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污水处理厂提升泵站在设计时的注意事项
点击次数:114 发布时间:2019-08-10 返回
  污水处理厂提升泵站的作用就是要把污水提升到后续处理单元所要求的高度,使污水实现重力流以便通过后面的处理构筑物。污水处理厂提升泵站在设计时的注意事项总体可概括为以下几个方面:
 
  (1)泵站选址
 
  泵站的选址要结合污水收集管网设计的考虑,包括不同地址建泵站导致的管网工程量的差异、水电接入工程量、占地限制、泵站数量、能耗、土方量、地基处理和护坡护堤等工程难度和费用、投资差异、运行费用差异、环境影响、文物保护、厂址地块价值、拆迁难度、防洪工程量以及泵站对周边地块用途和商业价值的影响等方面,综合列表比较和评估后确定选址。
 
  (2)泵站规模
 
  分期建设的工程比较经济的做法是建议提升泵站土建和出水管道按远期规模设计,水泵机组按近期规模配置,待远期扩建时增加泵或更换泵。市政污水泵站的设计流量应按泵站进水总管的较高日较高时流量计算确定。对于污水厂内的一级提升泵站,要考虑暴雨情况下的水量激增情况,根据管网是分流制或合流制的具体情况,采用适当的超越或溢流措施,避免溢水事故的发生。泵站设置事故排出口应报有关部门批准。
 
  (3)预处理
 
  泵的上游根据废水特点选择预处理设施,对于市政污水,设粗格栅,格栅的栅条间隙取值根据水泵口径取值,取值表见《室外排水设计规范》。对于特殊工业废水,则需要考虑温度、泥砂量和水质如悬浮物、油、酸碱度、粘接性悬浮固体等等因素进行针对性设计。
 
  (4)起吊设备
 
  泵站起吊设备可选用电动葫芦或起重机,视泵站布置和规模来定。图纸上标出葫芦轨道底标高,该标高根据水泵尺寸、水泵标高、维修空间要求和葫芦型式选取。轨道伸出池壁外长度取0. 8~1m,再长需要加柱子,不经济。葫芦轨道中线位置的设置要能同时满足大泵和小泵的起吊以及综合考虑近期和远期换泵的情况,偏差多了会阻碍正常起吊。尽量取到一个比较合适的位置。葫芦起吊重量应根据不小于较大起吊设备(或部件)重量的1.3~1.5倍来选。应兼顾考虑远期设备。设计中注意门式吊车宽度不要影响泵的进出。起吊设备为手动控制,自带控制板。
 
  潜污泵上方吊装孔盖板可视环境需要采取密封措施。吊装孔尺寸应按需起吊较大部件外形尺寸每边放大0. 2m,边长或直径宜不小于800mm。
 
  (5)泵的基础及机组布置
 
  潜污泵基础设计不但要考虑近期还应考虑远期,但是基础上的地脚螺栓预留孔可只考虑近期,远期可重新做,用化学螺栓,并与土建专业沟通是否可行。地脚螺栓的埋深和尺寸以及螺栓与基础边缘的距离取决于设备的振动和冲击性,预留孔大小与螺栓尺寸相关,以供货商的建议作为参考。泵基础的平面尺寸、剖面尺寸以及地脚螺栓(或膨胀螺栓)的预留孔尺寸、定位尺寸和深度等信息应在图纸上表示出来。离心泵的基础的标高应满足泵的吸程要求。
 
  水泵基础的高度一般取200~ 300mm高,根据泵的大小进行调整,泵基础间距应符合规范要求,大泵基础间距和小泵基础间距有区别,小于55kw净距不小于0. 8m,大于 55kW时应加大。根据《室外给水设计规范》,给水泵站单排布置时,相邻两个机组及机组至墙壁间的净距:电动机容量不大于55kW时,不小于1.0m;电动机容量大于55kW时, 不小于1. 2m。当机组竖向布置时,尚需满足相邻进、出水管道间净距不小于0. 6m。双排布置时,进、出水管道与相邻机组间的净距宜为0.6~1.2m。当考虑就地检修时,应保证泵轴和电动机转子在检修时能拆卸。地下式泵房或活动式取水泵房以及电动机容量小于20kW时,水泵机组间距可适当减小。叶轮直径较大的立式水泵机组净距不应小于1.5m, 并应满足进水流道的布置要求。
 
  水泵基础的高度一般取200~ 300mm高,根据泵的大小进行调整,泵基础间距应符合规范要求,大泵基础间距和小泵基础间距有区别,小于55kw净距不小于0. 8m,大于 55kW时应加大。根据《室外给水设计规范》,给水泵站单排布置时,相邻两个机组及机组至墙壁间的净距:电动机容量不大于55kW时,不小于1.0m;电动机容量大于55kW时, 不小于1. 2m。当机组竖向布置时,尚需满足相邻进、出水管道间净距不小于0. 6m。双排布置时,进、出水管道与相邻机组间的净距宜为0.6~1.2m。当考虑就地检修时,应保证泵轴和电动机转子在检修时能拆卸。地下式泵房或活动式取水泵房以及电动机容量小于20kW时,水泵机组间距可适当减小。叶轮直径较大的立式水泵机组净距不应小于1.5m, 并应满足进水流道的布置要求。
 
  根据《室外排水设计规范》(2014年版)和《建筑给排水设计规范》,排水泵房的主要机组的布置和通道宽度应满足机电设备安装、运行和操作的要求,并应符合下列要求:水泵机组基础间的净距不宜小于1.0m。机组突出部分与墙壁的净距不宜小于1. 2m。主要通道宽度不宜小于1.5m。配电箱前面通道宽度,低压配电时不宜小于1.5m,高压配电时不宜小于2.0m。当采用在配电箱后面检修时,后面距墙的净距不宜小于1.0m。有电动起重机的泵房内,应有吊运设备的通道。
 
  (6)预防水锤设计
 
  提升泵站的设计中必须了解的一个词是“水锤”。在泵压力管道中,由于阀门过快开启或关闭、停电、停泵、中段管路上的安全阀或减压阀等的快开快闭等情况发生时,压力水流惯性作用导致管道内流速突然变化,引起压力急剧交替升降波动的水力冲击现象称为水锤, 又称水击。这种水流冲击可能会损坏阀门和水泵。
 
  预防水锤是一个系统复杂的工程。对于输水管网,管网中根据地形地貌进行高低压分区,主输水管线布置时,减少管路布置的陡峭度,尽量布置平缓管路,应考虑尽量避免出现峰点或坡度剧变,在管路中各峰点安装可靠的排气阀。按照《室外排水设计规范》,重力流管道在倒虹管、长距离直线输送后变化段会产生气体的逸出,为防止产生气阻现象,宜设置排气装置。当压力管道内流速较大或管路很长时应有消除水锤的措施。为使压力管道内空气流通、压力稳定,防止污水中产生的气体逸出后在高点堵塞管道,需设排气装置。上海市合流污水工程的直线压力管道1~2km,设1座透气井,透气管面积为管道断面的1/8~1/10,实际运行中取得较好的效果。为考虑检修,故需在管道低点设排空装置。
 
  管网设计中,通过管道进行管网系统平差计算,在流速过高的管段增加管道直径、壁厚可降低输水管道的流速一定程度上降低水锤压力。停泵水锤的大小主要与泵房的几何扬程有关,几何扬程越高,停泵水锤值也越大。当几何扬程≥30m时,各种工况下的较大水锤压力值(Hmax)与几何扬程(H0)的比值以及水泵较大逆转转速(β max)与额定转速(βn)如下表4-1所示,较大水锤压力按照《给水排水设计手册》计算。表中数据为计算值,实际工况中阀门关闭需要一段时间,因此实际水锤值将与表中所列数据有出入。
几种管路条件下停泵水锤计算结果比较表
  实际的污水处理工程设计中,泵站选择止回阀常遇到的是两种情况,一种情况是扬程不高,管径小于DN300mm时,可尽量缩短管道长度并适当降低管道流速来防止水锤,选用旋启式或蝶式止回阀。第二种情况是当管径≥DN300mm时,选用微阻缓闭止因阀来消除停泵水锤。
 
  泵站配置水锤消除器和稳压罐的工程实例如图4-2所示,图中3个止回阀为微阻缓闭止回阀,用以消除停泵水锤。3根支管连接主干管将水送出。
泵出口阀门和稳压罐
  (7)附属设施
 
  独立的污水提升泵站应根据需要设计变电、配电间、卫生间、工具间、值班室、道路、 围墙、绿化等设施。泵房设2个出入口,其中一个应能满足较大设备和部件进出,且应与车行道连通,目的是方便设备吊装和运输。泵站高度要能满足吊装设备和清渣要求。
 
  (8)地坪标高
 
  地坪标高考虑洪水位、周边道路标高、排水接口等因素确定,并综合土建、电气的要求进行布局调整。泵房室内地坪应比室外地坪高0.2~0.3m;易受洪水淹没地区的泵站,其入口处设计地面标高应比设计洪水位高0. 5m以上;当不能满足上述要求时,可在入口处设置闸槽等临时防洪措施。干式离心污水泵站地面地坪宜以1%坡向集水沟,并在集水沟内设抽吸积水的水泵。
 
  (9)电源
 
  根据规范,若突然中断供电,造成重大经济损失,使城镇生活带来重大影响者应采用一级负荷设计。二级负荷宜由二回路供电,二路互为备用或一路常用一路备用。根据《供配电系统设计规范》GB50052的规定,二级负荷的供电系统,对小型负荷或供电确有困难地区, 也容许一回路专线供电,但应从严掌握,必要时设柴油发电机。一级负荷应有两个电源供电, 当一个电源发生故障时,另一个电源不应同时受到损坏。大型输水泵站35kV变电站都按一级负荷设计。
 
  (10)泵站通风和除臭
 
  提升泵站可建在室外,根据规定和要求进行除臭设计。如在室内要做好通风除臭设计, 通风换气次数一般为5次/h~10次/h,通风换气体积以地面为界。地下式泵房在水泵间有顶板结构时,其自然通风条件差,应设置机械送排风综合系统排除可能产生的有害气体以及泵房内的余热、余湿。可采用屋顶风机等排风设备,吸风口要设置在所有操作场所,并设有毒有害气体报警。当地下式泵房的水泵间为无顶板结构,或为地面层泵房时,则根据通风条件和要求确定通风方式。送排风口应合理布置,防止气流短路。
 
  (11)电气自控
 
  污水泵启动或流量过大时如有变频调节,可避免下游二沉池满堰和出水悬浮物增加的现象发生。在泵流量设计合理的前提下,从运行方便和节能角度,建议所有泵均配变频。泵的自控为PLC根据液位控制启停,设配电柜,中控室监控。设备附近设现场按钮箱。如果为设备自带控制柜,则中控室监控、监视。泵的控制为现场手动、液位自动控制和中控室远程控制,电气设计条件中要注明泵的变频数量要求并不得轻易改动,以免产生较大的电气设计修改量。泵的变频数量、是否配现场电控箱以及备用情况应写到施工图中。
 
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