第02章污废水管渠和泵房ppt课件

1、第二章污废水管渠和泵房 第二章第二章 目录目录一、概述一、概述二、水力学基础知识二、水力学基础知识 （一水的主要物理性质（一水的主要物理性质 （二水静力学（二水静力学 （三水动力学（三水动力学 （四污废水管渠水力计算公式（四污废水管渠水力计算公式三、污水泵房三、污水泵房 （一概述（一概述 （二污水泵房的工艺特点（二污水泵房的工艺特点一、概述一、概述要要 点点 污废水处理中，有以下几个主要方面经常要应用流体流动的基污废水处理中，有以下几个主要方面经常要应用流体流动的基本原理及其流动规律。本原理及其流动规律。 流体的输送欲想把流体按所规定的条件，从一个设备送到另一个流体的输送欲想把流体按所规定的条

2、件，从一个设备送到另一个设备，通常设备之间是用管道或灌渠连接的，在流体的输送过程中，设备，通常设备之间是用管道或灌渠连接的，在流体的输送过程中，常常要采用输送设备，因此就需要计算流体在流动过程中应加入的外常常要采用输送设备，因此就需要计算流体在流动过程中应加入的外功，为选用输送设备提供依据。功，为选用输送设备提供依据。 压强、流速和流量的测量。为了了解和控制生产过程，需要对管压强、流速和流量的测量。为了了解和控制生产过程，需要对管路或设备内的压强、流速及流量等一等系列参数进行测定，以便合理路或设备内的压强、流速及流量等一等系列参数进行测定，以便合理地选用和安装测量仪表，而这些测量仪表的操作原理

3、又多以流体的静地选用和安装测量仪表，而这些测量仪表的操作原理又多以流体的静止或流动规律为依据。止或流动规律为依据。 污废水泵房是污水处理的重要设施，泵房工作特点是它所抽升的污废水泵房是污水处理的重要设施，泵房工作特点是它所抽升的水是不干净的，一般含有大量的杂质，而且来水的流量逐日逐时都在水是不干净的，一般含有大量的杂质，而且来水的流量逐日逐时都在变化。因而泵房的运行在污水处理设施运行管理中有重要意义。变化。因而泵房的运行在污水处理设施运行管理中有重要意义。 二、水力学基础知识二、水力学基础知识 大纲要求大纲要求 1 1、水的主要物理性质、水的主要物理性质 熟悉水的惯性与密度、水的重力特征熟悉水

4、的惯性与密度、水的重力特征 2 2、水静力学、水静力学 （1 1静水压强及其特性静水压强及其特性 了解静水压强的定义、压强的单位、静水压强的两个重要了解静水压强的定义、压强的单位、静水压强的两个重要特性特性 （2 2重力作用下静水压强的分布规律重力作用下静水压强的分布规律 了解静水压强分布规律、绝对压强、相对压强、真空值、了解静水压强分布规律、绝对压强、相对压强、真空值、测压管高度、测压管水头及真空度、等压面测压管高度、测压管水头及真空度、等压面 3 3、水动力学、水动力学 了解过水断面、流量和平均流速、元流与总流、有压流与无压了解过水断面、流量和平均流速、元流与总流、有压流与无压流流 二、水

5、力学基础知识二、水力学基础知识要要 点点 （一水的主要物理性质（一水的主要物理性质 （二水静力学（二水静力学 1、静水压强及其特性、静水压强及其特性 2、静水压强的两个重要特性、静水压强的两个重要特性 （三水动力学（三水动力学二、水力学基础知识二、水力学基础知识（一水的主要物理性质（一水的主要物理性质 液体没有固定的形状，随盛装它们的容器形状而变化，这是液体区别液体没有固定的形状，随盛装它们的容器形状而变化，这是液体区别于固体的一个基本特性。因为液体与固体相比其分子间内聚力小得多，于固体的一个基本特性。因为液体与固体相比其分子间内聚力小得多，所以其抵抗拉力的能力很多，静止时也不能抵抗切力。因此

6、要破坏液体所以其抵抗拉力的能力很多，静止时也不能抵抗切力。因此要破坏液体的静止状态使其流动，只要施以极微小的力即可做到。在污水处理中可的静止状态使其流动，只要施以极微小的力即可做到。在污水处理中可以利用液体易于流动的特征使污水从各家各户通过管渠输送到污水处理以利用液体易于流动的特征使污水从各家各户通过管渠输送到污水处理厂。厂。 水的主要物理性质主要包括：水的主要物理性质主要包括： 水的惯性与密度；水的惯性与密度； 惯性就是物体所具有的维持其原有运动状况的物理性质。惯性的惯性就是物体所具有的维持其原有运动状况的物理性质。惯性的度量单位就是质量，也就是物体中所含物质的多少。质量愈大，惯性也度量单位

7、就是质量，也就是物体中所含物质的多少。质量愈大，惯性也愈大。愈大。F=ma=m/V 水的重力特性；水的重力特性； 物体之间相互具有的吸引力称为万有引力。在水的运动中，一般物体之间相互具有的吸引力称为万有引力。在水的运动中，一般只需要考虑地球对水的引力，这个引力就是重力分量）只需要考虑地球对水的引力，这个引力就是重力分量）=mg 二、水力学基础知识二、水力学基础知识（一水的主要物理性质（一水的主要物理性质 水的黏性；水的黏性； 水的压缩性；水的压缩性； 水的表面张力特性。水的表面张力特性。二、水力学基础知识二、水力学基础知识（二水静力学（二水静力学 1、静水压强及其特性、静水压强及其特性 重点掌

8、握以下三点：重点掌握以下三点： 静水压强的定义；静水压强的定义； 物体单位面积上所受的垂直压力，叫压强。静止液体作用在与物体单位面积上所受的垂直压力，叫压强。静止液体作用在与之接触的表面上的水压力称为静水压力，单位面积上作用的静水压力之接触的表面上的水压力称为静水压力，单位面积上作用的静水压力称为静水压强。称为静水压强。 压强的单位；压强的单位； 压强单位为帕斯卡压强单位为帕斯卡Pa），），1帕帕Pa）=1牛顿牛顿/平方米平方米N/m2）。另外在水力学中，为了方便有时也用米水柱）。另外在水力学中，为了方便有时也用米水柱mH2O高来表示压强。高来表示压强。 压强压强P用液柱高度来表示：用液柱高度

9、来表示： ZpgAAZpgP二、水力学基础知识二、水力学基础知识（二水静力学（二水静力学 1、静水压强及其特性、静水压强及其特性 静水压强的两个重要特性。静水压强的两个重要特性。 在研究液体静压强时，应当先弄清如下两个重要特性。一是液在研究液体静压强时，应当先弄清如下两个重要特性。一是液体静压强的方向与作用面垂直，并指向作用面；二是水动力学液体任体静压强的方向与作用面垂直，并指向作用面；二是水动力学液体任意点上各个方向的静压强相等。意点上各个方向的静压强相等。 二、水力学基础知识二、水力学基础知识（二水静力学（二水静力学 2、重力作用下静力压强的分布规律、重力作用下静力压强的分布规律 重点掌握

10、以下四点：重点掌握以下四点： 静水压强分布规律；静水压强分布规律； 设液面压强为设液面压强为Po，均质液体重度为，均质液体重度为则静止液体内某一点的压则静止液体内某一点的压强下式确定强下式确定 hPP0二、水力学基础知识二、水力学基础知识（二水静力学（二水静力学 2、重力作用下静力压强的分布规律、重力作用下静力压强的分布规律 绝对压强、相对压强、真空值；绝对压强、相对压强、真空值； 以绝对真空状态作为起量点的压强，称为绝对压强，以以绝对真空状态作为起量点的压强，称为绝对压强，以P表示，表示，以当地大气压作为起量点的压强称为相对压强，以以当地大气压作为起量点的压强称为相对压强，以P表示。两者的关

11、表示。两者的关系为：系为：P= PPa 二、水力学基础知识二、水力学基础知识（二水静力学（二水静力学 2、重力作用下静力压强的分布规律、重力作用下静力压强的分布规律 测压管高度、测压管水头及真空度；测压管高度、测压管水头及真空度； 相对压强用液柱高度表示，称为测压管高相对压强用液柱高度表示，称为测压管高度。度。 水力学上把任点水力学上把任点A的相对压强高度即测压管的相对压强高度即测压管高度与该点在基准面以上的位置高度之和称为高度与该点在基准面以上的位置高度之和称为测压管水头，以测压管水头，以 表示。表示。 真空值用液柱高度表示，称为真空度。真空值用液柱高度表示，称为真空度。APhAAAPZ二、

12、水力学基础知识二、水力学基础知识（二水静力学（二水静力学 2、重力作用下静力压强的分布规律、重力作用下静力压强的分布规律 等压面。等压面。 液体中各点压强相等的面称为等压面。在重力作用下的静止液液体中各点压强相等的面称为等压面。在重力作用下的静止液体中，等压面是水平面，但一定是同种、连续液体。水平面不一定是体中，等压面是水平面，但一定是同种、连续液体。水平面不一定是等压面。等压面。 二、水力学基础知识二、水力学基础知识（三水动力学（三水动力学 1 1、若干基本概念、若干基本概念 包括以下基本概念：包括以下基本概念： 过水断面、流量和平均流速；过水断面、流量和平均流速； 过水断面过水断面 过水断

13、面简称断面是指液体运动时所通过的横断面，该断过水断面简称断面是指液体运动时所通过的横断面，该断面与流体运动方向垂直。过水断面的形状有圆形、矩形、梯形等。面与流体运动方向垂直。过水断面的形状有圆形、矩形、梯形等。 流量流量 流量是指在单位时间内流体通过过流断面的体积或重力。前者流量是指在单位时间内流体通过过流断面的体积或重力。前者称体积流量，后者称重力流量。称体积流量，后者称重力流量。 平均流速平均流速 在单位时间内流体所移动的距离，称为流速。由于黏性的影响，在单位时间内流体所移动的距离，称为流速。由于黏性的影响，在过断面上各点的实际流速并不相同，平均流速是一个假想的流速，在过断面上各点的实际流

14、速并不相同，平均流速是一个假想的流速，即假设过流断面上各点的流速都相等，而按该流速计算出的流量就恰即假设过流断面上各点的流速都相等，而按该流速计算出的流量就恰好等于实际流量。好等于实际流量。 二、水力学基础知识二、水力学基础知识（三水动力学（三水动力学 1、若干基本概念、若干基本概念 元流和总流；元流和总流； 过水面积无限小的流束称为元流。许多元流的有限集合体称为过水面积无限小的流束称为元流。许多元流的有限集合体称为总流。总流。 有压流与无压流；有压流与无压流； 流体沿流程整个周界都与固体壁面接触，而无自由表面，这种流体沿流程整个周界都与固体壁面接触，而无自由表面，这种流动称为有压流或压力流。

15、流体沿流程仅部分周界与固体壁面接触，流动称为有压流或压力流。流体沿流程仅部分周界与固体壁面接触，具有自由表面，与大气相接触，这种流动称为无压流或重力流。具有自由表面，与大气相接触，这种流动称为无压流或重力流。 恒定流与非恒定流；恒定流与非恒定流； 均匀流与非均匀流。均匀流与非均匀流。 三、污水泵房三、污水泵房 大纲要求大纲要求 （1 1了解污水泵房组成与分类了解污水泵房组成与分类 （2 2熟悉污水泵房的基本类型熟悉污水泵房的基本类型 （3 3熟悉污水泵房机组与管道的布置熟悉污水泵房机组与管道的布置 （4 4掌握污水泵房的辅助设备掌握污水泵房的辅助设备 要要 点点 （一概述（一概述 （二污水泵房

16、的工艺特点（二污水泵房的工艺特点三、污水泵房三、污水泵房（一概述（一概述 污水泵房在污水处理系统中常被称为污水提升泵房，其作用主要污水泵房在污水处理系统中常被称为污水提升泵房，其作用主要是将上游来水提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力自流。是将上游来水提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力自流。 污水泵房的组成与分类：污水泵房的组成与分类： 组成与分类；组成与分类； 污水泵房的基本类型。污水泵房的基本类型。 三、污水泵房三、污水泵房（一概述（一概述 组成与分类；组成与分类； 污水泵房的基本组成包括：机器间、集水池、格栅、辅助间。机器间污水泵房的基本组成包括：机器间、集水池、格栅、

17、辅助间。机器间内设置水泵机组和有关的附属设备。格栅和吸水管安装在集水池内。集水池内设置水泵机组和有关的附属设备。格栅和吸水管安装在集水池内。集水池还可以在一定程度上调节来水的不均匀性，一是水泵能较均匀工作。格栅的还可以在一定程度上调节来水的不均匀性，一是水泵能较均匀工作。格栅的作用是阻拦水中粗大的固体杂质，以防止杂物阻塞和损坏水泵。辅助间一般作用是阻拦水中粗大的固体杂质，以防止杂物阻塞和损坏水泵。辅助间一般包括贮藏室、修理间、休息室和卫生间等。包括贮藏室、修理间、休息室和卫生间等。 泵房分类：泵房分类： 按水泵启动前能否自流充水分为自灌式泵房和非自灌式泵房。按水泵启动前能否自流充水分为自灌式泵

18、房和非自灌式泵房。 按泵房的颊形状，可以分为圆形泵房和矩形泵房。按泵房的颊形状，可以分为圆形泵房和矩形泵房。 按集水池与机器间的组合情况，可分为合建式泵房和分建式泵房。按集水池与机器间的组合情况，可分为合建式泵房和分建式泵房。 按照控制的方式又可分为人工控制、自动控制和遥控按照控制的方式又可分为人工控制、自动控制和遥控3类。类。 三、污水泵房三、污水泵房（一概述（一概述 污水泵房的基本类型污水泵房的基本类型 污水泵房的类型取决于进水管渠的埋设深度、来水流量、水泵污水泵房的类型取决于进水管渠的埋设深度、来水流量、水泵机组的型号与台数、水文地质条件以及施工方法等因素。机组的型号与台数、水文地质条件

19、以及施工方法等因素。 图图27为为合建式圆形污水泵房，装设卧式水泵，自灌式工作。适为为合建式圆形污水泵房，装设卧式水泵，自灌式工作。适合中、小型排水量，水泵不超过合中、小型排水量，水泵不超过4台。台。 图图28为合建式矩形污水泵房，装设立式泵，自灌式工作。大型泵为合建式矩形污水泵房，装设立式泵，自灌式工作。大型泵站用此类型较合适。水泵台数为站用此类型较合适。水泵台数为4台或更多时，采用矩形机器间，在台或更多时，采用矩形机器间，在机组、管道和附属设备的布置方面较为方便，启动操作简单，易于实机组、管道和附属设备的布置方面较为方便，启动操作简单，易于实现自动化。现自动化。 图图29为分建式污水泵房。

20、当土质差，地下水位高时，为了减少施为分建式污水泵房。当土质差，地下水位高时，为了减少施工困难和降低工程造价，将集水池与机器间分开修建。工困难和降低工程造价，将集水池与机器间分开修建。 三、污水泵房三、污水泵房（一概述（一概述 污水泵房的基本类型污水泵房的基本类型三、污水泵房三、污水泵房（一概述（一概述 污水泵房的基本类型污水泵房的基本类型三、污水泵房三、污水泵房（二污废水泵房的工艺特点（二污废水泵房的工艺特点 3、机组与管道布置的特点、机组与管道布置的特点 机组与管道的布置：机组与管道的布置： 机组布置的特点；机组布置的特点； 污水泵房中机组台数，一般不超过污水泵房中机组台数，一般不超过34台

21、；而且污水房都是从台；而且污水房都是从轴向进水，一侧出水，所以常采用并列的布置形式。轴向进水，一侧出水，所以常采用并列的布置形式。 （适用于卧式污水泵；（适用于卧式污水泵；（b及及c适用于立式污水泵。适用于立式污水泵。 三、污水泵房三、污水泵房（二污废水泵房的工艺特点（二污废水泵房的工艺特点 3、机组与管道布置的特点、机组与管道布置的特点 机组布置的特点；机组布置的特点； 为了减小集水池的容积，污水泵机组的为了减小集水池的容积，污水泵机组的“开开” “停比较频繁。停比较频繁。为此，污水泵常常采取自灌式工作。这时，吸水管上必须装设闸门，为此，污水泵常常采取自灌式工作。这时，吸水管上必须装设闸门，

22、以便检修水泵。但是，采取自灌式工作，会使泵房埋深加大，增加造以便检修水泵。但是，采取自灌式工作，会使泵房埋深加大，增加造价。价。 三、污水泵房三、污水泵房（二污废水泵房的工艺特点（二污废水泵房的工艺特点 3、机组与管道布置的特点、机组与管道布置的特点 管道的布置与设计。管道的布置与设计。 每台水泵应设置一条单独的吸水管，这不仅改善了水利条件，每台水泵应设置一条单独的吸水管，这不仅改善了水利条件，而且可减少杂质堵塞管道的可能性。而且可减少杂质堵塞管道的可能性。 如果水泵是非自灌式工作的，应利用真空泵或水射器引水启动，而如果水泵是非自灌式工作的，应利用真空泵或水射器引水启动，而不允许在吸水管进口处

23、设置底阀，因底阀在污水中易被堵塞，影响水不允许在吸水管进口处设置底阀，因底阀在污水中易被堵塞，影响水泵的启动，且增加水头损失和电耗。泵的启动，且增加水头损失和电耗。 泵房内管道敷设一般用明装。吸水管道常置于地面上，压水管由于泵房内管道敷设一般用明装。吸水管道常置于地面上，压水管由于泵房较深，多采用架空安装，通常沿墙架设在托架上。所有管道应注泵房较深，多采用架空安装，通常沿墙架设在托架上。所有管道应注意稳定。管道的位置不得妨碍泵房内的交通和检修工作。不允许把管意稳定。管道的位置不得妨碍泵房内的交通和检修工作。不允许把管道装设在电气设备的上空。道装设在电气设备的上空。 污水泵房的管道易受腐蚀。钢管

24、低抗腐蚀性能较差，因此，一般应污水泵房的管道易受腐蚀。钢管低抗腐蚀性能较差，因此，一般应避免使用钢管。避免使用钢管。 三、污水泵房三、污水泵房（二污废水泵房的工艺特点（二污废水泵房的工艺特点 4、污水泵房中的辅助设备、污水泵房中的辅助设备 污水泵房的辅助设备有：污水泵房的辅助设备有： 格栅；格栅； 格栅一般由一组平行的栅条组成，斜置于泵房集水池的进口处。格栅一般由一组平行的栅条组成，斜置于泵房集水池的进口处。其倾斜角度为其倾斜角度为4575。格栅后应设置工作后，工作后一般应高。格栅后应设置工作后，工作后一般应高出格栅上游最高水位出格栅上游最高水位0.5m。 水位控制器；水位控制器； 为适应污水

25、泵房水泵开停频繁的特点，往往采用自动控制机组为适应污水泵房水泵开停频繁的特点，往往采用自动控制机组运行。自动控制机组自动停车的信号，通常是由水位控制器发出的。运行。自动控制机组自动停车的信号，通常是由水位控制器发出的。 计量设备；计量设备； 由于污水中含有机械杂质，其计量设备应考虑被堵塞的问题。由于污水中含有机械杂质，其计量设备应考虑被堵塞的问题。 三、污水泵房三、污水泵房（二污废水泵房的工艺特点（二污废水泵房的工艺特点 4、污水泵房中的辅助设备、污水泵房中的辅助设备 引水装置引水装置 污水泵房一般设计成自灌式，无需引水装置，当水泵为非自灌污水泵房一般设计成自灌式，无需引水装置，当水泵为非自灌

26、工作时，采用真空泵或水射器抽气引水，也可采用密封水箱注水。当工作时，采用真空泵或水射器抽气引水，也可采用密封水箱注水。当采用真空泵引水时，在真空泵与污水泵之间应设置气水分离箱，以免采用真空泵引水时，在真空泵与污水泵之间应设置气水分离箱，以免污水和杂质进入真空泵内。污水和杂质进入真空泵内。 反冲洗装置反冲洗装置 污水中所含杂质，往往部分的沉淀在集水坑内，时间长了，腐污水中所含杂质，往往部分的沉淀在集水坑内，时间长了，腐化发臭，甚至堵塞集水坑，影响水泵的正常吸水。化发臭，甚至堵塞集水坑，影响水泵的正常吸水。 为了松动集水坑内的沉渣，在坑内设置压力冲洗管。一般从水泵压为了松动集水坑内的沉渣，在坑内设置压力冲洗管。一般从水泵压水管上接出一根直径为水管上接出一根直径为50100mm的支管深入集水坑中，定期将沉的支管深入集水坑中，定期将沉渣冲起，由水泵抽走。也可在集水池间设置一自来水龙头，作为冲洗渣冲起，由水泵抽走。也可在集水池间设置一自来水龙头，作为冲洗水源。水源。 三、污水泵房三、污水泵房（二污废水泵房的工艺特点（二污废水泵房的工艺特点 4、污水泵房中的辅助设备、污水泵房中的辅助设备 排水