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污水泵站的工藝設(shè)計(jì)
時(shí)間：2012/3/15 來(lái)源：浙江揚(yáng)子江泵業(yè)有限公司
一、水泵的選擇
1．泵站設(shè)計(jì)流量的確定
城市的用水量是不均勻的，因而排人管道的污水流量也是不均勻的。排水泵站的設(shè)計(jì)流量一般均按高日高時(shí)污水流量決定。一般小型排水泵站(高日污水量在5000m3以下)，設(shè)1-2套機(jī)組；大型排水泵站(高日污水量超過(guò)15000m3)設(shè)3-4套機(jī)組。
2．泵站揚(yáng)程的確定
泵站揚(yáng)程可按下式計(jì)算：
H=Hss+Hsd+∑hs+∑hd(m) (7—1)
式中 Hss——吸水地形高度，m，為集水池內(nèi)低水位與水泵軸線之高差；
Hsd——壓水地形高度，m，為水泵軸線與輸水高點(diǎn)(即壓水管出口處)之高差；
∑hs，∑hd——污水通過(guò)吸水管路和壓水管路中的水頭損失(包括沿程損失和局部損失)。
由于污水泵站一般揚(yáng)程較低，局部損失占總損失比重較大，所以不可忽略不計(jì)�？紤]到污水泵在使用過(guò)程中因效率下降和管道中因阻力增加而增加的能量損失，在確定水泵揚(yáng)程時(shí)，可增大1-2m安全揚(yáng)程。
3．選泵應(yīng)注意的問(wèn)題
(1)因?yàn)樗迷谶\(yùn)行過(guò)程中，集水池中水位是變化的，因此所選水泵在這個(gè)變化范圍內(nèi)應(yīng)處于高效段，當(dāng)泵站內(nèi)的水泵超過(guò)兩臺(tái)時(shí)，在選擇水泵時(shí)應(yīng)注意不但在并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，而且在單泵運(yùn)行時(shí)都應(yīng)處于高效段內(nèi)；
(2)為提高水泵的使用范圍，每臺(tái)水泵的流量好相當(dāng)于1／2～1／3的設(shè)計(jì)流量，并且以采用同型號(hào)的水泵為好；
(3)從適應(yīng)流量的變化和節(jié)約電能角度考慮，采用大小搭配較為合適的型號(hào)可適應(yīng)更廣泛的來(lái)水量。若選用兩臺(tái)不同型號(hào)的水泵，則小泵的出水量不應(yīng)小于大泵出水量的一半；若選用一大兩臺(tái)水泵，則小泵的出水量不小于大泵出水量的]／3；
(5)工業(yè)排水泵站的來(lái)水中往往含有酸性、堿性或其他腐蝕性物質(zhì)，因此，應(yīng)選擇耐腐蝕性能好的污水泵；
(6)泵站經(jīng)常工作水泵不多于四臺(tái)，且為同一型號(hào)時(shí)，只需在管路中設(shè)置一套備用機(jī)組；若超過(guò)四臺(tái)，除安裝在管路上的一套備用機(jī)組外，還應(yīng)在倉(cāng)庫(kù)中備用一套。
二、集水池設(shè)計(jì)
1．集水池形式
污水泵站集水池的形式有圓形、半圓形和矩形等多種形式，上口宜采用敞開式，周圍加欄桿或短墻，上加頂棚，設(shè)梁勾或滑車，以滿足吊泥或柵渣的要求。
2．集水池布置原則
集水池的布置，應(yīng)考慮改善水泵吸水的水力條件，減少滯流和渦流，以保證水泵正常運(yùn)行。布置時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
(1)泵的吸水管或葉輪應(yīng)有足夠的淹水深度，防止空氣吸入或形成渦流時(shí)吸入空氣。
(2)水泵的吸入喇叭口應(yīng)與池底保持所要求的距離。
(3)水流應(yīng)均勻順暢無(wú)漩渦地流近水泵吸水管口。每臺(tái)水泵進(jìn)水水流條件基本相同，水流不要突然擴(kuò)大或改變方向。
(4)集水池進(jìn)口流速和水泵吸入口處的流速盡可能緩慢。
污水泵房的集水池前應(yīng)設(shè)置閘門或閘槽，以在集水池清洗或水泵檢修時(shí)使用。
3．集水池容積
集水池的容積與進(jìn)入泵站的流量變化情況、水泵的型號(hào)、工作臺(tái)數(shù)及其工作制度、泵站操作性質(zhì)、啟動(dòng)時(shí)間等有關(guān)。在滿足安裝格柵和吸水管的要求，保證水泵工作時(shí)的水力條件及能夠及時(shí)將流入的污水抽走的前提下，集水池應(yīng)盡量小些。集水池容積的確定方法見表
7—6
表7-6集水池容積的確定
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泵站的形式 |
集水池容積 |
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全晝夜運(yùn)行的大型污水泵站 |
不小于泵站中大一臺(tái)水泵5min的出水量 |
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小型污水泵站 |
能夠滿足儲(chǔ)存夜間流入量的要求 |
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工廠的污水泵站 |
應(yīng)根據(jù)短時(shí)間內(nèi)淋浴排水量來(lái)復(fù)核 |
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污泥泵站 |
根據(jù)從沉淀池、消化池一次排出的污泥量或回流污泥和剩余污泥量來(lái)確定 |
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自動(dòng)控制污水泵站 |
泵站為一級(jí)工作：w=Q0/4n
泵站分兩級(jí)工作：w=(Q2-Q1)/4n
式中，W為集水池容積，m3；Q0為泵站一級(jí)工作時(shí)的出水量，m3／h；Q1，Q2為泵站二級(jí)工作時(shí)，一級(jí)與二級(jí)工作水泵的出水量，m3／h；n為水泵每小時(shí)的啟動(dòng)次數(shù)，一般取n=6 |
4．集水池的內(nèi)部標(biāo)高的確定(見圖7—6)
(1)對(duì)于小型泵站，集水池中高水位取進(jìn)水管渠渠底標(biāo)高；
(2)對(duì)于大、中型泵站，高水位取進(jìn)水管渠計(jì)算水位標(biāo)高；
(3)集水池的有效水深，從高水位到低水位，一般取1.5～2．0，池底坡度為i = 0．1～0.2傾向集水坑；
(4)集水坑的大小應(yīng)保證水泵有良好的吸水條件，吸水管的喇叭口放在集水坑內(nèi)，一般朝下安設(shè)，其下緣在集水池中低水位以下0.4m，離坑底的距離不小于喇叭口進(jìn)口直徑的0.8倍，吸水管喇叭口邊緣距離池壁不小于喇叭口進(jìn)口直徑的0.75～1.0倍，在同一吸水坑中安裝幾根喇叭口時(shí)，吸水喇叭口之間的距離不小于喇叭口進(jìn)口直徑的1.5～2.0倍。
三、泵房(機(jī)器間)的布置
1．機(jī)組布置
污水泵站中機(jī)組臺(tái)數(shù)一般不超過(guò)3～4臺(tái)；
為了滿足安全防護(hù)和便于機(jī)組檢修，泵站內(nèi)主要機(jī)組的布置和通道寬度，應(yīng)符合下列
再求．
(1)相鄰兩機(jī)組間的凈距：當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量小于等于55kW時(shí)，不得小于0.8m；電動(dòng)機(jī)容量大于55kW時(shí)，不得小于1.2m。
(2)無(wú)吊車起重設(shè)備的泵房，一般在每個(gè)機(jī)組的一側(cè)應(yīng)有比機(jī)組寬度大0.5m的通道，但不得小于第一條規(guī)定。
(3)相鄰兩機(jī)組突出基礎(chǔ)部分的間距和機(jī)組突出部分與墻壁的間距，以及泵房主要通道的寬度與給水泵房要求相同。
(4)在有橋式起重設(shè)備的泵房?jī)?nèi)，應(yīng)有吊運(yùn)設(shè)備的通道。
(5)當(dāng)需要在泵房?jī)?nèi)就地檢修時(shí)，應(yīng)留有檢修設(shè)備的位置，其面積應(yīng)根據(jù)大設(shè)備(部件)的外形尺寸確定，并在周圍設(shè)置寬度不小于0.7m的通道。
2．管道布置
(1)吸水管路布置 每臺(tái)水泵應(yīng)設(shè)置一條單獨(dú)的吸水管。這樣不但可以改善水泵的吸水條件，而且還可以減少管道堵塞的可能性。
吸水管的流速一般采用l．0～1.5m／s，不得低于0.7m／s。當(dāng)吸水管較短時(shí)，流速面適當(dāng)提高。
吸水管進(jìn)口端應(yīng)裝設(shè)喇叭口，其直徑為吸水管直徑的1.3～1.5倍。吸水管路在集水池中的位置和各部分之間的距離要求，可參照給水泵站中有關(guān)規(guī)定。
當(dāng)排水泵房設(shè)計(jì)成自灌式時(shí)，在吸水管上應(yīng)設(shè)有閘閥(軸流泵除外)，以方便檢修。非自灌式工作的水泵，采用真空泵引水，不允許在吸水管口上裝設(shè)底閥。因底閥極易被堵塞，影響水泵啟動(dòng)，而且增加吸水管阻力。
(2)壓水管路布置 壓水管流速一般為1.0～2.5m／s。當(dāng)兩臺(tái)或兩臺(tái)以上水泵合用一條壓水管時(shí)，如果僅一臺(tái)水泵工作，其流速也不得小于0．7m／s，以免管內(nèi)產(chǎn)生沉積。單臺(tái)水泵的出水管接人壓水于管時(shí)，不得白干管底部接入，以免停泵時(shí)，雜質(zhì)在此處沉積。
當(dāng)兩臺(tái)及兩臺(tái)以上水泵合用一條出水管時(shí)，每臺(tái)水泵的出水管上應(yīng)設(shè)置閘閥，并且在閘閥與水泵之間設(shè)止回閥；如采用單獨(dú)出水管口，并且為自由出流時(shí)，一般可不設(shè)止回閥和閘閥。
3．管道敷設(shè)
泵站內(nèi)管道一般采用明裝。吸水管一般置于地面上。壓水管多采用架空安裝，沿墻設(shè)在托架上。管道不允許在電氣設(shè)備的上面通過(guò)，不得妨礙站內(nèi)交通、設(shè)備吊裝和檢修，通行處的地面距管底不宜小于2.0m，管道應(yīng)穩(wěn)固。泵房?jī)?nèi)地面敷設(shè)管道時(shí)，應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置跨越設(shè)施。
四、泵站內(nèi)部標(biāo)高的確定
自灌式泵站集水池底板與機(jī)器間底板標(biāo)高基本一致，水泵軸線標(biāo)高可由喇叭口標(biāo)高及吸水管上配件尺寸推算來(lái)確定。
對(duì)于非自灌式泵站，由于利用了水泵的真空吸上高度，機(jī)器間底板標(biāo)高通常高于集水池底板標(biāo)高，水泵軸線標(biāo)高可根據(jù)水泵允許吸上真空高度和當(dāng)?shù)貤l件確定；水泵基礎(chǔ)標(biāo)高則由水泵軸線標(biāo)高推算，進(jìn)而可以確定機(jī)器間地板標(biāo)高。機(jī)器間上層平臺(tái)標(biāo)高通常應(yīng)比室外地坪高出0.5m。
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