污水处理站泵房设计

1污水泵站课程设计说明书班级：11环境1班姓名：学号：27指导老师：王昱2目录一.水泵的选择...............................................4二.工艺设计.......................................................5三.泵站内部平面布置及泵房平...........10四.扬程校核...................................................11五.污水泵站的其它辅助设备.................12六.参考资料...................................................1331.污水泵站设计资料污水泵站纳污区服务人口15（25、30）万人，生活污水量定额为150L/(人·d)变化系数1.5。进水管管底高程为393.00米，管径（任选一种）（800、1000、1200）毫米，充满度0.7。泵站设格栅、集水池、吸水管、泵机组、出水管。出水管提升后的水面高程为408.00米，经（任选一种）（380、400、450）米管长至处理构筑物。泵站选定位置不受附近河道洪水的淹没和冲刷，泵站地坪高程为400.00米。2.设计内容估算扬程、选择水泵、设计格栅间、设计集水池、设计吸水管和压水管、扬程校核；泵站平面布置和剖面布置（包括机组布置及辅助设施布置）。Hf=ilhj=ev2/2g3.成果要求成果包括：设计说明书、计算书一份；泵站平面草图（含构筑物尺寸）一张，泵站剖面草图（含构筑物高程）一张。说明书（A4）要求内容完整，文理通顺，简明扼要，计算公式表达清楚、参数选用正确、计算准确。作业为方案性设计，图纸应较好地表达设计方案意图，布局合理、正确清晰，符合有关规范规定。4、时间安排查阅资料、工艺设计及平剖面图绘制共计时间1.5周。5、参考资料（1）.手册给水排水设计手册第1册常用资料.中国建筑工业出版社，2000给水排水设计手册第5册城镇排水.中国建筑工业出版社，2000给水排水设计手册第11册常用设备.中国建筑工业出版社，2000给水排水设计手册第12册器材与装备.中国建筑工业出版社，2000（2）.规范《室外排水设计规范》GB50014—2006（3）.其他自选材料编写教师：王昱2012.12．5指导书一、泵站设计计算1.根据设计资料，计算选择格栅，设计格栅间。2.确定集水井尺寸。3.选择水泵机组，包括泵的型号及台数。4.水泵基础设计、管道布置与计算。5.核算水泵扬程。6.附属设备确定。47.泵站平面与高程设计。二、绘图要求绘制泵站平面图与剖面图各一张（A4），图中注明图名及比例，图例表示符合有关规定和标准，图纸应清晰、有层次。三、说明书内容要求说明书（A4）内容包括：1.封面，目录及设计文本主体。2.设计文本主体包括：设计任务书；原始资料；格栅设计；集水池设计；泵机组选择；泵基础设计；管路设计；水泵扬程核算；附属设备确定；平面布置；高程布置；参考文献。3.设计说明书、计算书、图纸应装订成一册。指导教师：王昱2012.12.08一.水泵的选择1-1、污水流量设计污水泵站纳污区服务人口（任选一种）30万人，生活污水量定额为150L/(人·d)。计算居民平均日生活污水量为：Qd=520.83L/S计算居民生活污水设计流量为：Qmax=781.245L/S1-2、泵站机组的选择城市的用水量是不均匀的，因而排入管道的污水流量也是不均匀的。要正确的确定泵的出水量及其台数以及决定集水池的容积，必须知道排水量为最高日中每小时污水流量的变化情况。而在设计排水泵站时，这中资料往往是不能得到的。因此，排水泵站的设计流量一般均按最高日最高时污水流量决定。一般小型排水泵站（最高日污水量在5000m3以下），设1～2套机组；大型排水泵站（最高日污水量超过15000m3）设3～4套机组。5二、工艺设计2-1.工艺流程如下图图1-1污水泵站工艺流程图2-2.泵站构筑物设计1)格栅格栅是污水泵站中最主要的辅助设备。格栅一般由一组平行的栅条组成，斜置于泵站集水池的进口处。其倾斜度60°。栅条的断面形状与尺寸61、设计参数①粗格栅间隙50——100mm，0.10-0.50m3栅渣/103m3；②格栅不宜少于两台，如为一台时，应设人工清除格栅备用；③过栅流速一般采用0.6-0.8m/s;④格栅前渠道内水流速度一般采用0.4-0.9m/s;⑤格栅倾角一般采用45°—75°；通过格栅的水头损失一般采用0.08-0.17m/s;⑥格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m，工作台设有安全和冲洗设施；⑦格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m,工作台正面过道宽度：人工清除，不小于1.2m,机械清除，不小于1.5m,⑧机械格栅的动力装置一般宜设在室内或采取其他保护设备的措施；⑨设置格栅装置的构筑物必须考虑设有良好的检修、栅渣的日常清除。2、粗格栅的设计计算格栅计算草图见图3-1。设过栅流速取V=0.75m/s，栅条间隙e=25mm，格栅安装倾角α=60°。栅前水深h=0.8m,设计渠道内流速V'=0.7m/s(0.6m—0.9m)。进水渠宽：B1=mvhQ63.075.08.038.0'①栅条间隙数n=vheQsinmaxB=s(n-1)+en5075.08.0025.060sin38.060sin0maxbhvQno设栅条宽度S=0.01m，栅条间隙宽度mb025.0mbnnsB74.150025.0)150(01.0)1(②进水渠道渐宽部分的长度7L1=tgBB21设其渐宽部分展开角度α1=20°mtgBBL54.136.0263.074.12111③栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度mLL77.0254.1212④通过格栅的水头损失h1=k×h0h0=Ksin22gv设栅条断面为锐边矩形断面mkgvbsh093.0360sin8.921)025.001.0(42.2sin2)(2342341⑤栅后槽总高度：设栅前渠道超高h2=0.3mmmhhhH2.1193.13.0093.08.021⑥栅槽总长度L：L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tgα=0.7+0.35+0.5+1.0+5.8/tg75°=4.1m⑦每日栅渣量在格栅间隙为25mm的情况下设栅渣量每年为1000m3污水产0.05m3dmKwQwz/47.112.1100005.038.08640010008640031maxdmw/2.03所以宜采用机械清渣3、格栅除污机的选择本设计选用XWB-Ⅱ-2.5-3型机械格栅8表3-2XWB-Ⅱ-2.5-3型链条回转式多耙平面格栅除污机性能参数2)泵房设计1.一般规定（1）应根据远近期污水量，确定污水泵站的规模，泵站设计流量一般与进水管设计流量相同；（2）应明确泵站是一次建成还是分期建设，是永久性还是半永久性，以决定其标准和设施。并根据污水经泵站抽升后，出口入河道、灌渠还是进处理厂处理来选择合适的泵站位置；（3）污水泵站的集水池与机器间在同一构筑物内时，集水池和机器间须用防水隔墙隔开，不允许渗漏，做法按结构设计规范要求；分建时，集水井和机器间要保持的施工距离，其中集水池多为圆形，机器间多为方型；（4）泵站构筑物不允许地下水渗入，应设有高出地下水位0.5米的防水措施。2、选泵（1）污水泵站选泵应考虑因素1)选泵机组泵的总抽升能力，应按进水管的最大时污水量计，并应满足最大充满度时的流量要求；2)尽量选择类型相同和相同口径的水泵，以便维修，但还须满足低流量时的需求；3)由于生活污水，对水泵有腐蚀作用，故污水泵站尽量采用污水泵，在大的污水泵站中，无大型污水泵时才选用清水泵。型号最大载荷（kg）提升速度（m/min）格栅间隙(mm)耙齿有效长度(mm)电动机功率(kW)外型尺寸(mm)过水尺寸(mm)生产厂家AHBH1H2C西安污水处理设备厂XWB-Ⅱ-2.5-32002.3252302.0250030006221500120022159（2）选泵具体计算泵站选用集水池与机器间合建式的圆形泵站。1)流量的确定Q泵的设计流量按最高日最高时流量781.245(l/s)。采用集水池与机器间合建式的圆形泵站，考虑4台水泵（一台备用），每台泵的容积约是260.415（l/s）。2)集水池容积V集水池容积，采用相当于一台泵8min的容量V=260.415608/1000=125.0m3有效水深采用H=2m,则集水池面积为S=62.50m2。S实际=68.39m2符合3)扬程的估算H设泵站内的总损失为2m,压水管路的总损失为3m,输水管总损失7m，安全水头为2m。则可初步确定水泵的扬程:泵站扬程可按下式计算H=Hss+Hsd+∑hs+∑hd=408-393+2+3+2+6=28m式中Hss——吸水管地形高度(m),为集水池内最低水位与水泵轴线之高差；Hsd——压水地形高度（m），为泵轴线与输水最高点（即压水管出口处）之高差；∑hs和∑hd——污水通过吸水管路和压水管路中的水头损失（包括沿程损失局部损失）。应该指出，由于污水泵站一般扬程较低，局部损失占总损失比重较大，所以不可忽略不计。4)选泵由Q=2812.482m3/h，H=28m，选用350QGW1000—28-132，其各项性能见下表（3台泵）10泵站集水池内设超声波液位仪表，PLC系统根据水位测量仪测得的水位值自动控制潜污泵的启停运行。同时系统累计各个泵的运行时间，自动轮换泵，保证各泵累计运行时间基本相等，使其保持最佳运行状态。泵型及运行方式泵的工作方式平均时流量最大时流量泵型350QGW1000-28-132泵功率105.6kW运行方式工频运转工作台数33备用台数11三.泵吸水管与压水管的计算1)压水管路管径mmd250d≧250经济流速m/s1.5-2.02.0-25取V＝2m/s，计算Ｄ＝v/4Q=0.407m，取Ｄ＝400mm核算V＝2.07m/s.泵型号流量（m3/h）扬程(m)转速(r/min)轴功率(kW)电动机功率(kW)效率(%)汽蚀余量m重量(kg)350QGW1000—28-132100028740105.6132804.3288011经估算，符合要求水泵出口径为350mmV压水口=2.70m/s查手册1知：1000i=173-2扬程校核2）压水管路损失压水管上有：Dg400350的渐放管一个，ξ1=0.05;Dg400的逆止阀一个，ξ2=3.5；Dg350的闸阀一个，ξ3=0.07；Dg350的90°标准弯头两个，ξ4=0.52；h局部=1.026m3）水泵扬程校核整个管道总损失H=H静+∑h+2.0+2.0=15+1.026+0.119+6.03+2.0+2.0=26.175m所选水泵扬程为28m，能够满足需求，故选泵合适。3-3管材及管道敷设1)：管材使用焊接钢管2):管道敷设采用平铺式3-4管道的防腐措施所有明露钢管外壁均刷防锈漆两遍、面漆两遍；埋地钢管外壁采用一遍防锈漆、玻璃纤维布两布三油（沥青漆）防腐钢管内壁均采用涂两道防锈漆、两道面漆防腐。四．集水池设计1.集水池形式：本设计集水池与机器间合建，用不透水的钢筋混凝土隔墙分开，各有单独的门进出。2.集水池的通气设备集水池内设通气管，通向地外，并将管口做成弯头或加罩，以防止雨水及杂质入内。123.集水池清洁及排空措施集水池设有污泥斗，池底做成不小于0.1的坡度，坡向污泥井，从平台到底应设供上下用的扶梯，台上应有吊泥用的梁沟滑车。4.集水池容积计算1）集水池容积按一台泵8分钟的流量设计：V=0.260860=125m3，实际取136.78m32）有效水深采用2米，则：集水池的面积为：S理论=62.5m2，S实际=68.39m25.集水池的排砂污水杂质往往发表沉积在集水池内，时间长腐化变臭，甚至堵塞集水坑，影