第五章 排水泵站n5.1 排水泵站的分类和特点n1. 组成与分类n组成：机器间、集水池、隔栅、辅助间n分类：污水泵站、雨水泵站、合流泵站、污泥泵站n2. 基本类型：n合建式圆形排水泵站n 优点：适合中小排水量，造价低 n 缺点：机器布置较困难，潮气大n合建式矩形排水泵站n 优点：适合大型泵站，面积大，机器布置方便，操作空间大n 缺点：造价高n分建式排水泵站n 优点：结构合理n 缺点：水泵高出水面，采用抽空式启动 5.2 污水泵站的工艺特点n1.选泵n每3000m3/d(0.035m3/s)设一台泵n2. 选泵原则n 型号单一、利用高效段n 大小搭配n 一般 选用立式离心泵或立式轴流泵n 当静扬程变化时，或 水泵并联供水，都要保证水泵在高效段运行 n3. 集水池n 容量按最大泵的5min出水量设计n4. 机组与管道布置n 机组台数：3~4台（双数比较容易布置）n n 启动：采用自灌式n 吸水管：流速1~1.5m/sn 吸水管进口不设底阀，防止杜塞n 压水管：流速1.5~2.5m/s。
n 地下布管，用防腐管n 不设止回阀n5.泵站内部标高n自灌式泵站n集水池、机器间底板同高 n集水池最高水位是进口管、渠的最高水位n池底坡度约为i=0.1~0.2n进水喇叭口底缘距池底约喇叭口直径0.8倍n喇叭口上缘淹深0.4m以上n隔栅工作台高出最高水位0.8m以上n隔栅工作台宽度大于1m，边缘设栏杆n6. 污水泵站的辅助设施n格栅： 倾角60°~80°n 格栅工作台尺寸要适合操作需要 n大型污水泵站使用机械清理格栅的污物n用水位控制器控制水泵的起、闭n流量计n冲洗设备：常使用高压管的水冲洗集水坑n起重设备 排水泵站示例 5.3 雨水泵站的工艺特点n1. 雨水泵站特点及类型n特点：流量大，扬程小，常采用轴流泵n干式雨水泵站n 上层电机间，中层水泵间，下层集水池n湿式雨水泵站n 上层为电机间，下层为集水池 n2. 水泵的选择n 台数>4~5台，不设备用泵n 大小泵搭配：适应大小雨量n3. 集水池n容积>最大泵30s的出水量n轴流泵进水口离底板稍高，避免流动涡流n4. 出流措施：出口设拍门，防止倒流。
n5. 示例 立式泵污水泵站工艺设计实例n设计依据n1. 某城区12万人口，每天人均污水0.1m3n污水平均流量Q’=1.2×104m3/d=0.1389m3/sn污水最大流量Q=1.2Q’=0.167m3/sn2. 用水泥管将污水引入泵站集水池n3. 地坪标高41.80mn4. 泵房n合建式圆形半地下建筑，自灌式启动 n集水池、机器间底板的标高同为32mn集水池底板应比进水管管底低约3mn5. 出水井n出水井距泵站200mn出水井水面设计标高46.8mn污水进水口中心标高35.25m n1. 污水进水管设计n污水在圆形水泥管中作明渠流动n水流速度初定为v=1.5m/sn圆管明渠流的充满度α=0.7（规范）n明渠过流断面面积A=Q/v=0.138m2设计计算书 圆管明渠设计明渠圆管的直径d=0.5m n2. 水泵n设计总流量Q=0.15m3/sn水泵静扬程=出水井水面标高-污水进水口中心标高=14.55mn水管沿程损失系数约为0.025n局部水头损失约为沿程水头损失的0.2倍n每台泵的管道长度约为20m，直径初定0.25m n水泵扬程H=HST+hw=14.826mn选3台水泵，2用1备。
150WL250-18-22立式污水泵 Q=250m3/h H=22mN=11kW配用电机JQ281-6(L3)n每台泵的压水管都与主干管相接 n3. 集水池n集水池容积=1台泵5min出水量=22.5m3n集水池有效水深取为2mn集水池面积11.25m2n拦污隔栅底座标高34.25m，格栅工作平台标高36.00m格栅安装角度70°n格条断面圆形，φ10，间距30mm格条（斜向）长度1960mmn4. 泵房n泵站井筒直径8m，井筒壁厚0.6m，井筒 n底板厚度0.8m集水池隔墙距井筒中心1m隔墙厚度0.4mn5. 机组底座n150WL250-18-22污水泵机组平面尺寸：长×宽=840 ×640，机组底座平面尺寸定为1040 ×840n根据管道安装需要，基础顶面标高32.90mn6. 吸水管及附件n吸水管为DN250钢管，总长度1.288mn吸水头起端设进水喇叭口 DN350 ×250 nDN350手动闸阀一个nDN250 ×200变径90 °弯头一个n柔性接头一个n7. 压水管及附件n压水管为DN250钢管，总长度8.5mnDN150 ×250渐扩管一个n柔性接头一个nDN250 90 °弯头2个。
n8. 水泵扬程校核n钢管，n=0.012，d=0.25m，Q=0.075 m3/s吸水管水头损失计算：吸水管长度l=1.238m局部损失系数：喇叭口，ζ1=2.0，阀门，ζ2=0.08，变径90 °弯头， ζ3=0.9 n压水管水头损失计算：n泵房内压水管长度l=9.355mn局部损失系数：渐扩管，ζ4=0.3，90 °弯头， ζ5=0.87 n泵房外压水管长度l=12mn压水管总的水头损失hw=0.5323mn吸水管、压水管总的水头损失:hw=0.9038mn水泵静扬程HST=14.55mn水泵扬程 H=HST+hw=15.4421mn选泵合适 n每台水泵独立运行的特征曲线n水泵的特征曲线已由厂家提供n管路特性曲线： n9. 泵房标高n泵房筒体底面标高32mn泵房顶部标高42.00mn机房地板标高42.00mn10. 起重设备nTV-212型电动葫芦1台，起重量2t，起吊高度12m，n机组高度1.92m，汽车装卸高度2m，n起重机工字梁底面至楼板高度4.5m，n工字梁底面标高46.50m 潜污泵污水泵站工艺设计实例设计任务书n按照《污水处理厂 一期工程可行性研究报告》污水泵站纳污区 面积13.82km2，服务人口17.88万人，每天人均污水定额0.5563m3/d。
n泵站地坪标高31.40m，城区污水来水管道（钢筋混凝土管）直径1800mm，管道中心轴线标高24.85mn泵站设置进水井、沉砂池、格栅间、集水池、泵房 n沉砂池分为2格，进、出水端均设闸门控制，便于分格检修n泵站将污水提升送至污水处理厂，污水处理厂距泵站500m污水处理厂水池的水面标高49.50mn设计结果应提交的文件：设计书一份，计算书（校核扬程）一份，图纸（泵站剖面图、平面图各一张） 潜水泵污水泵站设计书n1. 选泵n污水流量n平均流量Q=17.88×104×0.5563m3/dn =99466m3/dn =1.151m3/sn最大流量Qmax=1.3Q=1.497m3/sn最大流量Qmin=0.6Q=0.691m3/sn按照30000m3/d设置一台泵,本站选用4台工作泵，2台备用泵 n扬程估算n污水泵站集水井水面高程取为污水来水管中心轴线高程24.85m由于污水处理厂水池的水面标高为49.50m，因此水泵的静扬程为24.65m预估管道的水头损失为2m，因此水泵的扬程定为27mn泵型n每台泵的流量Q=Qmax/4=0.3747m3/s，扬程H=27m。
选用WQ1300-27-185型污水潜水泵6台（4用2备） n2. 沉砂池设计n沉砂池为平流式，即污水在缓慢流动，水中固体在缓流中慢慢沉积n沉砂池水流速度控制为0.3m/s污水在沉砂池内的停留时间设为30s（沉积所需时间），则沉砂池长度定为9mn设沉砂池水深为1m由于沉砂池水流速度控制为0.3m/s污水流量为1.497m3/s，因此，沉砂池宽度定为5m n沉砂池分成2格每格的长×宽为9m×2.5mn沉砂池出口（通往格栅间）设置两付HZFN-II型平板方形闸门，规格为1.5m×1.5mn沉砂斗设置在每格沉砂池的中部污水的含砂量按照每10万m3污水含砂3 m3计算由此算得本站的日出砂量为3 m3 每个沉砂斗为正方台锥形，下底面积为800mm×800mm上底面积为2300mm×2300mm斗深1300mm每斗体积3.85 m3 设置HS5540MTx型潜水泥沙泵2台， n每斗1台n3.进水井设计n进水井底面为梯形，进口端宽度与污水来水管直径1800mm相同，出水端宽度则与沉砂池宽度5000mm相同进水井出水口（与沉砂池相接）设置两块HZFN-II型1.8m×1.8m铸铁平板闸门n4. 格栅间设计 n格栅间的平面形状为缩放形：水流在收缩段加速，将固体渣物迅速带入收缩段，然后泄入拦污格栅中部。
n格栅间设置LHG-25型机械格栅2台并选用1台LYZ300型螺旋式栅渣压榨机，以榨干栅渣榨干的栅渣运送至垃圾中转箱n格栅间出口（与集水池相通）设置HZPN-II型1.5m×1.5m铸铁平板闸门 n5. 泵房设计n泵房底板标高：停泵时集水池水位低于污水来水管道中心轴线1m，水深设为2m，因此泵房底板标高21.85mn泵房内设置6台潜水泵，泵距3m，泵房长度20mn泵房由机器间、集水池组成，机器间宽度4.2m，集水间宽度4.3m机器间分成2格，设置1块HZPN-II型1.5m×1.5m铸铁平板闸门 距边墙2.5m处设置拦污网 n集水井长度20m，宽度4.3m，水深2m有效容积172 m3 （不算机器间），大于单泵5min的抽水量108 m3 n集水间设置SV064B型潜水排污泵2台，1备1用排污泵放置在集污坑内，其地面标高20.75mn6. 管路设计n潜水污水泵出口直径450mm n压水管的流速按1.5m/s设计，管材选用DN620×10的焊接钢管n主干管的流速按1.5m/s设计，流量Qmax=1.497m3/s，管材选用DN1420×10的焊接钢管n压水管上设置JALF型DN600松套限位伸缩接头、SPCV-0600-B11型DN600橡胶瓣逆止阀、FBEX-0600A01型DN600法兰式电动蝶阀。
n主干管上设置JALF型DN1400松套限位伸缩接头、 FBEX-0600A01型DN1400法兰式电动蝶阀 7. 主要设备材料表序号 名称规格数量 备注1水泥管Φ180050m2潜水污水泵WQ1300-27-1853铸铁镶铜闸门HZFN-II1.8m×1.8m2块用于进水井4铸铁镶铜闸门HZFN-II1.5m×1.5m5块用于格栅间、集水井5潜水泥浆泵HS5540MT2台用于沉砂斗6回转式机械格栅LHG-2.52台7螺旋式栅渣压榨机SLY3000/111台8潜水排水泵SV064B2台用于集水间 序号名称规格数量 备注990°弯头DN4506个10渐扩管DN450×6006个1190°弯头DN6006个12法兰式蝶阀FBEX-6000DN6006个电动13伸缩接头JALF型DN60014橡胶瓣逆止阀SFCV-0600-B11DN60015渐扩管DN600×14006个16三通DN14005个 序号名称规格数量备注1790°弯头DN14002个18伸缩接头JALF DN14001个19法兰式蝶阀FBEX-6000DN14001个20焊接钢管DN620×10120m21镀锌钢管DN1420×12550m 8.泵站工艺图 潜水泵污水泵站设计计算书nWQ1300-27-185型潜水泵扬程校核计算n水泵技术指标：流量Q=1300 m3 /h，扬程H=27m，功率P=185kW。
高效段，H=，Q=n1.管道水头损失系数表序号名称规格损失系数190°弯头DN450ζ1=12渐扩管DN450×600ζ2=0.24 序号名称规格损失系数390°弯头JALF型DN600ζ3=1.084伸缩接头DN600ζ4=0.25橡胶瓣逆止阀SFCV-0600-B11DN600ζ5=0.26法兰式蝶阀FBEX-6000DN600ζ6=0.157渐扩管DN600×1400ζ7=0.458伸缩接头DN600ζ8=0.29橡胶瓣逆止阀SFCV-0600-B11DN600ζ9=0.1510焊接钢管DN620×10λ1 =0.02111镀锌钢管DN1420×12λ2=0.016 2. 局部水头损失计算n(1) 90°弯头DN450n(2) 渐扩管DN450×600n(3) 90°弯头DN600n(4) 伸缩接头DN600n(5) 逆止阀DN600n(6) 蝶阀DN600 n(7) 渐扩管DN600×1400n(8) 伸缩接头DN1400n(9) 蝶阀DN1400n局部水头损失合计 3. 沿程水头损失计算n(1) 压水管沿程水头损失计算：n(2) 主干管沿程水头损失计算：n沿程水头损失合计： 5. 水泵扬程校核n水泵扬程公式：H=HST+hw，n∵HST= = 49.50m - 24.85m= 24.65mnhw=0.571m+0.322m=0.893m，n∴ H=25.534m，n结论：工况点在高效段内，选泵合适。