必看!污水集水池設(shè)計知識點總結(jié)
【摘要】本節(jié)主要講解內(nèi)容有:①集水池容積計算;②集水池設(shè)計最高、最低水位;③集水池注意事項;④水泵選擇;⑤出水設(shè)施。其中集水池部分的設(shè)計內(nèi)容是重點內(nèi)容,需要大家著重掌握。
01、集水池容積計算
根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》5.3.1條規(guī)定,集水池的容積,應(yīng)根據(jù)設(shè)計流量、水泵能力和水泵工作情況等因素確定,并應(yīng)符合下列規(guī)定。
1.污水泵站集水池的容積,不應(yīng)小于最大一臺水泵5min的出水量。(注:如果水泵機組為自動控制時,每小時開動水泵不得超過6次);
2.雨水泵站集水池的容積不應(yīng)小于最大一臺水泵30s的出水量;
3.合流污水泵站集水池的容積,不應(yīng)小于最大一臺水泵30s的出水量;
4.污泥泵房集水池的容積,應(yīng)按一次排入的污泥量和污泥泵抽送能力計算確定。活性污泥泵房集水池的容積,應(yīng)按排入的回流污泥量、剩余污泥量和污泥泵抽送能力計算確定。
集水池有效容積圖示:1最高水位;2最低水位;H有效水深
而對于集水池容積計算公式,對于不同的控制形式時有不同的計算方法,整體分為人工控制和自動控制兩種方式。
①當為人工控制時的集水池容積計算公式:V=TQ,其中Q為設(shè)計流量,T(停留時間)的取值要看該泵站是污水泵站還是雨水泵站(或合流泵站),污水泵站時T≥5min,雨水泵站(合流泵站)時T≥30s。
②當為自動控制時的集水池容積計算公式:
泵站一級工作時
泵站二級工作時
V——集水池容積(立方米);
Q0——泵站一級工作時泵的出水量(立方米每小時);
Q1、Q2——泵站分級工作時,一級與二級工作泵的出水量(立方米每小時);
n——泵每小時的啟動次數(shù),n=6。
02、集水池設(shè)計最高、最低水位
根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》5.3.4條規(guī)定,雨水泵站和合流污水泵站集水池的設(shè)計最高水位,應(yīng)與進水管管頂相平,當設(shè)計進水管道為壓力管道時集水池的設(shè)計最高水位可高于進水管管頂,但不得使管道上游地面冒水。
《室外排水設(shè)計規(guī)范》5.3.5條規(guī)定,污水泵站集水池的設(shè)計最高水位,應(yīng)按進水管充滿度計算。
《室外排水設(shè)計規(guī)范》5.3.6條規(guī)定,集水池的設(shè)計最低水位,應(yīng)滿足所選進水泵吸水頭的要求。自灌式泵房尚應(yīng)滿足水泵葉輪浸沒深度的要求。
雨水泵站、合流污水泵站集水池有效容積示意圖
污水泵站集水池有效容積示意圖
03集水池注意事項
關(guān)于集水池的注意事項,《室外排水設(shè)計規(guī)范》中5.3.7規(guī)定:泵房應(yīng)采用正向進水,應(yīng)考慮改善水泵吸水管的水利條件,減少滯留或渦流。
關(guān)于這一條款的理解,泵房正向進水是使水流順暢,流速均勻的主要條件。側(cè)向進水易形成集水池下游端的水泵吸水管處水流不穩(wěn),流量不均,對水泵運行不利,故應(yīng)避免。由于進水條件對泵房運行極為重要,必要時,15立每秒以上泵站宜通過水力模型試驗確定進水布置方式;5~15立每秒泵站宜通過數(shù)學模型計算確定進水布置方式。
《室外排水設(shè)計規(guī)范》第5.3.8條規(guī)定:泵站集水池前,應(yīng)設(shè)置閘門或閘槽,泵站宜設(shè)置事故排出口,污水泵站和合流泵站設(shè)置事故排出口應(yīng)報有關(guān)部門批準。
這一條主要是為了便于清洗集水池或檢修水泵,泵站集水池前應(yīng)設(shè)閘門或閘槽。泵站前宜設(shè)事故排出口,供泵站檢修使用,為防止水污染和保護環(huán)境,規(guī)定設(shè)置事故排出口應(yīng)報有關(guān)部門批準。
《室外排水設(shè)計規(guī)范》第5.3.11條規(guī)定:集水池應(yīng)設(shè)沖洗裝置,宜設(shè)清泥設(shè)施。
04、水泵選擇
《室外排水設(shè)計規(guī)范》5.4.1規(guī)定,水泵的選擇應(yīng)根據(jù)設(shè)計流量和所需揚程等因素確定,且應(yīng)符合下列要求:
1.水泵宜選用同一型號,臺數(shù)不應(yīng)少于2臺,不宜大于8臺。當水量變化很大時,可配置不同規(guī)格的水泵,但不宜超過兩種,或采用變頻調(diào)速裝置,或采用葉片可調(diào)節(jié)式水泵。
2.污水泵房和合流污水泵房應(yīng)設(shè)備用泵,當工作泵(注意是工作泵)臺數(shù)不大于4臺時,備用泵宜為1臺。工作泵臺數(shù)不小于5臺時,備用泵宜為2臺,潛水泵房備用泵為2臺時,可現(xiàn)場備用1臺,庫存?zhèn)溆?臺,雨水泵房可不設(shè)備用泵。立交道路的雨水泵房可視泵房重要性設(shè)置備用泵。
根據(jù)以上規(guī)定,可以總結(jié)出,影響污水、合流泵房備用泵的因素為:地區(qū)的重要性、泵房的特殊性、工作泵的型號、工作泵臺數(shù)、水泵制造質(zhì)量。
污水泵備用相關(guān)總結(jié)
《室外排水設(shè)計規(guī)范》5.4.2規(guī)定,選用的水泵宜在滿足設(shè)計揚程時在高效區(qū)運行,在最高工作揚程與最低工作揚程的整個工作范圍內(nèi)應(yīng)能安全穩(wěn)定運行,2臺以上水泵并聯(lián)運行合用一根出水管時,應(yīng)根據(jù)水泵特性曲線和管路工作特性曲線驗算單臺水泵工況,使之符合設(shè)計要求。
兩臺相同水泵的并聯(lián)運行
從上圖可以看出,兩臺相同水泵并聯(lián)運行時流量為Q1,而Q1=2Q2<2Q3(約小于15%~20%)。說明了因管道阻力的存在,即使兩臺相同的水泵并聯(lián)運行,流量也不滿足兩倍的關(guān)系。并聯(lián)運行時流量增加的比例,隨著水泵管路阻力曲線的變陡而減小。
但是對于規(guī)范中這一條需要注意的就是,在現(xiàn)實中,兩臺水泵并聯(lián)運行是一定要降效的,但是在規(guī)范中規(guī)定,2臺水泵并聯(lián)運行時可以認為不降效,但是大于2臺時依然要考慮降效。
05、出水設(shè)施
《室外排水設(shè)計規(guī)范》5.5.1條規(guī)定,當2臺或2臺以上水泵合用一根出水管時,每臺水泵的出水管上均應(yīng)設(shè)置閘閥,并在閘閥和水泵之間設(shè)置止回閥,當污水泵出水管與壓力管或壓力井相連時,出水管上必須安裝止回閥和閘閥等防倒流裝置,雨水泵的出水管末端宜設(shè)防倒流裝置,其上方宜考慮設(shè)置起吊設(shè)施。
本條規(guī)定污水管出水管上應(yīng)設(shè)置止回閥和閘閥,雨水泵出水管末端設(shè)置防倒流裝置的目的是在水泵突然停運時,防止出水管的水流倒灌,或水泵發(fā)生鼓掌時檢修方便,我國目前使用的防倒流裝置有拍門、堪門、柔性止回閥等。而雨水泵出水管的防倒流裝置上方,應(yīng)按防倒流裝置的重量考慮是否設(shè)置起吊裝置,以方便拆裝和維修,一種做法是設(shè)置工字鋼,在使用是安裝起吊裝置,以防銹蝕。
▲防倒流裝置
06、本節(jié)總結(jié)
本節(jié)重點在于水泵集水池設(shè)計,包括集水池水位、容積計算方法和原則部分,需要重點掌握,其余部分內(nèi)容基本為知識題中考察,可以適當簡略看看。總結(jié)本節(jié)內(nèi)容,主要有以下幾點。
1.集水池容積計算(污水5min、雨水、合流30s);
2.集水池設(shè)計最高、最低水位如何確定;
3.水泵的備用原則;
4.2臺水泵并聯(lián)運行不考慮降效;
5.水泵的出水設(shè)施。
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