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1、1,第五章 排水泵站,要點(diǎn):排水泵站基本形式及其適用條件; 污水、雨水泵站工藝特點(diǎn)(包括泵型選擇、集水池設(shè)計(jì)、機(jī)組管路布置及土建特點(diǎn)),2,第一節(jié) 概述,特點(diǎn):輸送介質(zhì)含有大量雜質(zhì),來流流量變化大 一、組成與分類 1、組成:機(jī)器間、集水池、格柵、輔助間、變電所 (分散或集中) 2、分類: 排水性質(zhì):污水泵站(生活、生產(chǎn))、雨水泵站 作用位置:中途(區(qū)域)泵站、終點(diǎn)泵站,3,二、排水泵站基本類型,考慮因素:進(jìn)水管渠埋設(shè)深度、來流流量和水質(zhì)、水文地質(zhì)及施工方法、工程布置及運(yùn)行條件等 P198 1、合建式圓形泵站(適用于中、小型排水量): 自灌式工作、泵房較深時(shí),交通不便; 裝設(shè)臥(立)式泵 前者
2、電機(jī)容易受潮、應(yīng)考慮機(jī)械通風(fēng); 后者電機(jī)位于上層,占地小、工程造價(jià)低、電機(jī)不受潮,但立式泵要求安裝技術(shù)較高,傳動(dòng)軸較長(zhǎng)時(shí)應(yīng)設(shè)中間軸承以防振蕩。,4,二、排水泵站基本類型(2),2、合建式矩形泵站(適用于大型泵站): 立式泵、自灌式工作,機(jī)組布置方便、啟動(dòng)操作簡(jiǎn)單,電氣設(shè)備置于上層,操作環(huán)境良好;但建造費(fèi)用高,土質(zhì)差時(shí)不宜采用。 3、分建式圓形泵站(適用于地質(zhì)條件差、地下水位高時(shí)): 盡量利用水泵吸水能力提高機(jī)器間標(biāo)高,優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)處理簡(jiǎn)單、施工方便、安全;缺點(diǎn):需抽真空、啟動(dòng)頻繁、不便實(shí)現(xiàn)自控,5,合建式圓形排水泵站,適于中、小型排水量,水泵不超過4臺(tái)。 優(yōu)點(diǎn):圓形結(jié)構(gòu)受力條件好,便于沉井法施工
3、,降低工程造價(jià),水泵啟動(dòng)方便,易于根據(jù)吸水井中水位實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作。 缺點(diǎn):機(jī)器內(nèi)機(jī)組與附屬設(shè)備布置較困難,當(dāng)泵房很深時(shí),工人上下不便,且電動(dòng)機(jī)容易受潮。,1、排水管渠;2、集水池;3、機(jī)器間; 4、壓水管; 5、臥式污水泵;6、格柵,6,合建式矩形排水泵站,1、排水管渠;2、集水池;3、機(jī)器間; 4、壓水管; 5、立式污水泵; 6、立式電動(dòng)機(jī);7、格柵,適于大型泵站 優(yōu)點(diǎn):在機(jī)組、管道和附屬設(shè)備的布置方面較為方便,啟動(dòng)操作簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。電氣設(shè)備置于上層。不易受潮,工人操作管理?xiàng)l件良好。 缺點(diǎn):建造費(fèi)用高。當(dāng)土質(zhì)差,地下水位高時(shí),因不利施工,不宜采用。,7,分建式矩形排水泵站,1、排水管渠
4、;2、集水池;3、機(jī)器間; 4、壓水管; 5、水泵機(jī)組;6、格柵,優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)上處理比合建式簡(jiǎn)單,施工較方便,機(jī)器間沒有污水滲透和被污水淹沒的危險(xiǎn)。 缺點(diǎn):要抽真空啟動(dòng),為了滿足排水泵站來水的不均勻,啟動(dòng)水泵較頻繁。,8,設(shè)計(jì)要點(diǎn): 水泵臺(tái)數(shù)不多于4臺(tái)的污水泵站和3臺(tái)以下的雨水泵站,地下部分采用圓形結(jié)構(gòu)最為經(jīng)濟(jì)。 當(dāng)水泵臺(tái)數(shù)超過4臺(tái)時(shí) 地下及地上部分都可以采用矩形或由矩形組合成的多邊形; 地下部分可采取集水池和機(jī)器間為分建構(gòu)筑物的布置方式,或?qū)⑺梅衷O(shè)在兩個(gè)地下的圓形構(gòu)筑物內(nèi),地上部分可以處理為矩形或圓形。這種布置適用于流量較大的雨水泵站或合流泵站 對(duì)于抽送會(huì)產(chǎn)生易燃易爆和有毒氣體的污水泵站,必
5、須設(shè)計(jì)為單獨(dú)的建筑物,并應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施。,9,第二節(jié) 污水泵站工藝特點(diǎn),一、水泵選擇 1、設(shè)計(jì)流量:最高日最高時(shí)污水量 2、設(shè)計(jì)揚(yáng)程:凈揚(yáng)程從集水池最低水位起算至輸水最高處;安全揚(yáng)程取1-2m 3、泵型選擇:型號(hào)盡量整齊,單機(jī)流量最好相當(dāng)于 1/2-1/3的設(shè)計(jì)流量;型號(hào)不一時(shí),2臺(tái):小泵流量不小于大泵流量1/2;1大2?。盒”昧髁坎恍∮诖蟊昧髁康?/3;選用立式污水泵,泵房不深時(shí)可選用臥式污水泵。,10,選泵要點(diǎn) (1)所選水泵在集水池水位變化范圍內(nèi)都應(yīng)在高效段內(nèi) (2)水泵并聯(lián)時(shí),聯(lián)合運(yùn)行與單泵運(yùn)行時(shí)都應(yīng)在高效段內(nèi),集水池中水位變化時(shí)水泵工況,水泵并聯(lián)及單獨(dú)運(yùn)行時(shí)工況,11,(
6、3) 選用工作泵的要求是在滿足最大排水量的條件下,減少投資,節(jié)約電耗,運(yùn)行安全可靠,維護(hù)管理方便。 (A)流量選擇:大小兼顧、型號(hào)整齊 (B)泵的型式:污水泵站中一般選立式離心污水泵; 當(dāng)流量大時(shí),可選擇軸流泵; 當(dāng)泵房不太深時(shí),也可選用臥式離心泵; 對(duì)于排除含有酸性或其他腐蝕性工業(yè)廢水的泵站,應(yīng)選擇耐腐蝕的水泵; 排除污泥,應(yīng)盡可能選用污泥泵。 (4) 備用泵選擇:如果泵站經(jīng)常工作的水泵不多于四臺(tái),且為同一型號(hào),則可只設(shè)一套備用機(jī)組;超過4臺(tái)時(shí),除安設(shè)一套備用機(jī)組外,在倉(cāng)庫(kù)中還應(yīng)存放一套。 (5)考慮擴(kuò)建,選泵要點(diǎn),12,一、水泵選擇(2),4、機(jī)組臺(tái)套數(shù): 小型泵站 (最高日污水量為5
7、000方以下) 12套 大型泵站 (最高日污水量為15000方以上) 34套,13,二、集水池設(shè)計(jì),1、特點(diǎn): 水位變化大,容積與泵站流量變化情況、泵型、臺(tái)數(shù)、運(yùn)行調(diào)度等有關(guān) 2、原則: 滿足安裝格柵和吸水管要求,水泵工作周期內(nèi)完成污水調(diào)蓄功能(集水池水位保持在允許范圍),盡量減小容積。 3、設(shè)計(jì)規(guī)范: 大型污水泵站:根據(jù)水泵機(jī)組啟停所需時(shí)間確定,其容積不小于泵站中最大一臺(tái)泵5min出水量,14,二、集水池設(shè)計(jì)(2),小型泵站:由于夜間流量不大,故停泵,集水池容積按夜間入流總量計(jì) 污泥泵站:新鮮污泥、消化污泥、活性污泥泵站的集泥池容積根據(jù)沉淀池、消化池一次排除或回流剩余污泥泥量計(jì)算 自動(dòng)控制泵
8、站(按控制出水量分一、二級(jí)): 一級(jí)工作 W=Q/4n; 二級(jí)工作 W=(Q2-Q1)/4n(n為水泵每小時(shí)啟動(dòng)次數(shù)),15,三、布置特點(diǎn),1、 機(jī)組布置: 污水泵通常為軸向進(jìn)水,一側(cè)出水,采用并列布置(臥式)或選擇立式機(jī)組 為減小集水池容積,污水泵啟停較頻繁,故采用自灌式 工作 吸水管上設(shè)檢修閥,16,三、布置特點(diǎn),2、 管路布置(P201圖57): (考慮雜質(zhì)淤積、便于檢修等問題) 單獨(dú)吸水管 吸水管設(shè)計(jì)流速 1.0-1.5m/s,且大于不淤流速0.7m/s 對(duì)非自灌泵站:不允許設(shè)底閥,應(yīng)設(shè)喇叭口(D=1.3-1.5d)采 用抽真空引水 壓水管流速不大于1.5m/s,并大于0.7m/s 壓
9、水各管不得從干管底部接入聯(lián)絡(luò)管 站內(nèi)管道用明裝,考慮檢修和交通,避免使用鋼管(不耐腐蝕),17,四、泵房?jī)?nèi)部標(biāo)高,1、 集水池(P202圖5-7) 最高水位:小型泵站取進(jìn)水管渠底部標(biāo)高;大、中型泵站取進(jìn)水管渠設(shè)計(jì)水位標(biāo)高(解釋污水管為非滿流問題) 豎向布置:有效水深1.5-2.0m,底坡I=0.1-0.2,淹沒深0.4m,懸空高度0.8D 隔柵:工作平臺(tái)比集水池最高水位高0.5m,平臺(tái)寬度0.8-1.0m,邊沿欄桿高1m 2、 機(jī)器間: 自灌式泵房:機(jī)器間底板標(biāo)高與集水池同 非自灌式泵房:由泵軸安裝高推算機(jī)器間底板高度,其上層平臺(tái)高于室外地坪0.5m,18,五、輔助設(shè)備,1、 格柵 設(shè)計(jì)參數(shù):
10、安放傾角6080,柵條間距及柵條面形狀分見表5-1、表5-1,機(jī)械(或人工)清污,平臺(tái)寬度1.2-1.5m 2、 水位控制器(P203 圖5-8) 泵站啟停頻繁自動(dòng)控制由水位繼電器接發(fā)信號(hào) 類型: 浮球液位控制器,另電極液位控制器(晶體管、三極管、干簧管) 3、 計(jì)量設(shè)備 污水處理廠在出口明渠或進(jìn)口沉沙池上設(shè)有計(jì)量槽(如:巴式計(jì)量槽),故污水泵房不設(shè)流量計(jì) 單獨(dú)污水泵站:電磁流量計(jì)、彎頭水表或文式管水表,注意防止傳壓細(xì)管堵塞,19,五、輔助設(shè)備,4、引水裝置(對(duì)非自灌式,真空泵與污水泵之間設(shè)氣水分離箱) 5、沖洗設(shè)備 壓水管接出直徑為50-100mm的直管伸入集水坑,利用水泵運(yùn)行時(shí)的出水壓力沖
11、洗坑內(nèi)沉渣 6、 排水設(shè)備 非自灌泵房,機(jī)器間污水自流泄入集水池 當(dāng)吸水管能形成真空時(shí),可在水泵吸水口附近接出小管伸入集水 坑,當(dāng)水泵低水位工作時(shí)將坑中污水抽走。 7、采暖通風(fēng):利用通風(fēng)管自然通風(fēng),機(jī)器間屋頂設(shè)置風(fēng)帽 8、起重設(shè)施:0.5t-2.0t手動(dòng)單梁吊車; 2.0t手動(dòng)橋式吊車,20,六、舉例,工藝特點(diǎn): 自灌式、地下或半地下式、合建式泵站 泵房埋深取決于來水管渠埋深,地下水位之下采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),設(shè)防水措施,根據(jù)土壓、水壓設(shè)計(jì)井筒,抗浮力設(shè)計(jì)底板,21,立式水泵圓形泵站(P207圖5-10),22,污水泵站工藝特點(diǎn):,總體布置:集水池與機(jī)器間用不透水墻隔開,輔助間分開修建 樓梯:
12、沿房屋周邊設(shè)置,地下部分深度超過3m時(shí)扶梯應(yīng)加設(shè)休息平臺(tái) 排水:排水溝沿墻設(shè)置I=0.01;集水坑平面尺寸0.4mx0.4m,深0.5-0.6m 水位計(jì):集水池中設(shè)置 通風(fēng):通風(fēng)管深入集水池工作平臺(tái)以下 事故超越管:集水池入口處設(shè)事故超越管,23,第三節(jié) 雨水泵站工藝特點(diǎn),一、基本類型 特點(diǎn):流量大、揚(yáng)程小;且流量、揚(yáng)程變化大。 干室型:自上而下分電動(dòng)機(jī)間、水泵間、集水池三層,造價(jià)高,但衛(wèi)生且檢修方便; 濕室型:自上而下分電動(dòng)機(jī)層和集水池兩層,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但衛(wèi)生條件差且水泵檢修不便。,(P209圖5-11、12),24,第三節(jié) 雨水泵站工藝特點(diǎn),二、水泵選擇 特點(diǎn):多為立式軸流泵;因大雨、小雨
13、時(shí)地面徑流量變化大,雨水泵臺(tái)數(shù)2-3臺(tái);不設(shè)備用泵(旱季檢修) 三、集水池設(shè)計(jì) l不考慮集水池調(diào)節(jié)作用,不小于最大一臺(tái)水泵30s的出水量 l設(shè)計(jì)重點(diǎn):水力設(shè)計(jì)(考慮水流慣性,保證水泵有良好的吸水條件) l注意事項(xiàng)(P210對(duì)應(yīng)P211): 原則:防止表面渦、附壁渦、水中渦的產(chǎn)生,25,第三節(jié) 雨水泵站工藝特點(diǎn),四、出流設(shè)施 出水口檢查井設(shè)拍門 五、泵房布置 1、泵房: 機(jī)組單行排列,各臺(tái)泵有獨(dú)立集水池(或?qū)ΨQ布置)和出流井; 泵房分水泵層和電機(jī)層,立式機(jī)組傳動(dòng)軸大于1.8m設(shè)中間軸承; 泵房跨度及起重量不大時(shí)設(shè)單梁吊車,否則設(shè)橋式吊車,電動(dòng)機(jī)間地板設(shè)吊裝孔,并加設(shè)蓋板; 電機(jī)間凈空高度:3.5
14、m(5m(100KW);,26,五、泵房布置,2、格柵 單獨(dú)設(shè)置(室外)或設(shè)于泵房?jī)?nèi)(與 其他房間完全隔開),格柵平臺(tái)高于集水池最高水位0.5m.寬度1.2m,平臺(tái)上設(shè)滲水孔,柵條間隙50-100mm,格柵寬度大于吸水管渠寬度兩倍. 3、集水池 懸空高度D/2,若該距離過大則效率下降,需增設(shè)導(dǎo)流錐(P213圖5-15),吸水口邊壁距離大于D/2,若集水池對(duì)稱布置喇叭口間距為2D; 集水池分成進(jìn)水格間,其格墻上設(shè)磚墩,閘門槽、閘板兩道,以便檢修(圖5-17) 最高水位標(biāo)高等于來水管管頂標(biāo)高,最低水位應(yīng)低于來水管管底標(biāo)高,若施工困難,可與來水管水面標(biāo)高相平;,27,集水池圖: (P214圖5-16
15、、17),28,五、泵房布置,4、壓水管:盡量短,直徑按流速水頭小于揚(yáng)程的4%-5%,出口設(shè)拍門 5、出流井:出流井置于泵房外,加蓋板、設(shè)溢流管通向集水池;,29,六、舉例(P214圖5-18),1、干室式圓形半地下式雨水泵站: 結(jié)構(gòu)要點(diǎn):集水池與水泵間為鋼筋混凝土防水隔墻, 機(jī)組:4臺(tái)套軸流泵機(jī)組單排布置, 排水:水泵層設(shè)排水邊溝,坡度0.002, 檢修:集水池設(shè)污水泵一臺(tái)便于防空清洗集水池 攔污:集水池中設(shè)兩塊格柵 通風(fēng):水泵間設(shè)通風(fēng)管通風(fēng),其余開窗自然通風(fēng),30,起重:電機(jī)間設(shè)手動(dòng)單梁吊車一部(2t,起吊高度8-10m)集水池間設(shè)單梁吊車一部(0.5t) 扶梯:水泵間沿隔墻設(shè)寬1m扶梯,
16、集水間格柵平臺(tái)設(shè)扶梯至室外地坪 出水井:設(shè)放空管和溢流管,31,2、干室型矩形半地下式雨水泵房,作為課程設(shè)計(jì)內(nèi)容P219圖5-19,32,第四節(jié) 合流泵站工藝特點(diǎn),一、概述 定義:合流制或截流式合流污水系統(tǒng)設(shè)置的用以提升或排除服務(wù)區(qū)內(nèi)污水和雨水的泵站 特點(diǎn):污水流量小,設(shè)污水泵;雨水流量大,設(shè)雨 水泵 二、舉例 P222-223 圖5-20 合流泵站圖紙包括:平面圖、污水泵剖面圖、雨水泵剖面圖 主體布置:機(jī)器間、集水池、出水池、檢修間、高低壓配電室、變壓器間值班室、休息室、廁所;,33,舉例,選泵:雨水泵(3臺(tái))、污水泵(3臺(tái)),雨水泵采用高水位啟動(dòng); 集水池有效容積:污水泵按最大泵20min
17、出水量計(jì)算,雨水泵按最大泵3min出水量計(jì)算 啟動(dòng):自灌式 排污:集水池污泥用污泥泵(潛污泵)排出 攔污:機(jī)械格柵 通風(fēng):機(jī)械通風(fēng) 事故檢修:站前設(shè)事故排放口和沉砂井 管道、管件:壓水管設(shè)閘閥、止回閥、吸水管設(shè)檢修閥,站內(nèi)鋼管、曲撓接頭、集水池鋼管采用玻璃鋼防腐,34,第五節(jié) 螺旋泵站工藝特點(diǎn),一、概述 優(yōu)點(diǎn):土建投資省、電耗少、維護(hù)檢修方便,可提升固體物。 不需集水池、地下式或半地下式泵房、封閉管道、格柵等 缺點(diǎn):泵軸不能太長(zhǎng)或太粗,揚(yáng)程低(3-6m),不適合于高揚(yáng)程或出水為壓力管的場(chǎng)合,35,,二、設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1、設(shè)計(jì)參數(shù): l排水量(5-4)式; l揚(yáng)程、安裝傾角(3040); l電機(jī)功率(5-5)式 2、泵的安裝: l 斜槽安裝 l 電動(dòng)機(jī)安裝,