zhì)聚積在葉輪內(nèi)，增大能源效率，水利效率高達(dá)81%

威樂WILO的SOLID 葉輪是通用的解決方案嗎？

Mario Hübner先生：“它們?cè)谠S多情況下是完美的解決方案，當(dāng)然并非所有情況。這是因?yàn)槊糠N葉輪幾何形狀都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，這是物理現(xiàn)象造成的。根據(jù)具體情況，必須在高效率與最佳抗堵塞性之間找到最佳折衷。這就是基于當(dāng)今最先進(jìn)的技術(shù)改裝的單通道葉輪仍被合理使用的原因，尤其是適合水泵尺寸DN 50 至DN 150 的旋渦葉輪。

城市如何在經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上應(yīng)對(duì)污水處理未來面臨的挑戰(zhàn)？

Mario Hübner先生：“在技術(shù)方面，城市可以通過基于需求的水泵和泵站配置做好準(zhǔn)備，以確保出現(xiàn)最少的故障為目標(biāo)。這是因?yàn)檫\(yùn)行可靠的泵站能夠比節(jié)能的泵站節(jié)更節(jié)省資金，如果泵站運(yùn)行不可靠，一次維修可以就用完一整年節(jié)省的能源。

在消費(fèi)理念方面，如果能夠提升消費(fèi)者的意識(shí)并減少污水中的固體雜質(zhì)，從長遠(yuǎn)來看將會(huì)取得好結(jié)果。比如，據(jù)我們所了解，有一種無紡布能夠在三個(gè)小時(shí)內(nèi)溶于流水，我們目前正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，另外也在銷售這種無紡布濕巾所在城市進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，如果能夠減少水泵的堵塞，我們會(huì)非常建議人們購買這樣的濕巾。”