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1、辽宁科技学院本科生课程设计辽 宁 科 技 学 院（2011级）本科课程设计题目：城市污水处理厂泵房设计专 业：环境工程班 级：环境BG111姓 名：王琳学 号：6411111120指导教师：刘通说明书 16 页，图纸 2 张目 录摘要1泵与泵站课程设计任务书2一、设计目的2二、某城市污水处理厂泵房设计原始资料2三、工作内容及要求3第一节、水泵设计流量及扬程4第二节、水泵机组选择4第三节、集水池及吸压水管的设计6一、集水池体积的估算:6二、池体设计7三、吸水管路、压水管路的布置8第四节、泵站内的辅助设施：10第五节、水质处理工艺的选取11第六节、泵机组的布置12第七节、泵站内部标高的确定13一、
2、水泵轴心标高的确定13二、泵房形式及高度的计算13第八节、拟定本设计污水泵站剖面图如下15参考文献16第 17 页辽宁科技学院本科生课程设计摘要根据某城市各种条件进行污水厂泵房的相关计算设计。污水处理厂泵房的设计，不仅仅是确定泵的流量及其扬程，还包括进出厂水质处理能力的设计和相应工艺的选定，地下管路、吸压水管道材质及管径的设计校核。综合各方面，经济与效率双管齐下，最终选定符合近期、远期污水处理能力的处理泵站。本次设计处理水质工艺拟选用倒置AAO处理技术。该技术初沉时间的缩短,一方面使得沉砂池出水中的微生物和部分或全部有机物直接进入生化反应系统,增加了反应池进水的有机物总量,保证了脱氮除磷新工艺
3、对碳源的需要,提高了化反应系统对氮、磷的去除效率;另一方面为微生物提供了良好的栖息场所,使系统的生物种类和数量都大幅度提高。通过本次设计，提升了同学们灵活运用所学知识解决实际问题的能力。关键词：流量、扬程、泵站、倒置AAO泵与泵站课程设计任务书本课程设计的任务是根据所给定的原始资料设计某城市新建污水处理厂水泵房。 一、设计目的本课程设计是环境工程工程专业教学计划中的一个重要环节。通过本次课程设计，使学生巩固和加强对泵与泵站的基本理论和基本概念的理解，深化和扩展专业知识，培养学生查阅资料、运用工具书、理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，达到训练泵站设计与基本技能的目的。二、某城市污水处理厂泵
4、房设计原始资料1、排水体制：完全分流制2、污水量（1）污水量 （40000+学号5000）米3/日。主要以生活水为主。（2）混合污水变化系数K日= 1.2。 3、混合水质BOD5=300mg/L、CODcr=500mg/L、SS=300mg/L、TP=5mg/ L，重金属及有毒物微量。 4、处理厂处理程度CODcr50mg/L、BOD510mg/ L、SS20mg/ L、TP0.5mg/ L。5、气象资料 （1）气温：年平均8，夏季最热月（7月）平均气温24.5，冬季最冷月（1月）平均气温-31.5。 （2）非采暖季主导风向：西南。（3）年平均降水量695毫米。6、工程地质资料: 设计地震烈度
5、6度。7、污水处理厂进水管数据: 管底标高28.60米，管径1100毫米，充盈度0.65三、工作内容及要求本设计的工作内容由两部分组成：1、说明书 2、设计图纸其具体要求如下：1、说明书（1）设计任务书（2）总述（3）水泵设计流量及扬程（4）水泵机组选择（5）吸、压水管的设计（6）机组及管路布置（7）泵站内管路的水力计算（8）辅助设备的选择和布置（9）泵站各部分标高的确定（10）泵房平面尺寸确定2、设计图纸根据设计计算成果及取水构筑物的布置草图，按工艺初步设计要求绘制送水泵房平面图、剖面图及机组大样图，图中应绘出各主要设备、管道、配件及辅助设备的位置、尺寸、标高。第一节、水泵设计流量及扬程 1
6、. 设计日平均水量Q=（40000+学号5000）m3/d=(40000+205000)=140000 m3/d设计日最高水量Qmax=Kz*Q=1.2140000=168000 m3/d表1.污水量单位换算水量m3/dm3/hL/s平均污水量1400005833.331620.37最高日污水量16800070001944.442. 扬程的计算污水经过处理达标后排放到河流中，排水口标高为43m，污水在处理过程中的水头损失为10.8m，排放时需要2m的自由水头，泵站的吸水管路和压水管路的水头损失为2m，集水池最低水位为26m，所以确定泵站扬程H=43+10.8+2+226=31.8m污水量最小设
7、为30L/s时，所对应最小扬程H，=43+2+2+1.5-26=22.5m第二节、水泵机组选择由最高污水量所确定的点a（1944.44L/s,31.8m）,和最小污水量确定的点b(30L/s,22.5m)两点在Q-H特性曲线上的a、b两点连线 ，可初步确定此污水处理厂所选泵的型号（两台24Sh-19或两台24Sh-19A）。其中任意两台并联运行可满足a点运行要求，且24Sh-19及24Sh-19A单泵运行时高效段均与ab线相交，并且分别在700L/s和900L/s的流量下运行，本案采用两用一备的原则。图1.Sh型离心泵性能曲线图谱表2.选泵方案比较方案号水泵扬程（m）水泵流量(L/s)扬程利用
8、率(%)泵效率(%)第一方案两台24Sh-19一台备用同型-78-9135-401950-200074-9378-91-78-91第二方案两台24Sh-19A一台备用同型-73-8830-351800-190068-8773-88-73-88从表2可以看出，第二方案由于第一方案，泵效率高，且泵的台数少，为同一型号，因此采用第二方案。查阅相关资料得所选离心泵24Sh-19、24Sh-19A的基本参数及配套电机参数见表3、表4。表3.选定水泵参数水泵型号流量（L/s）扬程（m）转速（r/s）轴功率(kW)效率(%)允许吸上真空高度(m)重量(kg)24Sh-19270033.5980291.785
9、6.4314924Sh-19A252025.5980205.8856.43149表4.泵对应的电机参数水泵型号电机型号电机功率(kw)电机重量(kg)叶轮直径(mm)24Sh-19600S-32380450054024Sh-19A600S-32A2804500500第三节、集水池及吸压水管的设计一、集水池体积的估算:一般采用不小于泵站中最大一台泵5min出水量的体积 m3如下，图2中的集水池为基本模型。集水池间的通风管必须伸到工作平台以下，以免抽风时臭气从室内通过影响工作人员健康。集水池中一般设事故排水管，有被洪水淹没的可能时，设防洪设施，其标高比当地洪水水位高0.5m以上。图2.集水池基本模
10、型二、池体设计 1.已知给水管径为1100mm。压水管径的确定，设定流速v=2.5m/s时，D1=（取D1=1000mm）2.集水池边壁形状确定：采用渐开线型的进水池，这样对水泵吸水管管口水力损失较小。3.尺寸确定（1）吸水管喇叭口直径Dx= （1.3-1.5）D=1.31.1=1.43m（取Dx=1.5m）（2）池宽B：B=2.5Dx=2.51.1=2.75m（两边的池壁厚取0.7m） 隔墩厚度取=0.5m进水池净宽：B=B1（3）吸水管进口高H：H=0.8Dx=0.81.5=1.2m（4）吸水管喇叭口边缘距井壁L =（0.751.0）Dx=0.81.5=1.2m（5）安全超高：取0.5m（
11、6）池深 (取3m)（7）池长x（8）管口距进水池边壁距离A：=(1.25-0.5) Dx=1.073m（9）管口之间距离S=2.5Dx-Dx=2.145m三、吸水管路、压水管路的布置1、吸水管长10m ，吸水管流量1.9444 m3/s，吸水管直径500mm ，流速1.5，i2.8。吸水管沿程水头损失为：h1f=iL=2.810/1000=0.028m表5.吸水管路局部阻力系数表名称渐缩管闸阀水泵进口三通管喇叭口DN(mm)300-5005004005001200数量11111局部阻力系数0.250.061.01.30.5流速（m/s）2.71.42.71.41.0水泵吸水管路的局部水头损失
12、为：h1j=v2/2g=（0.25+0.06+1.0+1.3+0.5）1.52/19.6=0.472m水泵吸水管路的总水头损失为：h1= h1f +h1j=0.028+0.472=0.5m2、压水管长10m ，压水管流量1.9444m3/s，压水管直径500mm ，流速1.5，i2.8。压水管沿程水头损失为：h2f=iL=2.810/1000=0.028m表6.压水管路局部阻力系数表名称渐扩管蝶阀止回阀水泵吐口三通管DN(mm)300-500500500400500数量11111局部阻力系数0.25061.81.01.3流速（m/s）2.71.41.42.71.4水泵压水管路的局部水头损失为：
13、h2j=v2/2g=(0.25+0.6+1.8+1.0+1.3) 1.52/19.6=0.568m水泵压水管路的总水头损失为：h2= h2f + h2j=0.028+0.568=0.596m3、泵的校核 根据以上计算可知，每台泵所需的设计水量为0.9722m3/s，所需扬程为25m ，选两台型号为24Sh-19单级双吸离心泵，两用一备，参照该泵的具体资料，所选水泵满足工况要求。如下图3为压水管路的布置图。图3.压水管路的布置图第四节、泵站内的辅助设施：1.为有效调度泵站的工作，并进行经济核算，泵站必须设置计量设施（电磁流量计和超声流量计是较好的选择）。2.泵房内起重设备的选定依据见下表7。表7
14、.泵房内起重设备的选定所以，本设计中基础重量大于5吨，应采用电动桥式行车。3.吸水管不装底阀时，采用真空泵引水，运行可靠，易于实现自动化。4.格栅是污水泵站中最主要的辅助设备。格栅一般有一组平行的栅条组成，斜置于泵站集水池的进水口。倾斜度为60度到80度。栅条间隙根据泵的性能确定。格栅后应设工作台，一般应高出格栅上游最高水位0.5米。5.泵为非自灌式时，机器间高于集水池。如机器间污水不能自行流入集水池，应设排水泵，将坑中水抽到集水池。第五节、水质处理工艺的选取介于该污水处理厂对于进出水水质有要求，选用倒置AAO工艺进行水质净化。根据进水水质不同，通过缩短初沉时间或者取消初沉池(由超越管实现)来满足倒置AAO工艺的需要:初沉时间的缩短，一方面使得沉砂池出水中的微生物和部分或全部有机物直接进
