污水总泵站的设计

第15卷第3期.水利科技与经济Vol.15 No.32009年3月Water Conservancy Science and Technology and EconomyMar. ,2009污水总泵站的设计曲春成(铧子山水库灌区管理站,黑龙江通河150900)[摘要]随着城市工业的发展及人们生活水平的不断提高,城市生活污水量和工业废水量也相应的大幅增加,为保障人民的身体健康,提高生活质量,城市排水量的解决问题也日益迫切。本设计的处理对象为城市污水,提出污水总泵站的设计思路。[关键词]污水;总泵站 ;设计;计算[中田分类号] TV675 [文献标识码] B [文章编号] 1006 - 7175(200903 - 0203- 03The Design of the Sewage Base Pump StationQU Cun - cheng(Imigation Distict Mangement Station of Huarishan Reservior, Tonghe 150900, Heilongjiang, China)Ahstract: With the development of the urban industry and the improverment of the living standard, thequantity of sanitary sewage and the industril wastewater in the eity ane increasing correspondingly at largeamplitude. For the pupoee of ensuring the people' 8 health and improving the quality of life, it is increas-ingly ungent for u to solve the problem of the urban discharge of water. This paper puts forward a design-ing train of thought for the sewage base pump station.Key words: sewage; base pump station; desigm; calculation水池。1概述2污水泵站设计计算1.1 设计数据(1)污水泵站平均秒流量。泵房简图见图1。Q=1584 L/e最大秒流量Q =1967 L/s(2)水管管底高程为57.560 m,管径DN 1 500,充满度0.75,水面高程63.000 tno土0.000(3)出水井水面高程62.912 m,压水管长50 m。一中格棚 mmm.88888888(4)泵站设在处理厂内,地面高程62.56 mo进水总管(5)地质条件较好,地下水位高程47.56 m,地下水无侵蚀性,土壤冰冻深度1.2 m。1.2 泵房形式为运行方便,采用自灌式泵房。由于自灌式启动,故采用集水池与机器间合建,泵房选用半地下式。污水提升泵房简图见图1。圈1污水提升泵房计算简圈1.3 工艺布置2.1 水泵的选择本设计来水为- -根污水千管,无滞留、祸流等不利现(1)设计流量.象,故不设进水井,来水管直接经进水闸门、格栅,流人集中国煤化工的容量为433 IsoYHCNMHG[收稿日期]' 2008-11-04 .[作者简介]曲春成(1976- ),男,黑龙江通河人,助理工程师.一203一第15卷第3期.水利科技与经济Vol.15 No.32009年3月Water Conservancy Science and Technology and EconomyMar. ,2009(3)集水他有效容积,采用相当于1台泵6 min的容量90P弯头-个(e =0.5),DN 350 mm闸门一个(ξ =0.1),W =433x60x6/1 000= 155.80m',取w =156 m。DN 500x DN 250渐缩管ε = 0.25。有效水深采用H =2 m,则集水池面积为F= W/H沿程损失:1.2x 19.6/1 000= 0.023 m。=78 m2。局部损失:(0.1 + 0.5+ 0.1) x 2.55/2g+ 0.25(4)选泵前总扬程的估算。设经过格栅的水头损失为x5.72/2 g=0.634 m0.15 m,则集水池最低工作水位与所需提升泵站最高水位吸水管路水头损失:0.634 + 0.023= 0.657 m差为出水管路水头损失:DN 300x DN 500渐扩管1个(ξ62.912- (57.56+ 1.0x0.75-0.15-2)=6.752 m=0.375),DN 500单项闸阀一个(ξ = 1.7),DN 500 mm00出水管水头损失的估算:弯头- -个(∈=0.5),DN 500阀门一个(ε =0.1)。各泵出水管汇合后,总出水管DN 1 200,查表得:局部损失:0.375 x 5.7/2g+ (1.7 + 0.5 + 0.1)流速。=1.92 m/(在1.5~2.0之间),1000i =2.8x2.06/2g=1.12 m当一台水泵运转时Q = 433L/e,。= 1.43 m/aDN s00 mo管径，Q =433[/s, v =1.43 m/e,1 000i> 0.7 m/s,不会发生淤积。=4.27。丁字管2个(∈= 0.2), DN 500弯头一个(ξ设总出水管中心埋深1.2 m,局部水头损失为沿程水=0.6)。头水头损失的30% ,则泵站外管线的水头损失为DN 500阀门- -个(ε =0.2)[50+ (64.112-57.56+ 1.2)]x2.8x1.3/1 000沿程损失:6.4x4.2P/1 00=0.117皿=0.20 m局部损失:(0.2 + 0.6+ 0.4+ 0.2) x 1.432/19.6假设泵站内管线水头损失为1.5 m,考虑自由水头为=0.46 m1.0 m,则总扬程为丁字管2个(E =0.1).DN 500 mm闸门( ξ =0.2)。H=1.5+ 1.0+0.20+ 6.752=9.452 m出水管路水头总损失:0.30+ 1.2+ 0.53 + 0.32(5)选泵。本设计由于流量大,扬程低,无合适的污水=2.35 m泵,故选用单级双吸、泵壳中开的卧式离心清水泵。查则水泵所需总扬程H =1.2+2.35+8.4+1=12.95 m .《手册)第11册,选泵型号为DW350 - 460B/4/160,其主要故选用12MN - 24E型水泵是合适的。性能参数如下:3格栅间设计计算流量:Q =433 L/s扬程: H=12 m3.1格栅设计的一 -般要求及部分参数的确定转速: n =2 900 r/min(1)水泵前格栅栅条间隙,应根据水泵要求确定。本轴功率: N =160.68 kW设计选用栅条间隙为b = 20 mm,采用机械清渣。配电动机:Y355MZ型(2)水泵前格栅间欧≤25mm,故污水处理系统前不泵重:1200kg另设格栅。2.2泵站平面布量 t(3)机械格栅不宜少于两台,本设计为节约投资,仅设水泵的平面布置形式,可直搂影响机器间的面积大机械清渣格栅一台,同时设计平台,供人工清渣使用。小,同时,也关系到养护管理的方便与否。机组间距以不(4)过栅流速-般采用0.8~ 1.0 m/s,本设计取0.9。妨碍操作和维护的需要为原则。机组的布置应保证运行(5)栅前流速-般采用0.6~0.8 m/s。安全装卸、维修和管理方便,管道总长度最短,接头配件(6)格栅倾角-般采用45 ~ 75° ,本设计取60。最少,水头损失最小,并应考虑泵站有扩建的余地。(7)格栅间必须设置工作台,台面应高出栅前最高设本设计中,机组采用交错式布置。其优点是排列紧计水位0.5~ 1.0 m,本设计取1.0。工作台上应有安全和凑,节省建筑面积,从而减少基建投资。冲洗设施,本设计还需设人工清渣设备。2.3吸压水管路设计(8)格概间工作台两侧过道宽度不应<0.7 m,本设计2.3.1吸水管设计取0.8 mo工作台正面过道宽度:机械清渣21.5 m,本设计Q = 4331/e,选用管径DN 600铸铁管,流速为。取2.0 m。(9)机械格栅的动力装置,设在室内。=1.56 m/s(在1.0~1.5 m/s之间),1000i =5.0。(10)应考虑设置良好的通风设施,本设计设出风孔。吸水喇叭口D=1.5 d=0.9 m。(11)格棚间内应安装吊运设备,以进行格栅及其它设2.3.2压水管设计水泵压水管流量为: Q = 433 L/s,选用DN 500铸铁备的检修及栅渣的日常清除。(12)栅条的断面形状,采用10x 50(m)的锐边矩形。管,流速为。=1.83 m/s(在1.0~ 1.5 m/之间),1 000i=7.0,当仅- -台泵工作时,干管。= 1.0 m/e,符合要求。3.2中国煤化工直管部分长度1.2 m,喇叭口(ξ = 0.1), DN 500 omHCN MH G页公式进行计算。格栅计丹见田2。-一204一曲舂成:污水总泵站的设计第3期+江+.L4+so0Hhe，1000412 格栅设计计算图(1)栅条间院数故取h = 0.4 m/so集水池与泵房合建，为便于沉井施工,节约投资,采N=Qmbho用矩形泵房。尺寸为:Lx B= 36.8mx 15.4m式中Qm为最大设计流量,Qm = 1.99 m2/8; a为格栅倾机器间与集水池底平,水泵自灌启动,安装高度小于角60P;b为栅条净间隙,b = 0.020 m;h为栅前水深;h允许吸上真空高度。= 1.50n(集水池进水管管底与格栅底的落差在集水池侧墙明显的位置设水标尺,并引入值班童，≥0.5 m);为过栅流速,= 0.8 m/po代人数据得n=78以控制水泵启闭和记录水位时观察之用。^。池底坡度0.01,吸水坑深度0.4 m,上底宽0.8 m,下底(2)栅槽宽度宽0.6 m。B= S(n-1) + bn(m)松动沉渣设备:在水泵出管上接DN8O回流反冲管,伸式中S为栅条宽度,s=0.01 m,代人数据B=2.33 m,取人集水池内的吸水坑内。B= 2.5 m,即与进水闸门同宽。(3)过栅水头损失5机器间设计计算h= B(言)的会einaK机器间与集水池合建。中间以隔墙分开。机器间的布置一般要求对地面和空间充分利用。根据<手册》第五册第五章表5-3式中β为形状系数,为2.42; K为系数,格栅曼污物堵塞时5.1平面布置水头损失增大系数,一般采用K= 3,故h = 0.086 m。机器间的平面布置应保证管理人员的通行和水泵的(4)栅前槽尺寸:设长0.5 m,宽1.0 m,超高0.3 m,则拆卸安装。泵站机器间布置应符合有关规定,本设计平面布置依据<手册》第五册第三章表3- 3机组布置间距之规定。高度为:0.5 +0.3= 0.8m并满足以下具体要求:(5)栅后槽总高度(1)泵座与集水池墙壁距离,取决于水泵吸水管、闸H= 1.5+0.086+0.3= 1.886 m门、零件的尺寸和装卸的宽裕度。H= 1.5+0.3= 1.8m(2)楼梯宽度不宜< 0.8 m,平台宽度不宜> 1.0 mo(6)栅槽长度L(m)5.2离程布置L= H/tg60P格栅间水深1.50 m,平台高于最高设计水位1.0 m,故《手册》第五册第三章规定:有起吊设备时室内地面格栅高度为H = 2.50 m,L = 5.98 m。以上有效高度≥3.0 m,一般采用3.2 mo并应保证吊起底(7)每日栅渣量部与所跨越的固定物体的顶部有≥0.5 m的净空;有高压设备的房屋高度,应根据电气设备的外形尺寸确定;在任W= QW1x 86400/1 000何情况下.自电动机顶至吊车梁底的净空高.应≥2.5 m;式中W1为栅渣量,鸭=0.072/10∞00n2污水。考虑汽车运进设备,机器间高度还应按汽车底盘的高度W= 1.99x0.07 x 86400/1000= 8.02 m/d计算根据以上规定,且由于本设计规模较大，采用3.9 m4集水池设计计算的净空高。由前计算可知,集水池有效容积156mr,有效水深[参考文献]2 m,面积78 n7。集水池最低水位应符合下列规定:[1]李维义.污水泵站自动化运行研究[J].今日科苑，池底至吸水喇叭口下缘≥0.4 m,最低水位距吸水喇2008,(10) :57.叭口上缘高度应满足下列要求:[2]董杰.浅谈污水泵站的选泵方法[J].科技创新导喇叭口流速v= 1.0m/s时,h= 0.4m .报,2008,(17)113.v= 2.0 m/s时,h= 0.8m[3]刘小莉。大型污水输送泵站的最优控制策略研究，= 3.0m/e时,h = 1.6m中国煤化工本设计_2__0.57[4]CH.CN M H C自动控制系统的; 0.5 m/s改迎小.出小指小，www, 2A1W1:104- 108.弄D2 4x1.2(责任编辑;赫晓彦)一205一