第二章-污废水管渠和泵房PPT课件.ppt

可编辑 1 第二章污废水管渠和泵房 可编辑 2 第二章目录 一 概述二 水力学基础知识 一 水的主要物理性质 二 水静力学 三 水动力学 四 污废水管渠水力计算公式三 污水泵房 一 概述 二 污水泵房的工艺特点 可编辑 3 一 概述 要点 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又多以流体的静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 可编辑 4 二 水力学基础知识 大纲要求 1 水的主要物理性质熟悉水的惯性与密度 水的重力特征2 水静力学 1 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特性 2 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 测压管高度 测压管水头及真空度 等压面3 水动力学了解过水断面 流量和平均流速 元流与总流 有压流与无压流 可编辑 5 二 水力学基础知识 要点 一 水的主要物理性质 二 水静力学1 静水压强及其特性2 静水压强的两个重要特性 三 水动力学 可编辑 6 二 水力学基础知识 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 水的主要物理性质主要包括 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 惯性也愈大 F ma m V 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 一般只需要考虑地球对水的引力 这个引力就是重力 重量 mg 可编辑 7 二 水力学基础知识 一 水的主要物理性质 水的黏性 水的压缩性 水的表面张力特性 可编辑 8 二 水力学基础知识 二 水静力学1 静水压强及其特性重点掌握以下三点 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 压强的单位 压强单位为帕斯卡 Pa 1帕 Pa 1牛顿 平方米 N m2 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 压强P用液柱高度来表示 可编辑 9 二 水力学基础知识 二 水静力学1 静水压强及其特性 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 可编辑 10 二 水力学基础知识 二 水静力学2 重力作用下静力压强的分布规律重点掌握以下四点 静水压强分布规律 设液面压强为Po 均质液体重度为 则静止液体内某一点的压强下式确定 可编辑 11 二 水力学基础知识 二 水静力学2 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 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 以当地大气压作为起量点的压强称为相对压强 以P表示 两者的关系为 P P Pa 可编辑 12 二 水力学基础知识 二 水静力学2 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 相对压强用液柱高度表示 称为测压管高度 水力学上把任点A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测压管水头 以表示 真空值用液柱高度表示 称为真空度 可编辑 13 二 水力学基础知识 二 水静力学2 重力作用下静力压强的分布规律 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 可编辑 14 二 水力学基础知识 三 水动力学1 若干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 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 前者称体积流量 后者称重力流量 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 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 可编辑 15 二 水力学基础知识 三 水动力学1 若干基本概念 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总流 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 恒定流与非恒定流 均匀流与非均匀流 可编辑 16 三 污水泵房 大纲要求 1 了解污水泵房组成与分类 2 熟悉污水泵房的基本类型 3 熟悉污水泵房机组与管道的布置 4 掌握污水泵房的辅助设备 要点 一 概述 二 污水泵房的工艺特点 可编辑 17 三 污水泵房 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 组成与分类 污水泵房的基本类型 可编辑 18 三 污水泵房 一 概述 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 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 按照控制的方式又可分为人工控制 自动控制和遥控3类 可编辑 19 三 污水泵房 一 概述 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 水泵机组的型号与台数 水文地质条件以及施工方法等因素 图2 7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4台 图2 8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4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 易于实现自动化 图2 9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 可编辑 20 三 污水泵房 一 概述 污水泵房的基本类型 可编辑 21 三 污水泵房 一 概述 污水泵房的基本类型 可编辑 22 三 污水泵房 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的布置 机组布置的特点 污水泵房中机组台数 一般不超过3 4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 适用于卧式污水泵 b 及 c 适用于立式污水泵 可编辑 23 三 污水泵房 二 污废水泵房的工艺特点3 机组与管道布置的特点 机组布置的特点 为了减小集水池的容积 污水泵机组的 开 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 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 可编辑 24 三 污水泵房 二 污废水泵房的工艺特点3 机组与管道布置的特点 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 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 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 可编辑 25 三 污水泵房 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的辅助设备有 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 其倾斜角度为45 75 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0 5m 水位控制器 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 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 可编辑 26 三 污水泵房 二 污废水泵房的工艺特点4 污水泵房中的辅助设备 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 以免污水和杂质进入真空泵内 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 一般从水泵压水管上接出一根直径为50 100mm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 作为冲洗水源 可编辑 27 三 污水泵房 二 污废水泵房的工艺特点4 污水泵房中的辅助设备 排水设备当水泵为非自灌式时 机器间高于集水池 机器间的污水能自流汇入集水池 可用管道把机器间的集水坑与集水池连接起来 其上装设闸门 排集水坑污水时 将闸门开启 污水排放完毕 即将闸门关闭 以免集水池中臭气逸入机器间内 当吸水管能形成真空时 也可在水泵吸水口附近 管径最小处 接出一根小管深入集水坑 水泵在低水位工作时 将坑中污水抽走 采暖与通风设施集水池一般不需要采暖设备 因为集水池较深 热量不易散失 且污水温度通常不低于10 20 机器间如必须采暖时 一般