五污水处理工艺选择与设计计算III泵站PPT课件.ppt

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 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 2 合建式圆形泵站示意图 排水管渠 格栅 集水池 辅助间 机器间 卧式泵 适用条件 土质好 来水管渠浅优点 卧式泵自灌式工作用于中小型泵站缺点 上下不便 易受潮 3 分建式圆形泵站示意图 排水管渠 格栅 集水池 辅助间 机器间 卧式泵 适用条件 土质差 来水管渠深优点 施工方便 不易受潮缺点 需要抽真空启动 4 污水泵站建筑形式 按泵站与集水井的组合方式区分 5 6 便于泵维护检修 增加了吸水管长度 适合非自灌式泵站 7 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 8 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 9 10 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 11 12 13 14 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 15 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 对土质要求低 16 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 17 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 18 5 4 2污水泵站设计 1 水泵的选择 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 扬程 水泵扬水高度 m 吸水管水头损失 m 压水管水头损失 m 19 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 20 4 泵型 水质水量提升高度 21 应用 城市排水系统中常采用立式泵 22 立式泵 卧式泵 离心泵动画 23 2 轴流泵 轴流泵的主流方向与泵轴平行 轴流泵的特点是流量大 扬程低 吸水高度很低 仅有1 2m 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 24 2 轴流泵 轴流泵动画 25 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 26 4 螺旋泵 缺点 1 占地较大 2 扬程低 一般为3 6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面 螺旋泵示意图 27 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 28 螺旋泵 适用于低扬程 3 6m 进水水位变化较小场合 29 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 30 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 31 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 32 7 潜水泵 33 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 34 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 35 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 36 37 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 38 水平变径时 采用偏心渐缩管 管顶水平 39 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 40 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 41 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 可取消止回阀和闸阀 42 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 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 11117页 并列式 交错式 斜置式 43 44 45 46 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 47 污水泵站水力计算举例 某工业城镇 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 48 泵站进水池 泵 沉砂池 49 泵站的设计流量 应考虑Qmax和Qmin Qmax 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 5 2 1 26 6 49 85L s 50L s Qmin 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 5 86400 1 3600 2L s Qmin 2 26 28L s 泵站的设计流量应能适应28 50L s间的任何流量 50 水泵的扬程设计 泵站进水池 泵 沉砂池 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 8 15cm 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 15m 51 水泵的扬程设计 泵站进水池 泵 沉砂池 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 65m 52 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22 33L s 总扬程为12 0 10 5m 53 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 10 1 5 6 7m2 水泵的最大流量为33L s 则进水池池容 33 60 5 1000 10m3 54 污水泵站水力计算举例 泵站的设计流量 应考虑Qmax和Qmin Qmax 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 5 2 1 26 6 49 85L s 50L s Qmin 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 5 86400 1 3600 2L s Qmin 2 26 28L s 泵站的设计流量应能适应28 50L s间的任何流量 55 水泵的扬程设计 泵站进水池 泵 沉砂池 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 8 15cm 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 15m 56 水泵的扬程设计 泵站进水池 泵 沉砂池 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 65m 57 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