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污水泵站的工藝設計
時間：2012/3/15 來源：浙江揚子江泵業(yè)有限公司
一、水泵的選擇
1．泵站設計流量的確定
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。排水泵站的設計流量一般均按高日高時污水流量決定。一般小型排水泵站(高日污水量在5000m3以下)，設1-2套機組；大型排水泵站(高日污水量超過15000m3)設3-4套機組。
2．泵站揚程的確定
泵站揚程可按下式計算：
H=Hss+Hsd+∑hs+∑hd(m) (7—1)
式中 Hss——吸水地形高度，m，為集水池內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(即壓水管出口處)之高差；
∑hs，∑hd——污水通過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)。
3．選泵應注意的問題
(1)因為水泵在運行過程中，集水池中水位是變化的，因此所選水泵在這個變化范圍內應處于高效段，當泵站內的水泵超過兩臺時，在選擇水泵時應注意不但在并聯(lián)運行時，而且在單泵運行時都應處于高效段內；
(2)為提高水泵的使用范圍，每臺水泵的流量好相當于1／2～1／3的設計流量，并且以采用同型號的水泵為好；
(3)從適應流量的變化和節(jié)約電能角度考慮，采用大小搭配較為合適的型號可適應更廣泛的來水量。若選用兩臺不同型號的水泵，則小泵的出水量不應小于大泵出水量的一半；若選用一大兩臺水泵，則小泵的出水量不小于大泵出水量的]／3；
(5)工業(yè)排水泵站的來水中往往含有酸性、堿性或其他腐蝕性物質，因此，應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，且為同一型號時，只需在管路中設置一套備用機組；若超過四臺，除安裝在管路上的一套備用機組外，還應在倉庫中備用一套。
二、集水池設計
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，以保證水泵正常運行。布置時應注意以下幾點。
(1)泵的吸水管或葉輪應有足夠的淹水深度，防止空氣吸入或形成渦流時吸入空氣。
(2)水泵的吸入喇叭口應與池底保持所要求的距離。
(3)水流應均勻順暢無漩渦地流近水泵吸水管口。每臺水泵進水水流條件基本相同，水流不要突然擴大或改變方向。
(4)集水池進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設置閘門或閘槽，以在集水池清洗或水泵檢修時使用。
3．集水池容積
集水池的容積與進入泵站的流量變化情況、水泵的型號、工作臺數(shù)及其工作制度、泵站操作性質、啟動時間等有關。在滿足安裝格柵和吸水管的要求，保證水泵工作時的水力條件及能夠及時將流入的污水抽走的前提下，集水池應盡量小些。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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全晝夜運行的大型污水泵站 |
不小于泵站中大一臺水泵5min的出水量 |
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小型污水泵站 |
能夠滿足儲存夜間流入量的要求 |
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工廠的污水泵站 |
應根據(jù)短時間內淋浴排水量來復核 |
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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確定 |
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自動控制污水泵站 |
泵站為一級工作：w=Q0/4n
泵站分兩級工作：w=(Q2-Q1)/4n
式中，W為集水池容積，m3；Q0為泵站一級工作時的出水量，m3／h；Q1，Q2為泵站二級工作時，一級與二級工作水泵的出水量，m3／h；n為水泵每小時的啟動次數(shù)，一般取n=6 |
4．集水池的內部標高的確定(見圖7—6)
(1)對于小型泵站，集水池中高水位取進水管渠渠底標高；
(2)對于大、中型泵站，高水位取進水管渠計算水位標高；
(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，一般朝下安設，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口直徑的0.75～1.0倍，在同一吸水坑中安裝幾根喇叭口時，吸水喇叭口之間的距離不小于喇叭口進口直徑的1.5～2.0倍。
三、泵房(機器間)的布置
1．機組布置
污水泵站中機組臺數(shù)一般不超過3～4臺；
為了滿足安全防護和便于機組檢修，泵站內主要機組的布置和通道寬度，應符合下列
再求．
(1)相鄰兩機組間的凈距：當電動機容量小于等于55kW時，不得小于0.8m；電動機容量大于55kW時，不得小于1.2m。
(2)無吊車起重設備的泵房，一般在每個機組的一側應有比機組寬度大0.5m的通道，但不得小于第一條規(guī)定。
(3)相鄰兩機組突出基礎部分的間距和機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)在有橋式起重設備的泵房內，應有吊運設備的通道。
(5)當需要在泵房內就地檢修時，應留有檢修設備的位置，其面積應根據(jù)大設備(部件)的外形尺寸確定，并在周圍設置寬度不小于0.7m的通道。
2．管道布置
(1)吸水管路布置 每臺水泵應設置一條單獨的吸水管。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。當吸水管較短時，流速面適當提高。
吸水管進口端應裝設喇叭口，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規(guī)定。
當排水泵房設計成自灌式時，在吸水管上應設有閘閥(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底閥。因底閥極易被堵塞，影響水泵啟動，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。當兩臺或兩臺以上水泵合用一條壓水管時，如果僅一臺水泵工作，其流速也不得小于0．7m／s，以免管內產生沉積。單臺水泵的出水管接人壓水于管時，不得白干管底部接入，以免停泵時，雜質在此處沉積。
當兩臺及兩臺以上水泵合用一條出水管時，每臺水泵的出水管上應設置閘閥，并且在閘閥與水泵之間設止回閥；如采用單獨出水管口，并且為自由出流時，一般可不設止回閥和閘閥。
3．管道敷設
泵站內管道一般采用明裝。吸水管一般置于地面上。壓水管多采用架空安裝，沿墻設在托架上。管道不允許在電氣設備的上面通過，不得妨礙站內交通、設備吊裝和檢修，通行處的地面距管底不宜小于2.0m，管道應穩(wěn)固。泵房內地面敷設管道時，應根據(jù)需要設置跨越設施。
四、泵站內部標高的確定
自灌式泵站集水池底板與機器間底板標高基本一致，水泵軸線標高可由喇叭口標高及吸水管上配件尺寸推算來確定。
對于非自灌式泵站，由于利用了水泵的真空吸上高度，機器間底板標高通常高于集水池底板標高，水泵軸線標高可根據(jù)水泵允許吸上真空高度和當?shù)貤l件確定；水泵基礎標高則由水泵軸線標高推算，進而可以確定機器間地板標高。機器間上層平臺標高通常應比室外地坪高出0.5m。
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