泵站课程设计-污水泵站设计

泵站课程设计（一）污水泵站的设计（一）污水泵站的设计21.排水泵站排水泵站排水泵站的分类：排水泵站的分类：排水泵站的分类：排水泵站的分类：按照排水的性质，分为按照排水的性质，分为污水（生活污水、生产污水）泵站、雨污水（生活污水、生产污水）泵站、雨水泵站、合流泵站水泵站、合流泵站和和污泥泵站。污泥泵站。按照在排水系统中的作用，分为按照在排水系统中的作用，分为中途泵站（区域泵站）、终点中途泵站（区域泵站）、终点泵站（总泵站）。泵站（总泵站）。按照启动前能否自流充水，分为按照启动前能否自流充水，分为自灌式泵站、非自灌式泵站。自灌式泵站、非自灌式泵站。按照泵房平面形状，分为按照泵房平面形状，分为圆形泵站、矩形泵站。圆形泵站、矩形泵站。按照集水池和机器间的组合情况，分为按照集水池和机器间的组合情况，分为合建式泵站、分建式泵站。合建式泵站、分建式泵站。按照泵的特殊性，分为按照泵的特殊性，分为潜水泵站、螺旋泵站。潜水泵站、螺旋泵站。按照控制方式，分为按照控制方式，分为人工控制、自动控制、遥控。人工控制、自动控制、遥控。3泵房泵房格栅格栅二沉池二沉池生物曝气池生物曝气池沉砂池沉砂池2024/5/43初沉池初沉池除砂室除砂室除砂室除砂室鼓风机房鼓风机房鼓风机房鼓风机房污水回用处理间污水回用处理间一级处理一级处理二级处理二级处理深度处理深度处理预处理预处理41.排水泵站排水泵站排水泵房的基本形式：排水泵房的基本形式：排水泵房的基本形式：排水泵房的基本形式：1）合建式圆形排水泵站）合建式圆形排水泵站适用于中、小型排水泵站，水适用于中、小型排水泵站，水泵台数不宜超过泵台数不宜超过4台；台；优点优点：圆形结构、受力：圆形结构、受力条件好；条件好；缺点缺点：机组、设备布置：机组、设备布置困难，交通不便，采光、困难，交通不便，采光、自然通风不好；自然通风不好；51.排水泵站排水泵站排水泵房的基本形式：排水泵房的基本形式：排水泵房的基本形式：排水泵房的基本形式：2）合建式矩形排水泵站）合建式矩形排水泵站适用于大、中型排水泵站，水适用于大、中型排水泵站，水泵台数一般超过泵台数一般超过4台；台；优点优点：矩形结构、机组：矩形结构、机组和管路布置方便；和管路布置方便；缺点缺点：建设费用较高；：建设费用较高；61.排水泵站排水泵站排水泵房的基本形式：排水泵房的基本形式：排水泵房的基本形式：排水泵房的基本形式：3）分建式矩形排水泵站）分建式矩形排水泵站适用于地下水位高的场合；适用于地下水位高的场合；优点优点：结构处理上较简：结构处理上较简单，机器间埋深较浅，单，机器间埋深较浅，机器间无渗污，卫生条机器间无渗污，卫生条件好；件好；缺点缺点：吸水管路较长，：吸水管路较长，压力损失大，需引水设压力损失大，需引水设备，启动操作麻烦；备，启动操作麻烦；71.排水泵站排水泵站根据我国设计和运行经验根据我国设计和运行经验:凡泵台数不多于四台的污水泵站和三台或三台以下的雨水泵站，凡泵台数不多于四台的污水泵站和三台或三台以下的雨水泵站，其其地下部分结构采用圆形地下部分结构采用圆形最为经济，地面以上构筑物的形式，最为经济，地面以上构筑物的形式，必须与周围建筑物相适应。必须与周围建筑物相适应。台数超过上述数量时，地下和地上部分都可采用台数超过上述数量时，地下和地上部分都可采用矩形或由矩形矩形或由矩形组合成的多边形组合成的多边形。81.排水泵站排水泵站排水泵站的排水泵站的排水泵站的排水泵站的基本组成基本组成基本组成基本组成：1.事故溢流井：事故溢流井：为防止泵站事故时，污水淹没集水池而设，将污为防止泵站事故时，污水淹没集水池而设，将污水从溢流排水管排入自然水体。水从溢流排水管排入自然水体。2.格栅：格栅：拦截漂浮物，保护水泵叶轮和管道配件，安装在集水池拦截漂浮物，保护水泵叶轮和管道配件，安装在集水池前端。前端。3.集水池：集水池：调节来水量的不均匀，尺寸满足水泵吸水装置和格栅调节来水量的不均匀，尺寸满足水泵吸水装置和格栅的安装要求。的安装要求。4.水泵间水泵间5.辅助间辅助间6.出水井：出水井：衔接水泵压水管和排水明渠，消能稳流，防止停泵时衔接水泵压水管和排水明渠，消能稳流，防止停泵时水倒流至吸水池。水倒流至吸水池。7.专用变电所专用变电所污水泵站的组成示意图污水泵站的组成示意图污水泵站的组成示意图污水泵站的组成示意图122.污水泵站的工艺设计污水泵站的工艺设计2.1 水泵的选择水泵的选择（1）设计流量的确定：）设计流量的确定：一般按照最高日最高时污水量决定。小型排水泵站（最高日污水量5000m3以下），设12套机组；大型排水泵站（最高日污水量超过15000m3），设34套机组。（2）泵站的扬程：）泵站的扬程：Hss-吸水地形高度（m），集水池内最低水位与水泵轴线之高差；Hsd-压水地形高度（m），水泵轴线与输水最高点（压水管出口处）之高差；安全压力集水池内最低水位：集水池内最低水位：管底标高管底标高+管内水深管内水深-格栅压力损失格栅压力损失-集水池有效水深集水池有效水深 集水池的有效水深一般采用集水池的有效水深一般采用1.52.0m。Hss-吸水地形高度（m），集水池内最低水位与水泵轴线之高差；集水池内最低水位：集水池内最低水位：管底标高管底标高+管内水深管内水深-格栅压力损失格栅压力损失-集水池有效水深集水池有效水深Hss-吸水地形高度（m），集水池内最低水位与水泵轴线之高差；Hsd-压水地形高度（m），水泵轴线与输水最高点（压水管出口处）之高差；出水井水位：逆推出水井水位：逆推152.2 集水池集水池 在满足安装格栅和吸水管的要求，保证泵工作时间内的水力条件，在满足安装格栅和吸水管的要求，保证泵工作时间内的水力条件，能够及时将污水抽走的前提下，能够及时将污水抽走的前提下，集水池容积集水池容积尽可能小。尽可能小。昼夜运行的大型污水泵站：根据工作泵机组停车时启动备用机组所需的时间来计算；小型污水泵站：夜间停运，集水池容积需满足存储夜间流入量的要求。2.污水泵站的工艺设计污水泵站的工艺设计 集水池容积一般可按不少于泵站内最大一台水泵不少于泵站内最大一台水泵5min的出水量的出水量确定。集水池的有效水深一般采用集水池的有效水深一般采用1.52.0m。162.2 集水池集水池2.污水泵站的工艺设计污水泵站的工艺设计 集水池上部设置冲泥和清泥设施，抑或在水泵出水压力管上接集水池上部设置冲泥和清泥设施，抑或在水泵出水压力管上接出一根直径为出一根直径为50100mm的的支管支管，深入集水坑，定期冲洗，以，深入集水坑，定期冲洗，以防止池中大量杂物沉积腐化；防止池中大量杂物沉积腐化；吸水管或叶轮应有足够的淹水深度；吸水管或叶轮应有足够的淹水深度；泵的吸入喇叭口应与池底保持所要求的距离；泵的吸入喇叭口应与池底保持所要求的距离；水流均匀顺畅水流均匀顺畅；集水池进口流速和水泵吸入口处的流速尽可能缓慢；集水池进口流速和水泵吸入口处的流速尽可能缓慢；集水池前设置排空设施（闸门或闸槽），设污泥斗，集水池前设置排空设施（闸门或闸槽），设污泥斗，不小于不小于0.01坡度，坡向坡度，坡向污泥斗污泥斗。192.3 机组与管道的布置机组与管道的布置 （1）机组台数一般不超过）机组台数一般不超过34台，轴向进水，一侧出水，常采用并台，轴向进水，一侧出水，常采用并列布置的形式；列布置的形式；（2）机组间距和通道大小，参考设计手册要求；）机组间距和通道大小，参考设计手册要求；（3）开、停频繁，常采用自灌式工作（埋深大，造价高）；）开、停频繁，常采用自灌式工作（埋深大，造价高）；2.污水泵站的工艺设计污水泵站的工艺设计 1）机组布置特点：）机组布置特点：202.3 机组与管道的布置机组与管道的布置 （2）吸水管吸水管设计流速设计流速1.01.5m/s，最低不小于，最低不小于0.7m/s，以免管内沉，以免管内沉淀；非自灌式水泵不宜安装底阀，易堵塞；自灌式水泵，吸水管上淀；非自灌式水泵不宜安装底阀，易堵塞；自灌式水泵，吸水管上应设有闸阀，方便检修；应设有闸阀，方便检修；（3）压水管压水管流速一般为流速一般为1.02.5m/s，以免沉淀，单独出水管口可不，以免沉淀，单独出水管口可不设止回阀（自由出流），合用一条出水管，每台水泵出水管设闸阀，设止回阀（自由出流），合用一条出水管，每台水泵出水管设闸阀，并在水泵与闸阀间设止回阀；并在水泵与闸阀间设止回阀；（4）泵站内管道明装，吸水管置于地面上，）泵站内管道明装，吸水管置于地面上，压水管多架空安装压水管多架空安装，沿，沿墙设在托架上，避免使用钢管（易被腐蚀）。墙设在托架上，避免使用钢管（易被腐蚀）。2.污水泵站的工艺设计污水泵站的工艺设计 2）管道布置特点：）管道布置特点：（1）每台水泵应设置一条单独的吸水管，改善吸水条件，减少管道）每台水泵应设置一条单独的吸水管，改善吸水条件，减少管道堵塞的可能；堵塞的可能；22泵吸水管路的要求泵吸水管路的要求：不漏气、不积气、不吸气不漏气 水泵出水量减少 钢管焊接；不积气 汽化影响过水能力 沿水流方向上升的坡度大于0.005；不吸气 影响吸水能力 吸水管进口在最低水位下埋深不小 于0.5-1.0m；2323泵的吸水管路要求泵的吸水管路要求2424泵的吸水管路要求泵的吸水管路要求2.3 机组与管道的布置机组与管道的布置 3）泵站扬程的校核：）泵站扬程的校核：2.污水泵站的工艺设计污水泵站的工艺设计沿程阻力沿程阻力+局部阻力局部阻力柯列勃洛克公式求解柯列勃洛克公式求解莫迪图莫迪图（基于柯列勃洛克公式）（基于柯列勃洛克公式）查设计手册查设计手册莫迪图莫迪图28莫迪公式：莫迪公式：简化计算：简化计算：设计手册中，常根据莫迪公式，按设计手册中，常根据莫迪公式，按K=0.3mm(工业工业管道的当量粗糙粒高度管道的当量粗糙粒高度)，水温，水温20摄氏度摄氏度，制成，制成管管道摩擦阻力计算图表（用于冷水管网的阻力计算）道摩擦阻力计算图表（用于冷水管网的阻力计算），以减少计算工作量。，以减少计算工作量。29管道摩擦阻力计算图管道摩擦阻力计算图30总阻力损失：总阻力损失：（表中能够查出（表中能够查出1000i）注意：与各个注意：与各个局部阻力系数局部阻力系数相对应的相对应的速度速度详见给水排水设计手册第详见给水排水设计手册第1册册-常用资料（常用资料（329页页），摘录部），摘录部分内容分内容管道摩擦阻力计算表管道摩擦阻力计算表312.4 泵站内部标高的确定泵站内部标高的确定 泵站内部标高泵站内部标高依据进水管渠底标高来确定。依据进水管渠底标高来确定。1）集水池各部）集水池各部标高：标高：2.污水泵站的工艺设计污水泵站的工艺设计 集水池最高水位：小型泵站为进集水池最高水位：小型泵站为进水管（渠）底标高；大中型泵站，水管（渠）底标高；大中型泵站，为进水管（渠）水位标高。有效为进水管（渠）水位标高。有效水深取水深取1.52.0m，可得最低水位标，可得最低水位标高。高。322.4 泵站内部标高的确定泵站内部标高的确定 泵站内部标高泵站内部标高依据进水管渠底标高来确定。依据进水管渠底标高来确定。1）集水池各部）集水池各部标高：标高：2.污水泵站的工艺设计污水泵站的工艺设计 集水池池底应有集水池池底应有0.10.2的坡度，坡向的坡度，坡向吸水坑，吸水坑尺寸取决于吸水管的吸水坑，吸水坑尺寸取决于吸水管的布置。布置。格栅安装清理污物的工作平台，高出集格栅安装清理污物的工作平台，高出集水池最高水位水池最高水位0.5m以上，宽度视清除方以上，宽度视清除方法而定，沿平台边缘设法而定，沿平台边缘设1.0m栏杆。栏杆。332.4 泵站内部标高的确定泵站内部标高的确定 泵轴线标高：泵轴线标高：非自灌式：非自灌式：依据泵允许吸上真空高度和依据泵允许吸上真空高度和当地条件确定；当地条件确定；自灌式：自灌式：由喇叭口标高及吸水管上配件由喇叭口标高及吸水管上配件尺寸推算确定。尺寸推算确定。2.污水泵站的工艺设计污水泵站的工艺设计 2）水泵间各部）水泵间各部标高标高342.4 泵站内部标高的确定泵站内部标高的确定非自灌式非自灌式：机器间底板标高较集水池：机器间底板标高较集水池底板高。底板高。自灌式自灌式：集水池底板与机器间底板标：集水池底板与机器间底板标高基本一致；高基本一致；机器间上层平台标高：机器间上层平台标高：一般比室外地坪高出一般比室外地坪高出0.5m。2.污水泵站的工艺设计污水泵站的工艺设计 2）水泵间各部）水泵间各部标高标高 水泵基础标高：水泵基础标高：由水泵轴线标高推算，进而确定机器由水泵轴线标高推算，进而确定机器间地面标高。间地面标高。352.5 辅助设备辅助设备格栅（间隙根据泵性能确定，断面形状与尺寸）；格栅（间隙根据泵性能确定，断面形状与尺寸）；人工清除、机械清除人工清除、机械清除水位控制器（污水泵站开停频繁）；水位控制器（污水泵站开停频繁）；计量设备（易堵塞）；计量设备（易堵塞）；引水装置（一般为自灌式）；引水装置（一般为自灌式）；反冲洗设备（设置于集水池中）；反冲洗设备（设置于集水池中）；排水设备；排水设备；采暖与通风设备；采暖与通风设备；起重设备起重设备;事故溢流井和出水井。事故溢流井和出水井。2.污水泵站的工艺设计污水泵站的工艺设计感谢关注！感谢关注！