排水泵站

1第五章排水泵站要点：排水泵站基本形式及其适用条件；污水、雨水泵站工艺特点（包括泵型选择、集水池设计、机组管路布置及土建特点）2第一节概述特点：输送介质含有大量杂质，来流流量变化大一、组成与分类1、组成：机器间、集水池、格栅、辅助间、变电所（分散或集中）2、分类：排水性质：污水泵站（生活、生产）、雨水泵站作用位置：中途（区域）泵站、终点泵站3二、排水泵站基本类型考虑因素：进水管渠埋设深度、来流流量和水质、水文地质及施工方法、工程布置及运行条件等P1981、合建式圆形泵站（适用于中、小型排水量）：自灌式工作、泵房较深时，交通不便；装设卧（立）式泵前者电机容易受潮、应考虑机械通风；后者电机位于上层，占地小、工程造价低、电机不受潮，但立式泵要求安装技术较高，传动轴较长时应设中间轴承以防振荡。4二、排水泵站基本类型（2）2、合建式矩形泵站（适用于大型泵站）：立式泵、自灌式工作，机组布置方便、启动操作简单，电气设备置于上层，操作环境良好；但建造费用高，土质差时不宜采用。3、分建式圆形泵站（适用于地质条件差、地下水位高时）：尽量利用水泵吸水能力提高机器间标高，优点：结构处理简单、施工方便、安全；缺点：需抽真空、启动频繁、不便实现自控5合建式圆形排水泵站适于中、小型排水量，水泵不超过4台。优点：圆形结构受力条件好，便于沉井法施工，降低工程造价，水泵启动方便，易于根据吸水井中水位实现自动操作。缺点：机器内机组与附属设备布置较困难，当泵房很深时，工人上下不便，且电动机容易受潮。1、排水管渠；2、集水池；3、机器间；4、压水管；5、卧式污水泵；6、格栅6合建式矩形排水泵站1、排水管渠；2、集水池；3、机器间；4、压水管；5、立式污水泵；6、立式电动机；7、格栅适于大型泵站优点：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，易于实现自动化。电气设备置于上层。不易受潮，工人操作管理条件良好。缺点：建造费用高。当土质差，地下水位高时，因不利施工，不宜采用。7分建式矩形排水泵站1、排水管渠；2、集水池；3、机器间；4、压水管；5、水泵机组；6、格栅优点：结构上处理比合建式简单，施工较方便，机器间没有污水渗透和被污水淹没的危险。缺点：要抽真空启动，为了满足排水泵站来水的不均匀，启动水泵较频繁。8设计要点：水泵台数不多于4台的污水泵站和3台以下的雨水泵站，地下部分采用圆形结构最为经济。当水泵台数超过4台时地下及地上部分都可以采用矩形或由矩形组合成的多边形；地下部分可采取集水池和机器间为分建构筑物的布置方式，或将水泵分设在两个地下的圆形构筑物内，地上部分可以处理为矩形或圆形。这种布置适用于流量较大的雨水泵站或合流泵站对于抽送会产生易燃易爆和有毒气体的污水泵站，必须设计为单独的建筑物，并应采取相应的防护措施。9第二节污水泵站工艺特点一、水泵选择1、设计流量：最高日最高时污水量2、设计扬程：净扬程从集水池最低水位起算至输水最高处；安全扬程取1-2m3、泵型选择：型号尽量整齐，单机流量最好相当于1/2-1/3的设计流量；型号不一时，2台：小泵流量不小于大泵流量1/2；1大2小：小泵流量不小于大泵流量的1/3；选用立式污水泵，泵房不深时可选用卧式污水泵。)21(～hhhHHdssdSS10选泵要点(1)所选水泵在集水池水位变化范围内都应在高效段内(2)水泵并联时，联合运行与单泵运行时都应在高效段内集水池中水位变化时水泵工况水泵并联及单独运行时工况11(3)选用工作泵的要求是在满足最大排水量的条件下，减少投资，节约电耗，运行安全可靠，维护管理方便。(A)流量选择：大小兼顾、型号整齐(B)泵的型式：污水泵站中一般选立式离心污水泵；当流量大时，可选择轴流泵；当泵房不太深时，也可选用卧式离心泵；对于排除含有酸性或其他腐蚀性工业废水的泵站，应选择耐腐蚀的水泵；排除污泥，应尽可能选用污泥泵。(4)备用泵选择：如果泵站经常工作的水泵不多于四台，且为同一型号，则可只设一套备用机组；超过4台时，除安设一套备用机组外，在仓库中还应存放一套。(5)考虑扩建选泵要点12一、水泵选择（2）4、机组台套数：小型泵站（最高日污水量为5000方以下）——1～2套大型泵站（最高日污水量为15000方以上）——3～4套13二、集水池设计1、特点：水位变化大，容积与泵站流量变化情况、泵型、台数、运行调度等有关2、原则：满足安装格栅和吸水管要求，水泵工作周期内完成污水调蓄功能（集水池水位保持在允许范围），尽量减小容积。3、设计规范：大型污水泵站：根据水泵机组启停所需时间确定，其容积不小于泵站中最大一台泵5min出水量14二、集水池设计（2）小型泵站：由于夜间流量不大，故停泵，集水池容积按夜间入流总量计污泥泵站：新鲜污泥、消化污泥、活性污泥泵站的集泥池容积根据沉淀池、消化池一次排除或回流剩余污泥泥量计算自动控制泵站（按控制出水量分一、二级）：一级工作W=Q/4n；二级工作W=（Q2-Q1）/4n（n为水泵每小时启动次数）15三、布置特点1、机组布置：污水泵通常为轴向进水，一侧出水，采用并列布置（卧式）或选择立式机组为减小集水池容积，污水泵启停较频繁，故采用自灌式工作吸水管上设检修阀16三、布置特点2、管路布置（P201图5－7）：（考虑杂质淤积、便于检修等问题）单独吸水管吸水管设计流速1.0-1.5m/s，且大于不淤流速0.7m/s对非自灌泵站：不允许设底阀，应设喇叭口（D=1.3-1.5d）采用抽真空引水压水管流速不大于1.5m/s，并大于0.7m/s压水各管不得从干管底部接入联络管站内管道用明装，考虑检修和交通，避免使用钢管（不耐腐蚀）17四、泵房内部标高1、集水池（P202图5-7）最高水位：小型泵站取进水管渠底部标高；大、中型泵站取进水管渠设计水位标高（解释污水管为非满流问题）竖向布置：有效水深1.5-2.0m，底坡I=0.1-0.2，淹没深0.4m，悬空高度0.8D隔栅：工作平台比集水池最高水位高0.5m，平台宽度0.8-1.0m，边沿栏杆高1m2、机器间：自灌式泵房：机器间底板标高与集水池同非自灌式泵房：由泵轴安装高推算机器间底板高度，其上层平台高于室外地坪0.5m18五、辅助设备1、格栅设计参数：安放倾角60°~80°，栅条间距及栅条面形状分见表5-1、表5-1，机械（或人工）清污，平台宽度1.2-1.5m2、水位控制器（P203图5-8）泵站启停频繁→自动控制→由水位继电器接发信号类型：浮球液位控制器，另电极液位控制器（晶体管、三极管、干簧管）3、计量设备污水处理厂在出口明渠或进口沉沙池上设有计量槽（如：巴式计量槽），故污水泵房不设流量计单独污水泵站：电磁流量计、弯头水表或文式管水表，注意防止传压细管堵塞19五、辅助设备4、引水装置（对非自灌式，真空泵与污水泵之间设气水分离箱）5、冲洗设备压水管接出直径为50-100mm的直管伸入集水坑，利用水泵运行时的出水压力冲洗坑内沉渣6、排水设备非自灌泵房，机器间污水自流泄入集水池当吸水管能形成真空时，可在水泵吸水口附近接出小管伸入集水坑，当水泵低水位工作时将坑中污水抽走。7、采暖通风：利用通风管自然通风，机器间屋顶设置风帽8、起重设施：0.5t-2.0t手动单梁吊车；2.0t手动桥式吊车20六、举例工艺特点：自灌式、地下或半地下式、合建式泵站泵房埋深取决于来水管渠埋深，地下水位之下采用钢筋混凝土结构，设防水措施，根据土压、水压设计井筒，抗浮力设计底板21立式水泵圆形泵站（P207图5-10）22污水泵站工艺特点：总体布置：集水池与机器间用不透水墙隔开，辅助间分开修建楼梯：沿房屋周边设置，地下部分深度超过3m时扶梯应加设休息平台排水：排水沟沿墙设置I=0.01；集水坑平面尺寸0.4mx0.4m，深0.5-0.6m水位计：集水池中设置通风：通风管深入集水池工作平台以下事故超越管：集水池入口处设事故超越管23第三节雨水泵站工艺特点一、基本类型特点：流量大、扬程小；且流量、扬程变化大。干室型：自上而下分电动机间、水泵间、集水池三层，造价高，但卫生且检修方便；湿室型：自上而下分电动机层和集水池两层，结构简单，但卫生条件差且水泵检修不便。（P209图5-11、12）24第三节雨水泵站工艺特点二、水泵选择特点：多为立式轴流泵；因大雨、小雨时地面径流量变化大，雨水泵台数2-3台；不设备用泵（旱季检修）三、集水池设计l不考虑集水池调节作用，不小于最大一台水泵30s的出水量l设计重点：水力设计（考虑水流惯性，保证水泵有良好的吸水条件）l注意事项（P210对应P211）：原则：防止表面涡、附壁涡、水中涡的产生25第三节雨水泵站工艺特点四、出流设施出水口检查井设拍门五、泵房布置1、泵房：机组单行排列，各台泵有独立集水池（或对称布置）和出流井；泵房分水泵层和电机层，立式机组传动轴大于1.8m设中间轴承；泵房跨度及起重量不大时设单梁吊车，否则设桥式吊车，电动机间地板设吊装孔，并加设盖板；电机间净空高度：3.5m(55KW)，5m(100KW)；26五、泵房布置2、格栅单独设置（室外）或设于泵房内（与其他房间完全隔开），格栅平台高于集水池最高水位0.5m.宽度1.2m，平台上设渗水孔，栅条间隙50-100mm，格栅宽度大于吸水管渠宽度两倍.3、集水池悬空高度D/2，若该距离过大则效率下降，需增设导流锥（P213图5-15），吸水口边壁距离大于D/2，若集水池对称布置喇叭口间距为2D；集水池分成进水格间，其格墙上设砖墩，闸门槽、闸板两道，以便检修（图5-17）最高水位标高等于来水管管顶标高，最低水位应低于来水管管底标高，若施工困难，可与来水管水面标高相平；27集水池图：（P214图5-16、17）28五、泵房布置4、压水管：尽量短，直径按流速水头小于扬程的4%-5%，出口设拍门5、出流井：出流井置于泵房外，加盖板、设溢流管通向集水池；29六、举例（P214图5-18）1、干室式圆形半地下式雨水泵站：结构要点：集水池与水泵间为钢筋混凝土防水隔墙，机组：4台套轴流泵机组单排布置，排水：水泵层设排水边沟，坡度0.002，检修：集水池设污水泵一台便于防空清洗集水池拦污：集水池中设两块格栅通风：水泵间设通风管通风，其余开窗自然通风30起重：电机间设手动单梁吊车一部（2t，起吊高度8-10m）集水池间设单梁吊车一部（0.5t）扶梯：水泵间沿隔墙设宽1m扶梯，集水间格栅平台设扶梯至室外地坪出水井：设放空管和溢流管312、干室型矩形半地下式雨水泵房作为课程设计内容P219图5-1932第四节合流泵站工艺特点一、概述定义：合流制或截流式合流污水系统设置的用以提升或排除服务区内污水和雨水的泵站特点：污水流量小，设污水泵；雨水流量大，设雨水泵二、举例P222-223图5-20合流泵站图纸包括：平面图、污水泵剖面图、雨水泵剖面图主体布置：机器间、集水池、出水池、检修间、高低压配电室、变压器间值班室、休息室、厕所；33举例选泵：雨水泵（3台）、污水泵（3台），雨水泵采用高水位启动；集水池有效容积：污水泵按最大泵20min出水量计算，雨水泵按最大泵3min出水量计算启动：自灌式排污：集水池污泥用污泥泵（潜污泵）排出拦污：机械格栅通风：机械通风事故检修：站前设事故排放口和沉砂井管道、管件：压水管设闸阀、止回阀、吸水管设检修阀，站内钢管、曲挠接头、集水池钢管采用玻璃钢防腐34第五节螺旋泵站工艺特点一、概述优点：土建投资省、电耗少、维护检修方便，可提升固体物。不需集水池、地下式或半地下式泵房、封闭管道、格栅等缺点：泵轴不能太长或太粗，扬程低（3-6m），不适合于高扬程或出水为压力管的场合35二、设计要点1、设计参数：l排水量（5-4）式；l扬程、安装倾角（30°～40°）；l电机功率（5-5）式2、泵的安装：l斜槽安装l电动机安装