衡美水处理之污水提升泵站的设计方案

如何进行水处理？

衡美水处理为您介绍部分污水处理的专业知识——污水提升泵站的设计方案。

目录  

一、水泵的选择………………………………………………………4

二、吸、压水管实际水头损失的计算及水泵养成的核算…………4

三、集水池……………………………………………………………5

四、水泵机组基础的确定和污水泵站的布置………………………5

五、五、泵房高度的确定……………………………………………6  

六、泵房附属设施及尺寸的确定……………………………………6

七、采光、采暖与通风………………………………………………6

八、起吊设备…………………………………………………………6

九、泵房值班室、控制室及配电间…………………………………7

十、门窗及走廊、楼梯………………………………………………7

         一、 水泵的选择  

        计算简图

（1）流量的确定  

     该泵站提升的一期设计最大流量为

Qmax=1*104*2=2*104m³/d=833.4 m³/h 采用三用一备，则一台泵的流量为Q=833.4/3=277.8 m³/h。  

（2）选泵前扬程的估算                                                     

水泵提升的静扬程为调节池水位(30m)与集水井最低水位H2之差，集水井的有效水深为2m，通过格栅的水头损失为0.2m。

集水井最高水位H1取进水管水位，进水管充满度为1，则H1=20+1*0.8-0.2=20.6m,H2=20.6-2=18.6m

静扬程H静=30-18.6=11.4m  

水泵吸水管和压水管水头损失估算为2.0m，自由水头取1.0m,则水泵扬程为: H= H静+2.0+1.0=11.4+2.0+1.0=14.4m。    

（3）由Q=277.8 m3/h和H=14.4m可知，选用150WLI-300-16型四台，三用一备，其个性能参数如表1。

二、吸、压水管实际水头损失的计算及水泵扬程的核算

1、管径及流速的确定       

Q=277.8 m3/h，吸水管选用DN300mm的钢管，压水管选用DN250mm的钢管，则吸水管内流速为：

v吸=4Q/π/D2=4*277.8/3.14/0.3/0.3=1.09m/s。    

查《给排水设计手册01》，知1000i=7.27，压水管内流速为

v压=4Q/π/D2=4*277.8/3.14/0.25/0.25=1.57m/s。    

查《给排水设计手册01》，知1000i=11.0，水泵进出口直径分别是200mm ，150mm 所以v进口=2.46m/s，v出口=4.37m/s。   

2、吸水管路水头损失计算      

吸水管上附件有：  

一个喇叭口  D=1.5*300=450mm，   ζ1=0.1

D300的90°弯头一个              ζ2=0.78

 D300闸阀一个                    ζ3=0.07

D300*200的偏心渐缩管一个        ζ4=0.18

吸水管局部水头损失为

H局部=∑ζ  

v2i/2g=[(0.1+0.78+0.07)*1.092+0.18*2.462]/2/9.8=0.11m

设吸水管为3m，则h沿程=3*7.27/1000=0.02m。  

3、压水管水头损失    

压水管上附件有：  

D150*250渐放管 一个     ζ1=0.18

D250的截止阀一个      ζ2=3.0

D250闸阀一个          ζ3=0.07

D250的90°弯头四个   ζ4=0.87

压水管局部水头损失为：  

H局部=∑ζ

v2i/2g=（3.0+0.07+0.87*4+0.18）*1.57*1.57/2/9.8=0.74m

设压水管长为30m，则压水管沿程水头损失为：

h沿程=30*11.0/1000=0.33m。   

所以总的水头损失为h=0.11+0.02+0.74+0.33=1.2m   

所以水泵的扬程为H=11.4+1.2+1.0=13.6m <16m     

能够满足需求，故选泵合适。   

三、集水井     

1、集水井形式    

本设计把集水井设在泵房外面，集水井内设有污泥斗，池底做成不小于0.01的坡度，坡向污泥井。从平台到池底设有扶梯，台上设有吊污泥用的粱钩滑车。

2、集水井容积的计算  

集水井容积按最大一台泵5分钟的出水量计算，有效水深取2.0m，v=5/60*227.8=23.5m³，则集水池的面积A=23.5/2=11.75㎡，     由于太小，泵的台数太多，把它扩大，做成面积为28平方米。

3、集水井的排沙  

污水杂质往往在集水井内沉积，时间长了容易发臭，甚至堵塞集水坑，影响正常吸水。因此，在压水管路设DN150mm的压力冲洗管伸进集水坑冲洗。   

四、水泵基础的确定和污水泵站的布置

1、基础要浇在坚实的基础上，一面发生不均匀的沉降或下沉。  查手册 算得水泵基础尺寸为900mm*700mm，机组的总质量W=980+335=1315kg，基础深度H=3.0*1315/0.9/0.7/2400=2.61m³，    

取3m。

2、污水泵站的布置  

采用矩形，泵房内采用横向双行排列，泵房的长度为18米，宽为6米（不包括值班室、配电间）。集水井的长为14米，宽为2米 。  

五、泵房高度的确定     

1、地下部分  

集水井最高水位标高H1=20.6m       

最低水位为H2=18.6m

吸水管的中心标高在最低水位以下0.6m    

则吸水管中心线标高为H3=18.6-0.6=18m

所以泵轴标高为H3=18+0.3+0.42=18.72m    

基础顶标高为H4=18.72-0.42=18.30m

基础底面标高为H518.3-0.2=18.1m  

所以泵房地下埋深为H下=26-18 .1=7.7m

2、地上部分

H上  

=n+a2+c2+d+e+h=100+140+930+0.85*900+3000+200=5.14m  其中，n取100m;行车梁高度a取140mm；

行车梁底至起吊中心距离c取930mm；

起重绳的垂直长度d=0.85x=0.85*900=765mm；

最大一台水泵或电动机的高度e取3000mm；

起吊物底部与泵房进口处室内地坪的距离h取200mm。  

所以泵房的高度H=H下+H上=7.7m+5.14m=12.94m

水泵的开启方式为自灌式。   

六、泵房附属设施及尺寸的确定

1、水位控制  

污水泵房采用自动控制机组运行，根据水位变化，应用可编程序控制系统PLC实现水泵开停的自动控制。启动停车自动控制的信号有水位继电器发出。

2、计量设备  

由于污水中含有机械杂质，其计量设备考虑被堵的问题，可采用电磁流量计作为计量设备。

3、排水  

在机械间的地板上设排水沟和集水坑。排水沟沿墙设置，坡度i=0.01，集水坑平面尺寸为1m*1m，深为1m，在吸水管上接出DN100mm，的小官伸到集水坑内，当水泵工作时把坑内的积水抽走。

七、采光、采暖和通风

1、位于南方地区，课不需要采暖设备

2、泵房在上层工作间设置窗户，保证有充足的阳光，检修操作采用集中照明。

3、泵房通风主要解决高温散热和空气污染问题，污水泵站的机械间机组台数越多，功率越大，除四周设置窗户外，还要设置机械通风和通气管。   

八、起吊设备  

泵房起重设备根据最大一台设备的重量进行选择，有水泵机组重量W=1315kg，可选用LDH型电动单梁环形轨道起重机，起性能参数如下表2：

九、泵房值班室、控制室及配电间     

值班室设在机器间一侧，有门相通，并设置观察窗，根据运行控制要求设置控制台和配电柜，其面积为12-18平方米，能满足1-2个人值班。本设计泵房和控制室合建，并建在泵房外面，面积取3m*9m，配电间取3m*9m。   

十、门窗及走廊、楼梯

1、门：机器间至少要满足设备最大部件搬迁出入的门，取宽3.5米，高3.5米，泵房靠近值班室一侧设有小门，取高2米，宽1米。泵房与配电间之间设有小门，尺寸与值班室小门一样，配电间通往室外的门也与其一样。

2、窗：未来便于通风采光，开窗面积不小于泵房面积的五分之一，所以开6个窗子，尺寸为2500mm*2000mm。

3、走道：在泵房思卓设有走道，走道栏杆高1米，在机器间的一侧设有楼梯，楼梯倾角约为1/0.75、宽0.8米，扶手1米。

4、卫生设备：未来管理员使用方便，就近设厕所。     

十一、欲设计提升泵站，需要的条件是：   

1、知道提升泵站的地面标高；

2、提升泵站下一道工序的地面标高；

3、这两地之间的水平距离；

4、提升泵站前一道工序的最低液位和最高液位。

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