排水泵站的工作特點是它所抽升的水是不干凈的,一般含有大量的雜質(zhì),而且來水的流量逐日逐時都在變化。
排水泵站的基本組成包括:機(jī)器間、集水池、格柵、輔助間,有時還附設(shè)有變電所。機(jī)器間內(nèi)設(shè)置泵機(jī)組和有關(guān)的附屬設(shè)備。格柵和吸水管安裝在集水池內(nèi),集水池還可以在一定程度上調(diào)節(jié)來水的不均勻性,以使泵能較均勻工作。格柵作用是阻攔水中粗大的固體雜質(zhì),以防止雜物阻塞和損壞泵,因此,格柵又叫攔污柵。輔助間一般包括貯藏室、修理間、休息室和廁所等。
排水泵站按其排水的性質(zhì),一般可分為污水(生活污水、生產(chǎn)污水)泵站、雨水泵站、合流泵站和污泥泵站。按其在排水系統(tǒng)中的作用,可分為中途泵站(或叫區(qū)域泵站)和終點泵站 (又叫總泵站)。中途泵站通常是為了避免排水干管埋設(shè)太深而設(shè)置的。
就是將整個城鎮(zhèn)的污水或工業(yè)企業(yè)的污水抽送到污水處理廠或?qū)⑻幚砗蟮奈鬯M(jìn)行農(nóng)田灌溉或直接排入水體。按泵啟動前能否自流充水分為自灌式泵站和非自灌式泵站。按泵房的平面形狀,可以分為圓形泵站和矩形泵站。按集水池與機(jī)器間的組合情況,可分為合建式泵站和分建式泵站。按采用的泵特殊性又有潛水泵站和螺旋泵站。
按照控制的方式又可分為人工控制、自動控制和遙控三類。
排水泵站的基本類型及特點排水泵站的類型取決于進(jìn)水管渠的埋設(shè)深度、來水流量、泵機(jī)組的型號與臺數(shù)、水文地質(zhì)條件以及施工方法等因素。選擇排水泵站的類型應(yīng)從造價、布置、施工、運行條件等方面綜合考慮。下面
廣一水泵就幾種典型的排水泵站說明其優(yōu)缺點及適用條件。
合建式圓形排水泵站,裝設(shè)臥式離心泵,自灌式工作。適合于中、小型排水量,泵不超過四臺。圓形結(jié)構(gòu)受力條件好,便于采用沉井法施工,可降低工程造價,泵啟動方便,易于根據(jù)吸水井中水位實現(xiàn)自動操作。缺點是:機(jī)器內(nèi)機(jī)組與附屬設(shè)備布置較困難,當(dāng)泵房很深時,工人上下不便,且電動機(jī)容易受潮。由于電動機(jī)深入地下,需考慮通風(fēng)設(shè)施,以降低機(jī)器間的溫度。
若將此種類型泵站中的臥式泵改為立式離心泵(也可用軸流泵),就可避免上述缺點。但是,立式離心泵安裝技術(shù)要求較高,特別是泵房較深,傳動軸甚長時,須設(shè)中間軸承及固定支架,以免泵運行時傳動軸發(fā)生振蕩。由于這種類型能減少泵房面積,降低工程造價,并使電氣設(shè)備運行條件和工人操作條件得到改善,故在我國仍廣泛采用。
合建式矩形排水泵站,裝設(shè)立式泵,自灌式工作。大型泵站用此種類型較合適。泵臺數(shù)為四臺或更多時,采用矩形機(jī)器間,在機(jī)組、管道和附屬設(shè)備的布置方面較為方便,啟動操作簡單,易于實現(xiàn)自動化。電氣設(shè)備置于上層,不易受潮,工人操作管理條件良好。缺點是建造費用高。當(dāng)土質(zhì)差,地下水位高時,因不利施工,不宜采用。
分建式排水泵站。當(dāng)土質(zhì)差、地下水位高時,為了減少施工困難和降低工程造價,將集水池與機(jī)器間分開修建是合理的。將一定深度的集水池單獨修建,施工上相對容易些。為了減小機(jī)器間的地下部分深度,應(yīng)盡量利用泵的吸水能力,以提高機(jī)器問標(biāo)高。但是,應(yīng)注意泵的允許吸上真空高度不要利用到極限,以免泵站投人運行后吸水發(fā)生困難。因為在設(shè)計當(dāng)中對施工時可能發(fā)生的種種與設(shè)計不符情況和運動后管道積垢、泵磨損、電源頻率降低等情況都無法事先準(zhǔn)確估計,所以適當(dāng)留有余地是必要的。
分建式泵站的主要優(yōu)點是,結(jié)構(gòu)上處理比合建式簡單,施工較方便,機(jī)器間沒有污水滲透和被污水淹沒的危險。它的最大缺點是要抽真空啟動,為了滿足排水泵站來水的不均勻,啟動泵較頻繁,給運行操作帶來困難。
合建式
排水泵站當(dāng)機(jī)器間中泵軸線標(biāo)高高于集水池中水位時(即機(jī)器間與集水池的底板不在同一標(biāo)高時),泵也要采用抽真空啟動。這種類型適應(yīng)于土質(zhì)堅硬,施工困難的條件,為了減少挖方量而不得不將機(jī)器問抬高。在運行方面,它的缺點同分建式一樣。實際工程中采用較少。
螺旋泵站布置。污水由來水管,進(jìn)入螺旋泵的水槽內(nèi),帶動螺旋泵的電動機(jī)及有關(guān)的電氣設(shè)備設(shè)于機(jī)器間內(nèi),污水經(jīng)螺旋泵提升后進(jìn)人出水渠,在渠道起端設(shè)置格柵。
采用螺旋泵抽水可以不設(shè)集水池,不建地下式或半地下式泵房,節(jié)約土建投資。螺旋泵抽水不需要封閉的管道,因此水頭損失較小,電耗較省。
由于螺旋泵螺旋部分是敞開的,維護(hù)與檢修方便,運行時不需看管,便于實行遙控和在無人看管的泵站中使用,還可以直接安裝在下水道內(nèi)提升污水。
螺旋泵可以提升破布、石頭、雜草、罐頭盒、塑料袋以及廢瓶子等任何能進(jìn)入泵葉片之間的固體物。因此,泵前可不必設(shè)置格柵。格柵設(shè)于泵后,在地面以上,便于安裝、檢修與清除。
使用螺旋泵時,可完全取消通常其他類型污水泵配用的吸水喇叭管、底閥、進(jìn)水和出水閘閥等配件和設(shè)備。
螺旋泵還有一些其他泵所沒有的特殊功能:例如用在提升活性污泥和含油污水時,由于其轉(zhuǎn)速慢,所以不會打碎污泥顆粒和礬花。用于沉淀池排泥,能使沉淀污泥起一定的濃縮作用。
但是,螺旋泵也有其本身的缺點:受機(jī)械加工條件的限制,泵軸不能太粗太長,所以揚程較低,一般為3~6m,國外介紹可達(dá)12m。因此,不適用于高揚程、出水水位變化大或出水為壓力管的場合。在需要較大揚程的地方,往往采用二級或多級抽升的布置方式。它和其他泵不同,是斜裝的,由于體積大,占地面積也大,耗鋼材也較多。此外,螺旋泵在敞開布置的情況下,泵運行時,由于污水被攪動而有臭氣逸出。
隨著各種國產(chǎn)
潛水泵質(zhì)量的不斷提高,越來越多的新建或改建的排水泵站都采用了各種形式的潛水泵,包括排水用潛水軸流泵、潛水混流泵、潛水離心泵等,其最大的優(yōu)點是不需要專門的機(jī)器間,將潛水泵直接置于集水井中,但對潛水泵尤其是潛水電機(jī)的質(zhì)量要求較高。
潛水泵站布置,將集水井與機(jī)器間合建,使用潛水電泵,將潛水泵機(jī)組直接置于集水井中,甚至可以采用開放式泵房,不需上部結(jié)構(gòu)和固定吊車,機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊,泵直接吸水,出水經(jīng)泵出口從原水管口排出。
在工程實踐中,排水泵站的類型是多種多樣的。例如:合建式泵站,集水池采用半圓形,機(jī)器間為矩形;合建橢圓形泵站;集水池露天或加蓋;泵站地下部分為圓形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),地上部分用矩形磚砌體等等。究竟采取何種類型,應(yīng)根據(jù)具體情況,經(jīng)多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后決定。根據(jù)我國設(shè)計和運行經(jīng)驗,凡泵臺數(shù)不多于四臺的污水泵站和三臺或三臺以下的雨水泵站,其地下部分結(jié)構(gòu)采用圓形最為經(jīng)濟(jì),其地面以上構(gòu)筑物的形式,必須與周圍建筑物相適應(yīng)。當(dāng)泵臺數(shù)超過上述數(shù)量時,地下及地上部分都可采用矩形或由矩形組合成的多邊形;地下部分有時為了發(fā)揮圓形結(jié)構(gòu)比較經(jīng)濟(jì)和便于沉井施工的優(yōu)點,也可以采取將集水池和機(jī)器間分開為兩個構(gòu)筑物的布置方式,或者將泵分設(shè)在兩個地下的圓形構(gòu)筑物內(nèi),地上部分可以處理為矩形或腰圓形。這種布置適用于流量較大的雨水泵站或合流泵站。對于抽送會產(chǎn)生易燃易爆和有毒氣體的污水泵站,必須設(shè)計為單獨的建筑物,并應(yīng)采用相應(yīng)的防護(hù)措施。