第五章污水處理工藝選擇與設計計算III泵站3-10

1、5.4 污水泵站工藝設計5.4.1 泵站形式水力條件工程造價泵站規(guī)模水文地質(zhì)條件施工方法（1）泵組的選擇（2）進水池容積的確定（3）泵站的建筑設想與管道的布置（4）起重設備的選擇和布置（5）電器設備和自動化設備的選擇（6）施工方法的確定（7）泵站的建筑與結(jié)構(gòu)設計污水泵站設計中要解決的問題合建式圓形泵站示意圖合建式圓形泵站示意圖:分建式圓形泵站示意圖:污水泵站建筑形式按泵站與集水井的組合方式區(qū)分合建式分建式常用，合建成一個構(gòu)筑物，布置緊湊，占地少，節(jié)省材料適于自灌式泵站少用，集水池和機器間分建成兩個獨立的構(gòu)筑物，便于泵維護檢修，增加了吸水管長度，適合非自灌式泵站可用于土質(zhì)差、施工困難、進水間深度

2、大的場合，缺點是水泵啟動需用引水設備便于泵維護檢修，增加了吸水管長度，適合非自灌式泵站干式泵站：集水池和機器用隔墻間隔，機器間保持干燥， 濕式泵站：水泵在機器間下方，水泵葉輪設在集水池中，水泵腐蝕嚴重，維修保養(yǎng)不便合建式泵站：設計流量大于1m3/s，便于安排設備，室內(nèi)面積利用率高，需開槽法施工按泵站平面形狀矩形圓形組合設計流量小，水泵不多于4臺，對土質(zhì)要求低，可采用沉井法施工（7-15m）下園上方，適用于小型泵站 。下部采用沉井法施工，受力合理，上部面積利用率高污水泵站建筑形式半地下式泵站：機器間地下，值班室和配電間地上全地下式泵站：通風條件差，設備受潮影響正常運轉(zhuǎn)，深度較大，造價高。應用較少

3、按室內(nèi)外地坪標高分類地面式泵站半地下式泵站地下式泵站進水間和泵組間合建的形式 1泵站平面呈矩形，便于安排設備，需用開挖法施工。特點：（1）將進水間和泵組間的隔墻完全分隔，互不通氣；（2）泵組間（出水間）分上下兩層，上層（地面上）為工作室；（3）進水間和泵組間（出水間）的下層在同一高程上，水泵軸線低于進水室中水位（自吸進水）。 進水間和泵組間合建的形式2 特點：（1）將進水間和泵組間用隔墻完全分隔，互不通氣 ；（2）泵組間（出水間）分上下兩層，上層（地面上）為工作室；（3）進水間和泵組間（出水間）的下層在同一高程上，水泵軸線低于進水室中水位（自吸進水）。 泵站平面呈圓形，常用沉井法施工，對土質(zhì)要

4、求低。進水間和泵組間合建的形式3 地下部分呈圓形，地上部分呈矩形，適用于小型泵站。 特點：（1）將進水間和泵組間用隔墻完全分隔，互不通氣 ；（2）泵組間（出水間）分上下兩層，上層（地面上）為工作室；（3）進水間和泵組間（出水間）的下層在同一高程上，水泵軸線低于進水室中水位（自吸進水）。 5.3.8 污水泵站的建筑型式進水間和泵組間分建的形式 可用于土質(zhì)很差，施工困難，進水間深度又大的場合，其缺點是水泵起動需用引水設備，水泵軸線高程的確定需要計算。 5.4.2 5.4.2 污水泵站設計1、水泵的選擇（1 1）流量：按最大日最大時流量設計，通過調(diào)整水泵工作臺數(shù)兼顧其他流量時段（2 2）揚程：sss

5、dsdHHHhh水泵揚水高度，m吸水管水頭損失，m壓水管水頭損失，m(3)水泵臺數(shù)：工作水泵不少于2臺，中小型泵站 不多于4臺大型泵站不多于8臺備用水泵：1臺（工作水泵少于4臺） 2臺(工作水泵多于4臺）盡量選擇同型號水泵（4）泵型水質(zhì)水量提升高度常用的常用的排水泵排水泵離心泵離心泵混流泵混流泵軸流泵軸流泵螺旋泵螺旋泵潛污泵潛污泵幾種常用排水泵幾種常用排水泵1離心泵離心泵 離心泵分臥式和立式兩種形式離心泵分臥式和立式兩種形式立式立式優(yōu)點優(yōu)點它占地面積較小，能節(jié)省造價它占地面積較小，能節(jié)省造價水泵和電動機可以分別安放在適宜的地方水泵和電動機可以分別安放在適宜的地方立式立式缺點缺點對安裝技術(shù)和機件

6、精度要求都較高對安裝技術(shù)和機件精度要求都較高檢修不及臥式泵方便檢修不及臥式泵方便應用：城市排水系統(tǒng)中常采用立式泵。立式泵立式泵臥式泵臥式泵離心泵動畫 2軸流泵 n軸流泵的主流方向與泵軸平行。n軸流泵的特點是流量大，揚程低，吸水高度很低，僅有12m。n軸流泵常用于輸送雨水，廣泛應用于城市雨水防洪泵站，大型污水泵站，農(nóng)業(yè)排灌泵站以及大型工礦企業(yè)的冷卻水泵站中。2軸流泵 軸流 泵動畫 3混流泵 混流泵構(gòu)造基本上于離心泵相同，只是葉輪的設計不同，泵內(nèi)主流方向介于輻射和軸向之間。4螺旋泵 缺點：（1）占地較大；（2）揚程低（一般為36米）。應用：灌溉、排澇、提升污水和污泥。尤其用于污水處理廠的污泥提升方

7、面。螺旋泵示意圖4螺旋泵 螺旋泵示意圖特點：（1）沒有阻塞問題；（2）結(jié)構(gòu)簡單，可自行制造；（3）無須輔助設備；（4）無須正規(guī)泵站；（5）基建投資?。唬?）低速運行，機械磨損小，維修方便；（7）電能消耗少，運行費用低。螺旋泵螺旋泵適用于低揚程適用于低揚程(36m)，進水水位變進水水位變化較小場合化較小場合5空氣提升泵 利用回流活性污泥與“泵”內(nèi)的混有氣泡的活性污泥之間的比重差2-1造成的浮力。 常用于提升回流活性污泥。結(jié)構(gòu)簡單，管理方便，當壓縮空氣有現(xiàn)成來源時，可以采用。6螺桿泵 螺桿泵應用范圍很廣，可輸送所有流動介質(zhì)甚至非流動物料。螺桿泵因其可變量輸送、自吸能力強、可逆轉(zhuǎn)、能輸送含固體顆粒的

8、液體等特點，在排水工程中，廣泛地被使用在輸送濕污泥和絮凝劑藥液方面。螺桿泵動畫 7潛水泵 隨著防腐措施和防水絕緣性能的不斷改善，電動泵組可以制成能放在水中的泵組，稱潛水泵。無需正規(guī)的泵站，占地面積??；管路簡單，配套設備少。7潛水泵 流量大，揚程?。狠S流泵流量小：離心泵中等流量：混流泵污泥回流：螺旋泵潛水泵：受到重視2、集水池最高水位：最低水位：泵型的喇叭口安裝條件和葉輪的淹沒深度集水池體積 = 有效容積+死水體積最高水位和最低水位之間的調(diào)節(jié)容積不小于最大水泵5min出水量死水體積：最低水位以下的容積3、管路系統(tǒng)（1）管徑：吸水管和壓力管管徑比水泵的進出水口斷面大一級，并不小于100mm（2）吸

9、水管：每臺水泵設單獨吸水管，設喇叭口，喇叭口直徑為吸水管直徑的1.3-1.5倍，流速0.8-1.5m/s水平變徑時，采用偏心漸縮管，管頂水平（3）出水管流速：1.2-1.8m/S每臺泵最好單獨設置出水管，不得已合用時應校核一臺水泵工作時的流速不小于0.7m/s（4）閥門進水閥門總進水閥門：在干管進入格柵前，清淤、檢修或出事故時使用，鑄鐵閥或鋼板閥進水閥門：截止閥：自灌式水泵，除立式軸流水泵外，每臺泵設截止閥，保養(yǎng)及拆卸水泵時不向機器間灌水，低壓鑄鐵截止閥出水閥：幾臺泵合用一條出水總管，在每臺泵出水壓力管設閘閥，防止水泵間串水，在閘與水泵間設止回閥每臺水泵單獨設出水管，出水井中用隔墻分開，可取消

10、止回閥和閘閥泵組間水泵機組的平面布置一般按單排布置；泵組多時，可采用兩排或交叉排列布置影響泵組間布置的因素水泵型號 外形尺寸 水泵臺數(shù) 泵站建筑形式布置要求泵組之間、泵組與墻壁之間有一定的距離，滿足維修和安裝需要原則：運行安全，裝卸維修管理方便，管道長度短，水頭損失小表5-11 117頁并列式，交錯式、斜置式污水泵站建筑要求泵組間的高度應便于設置的吊裝泵站的地上部分一般采用自然通風，在地下間應設置機械通風設備無吊車起重設備的泵組間室內(nèi)凈高不小于3.0m有吊車起重設備的泵組間吊起物件與地面物件間有不小于0.5m的凈空有高壓配電設備的泵組間高度應根據(jù)電器設備要求確定污水泵站水力計算舉例 某工業(yè)城鎮(zhèn)

11、,居住區(qū)生活污水的平均流量為8.5L/s, KZ=2.1.鎮(zhèn)上有甲、乙兩個工廠，工廠甲三班制工作，設計流量為26L/s，工廠乙一班制工作，生活污水和工業(yè)廢水在8h內(nèi)均勻排出，設計流量為6L/s?，F(xiàn)要求對污水管網(wǎng)的終點泵站進行設計。已知污水處理廠第一個水池（沉砂池）的水面高程為45.50m，終點泵站處的地面高程為41.50m，泵站入流管管徑為350mm，水面高程36.45m，管底高程36.24m。試確定水泵的揚程和流量。泵站進水池泵沉砂池41.5036.4545.50最高水位？最低水位36.24泵站的設計流量：應考慮Qmax和QminQmax居住區(qū)生活污水最大流量工廠甲設計流量工廠乙設計流量 8

12、.52.1+26+6=49.85L/s50L/sQmin居住區(qū)生活污水最小流量工廠甲設計流量居住區(qū)生活污水最小時流量可以按照平均日流量的1估算，則居住區(qū)生活污水最小流量8.58640013600 2L/sQmin22628L/s泵站的設計流量應能適應2850L/s間的任何流量水泵的揚程設計泵站進水池泵沉砂池41.5036.4545.50最高水位？最小揚程沉砂池水面標高泵站進水間的最高水位泵站進水間的最高水位泵站入流管水面標高格柵水損格柵水損815cm泵站進水間的最高水位36.45-0.10=36.35(格柵水損取10cm)最小揚程45.50-36.35=9.15m36.24水泵的揚程設計泵站進

13、水池泵沉砂池41.5036.4545.50最低水位泵站進水池最低水位在最高水位下1.50m處揚程的上限最小揚程1.50m=9.15+1.50=10.65m36.24進水池池容和面積設計可見凈揚程在9.15-10.65m之間。實際選泵的揚程時，還要加上管線水頭損失（約2.0m）和自由水頭1.0m。這樣就可以根據(jù)確定的流量和揚程對水泵選型。選用4PW型水泵3臺，轉(zhuǎn)速n=960r/min，2用一備。查水泵特性曲線有，其高效工作段的流量為2233L/s，總揚程為12.0-10.5m 。進水池池容和面積設計進水池池容可根據(jù)一臺泵5min的揚水量確定。有效水深取1.50m，進水池面積進水池池容/1.50=

14、10/1.5=6.7m2。水泵的最大流量為33L/s，則進水池池容33605/1000=10m3。污水泵站水力計算舉例泵站的設計流量：應考慮Qmax和QminQmax居住區(qū)生活污水最大流量工廠甲設計流量工廠乙設計流量 8.52.1+26+6=49.85L/s50L/sQmin居住區(qū)生活污水最小流量工廠甲設計流量居住區(qū)生活污水最小時流量可以按照平均日流量的1估算，則居住區(qū)生活污水最小流量8.58640013600 2L/sQmin22628L/s泵站的設計流量應能適應2850L/s間的任何流量水泵的揚程設計泵站進水池泵沉砂池41.5036.4545.50最高水位？最小揚程沉砂池水面標高泵站進水間的最高水位泵站進水間的最高水位泵站入流管水面標高格柵水損格柵水損815cm泵站進水間的最高水位36.45-0.10=36.35(格柵水損取10cm)最小揚程45.50-36.35=9.15m36.24水泵的揚程設計泵站進水池泵沉砂池41.5036.4545.50最低水位泵站進水池最低水位在最高水位下1.50m處揚程的上限最小揚程1.50m=9.15+1.50=10.65m36.24進水池池容和面積設計可見凈揚程在9.15-10.65m之間。實際選泵的揚程時，還要加上