人口、能源、杂质、用水习惯——这些影响因素不断导致市政污水泵站出现严重的技术故障，如何应对变幻莫测的污水市场带来的挑战，降低污水水泵生命周期内运行成本已成为越来越多专业人士关注的课题。
在全球领先的2016年德国慕尼黑环博会IFAT 2016 上，来自威乐欧洲股份公司 (WILO SE)的污水处理领域系统工程师Mario Hübner先生根据他40多年的专业经验，针对欧洲如何降低污水水泵生命周期内运行成本，如何对容易堵塞的泵站进行故障排除提出了专业的见解，针对目前中国污水处理有一定借鉴作用。
威乐集团的污水处理领域系统工程师Mario Hübner先生
Mario Hübner先生，首先我想问您：市政污水处理目前和未来面临哪些挑战?
Mario Hübner先生：“一般而言，两个相互冲突的发展将导致越来越多的问题。首先，出于生态保护的原因，德国家庭正在大力节约用水。大力节约用水的结果是污水中杂质的比例会急剧增加，然而，德国的大部分管道是在第二次世界大战后的头几年建成，目前大多数排污管道压力不能够再继续承受越来越高的污染负荷。
比如，像我们日常使用的湿巾，有很多人将这些湿巾扔到马桶内，而不是扔到垃圾桶内，这样做的结果会导致污水处理的很多难题。”
这些污水中的湿巾会导致哪些问题?
Mario Hübner先生：“现在非常流行的湿巾，它是由无纺布制成的，非常结实。与传统的卫生纸相比，这些无纺布无法溶于水，相反，它们会结成长编带缠绕在水泵的叶轮上，严重的会造成堵塞。另外一个很重要的问题，就是无纺布会吸收油脂，人们越来越多地将吃剩的食物或煎炸油冲入马桶，导致无纺布很容易与油脂结合，它们的混合物会快速形成巨大的堵头，并堵塞管道。”
固体杂质堵塞管道的现场照片
能描述一下这个问题的严重程度吗?
Mario Hübner先生：“粗略地讲，污水中杂质的比例在过去几年内已增大到大约每年每人 2 公斤，而现在更鼓励人们节约用水，导致用户用水量不断减少，另外越来越多的雨水也被收集在雨水调蓄池中并在封闭区充水后使用。虽然从生态学观点来看这不是错误做法，但污水管道系统中缺乏‘输送水’，这些就污水中固体污染物的浓度就会继续攀升。
这导致的昂贵代价是，许多废水处理厂的技术人员报告说，他们过去每月会因水泵堵塞而被召集二到三次，而现在是每周被召集二到三次!”
这当然会导致污水处理成本上涨，目前有哪些可行的技术解决方案?
Mario Hübner先生：“有效输送含固体杂质较高的污水，水泵必须高速运行，污水量较少时，两极电机通常优于四极电机。所以，在某些情况下，有效的解决方法是用叶轮较小的两极水泵代替叶轮直径较大的四极电机。无论最高效的水泵工作点在哪里，有时只需增大电机转速就能产生奇妙作用。因为尤其是在启动水泵时，必须使浓度高的污水混合物快速吸入叶轮，并及时排除。另一解决方法是在泵腔排水时使用导板减少进入污水的空气，或者根据潮湿天气和干燥天气的进水量调节水泵的 ON/OFF 水位开关。”
使用泵站的格栅预处理污水的效果如何?
Mario Hübner先生：“这也是一个可行的解决方法。但是，从散布在城市区域的大量泵站和格栅移除聚积的杂质比废水处理厂中移除要昂贵得多。如果将所有污水输送到废水处理厂，成本会更高。为此，威乐Wilo集团针对这种情况开发了EMUport固体分离 泵站，原理是固体杂质在进入泵腔之前进入固液分离器中首先被分离，污水被收集在另外一个储物罐中，如果达到规定的液位高度，水泵将会开启，输送污水的同时将固体杂质反冲至出水管路，从而巧妙地避开了堵塞的最常见原因。
威乐Wilo集团开发的EMUport固体分离泵站
对于比例不断升高的固体杂质，公司是否也在计划研发新水泵?
Mario Hübner先生：“是的，当然。我们目前从事的项目可以检测污水性质，同时还能按照要求调节水泵，但是合适的叶轮对于防止水泵堵塞至关重要。
直到大约八年前，单通道叶轮的运行相当平稳。当时研发的旋涡叶轮是为了响应污水中不断增多的混合物。然而，在某些地方，这些叶轮也无法抽送固体杂质，尤其是遇到无纺布形成的编带时。因此，威乐(WILO)开发了SOLID 叶轮，它的几何形状设计在很大程度上能够防止固体杂质聚积在叶轮内，而且仍能增大能源效率，水利效率高达 81%。
在封闭的 SOLID-T 叶轮内，吸入区域周围没有固体材料可以缠绕的叶片。相反，污水和固体材料被吸入一个罐内，然后进一步输送到叶轮的两个入口。另外，我们还通过在叶轮上使用CERAM 涂层明显提高了使用寿命。这种涂层根据流体腐蚀性的主要原因进行调节，CERAM C0 至 C3 的四个类别能够提供保护以防具有化学腐蚀性和机械磨损性的水造成侵蚀。
威乐(WILO)开发的SOLID 叶轮，能够防止固体杂质聚积在叶轮内，增大能源效率，水利效率高达 81%
威乐WILO的 SOLID 叶轮是通用的解决方案吗?
Mario Hübner先生：“它们在许多情况下是完美的解决方案，当然并非所有情况。这是因为每种叶轮几何形状都有自己的优点和缺点，这是物理现象造成的。根据具体情况，必须在高效率与最佳抗堵塞性之间找到最佳折衷。这就是基于当今最先进的技术改装的单通道叶轮仍被合理使用的原因，尤其是适合水泵尺寸 DN 50 至 DN 150 的旋涡叶轮。
城市如何在经济上和技术上应对污水处理未来面临的挑战?
Mario Hübner先生：“在技术方面，城市可以通过基于需求的水泵和泵站配置做好准备，以确保出现最少的故障为目标。这是因为运行可靠的泵站能够比节能的泵站节更节省资金，如果泵站运行不可靠，一次维修可以就用完一整年节省的能源。
在消费理念方面，如果能够提升消费者的意识并减少污水中的固体杂质，从长远来看将会取得好结果。比如，据我们所了解，有一种无纺布能够在三个小时内溶于流水，我们目前正在进行实验室试验，另外也在销售这种无纺布湿巾所在城市进行现场试验，如果能够减少水泵的堵塞，我们会非常建议人们购买这样的湿巾。”
原标题：IFAT 2016 上的德国威乐（WILO）最新水泵系统
