第五章污水处理工艺选择与设计计算III泵站3-10

1、5.4 污水泵站工艺设计5.4.1 泵站形式水力条件工程造价泵站规模水文地质条件施工方法（1）泵组的选择（2）进水池容积的确定（3）泵站的建筑设想与管道的布置（4）起重设备的选择和布置（5）电器设备和自动化设备的选择（6）施工方法的确定（7）泵站的建筑与结构设计污水泵站设计中要解决的问题合建式圆形泵站示意图合建式圆形泵站示意图:分建式圆形泵站示意图:污水泵站建筑形式按泵站与集水井的组合方式区分合建式分建式常用，合建成一个构筑物，布置紧凑，占地少，节省材料适于自灌式泵站少用，集水池和机器间分建成两个独立的构筑物，便于泵维护检修，增加了吸水管长度，适合非自灌式泵站可用于土质差、施工困难、进水间深度

2、大的场合，缺点是水泵启动需用引水设备便于泵维护检修，增加了吸水管长度，适合非自灌式泵站干式泵站：集水池和机器用隔墙间隔，机器间保持干燥， 湿式泵站：水泵在机器间下方，水泵叶轮设在集水池中，水泵腐蚀严重，维修保养不便合建式泵站：设计流量大于1m3/s，便于安排设备，室内面积利用率高，需开槽法施工按泵站平面形状矩形圆形组合设计流量小，水泵不多于4台，对土质要求低，可采用沉井法施工（7-15m）下园上方，适用于小型泵站 。下部采用沉井法施工，受力合理，上部面积利用率高污水泵站建筑形式半地下式泵站：机器间地下，值班室和配电间地上全地下式泵站：通风条件差，设备受潮影响正常运转，深度较大，造价高。应用较少

3、按室内外地坪标高分类地面式泵站半地下式泵站地下式泵站进水间和泵组间合建的形式 1泵站平面呈矩形，便于安排设备，需用开挖法施工。特点：（1）将进水间和泵组间的隔墙完全分隔，互不通气；（2）泵组间（出水间）分上下两层，上层（地面上）为工作室；（3）进水间和泵组间（出水间）的下层在同一高程上，水泵轴线低于进水室中水位（自吸进水）。 进水间和泵组间合建的形式2 特点：（1）将进水间和泵组间用隔墙完全分隔，互不通气 ；（2）泵组间（出水间）分上下两层，上层（地面上）为工作室；（3）进水间和泵组间（出水间）的下层在同一高程上，水泵轴线低于进水室中水位（自吸进水）。 泵站平面呈圆形，常用沉井法施工，对土质要

4、求低。进水间和泵组间合建的形式3 地下部分呈圆形，地上部分呈矩形，适用于小型泵站。 特点：（1）将进水间和泵组间用隔墙完全分隔，互不通气 ；（2）泵组间（出水间）分上下两层，上层（地面上）为工作室；（3）进水间和泵组间（出水间）的下层在同一高程上，水泵轴线低于进水室中水位（自吸进水）。 5.3.8 污水泵站的建筑型式进水间和泵组间分建的形式 可用于土质很差，施工困难，进水间深度又大的场合，其缺点是水泵起动需用引水设备，水泵轴线高程的确定需要计算。 5.4.2 5.4.2 污水泵站设计1、水泵的选择（1 1）流量：按最大日最大时流量设计，通过调整水泵工作台数兼顾其他流量时段（2 2）扬程：sss

5、dsdHHHhh水泵扬水高度，m吸水管水头损失，m压水管水头损失，m(3)水泵台数：工作水泵不少于2台，中小型泵站 不多于4台大型泵站不多于8台备用水泵：1台（工作水泵少于4台） 2台(工作水泵多于4台）尽量选择同型号水泵（4）泵型水质水量提升高度常用的常用的排水泵排水泵离心泵离心泵混流泵混流泵轴流泵轴流泵螺旋泵螺旋泵潜污泵潜污泵几种常用排水泵几种常用排水泵1离心泵离心泵 离心泵分卧式和立式两种形式离心泵分卧式和立式两种形式立式立式优点优点它占地面积较小，能节省造价它占地面积较小，能节省造价水泵和电动机可以分别安放在适宜的地方水泵和电动机可以分别安放在适宜的地方立式立式缺点缺点对安装技术和机件

6、精度要求都较高对安装技术和机件精度要求都较高检修不及卧式泵方便检修不及卧式泵方便应用：城市排水系统中常采用立式泵。立式泵立式泵卧式泵卧式泵离心泵动画 2轴流泵 n轴流泵的主流方向与泵轴平行。n轴流泵的特点是流量大，扬程低，吸水高度很低，仅有12m。n轴流泵常用于输送雨水，广泛应用于城市雨水防洪泵站，大型污水泵站，农业排灌泵站以及大型工矿企业的冷却水泵站中。2轴流泵 轴流 泵动画 3混流泵 混流泵构造基本上于离心泵相同，只是叶轮的设计不同，泵内主流方向介于辐射和轴向之间。4螺旋泵 缺点：（1）占地较大；（2）扬程低（一般为36米）。应用：灌溉、排涝、提升污水和污泥。尤其用于污水处理厂的污泥提升方

7、面。螺旋泵示意图4螺旋泵 螺旋泵示意图特点：（1）没有阻塞问题；（2）结构简单，可自行制造；（3）无须辅助设备；（4）无须正规泵站；（5）基建投资省；（6）低速运行，机械磨损小，维修方便；（7）电能消耗少，运行费用低。螺旋泵螺旋泵适用于低扬程适用于低扬程(36m)，进水水位变进水水位变化较小场合化较小场合5空气提升泵 利用回流活性污泥与“泵”内的混有气泡的活性污泥之间的比重差2-1造成的浮力。 常用于提升回流活性污泥。结构简单，管理方便，当压缩空气有现成来源时，可以采用。6螺杆泵 螺杆泵应用范围很广，可输送所有流动介质甚至非流动物料。螺杆泵因其可变量输送、自吸能力强、可逆转、能输送含固体颗粒的

8、液体等特点，在排水工程中，广泛地被使用在输送湿污泥和絮凝剂药液方面。螺杆泵动画 7潜水泵 随着防腐措施和防水绝缘性能的不断改善，电动泵组可以制成能放在水中的泵组，称潜水泵。无需正规的泵站，占地面积小；管路简单，配套设备少。7潜水泵 流量大，扬程小：轴流泵流量小：离心泵中等流量：混流泵污泥回流：螺旋泵潜水泵：受到重视2、集水池最高水位：最低水位：泵型的喇叭口安装条件和叶轮的淹没深度集水池体积 = 有效容积+死水体积最高水位和最低水位之间的调节容积不小于最大水泵5min出水量死水体积：最低水位以下的容积3、管路系统（1）管径：吸水管和压力管管径比水泵的进出水口断面大一级，并不小于100mm（2）吸

9、水管：每台水泵设单独吸水管，设喇叭口，喇叭口直径为吸水管直径的1.3-1.5倍，流速0.8-1.5m/s水平变径时，采用偏心渐缩管，管顶水平（3）出水管流速：1.2-1.8m/S每台泵最好单独设置出水管，不得已合用时应校核一台水泵工作时的流速不小于0.7m/s（4）阀门进水阀门总进水阀门：在干管进入格栅前，清淤、检修或出事故时使用，铸铁阀或钢板阀进水阀门：截止阀：自灌式水泵，除立式轴流水泵外，每台泵设截止阀，保养及拆卸水泵时不向机器间灌水，低压铸铁截止阀出水阀：几台泵合用一条出水总管，在每台泵出水压力管设闸阀，防止水泵间串水，在闸与水泵间设止回阀每台水泵单独设出水管，出水井中用隔墙分开，可取消

10、止回阀和闸阀泵组间水泵机组的平面布置一般按单排布置；泵组多时，可采用两排或交叉排列布置影响泵组间布置的因素水泵型号 外形尺寸 水泵台数 泵站建筑形式布置要求泵组之间、泵组与墙壁之间有一定的距离，满足维修和安装需要原则：运行安全，装卸维修管理方便，管道长度短，水头损失小表5-11 117页并列式，交错式、斜置式污水泵站建筑要求泵组间的高度应便于设置的吊装泵站的地上部分一般采用自然通风，在地下间应设置机械通风设备无吊车起重设备的泵组间室内净高不小于3.0m有吊车起重设备的泵组间吊起物件与地面物件间有不小于0.5m的净空有高压配电设备的泵组间高度应根据电器设备要求确定污水泵站水力计算举例 某工业城镇

11、,居住区生活污水的平均流量为8.5L/s, KZ=2.1.镇上有甲、乙两个工厂，工厂甲三班制工作，设计流量为26L/s，工厂乙一班制工作，生活污水和工业废水在8h内均匀排出，设计流量为6L/s。现要求对污水管网的终点泵站进行设计。已知污水处理厂第一个水池（沉砂池）的水面高程为45.50m，终点泵站处的地面高程为41.50m，泵站入流管管径为350mm，水面高程36.45m，管底高程36.24m。试确定水泵的扬程和流量。泵站进水池泵沉砂池41.5036.4545.50最高水位？最低水位36.24泵站的设计流量：应考虑Qmax和QminQmax居住区生活污水最大流量工厂甲设计流量工厂乙设计流量 8

12、.52.1+26+6=49.85L/s50L/sQmin居住区生活污水最小流量工厂甲设计流量居住区生活污水最小时流量可以按照平均日流量的1估算，则居住区生活污水最小流量8.58640013600 2L/sQmin22628L/s泵站的设计流量应能适应2850L/s间的任何流量水泵的扬程设计泵站进水池泵沉砂池41.5036.4545.50最高水位？最小扬程沉砂池水面标高泵站进水间的最高水位泵站进水间的最高水位泵站入流管水面标高格栅水损格栅水损815cm泵站进水间的最高水位36.45-0.10=36.35(格栅水损取10cm)最小扬程45.50-36.35=9.15m36.24水泵的扬程设计泵站进

13、水池泵沉砂池41.5036.4545.50最低水位泵站进水池最低水位在最高水位下1.50m处扬程的上限最小扬程1.50m=9.15+1.50=10.65m36.24进水池池容和面积设计可见净扬程在9.15-10.65m之间。实际选泵的扬程时，还要加上管线水头损失（约2.0m）和自由水头1.0m。这样就可以根据确定的流量和扬程对水泵选型。选用4PW型水泵3台，转速n=960r/min，2用一备。查水泵特性曲线有，其高效工作段的流量为2233L/s，总扬程为12.0-10.5m 。进水池池容和面积设计进水池池容可根据一台泵5min的扬水量确定。有效水深取1.50m，进水池面积进水池池容/1.50=

14、10/1.5=6.7m2。水泵的最大流量为33L/s，则进水池池容33605/1000=10m3。污水泵站水力计算举例泵站的设计流量：应考虑Qmax和QminQmax居住区生活污水最大流量工厂甲设计流量工厂乙设计流量 8.52.1+26+6=49.85L/s50L/sQmin居住区生活污水最小流量工厂甲设计流量居住区生活污水最小时流量可以按照平均日流量的1估算，则居住区生活污水最小流量8.58640013600 2L/sQmin22628L/s泵站的设计流量应能适应2850L/s间的任何流量水泵的扬程设计泵站进水池泵沉砂池41.5036.4545.50最高水位？最小扬程沉砂池水面标高泵站进水间的最高水位泵站进水间的最高水位泵站入流管水面标高格栅水损格栅水损815cm泵站进水间的最高水位36.45-0.10=36.35(格栅水损取10cm)最小扬程45.50-36.35=9.15m36.24水泵的扬程设计泵站进水池泵沉砂池41.5036.4545.50最低水位泵站进水池最低水位在最高水位下1.50m处扬程的上限最小扬程1.50m=9.15+1.50=10.65m36.24进水池池容和面积设计可见净扬程在9.15-10.65m之间。实际选泵的扬程时，还要加上