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污水處理廠提升泵站在設計時的注意事項
閱讀：7672發(fā)布時間：2019-8-10
污水處理廠提升泵站的作用就是要把污水提升到后續(xù)處理單元所要求的高度，使污水實現(xiàn)重力流以便通過后面的處理構筑物。污水處理廠提升泵站在設計時的注意事項總體可概括為以下幾個方面：
(1)泵站選址
泵站的選址要結(jié)合污水收集管網(wǎng)設計的考慮，包括不同地址建泵站導致的管網(wǎng)工程量的差異、水電接入工程量、占地限制、泵站數(shù)量、能耗、土方量、地基處理和護坡護堤等工程難度和費用、投資差異、運行費用差異、環(huán)境影響、文物保護、廠址地塊價值、拆遷難度、防洪工程量以及泵站對周邊地塊用途和商業(yè)價值的影響等方面，綜合列表比較和評估后確定選址。
(2)泵站規(guī)模
分期建設的工程比較經(jīng)濟的做法是建議提升泵站土建和出水管道按遠期規(guī)模設計，水泵機組按近期規(guī)模配置，待遠期擴建時增加泵或更換泵。市政污水泵站的設計流量應按泵站進水總管的較高日較高時流量計算確定。對于污水廠內(nèi)的一級提升泵站，要考慮暴雨情況下的水量激增情況，根據(jù)管網(wǎng)是分流制或合流制的具體情況，采用適當?shù)某交蛞缌鞔胧苊庖缢鹿实陌l(fā)生。泵站設置事故排出口應報有關部門批準。
(3)預處理
泵的上游根據(jù)廢水特點選擇預處理設施，對于市政污水，設粗格柵，格柵的柵條間隙取值根據(jù)水泵口徑取值，取值表見《室外排水設計規(guī)范》。對于特殊工業(yè)廢水，則需要考慮溫度、泥砂量和水質(zhì)如懸浮物、油、酸堿度、粘接性懸浮固體等等因素進行針對性設計。
(4)起吊設備
泵站起吊設備可選用電動葫蘆或起重機，視泵站布置和規(guī)模來定。圖紙上標出葫蘆軌道底標高，該標高根據(jù)水泵尺寸、水泵標高、維修空間要求和葫蘆型式選取。軌道伸出池壁外長度取0. 8~1m，再長需要加柱子，不經(jīng)濟。葫蘆軌道中線位置的設置要能同時滿足大泵和小泵的起吊以及綜合考慮近期和遠期換泵的情況，偏差多了會阻礙正常起吊。盡量取到一個比較合適的位置。葫蘆起吊重量應根據(jù)不小于較大起吊設備(或部件)重量的1.3~1.5倍來選。應兼顧考慮遠期設備。設計中注意門式吊車寬度不要影響泵的進出。起吊設備為手動控制，自帶控制板。
潛污泵上方吊裝孔蓋板可視環(huán)境需要采取密封措施。吊裝孔尺寸應按需起吊較大部件外形尺寸每邊放大0. 2m，邊長或直徑宜不小于800mm。
(5)泵的基礎及機組布置
潛污泵基礎設計不但要考慮近期還應考慮遠期，但是基礎上的地腳螺栓預留孔可只考慮近期，遠期可重新做，用化學螺栓，并與土建專業(yè)溝通是否可行。地腳螺栓的埋深和尺寸以及螺栓與基礎邊緣的距離取決于設備的振動和沖擊性，預留孔大小與螺栓尺寸相關，以供貨商的建議作為參考。泵基礎的平面尺寸、剖面尺寸以及地腳螺栓(或膨脹螺栓)的預留孔尺寸、定位尺寸和深度等信息應在圖紙上表示出來。離心泵的基礎的標高應滿足泵的吸程要求。
水泵基礎的高度一般取200~ 300mm高，根據(jù)泵的大小進行調(diào)整，泵基礎間距應符合規(guī)范要求，大泵基礎間距和小泵基礎間距有區(qū)別，小于55kw凈距不小于0. 8m，大于 55kW時應加大。根據(jù)《室外給水設計規(guī)范》，給水泵站單排布置時，相鄰兩個機組及機組至墻壁間的凈距：電動機容量不大于55kW時，不小于1.0m；電動機容量大于55kW時， 不小于1. 2m。當機組豎向布置時，尚需滿足相鄰進、出水管道間凈距不小于0. 6m。雙排布置時，進、出水管道與相鄰機組間的凈距宜為0.6~1.2m。當考慮就地檢修時，應保證泵軸和電動機轉(zhuǎn)子在檢修時能拆卸。地下式泵房或活動式取水泵房以及電動機容量小于20kW時，水泵機組間距可適當減小。葉輪直徑較大的立式水泵機組凈距不應小于1.5m, 并應滿足進水流道的布置要求。
水泵基礎的高度一般取200~ 300mm高，根據(jù)泵的大小進行調(diào)整，泵基礎間距應符合規(guī)范要求，大泵基礎間距和小泵基礎間距有區(qū)別，小于55kw凈距不小于0. 8m，大于 55kW時應加大。根據(jù)《室外給水設計規(guī)范》，給水泵站單排布置時，相鄰兩個機組及機組至墻壁間的凈距：電動機容量不大于55kW時，不小于1.0m；電動機容量大于55kW時， 不小于1. 2m。當機組豎向布置時，尚需滿足相鄰進、出水管道間凈距不小于0. 6m。雙排布置時，進、出水管道與相鄰機組間的凈距宜為0.6~1.2m。當考慮就地檢修時，應保證泵軸和電動機轉(zhuǎn)子在檢修時能拆卸。地下式泵房或活動式取水泵房以及電動機容量小于20kW時，水泵機組間距可適當減小。葉輪直徑較大的立式水泵機組凈距不應小于1.5m, 并應滿足進水流道的布置要求。
根據(jù)《室外排水設計規(guī)范》(2014年版)和《建筑給排水設計規(guī)范》，排水泵房的主要機組的布置和通道寬度應滿足機電設備安裝、運行和操作的要求，并應符合下列要求：水泵機組基礎間的凈距不宜小于1.0m。機組突出部分與墻壁的凈距不宜小于1. 2m。主要通道寬度不宜小于1.5m。配電箱前面通道寬度，低壓配電時不宜小于1.5m，高壓配電時不宜小于2.0m。當采用在配電箱后面檢修時，后面距墻的凈距不宜小于1.0m。有電動起重機的泵房內(nèi)，應有吊運設備的通道。
(6)預防水錘設計
提升泵站的設計中必須了解的一個詞是“水錘”。在泵壓力管道中，由于閥門過快開啟或關閉、停電、停泵、中段管路上的安全閥或減壓閥等的快開快閉等情況發(fā)生時，壓力水流慣性作用導致管道內(nèi)流速突然變化，引起壓力急劇交替升降波動的水力沖擊現(xiàn)象稱為水錘， 又稱水擊。這種水流沖擊可能會損壞閥門和水泵。
預防水錘是一個系統(tǒng)復雜的工程。對于輸水管網(wǎng)，管網(wǎng)中根據(jù)地形地貌進行高低壓分區(qū)，主輸水管線布置時，減少管路布置的陡峭度，盡量布置平緩管路，應考慮盡量避免出現(xiàn)峰點或坡度劇變，在管路中各峰點安裝可靠的排氣閥。按照《室外排水設計規(guī)范》，重力流管道在倒虹管、長距離直線輸送后變化段會產(chǎn)生氣體的逸出，為防止產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象，宜設置排氣裝置。當壓力管道內(nèi)流速較大或管路很長時應有消除水錘的措施。為使壓力管道內(nèi)空氣流通、壓力穩(wěn)定，防止污水中產(chǎn)生的氣體逸出后在高點堵塞管道，需設排氣裝置。上海市合流污水工程的直線壓力管道1~2km，設1座透氣井，透氣管面積為管道斷面的1/8~1/10,實際運行中取得較好的效果。為考慮檢修，故需在管道低點設排空裝置。
管網(wǎng)設計中，通過管道進行管網(wǎng)系統(tǒng)平差計算，在流速過高的管段增加管道直徑、壁厚可降低輸水管道的流速一定程度上降低水錘壓力。停泵水錘的大小主要與泵房的幾何揚程有關，幾何揚程越高，停泵水錘值也越大。當幾何揚程≥30m時，各種工況下的較大水錘壓力值(Hmax)與幾何揚程(H0)的比值以及水泵較大逆轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速(β max)與額定轉(zhuǎn)速(βn)如下表4-1所示，較大水錘壓力按照《給水排水設計手冊》計算。表中數(shù)據(jù)為計算值，實際工況中閥門關閉需要一段時間，因此實際水錘值將與表中所列數(shù)據(jù)有出入。
實際的污水處理工程設計中，泵站選擇止回閥常遇到的是兩種情況，一種情況是揚程不高，管徑小于DN300mm時，可盡量縮短管道長度并適當降低管道流速來防止水錘，選用旋啟式或蝶式止回閥。第二種情況是當管徑≥DN300mm時，選用微阻緩閉止因閥來消除停泵水錘。
泵站配置水錘消除器和穩(wěn)壓罐的工程實例如圖4-2所示，圖中3個止回閥為微阻緩閉止回閥，用以消除停泵水錘。3根支管連接主干管將水送出。
(7)附屬設施
獨立的污水提升泵站應根據(jù)需要設計變電、配電間、衛(wèi)生間、工具間、值班室、道路、 圍墻、綠化等設施。泵房設2個出入口，其中一個應能滿足較大設備和部件進出，且應與車行道連通，目的是方便設備吊裝和運輸。泵站高度要能滿足吊裝設備和清渣要求。
(8)地坪標高
地坪標高考慮洪水位、周邊道路標高、排水接口等因素確定，并綜合土建、電氣的要求進行布局調(diào)整。泵房室內(nèi)地坪應比室外地坪高0.2~0.3m；易受洪水淹沒地區(qū)的泵站，其入口處設計地面標高應比設計洪水位高0. 5m以上；當不能滿足上述要求時，可在入口處設置閘槽等臨時防洪措施。干式離心污水泵站地面地坪宜以1%坡向集水溝，并在集水溝內(nèi)設抽吸積水的水泵。
(9)電源
根據(jù)規(guī)范，若突然中斷供電，造成重大經(jīng)濟損失，使城鎮(zhèn)生活帶來重大影響者應采用一級負荷設計。二級負荷宜由二回路供電，二路互為備用或一路常用一路備用。根據(jù)《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50052的規(guī)定，二級負荷的供電系統(tǒng)，對小型負荷或供電確有困難地區(qū)， 也容許一回路專線供電，但應從嚴掌握，必要時設柴油發(fā)電機。一級負荷應有兩個電源供電， 當一個電源發(fā)生故障時，另一個電源不應同時受到損壞。大型輸水泵站35kV變電站都按一級負荷設計。
(10)泵站通風和除臭
提升泵站可建在室外，根據(jù)規(guī)定和要求進行除臭設計。如在室內(nèi)要做好通風除臭設計， 通風換氣次數(shù)一般為5次/h~10次/h，通風換氣體積以地面為界。地下式泵房在水泵間有頂板結(jié)構時，其自然通風條件差，應設置機械送排風綜合系統(tǒng)排除可能產(chǎn)生的有害氣體以及泵房內(nèi)的余熱、余濕?？刹捎梦蓓旓L機等排風設備，吸風口要設置在所有操作場所，并設有毒有害氣體報警。當?shù)叵率奖梅康乃瞄g為無頂板結(jié)構，或為地面層泵房時，則根據(jù)通風條件和要求確定通風方式。送排風口應合理布置，防止氣流短路。
(11)電氣自控
污水泵啟動或流量過大時如有變頻調(diào)節(jié)，可避免下游二沉池滿堰和出水懸浮物增加的現(xiàn)象發(fā)生。在泵流量設計合理的前提下，從運行方便和節(jié)能角度，建議所有泵均配變頻。泵的自控為PLC根據(jù)液位控制啟停，設配電柜，中控室監(jiān)控。設備附近設現(xiàn)場按鈕箱。如果為設備自帶控制柜，則中控室監(jiān)控、監(jiān)視。泵的控制為現(xiàn)場手動、液位自動控制和中控室遠程控制，電氣設計條件中要注明泵的變頻數(shù)量要求并不得輕易改動，以免產(chǎn)生較大的電氣設計修改量。泵的變頻數(shù)量、是否配現(xiàn)場電控箱以及備用情況應寫到施工圖中。
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