摘要：將醫(yī)院地下排污系統(tǒng)的潛污泵改裝成地面自吸式渦流不堵塞排污泵，結(jié)合壓力（液位）傳變送器和智能測(cè)控儀，實(shí)現(xiàn)液位感應(yīng)全自動(dòng)控制和智能報(bào)警提醒，并利用數(shù)字測(cè)量顯示儀表使得日常檢查工作更加直觀簡(jiǎn)易，有效解決醫(yī)院地下排污系統(tǒng)因設(shè)計(jì)建造時(shí)受空間限制而沒(méi)有建設(shè)沉淀池造成故障頻發(fā)及維護(hù)維修困難的難題，經(jīng)改裝后的排污系統(tǒng)故障率比原來(lái)降低90%，且日常檢修與維護(hù)工作更加安全健康，取得了良好的效果，為大型公共建筑地下排污系統(tǒng)排污問(wèn)題的解決提供了參考。
引言
中南大學(xué)湘雅醫(yī)院醫(yī)療綜合大樓地下負(fù)二層功能定位按照戰(zhàn)時(shí)醫(yī)院設(shè)計(jì)和建造，平時(shí)作為車庫(kù)使用，面積約 8 000 平方米，地下二層至地上一層（含二樓以上個(gè)別科室）生活與醫(yī)療產(chǎn)生的污水和廢水通過(guò)立管引至負(fù)二層集水井，地下總共設(shè)置有 56 個(gè)集水井，井內(nèi)污水和廢水通過(guò)潛污泵抽排到室外。經(jīng)過(guò) 2 年的運(yùn)行觀察，發(fā)現(xiàn)其中的 18 個(gè)污水井故障發(fā)生率過(guò)高，月均維修處理約 40 臺(tái)/次，每個(gè)污水井月均維修處理 2次以上，甚至由于多處排污設(shè)備故障同時(shí)發(fā)生導(dǎo)致地下車庫(kù)被污水淹泡，造成嚴(yán)重安全事故。經(jīng)多方調(diào)查和論證，結(jié)合醫(yī)院實(shí)際情況提出用地面自吸泵替代液下潛污泵的改進(jìn)方案，經(jīng) 1 年時(shí)間改裝完畢，運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到預(yù)期效果。
1 現(xiàn)實(shí)情況與原因分析
中南大學(xué)湘雅醫(yī)院醫(yī)療綜合大樓地下負(fù)二層有 18 個(gè)污水井，分布位置不規(guī)則不集中，井的大小為 2米長(zhǎng)×1.5 米寬×2 米高，設(shè)計(jì)建造時(shí)因各種原因沒(méi)有按照正常要求在泵坑前設(shè)置沉淀池，醫(yī)療和生活產(chǎn)生的糞便和各種垃圾進(jìn)入污水井后，沒(méi)有經(jīng)過(guò)沉淀和清理就直接用潛污泵抽排。原排污系統(tǒng)采用每個(gè)集水井配置兩臺(tái) 4 kW 潛污泵，采用電纜浮球液位開(kāi)關(guān)控制潛污泵啟停，當(dāng)浮球在液體浮力的作用下隨液位的上升或下降到與水平面呈一定角度時(shí)，浮球體內(nèi)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)大容量微動(dòng)開(kāi)關(guān)，從而輸出開(kāi)（On）或關(guān)（Off）的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警和控制功能，排污管立管上安裝旁通式逆止閥防止污水倒流。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和分析，原排污系統(tǒng)主要故障和原因分析如下：
（1）電源控制箱跳閘或潛污泵燒壞，原因?yàn)榫畠?nèi)各種垃圾堵塞在潛污泵入水口導(dǎo)致潛污泵不上水空轉(zhuǎn)燒壞，或者排污管立管逆止閥被垃圾堵塞污水無(wú)法排出，潛污泵長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)載跳閘或燒壞；
（2）潛污泵啟動(dòng)但污水無(wú)法排出，原因?yàn)榕盼酃芰⒐芘酝ㄊ侥嬷归y被垃圾堵塞；
（3）排污泵不自動(dòng)控制運(yùn)行或誤報(bào)警，原因?yàn)槲鬯畠?nèi)糞渣結(jié)塊導(dǎo)致電纜浮球液位開(kāi)關(guān)失靈，在結(jié)塊的糞渣中浮球失去正常工作環(huán)境，浮球不能隨液位的上升或下降產(chǎn)生水平角度變化，浮球體內(nèi)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)無(wú)法正常開(kāi)關(guān)，無(wú)法正常輸出開(kāi)（On）或關(guān)（Off）的信號(hào)，從而導(dǎo)致排污泵不自動(dòng)控制運(yùn)行或誤報(bào)警。
原排污系統(tǒng)功能缺陷引起的其它問(wèn)題：
1）出現(xiàn)故障需要維修時(shí)非常不方便，而且維修工作環(huán)境惡劣，對(duì)維修人員身體健康非常不利,由于潛污泵安裝在糞坑里面，每次都需要加裝臨時(shí)泵將污水抽排至別的井，并清洗糞池內(nèi)壁，同時(shí)還要相關(guān)科室配合停止用水，再安排工作人員下井維修作業(yè)，維修時(shí)間長(zhǎng)難度大，井內(nèi)空間小，衛(wèi)生環(huán)境惡劣，經(jīng)常下井作業(yè)容易損害維修人員身體健康。
2）日常檢查不方便。由于沒(méi)有液位顯示，每次檢查都要用撬桿撬開(kāi)井蓋才能觀察到井內(nèi)水位情況（且經(jīng)常有車輛停在井蓋上導(dǎo)致無(wú)法按時(shí)檢查），檢查時(shí)間長(zhǎng)，巡查人員工作效率低。
3）潛污泵燒壞頻繁，設(shè)備維修更換成本居高不下，經(jīng)統(tǒng)計(jì) 2014 年共計(jì)更換 21 臺(tái)潛污泵。
4）地下排污系統(tǒng)故障發(fā)生頻繁，如果故障發(fā)現(xiàn)不及時(shí)容易出現(xiàn)污水溢流情況，造成車庫(kù)浸水，且污水流到地面臭味難聞，容易滋生細(xì)菌，尤其是夏天孳生蚊蟲，對(duì)環(huán)境和人員造成負(fù)面影響。
2 改進(jìn)方案
針對(duì)以上排污系統(tǒng)問(wèn)題，經(jīng)多方考察和研究提出以下改進(jìn)方案：
（1）將潛污泵改成自吸式渦流不堵塞排污泵，采用產(chǎn)品為亞力泵業(yè) ZW 系列自吸式渦流不堵塞排污泵，型號(hào)為 50ZW20-15PB，每個(gè)污水井裝兩臺(tái)自吸式渦流不堵塞排污泵泵，正常情況一備一用，來(lái)水量大時(shí)可兩臺(tái)泵同時(shí)工作加速排水。ZW 自吸式渦流不堵塞排污泵又稱固液泵或雜質(zhì)泵，這種泵設(shè)計(jì)好特，葉輪是縮在單好的葉輪室內(nèi)，連接葉輪室的是壓力室，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，泵體內(nèi)液體產(chǎn)生強(qiáng)烈的軸向渦流作用，使進(jìn)口造成真空，出口產(chǎn)生揚(yáng)程。因而雜質(zhì)可以從壓水室排出，所以它的流道是完全暢通的，排污性能強(qiáng)，可以吸排含有大顆粒固體塊、長(zhǎng)纖維、沉淀物、糞便處理等污水。此項(xiàng)措施可以大大減少因水泵堵塞產(chǎn)生的故障，同時(shí)自吸式渦流不堵塞排污泵是安裝在地面的，維護(hù)維修時(shí)wuxu下井，更加方便、安全。
（2）將原來(lái)的電纜浮球液位開(kāi)關(guān)控制潛污泵啟停改為壓力（液位）變送器和單回路智能測(cè)控儀控制，不但實(shí)現(xiàn)智能控制，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)以下功能：1）實(shí)時(shí)測(cè)控并顯示井內(nèi)液位情況，很高和超低水位報(bào)警信號(hào)準(zhǔn)確，單回路智能測(cè)控儀能做到井內(nèi)液位實(shí)時(shí)測(cè)控，并采用高亮度 LED 數(shù)碼顯示液位，將會(huì)方便日常檢查維護(hù)工作人員快速、及時(shí)、準(zhǔn)確的判斷排污系統(tǒng)是否運(yùn)行正常，wuxu每次檢查都要撬開(kāi)井蓋；2）壓力（液位）變送器不受糞池內(nèi)糞渣結(jié)塊影響，不像電纜浮球液位開(kāi)關(guān)那樣，需要將浮球浮在液面上并隨液位的上升或下降產(chǎn)生水平角度變化才能工作，壓力（液位）變送器深入液面下將壓力變化轉(zhuǎn)化為線性的電流或電壓信號(hào)，從而解決電纜浮球液位開(kāi)關(guān)控制失靈問(wèn)題；3）可向大樓 BA 系統(tǒng)提供準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的測(cè)控?cái)?shù)據(jù)信號(hào)，
為實(shí)現(xiàn)中央遠(yuǎn)程智能監(jiān)控提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
（3）在污水井內(nèi)加裝隔柵，采用直徑 12 mm 的鋼筋焊接成隔柵，隔柵間隙不大于 20 mm，將吸水口與周圍區(qū)域隔離開(kāi)，防止排污泵吸入太大的垃圾雜物，減少排污泵和排污出口立管上逆止閥堵塞。
（4）改造工作分兩個(gè)階段實(shí)施，先改一個(gè)井觀察 6 個(gè)月，如果有效果則全面推開(kāi)，將其余 17 個(gè)井也改造。
3 改造實(shí)施完成后情況
按照以上方案先選擇一個(gè)污水井進(jìn)行了試驗(yàn)性改造，試運(yùn)行期間對(duì)一些細(xì)節(jié)問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn)，如泵體安裝位置調(diào)整，隔柵密度和位置調(diào)整、在聯(lián)軸器部位加裝安全保護(hù)罩，外圍加裝護(hù)欄等等。經(jīng) 6 個(gè)月試運(yùn)行和進(jìn)一步完善，改進(jìn)后的排污設(shè)備故障發(fā)生率大幅下降，維護(hù)維修也更加方便安全。鑒于試驗(yàn)性改造的成功，從 2015 年 7 月開(kāi)始逐步對(duì)余下的 17 個(gè)污水井進(jìn)行改造，到 2015 年 12 月完成全部污水井的改造。經(jīng)過(guò) 2016 年一年的運(yùn)行情況觀察分析，改進(jìn)后的系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，故障率大幅下降，達(dá)成了預(yù)期目標(biāo)。具體運(yùn)行效果和收益情況如下：
（1）排污系統(tǒng)故障由原來(lái)的約 40 臺(tái)次/月減少至約 4 臺(tái)次/月，故障率下降少了 90%，2016 年沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)因多處排污設(shè)備故障同時(shí)發(fā)生導(dǎo)致地下車庫(kù)被污水淹泡并造成嚴(yán)重安全事故現(xiàn)象。
（2）2016 年僅更換燒壞排污泵 1 臺(tái)，原因?yàn)槭程糜臀刍炝魅爰S池結(jié)塊造成堵塞，相比 2014 年更換潛污泵 21 臺(tái)，更換設(shè)備量大幅下降，節(jié)約資金 10 萬(wàn)元。
（3）自吸式渦流不堵塞排污泵是安裝在地面的，維護(hù)維修時(shí)wuxu下井，更加方便、安全。維修員工不再需要在臟臭環(huán)境下、冒著病菌感染的危險(xiǎn)下井維修作業(yè)，員工更加穩(wěn)定，日常巡檢人員工作效率也大大提高，原來(lái)需要 2 個(gè)人用 1 天時(shí)間完成的檢查工作，改造后只需一個(gè)人半天就可以完成。
4 系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題及處理方法
4.1 泵體內(nèi)未加儲(chǔ)液或儲(chǔ)液不足，啟動(dòng)自吸排污泵不上水
打開(kāi)儲(chǔ)液箱旋塞加滿液體后再啟動(dòng)。
4.2 自吸排污泵吸入管路漏氣
消除管路漏氣現(xiàn)象,檢查進(jìn)口管道是否漏氣#簡(jiǎn)單方便的方法是先把自吸泵灌滿水后出口閥門打開(kāi)啟動(dòng)運(yùn)行 5 分鐘左右，再把泵停機(jī)后，貼近管道仔細(xì)聽(tīng)，如果有某個(gè)點(diǎn)發(fā)出哧哧的吸氣聲證明這個(gè)點(diǎn)有漏氣現(xiàn)象，自吸泵只要進(jìn)口管道有頭發(fā)絲那么大的眼漏氣就會(huì)影響泵吸不上水，查到漏氣點(diǎn)采用涂層白乳膠等方法進(jìn)行修補(bǔ)。如果檢查到拍門磨損變形關(guān)閉不嚴(yán)則需更換拍門。
4.3 吸程過(guò)高或吸入管路太長(zhǎng)彎頭太多
降低吸程或縮短管路 90 度彎頭改為 45 度彎頭或者斜坡安裝。
4.4 機(jī)械密封泄漏過(guò)大
自吸泵無(wú)液體工作導(dǎo)致空轉(zhuǎn)損壞機(jī)械密封，更換機(jī)械密封。液體具有腐蝕性導(dǎo)致機(jī)械密封或者泵體遭到腐蝕，漏液也會(huì)吸不上水，需選用不銹鋼自吸泵。
4.5 泵體里面或者進(jìn)口管道有過(guò)多雜物導(dǎo)致堵塞
檢查清理掉堵塞物。
4.6 出口管道急彎向下或彎頭太多管道變細(xì)導(dǎo)致空氣無(wú)法排掉產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象
建議在彎頭或者在管道頂部安裝自動(dòng)排氣閥，排除空氣。
4.7 液位顯示失靈
檢查壓力（液位）變送器電纜是否松動(dòng)，根據(jù)井深固定好電纜。如圖 1 所示。
5 存在的不足和改進(jìn)空間
5.1 自吸式渦流不堵塞排污泵運(yùn)行時(shí)泵體產(chǎn)生一定的振動(dòng)和噪音。需加強(qiáng)巡視，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)維修，按時(shí)添加潤(rùn)滑油，及時(shí)軸對(duì)中，更換軸承和背靠輪。如有靜音效果更好的同類產(chǎn)品可以考慮使用。
5.2 由于泵體安裝在地面，需占用車庫(kù)地面空間。要結(jié)合設(shè)備運(yùn)行性能和考慮減少對(duì)地面影響設(shè)定好安裝位置，并考慮安全需要，加裝安全護(hù)欄和醒目標(biāo)識(shí)，防止車輛碰撞。
5.3 醫(yī)院產(chǎn)生的污水和廢水量大，需根據(jù)污水井污物產(chǎn)生情況，定期清理糞渣和垃圾，建議每季度不少于一次，尤其是使用人多的門診和餐廳公共廁所產(chǎn)生糞便多，需要加大清理頻率。
中南大學(xué)湘雅醫(yī)院就是典型的地下排污系統(tǒng)投入運(yùn)行后出現(xiàn)各種缺陷，甚至不能滿足使用功能需求，經(jīng)系統(tǒng)論證后，引入智能測(cè)控儀和自吸式渦流排污泵等設(shè)備對(duì)原排污系統(tǒng)進(jìn)行改造，解決了故障頻率高，維護(hù)維修困難，運(yùn)行成本高的缺陷。改造完成后經(jīng)過(guò)一年時(shí)間運(yùn)行考察與評(píng)估，認(rèn)為達(dá)到了預(yù)期效果。這個(gè)案例的成功經(jīng)驗(yàn)可以為醫(yī)療、商業(yè)、工業(yè)等行業(yè)中類似地下排污問(wèn)題的解決提供借鑒。
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