污水處理廠泵站的分析與研究

摘要：根據一項調查表明目前我國污水處理廠的運行費用大部分來自于電能，而這些電能中40%～50%的電能為水泵所消耗的。以此，選擇合理的泵站對污水處理廠尤為關鍵。污水處理廠泵站形式的多樣性主要取決于污水處理廠的水力條件和建設成本，另外還有一些其他因素如：水文地質條件、泵站規模大小、挖渠及施工方案、泵站的性質、管理水平、地形地物、環境性質要求、能否就地取材等。

關鍵詞：污水處理廠；污水泵站；設計分析

【中圖分類號】 X17【文獻標識碼】 A【文章編號】 1671-1297（2012）11-0354-02

一污水泵站的介紹

污水泵站主要包括：水泵，集水池，泵房，吸水管出水管，起重設備，電氣設備和自控設備等。

1.污水泵站的主要形式。

根據我國現的污水處理廠泵站的研究表明，我國污水泵站主要有以下四種形式：①合建式圓形泵站，裝有立式泵，設自灌式工作臺，水泵數少于4臺，圓形結構的水力條件好，便于沉井施工，可降低工程造價，自灌式水泵啟動方便。②合建式矩形泵站，裝有立式泵，設自灌式工作臺，當水泵數為4臺或更多時，采用矩形，機器間、機組管道和附屬設備布置方便，啟動簡單，但是占地面積大。③對于自灌式泵房，采用自灌式水泵，葉輪（泵軸）低于集水池最低水位，在最高、中間和最低水位都能直接啟動，其優點為啟動及時可靠，不需引水輔助設備，操作簡單。④非自灌式泵房，泵軸高于集水池最高水位，不能直接啟動，由于污水泵水管不得設低閥，故需設引水設備。但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動程序。

2.污水泵站的要求。

污水泵站應根據遠近期污水量，確定污水泵站的規模，污水泵站設計流量一般與進水管的設計流量相同，還應明確污水泵站是一次建成還是分期建設，是永久性還是半永久性，以決定其標準和設施，并根據污水經泵站提升后，出水入河渠還是進處理廠來選定污水泵站位置。

在分流制排水系統中，雨水泵房與污水泵房可以分建在院內不同位置，也可以合建在一座構筑物里面，但污水提升泵、集水池和管道應自成系統。污水泵站的集水池與機器間在同一構筑內時，集水池和機器間需用防水隔墻隔開，不允許滲漏，做法按結構設計規范要求；分建式集水池和機器間要保持一定的施工距離，以避免不均勻沉降，其中集水池多為圓形，機器間多為方形。泵站構筑物不允許地下水滲入，應設有高出地下水位0.5m 的防水措施。最后污水泵站還應注意減少對周圍環境的影響，結合當地條件，使泵站與居住房屋和其他公共建筑保持一定距離，泵站院內須綠化，并在四周建隔墻帶。

通常污水泵站都設在污水處理廠內，與其它構筑物統一布置，為防止噪音和污染，應用綠化帶和公共建筑隔離，隔離的寬度一般要大于30米。泵站進出口比室外地面高0.2米以上。每臺泵應設置單獨的吸水管，這不僅改善水力條件，而且可以減少雜質堵塞管道的可能性。

二泵站的局部分析

1.泵型。

進水泵房形式有兩種：潛水泵房和干式離心泵房。兩個泵房的優缺點比較見下表2.1所示。

合理的選擇泵房不僅能節約建造和運營成本而且還方便后續的操作。選泵應注意以下問題：①水泵在運行過程中，集水池中水位是變化的，因此所選水泵在這個變化范圍內應處于高效段，當泵站內的水泵超過兩臺時，在選擇水泵時應注意不但在并聯運行時，而且在單泵運行時都應處于高效段內；②為了提高水泵的使用范圍，每臺水泵的流量最好相當于1/2～1/3的設計流量，并且以采用同型號的水泵為并聯最好；③為了節約電能，采用大小搭配較為合適的型號可適應更廣泛的來水量。若選用兩臺不同型號的水泵，則小泵的出水量不應小于大泵出水量的一半；若選用一大兩臺水泵，則小泵的出水量不小于大泵出水量的1/3。

方案潛水泵房干式泵房

優點

不需要設備間，水泵直接安裝在集水池內，土建造價低水泵效率稍高

不需要吸水管道，系統簡單運行安全可靠性較高

設備安裝、維護較簡單

泵房占地面積小

缺點

水泵效率稍低泵房型式復雜，土建造價高。管道系統較復雜，設備安裝較復雜

大型潛水泵國內產品還不太過關泵房占地面積大

2.機組。

實際中污水泵站中機組臺數一般不超過4臺；為了滿足安全防護和便于機組檢修，泵站內主要機組的布置和通道寬度都有明確的規定。相鄰兩機組突出基礎部分的間距和機組突出部分與墻壁的間距，以及泵房主要通道的寬度與給水泵房要求相同。在無吊車起重設備的泵房里，一般在每個機組的一側應有比機組寬度大0.5m的通道。在有橋式起重設備的泵房內，應有吊運設備的通道。當需要在泵房內就地檢修時，應留有檢修設備的位置，其面積應根據最大設備（部件）的外形尺寸確定，并在周圍設置寬度不小于0.7m的通道。

3.集水池。

集水池的形式常有圓形、半圓形和矩形等，集水井上口應采用敞開式，周圍加欄桿或短墻，上加頂棚，設梁勾或滑車，以滿足吊泥或柵渣的要求。集水池的布置，應考慮改善水泵吸水的水力條件，減少滯流和渦流，以保證水泵正常運行。布置時應注意以下幾點：集水池進口流速和水泵吸入口處的流速盡可能緩慢；水泵的吸入喇叭口應與池底保持所要求的距離；水流應均勻順暢無漩渦地流近水泵吸水管口；每臺水泵進水水流條件基本相同，水流不要突然擴大或改變方向；泵的吸水管或葉輪應有足夠的淹水深度，防止空氣吸入或形成渦流時吸入空氣；污水泵房的集水池前應設置閘門或閘槽，以在集水池清洗或水泵檢修時使用。

集水池的容積與進入泵站的流量變化情況、水泵的型號、工作臺數及其工作制度、泵站操作性質、啟動時間等有關。在滿足安裝格柵和吸水管的要求，保證水泵工作時的水力條件及能夠及時將流入的污水抽走的前提下，集水池應盡量小些泵房（機器間）的布置。對于小型泵站，集水池中最高水位的標高應取進水管渠渠底標高，而大、中型泵站，最高水位取進水管渠計算水位標高。

4.管道布置。

污水泵站的管道布置不僅關系到泵能否正常工作，而且是污水廠處理水的核心部分。在污水泵站中每臺污水泵應設置一條單獨的吸水管。各吸水管不能串聯。這樣不但可以改善水泵的吸水條件，而且還可以減少管道堵塞的可能性，很好的應對單個堵塞突發事故的發生。

泵站中管道的流速決定了整個污水廠處理污水的能力。泵吸水管的流速一般采用l.0～1.5m/s，不得低于0.7m/s。當吸水管較短時，流速面應適當提高，且管道的吸水能力應大于污水廠污水的處理能力，這樣就有備用的空間。吸水管進口端應裝設喇叭口，其直徑為吸水管直徑的1.3～1.5倍。

5.泵房的通風。

由于電泵的運轉污水泵房的通風是非常重要的，通常情況下泵房的通風分為自然通風和機械通風。

自然通風：采用全部自然通風布置特點，要求有足夠自然風，適用于地面泵房或埋深淺的地下式或半地下式泵房。

機械通風：采用部分機械通風和全部機械通風。部分機械通風電機將電機排出的熱風抽出，冷空氣自然補充。機械排風可以是為電機分別排風，也可以多臺電機組成排風系統，使用廣泛。

6.輔助設備。

為了污水泵房能夠正常運行。輔助設備必不可少。為了以后泵的維修方便，所以必須在泵房里設有起重設備。泵的運行不能完全依賴人的手動操作。就必須要有自動控制設備如：為適應水泵頻繁開停的特點，往往采用自動控制機組運行就必須設有水位控制器。由于污水中含有機械雜質，其計量設備應考慮被堵塞的問題。設在污水處理廠內的泵站，可不考慮計量問題，單獨設立的污水泵站可采用電磁流量計、超聲波流量計、也可以采用彎頭水表或文氏管水表計量。此外為滿足泵的工作要求還需設有引水設備和反沖洗設備。

城市污水處理廠的泵站應在環保、低能耗、低成本及易操作的前提下滿足污水廠的設計要求。不能盲目投資建設。選擇合理的泵站不僅可以節約成本而且易于操作。隨著我國經濟的不斷增長，污水量的不斷提高，我們要更加的重視污水泵房的科學化、一體化建設。

參考文獻

[1]《現代廢水處理新技術》錢易主編，中國科學技術出版社出版

[2]《給水排水設計手冊》第1、5、11冊。北京市政設計院主編，中國建筑出版社出版

[3]《排水工程》上下冊，重建工主編，中國建筑工業出版社出版

作者簡介：左星星（1989～），男，漢族，湖北廣水人，現為華中科技大學文華學院城建學部09級環境工程專業1班學生。