提升泵房设计计算及设备选型和厂区布置

2.3提升泵房设计计算
本次设计运用SBR 法，对于小规模污水处理厂，可只考虑一次污水提升。

污水提升后进入沉砂池，然后进入SBR 池，消毒池。

设计流量s m Q /65.03max =，集水池最高水位为79.93m ，出水管提升至细格栅，出水管长度为5m ，细格栅水面标高为85.001m 。

泵站设在处理厂内，泵站的地面高程为81.50m 。

泵房形式：为运行方便，本次设计采用自灌式泵房，流量小于
s m /23。

（1）集水间的设计计算
选择集水池与机器间合建式的圆形泵站，考虑3台水泵（2用一备），每台水泵的设计流量为：s m Q Q /325.02
65
.023max 1===。

集水间的容积计算： 死水有效总V V +=V
采用一台泵最大流量是5min 的出水量设计，则集水池的容积为： 315.97605325.0m t Q V =⨯⨯=∙=有效 取集水池有效水深m H 2=，则集水池面积为：
275.482
5
.97m H V F ===有效
死水容积为最低水位以下的容积：设吸水喇叭口距池底高度取0.5m ，最低水位距喇叭口0.5m 。

则： 348.75m 148.75=⨯=死水V
3m 5.9775.4875.48V V =+=+=死水有效总V 集水池水位为：m h 35.05.021=++=
集水池总高为：m h h H 5.35.0321=+=+= （超高2h 取0.5m ）
（2）泵房机器间设计计算 经过格栅的水头损失为0.07m
①集水池正常工作水位与所需提升经常高水位之间的高差为： m 071.8)393.79(001.85=-- ②出水管管线水头损失
每一台泵单用一根出水管，其流量为s m Q Q /325.02
65.023max 1===，选用管径为DN600mm ，的铸铁管，差
手册可得流速s m v /33.1=（介于0.8～2.5m 之间），1000i=3.68。

出水管出水进入一进水渠，然后再均匀流入细格栅。

设局部损失为沿程损失的30%，则总水头损失为： m h 024.03.11000
68
.35=⨯⨯
= 泵站内的管线水头损失假设为1.5m,考虑自由水头为1.0m ，则水泵总扬程为： m H 595.101071.8025.05.1=+++=
③选泵
本设计单泵流量为s m Q /325.031=，扬程为9.595m 。

查手册，选用300TLW-540IB 型的立式污水泵。

该泵的规格性能见下表：
300TLW-540IB 型的立式污水泵的规格性能
流量Q (m ³/h ） 扬程H （m ） 转度n （r/min ） 电动机功率N （kw ）
功率 ŋ （%） 污物通过能力 气蚀余量（NPSH ）r （m ）
重量（kg ）
固体（mm ） 纤维
（mm ）
1414 16.6 970 110 77 250 1500 8.0 3150
（3）泵站总扬程的校核
水泵的平面布置形式可直接影响机器间的面积大小，同时，也关系到养护管理的便利。

机组间距应不妨碍操作和维修的需要，机组的设置应保证安远操作、装卸
维修和管理，管道总长度最短，接头配件最少，水头损失最小为最佳状态，并适当考虑以后扩建的可能。

①吸水管路的水头损失
每根吸水管的流量为s m Q /325.031=，选用的管径为DN600mm ，流速为s m v /33.1=，坡度为68.31000=i 。

吸水管路的直管部分的长度为1.0m ，设有喇叭口（1.0=ξ），DN600mm 的90°弯头一个（67.0=ξ），DN600mm 的闸阀1个（06.0=ξ），渐缩管1个（20.0=ξ）。

a.喇叭口
喇叭口一般取吸水管的1.3～1.5倍，设计中取1.3，则 喇叭口直径为：mm D 7806003.1=⨯=，取800mm mm D L 6408008.08.0=⨯==＜710mm
b.闸阀
mm L mm DN 600,600=
c.渐缩管
选用350600DN DN ⨯
mm d D L 650150)350600(2150)(2=+-⨯=+-=
其中2
2350600'=v v ，则：s m v /91.3'
= d.直管部分为1.0m ，管道总长为： m L 89.265.064.00.1=++= ‰6.3=i 则沿程损失为：
m Li h 011.000368.089.2'1=⨯== 局部损失为： m g v h 231.081
.9291.32.081.9233.1)67.006.01.0(222211'
'1=⨯⨯+⨯⨯++==ξ
吸水管路的水头损失为：
m h h h 242.0231.0011.0''1'11=+=+= ②出水管路水头损失
出水管直管部分长为5m ，设有渐扩管1个（20.0=ξ），闸阀1个（06.0=ξ），单向止回阀（mm L 800,7.1==ξ）
沿程水头损失：m Li h 026.000368.0)8.06.065.05('
2
=⨯+++== 局部水头损失：
m g v h 218.081
.9233.1)2.07.1(81.9291.306.022
2222'
'2
=⨯⨯++⨯⨯==ξ
总出水水头损失：m h h h 244.0218.0026.0'
'2'2
2=+=+= ③水泵总扬程
水泵总扬程应满足：4321h h h h H +++＞
式中
h——吸水管水头损失，m
1
h——出水管水头损失，m
2
h——集水池最低工作水位与所提升最高水位之差，
3
m
h——自由水头，一般取1.0m
4
.0
242
+
+
=
+
.0=
H557
m
244
.9
0.1
.8
071
故选用3台300TLW-540IB型立式污水泵合适。

处理工艺中的设备选型
1.概述
本设计中为降低成本，设备的选型需仔细挑选：
（1）设备的选择应考虑工艺设计要求
（2）不仅考虑介质，还需要考虑温度，浓度及杂质影响
（3）设备选择应考虑一定的机械强度，承受一定的压力和温度（4）考虑现有设备成熟的使用经验
2.主要设备选型
名称规格数量设计流量主要设备
中格栅
提升泵房
细格栅
旋流沉砂池
CAST池
滗水器
鼓风机房
污泥浓缩池
接触池
加氯间
贮泥池
辐流沉淀池
污水处理厂总体布置
1.平面布置
平面布置内容主要包括：各构筑物的平面定位；各种输水管、闸门的布置；排水灌渠及检修井的布置；各种管道交叉位置；供电线路位置；道路、绿化、围墙等辅助建筑的布置
（1）管、渠的平面布置
首先，在各个处理单元构筑物之间，设贯通、连接的灌渠；其次，应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管；最后，厂区内应设空气管路、给水管路及输配电线路。

对于这些管线，需便于施工维修，紧凑。

（2）各处理单元构筑物的平面布置
处理构筑物是污水处理厂的主要建筑物，在平面布置时，应根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和地质，确定他们在厂区内的位置。

连通各构筑物的管渠需便捷直通，避免迂回曲折；土方量基本平
衡，避开劣质土壤地段；各构筑物间保持一定间距，一般在5至10米。

最后，污泥处理构筑物尽量单独布置，并处于夏季主导风向的下风向。

2.高程布置
高程布置包括：各构筑物的标高（如池顶、池底、水面）；管线埋深或标高；阀门井、检查井、井底标高，管道交叉出的管线标高；各主要设备的标高；道路、地面的标高和构筑物覆土标高。

（1）水头损失的确定 ①处理构筑物中的水头损失
构筑物的水头损失与构筑物种类、类型和构造有关，污水流经处理构筑物的水头损失，主要产生在进口、出口和需要的跌水处，而流经构筑物本身的水头损失则较小，初步设计时可按经验范围估算。

②构筑物连接管渠水头损失
包括沿程与局部水头损失，可按下式计算确定 21h h h += L i h ⨯=1
g
v h 222ξ=
式中 1h —— 沿程水头损失，m 2h —— 局部水头损失，m
i —— 单位管长的水头损失，根据流量，管径和流速等查阅设计手册获得
L —— 连接管段长度，m
——局部阻力系数
g——重力加速度，s
m/2
v——连接管中流速，m/s
③计量设施水头损失
设计槽、薄壁计量堰、流量计水头损失可通过有关设计公式、图表或设备说明书确实。

一般污水处理厂进出水管上计量仪表中水头损失可按0.2m计算，流量指示器中的水头损失可按0.1～0.2计算。

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