污废水管渠和泵房

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1、第二章污废水管渠和泵房 第二章 目录一 、 概 述二 、 水 力 学 基 础 知 识 （ 一 ） 水 的 主 要 物 理 性 质 （ 二 ） 水 静 力 学 （ 三 ） 水 动 力 学 （ 四 ） 污 废 水 管 渠 水 力 计 算 公 式三 、 污 水 泵 房 （ 一 ） 概 述 （ 二 ） 污 水 泵 房 的 工 艺 特 点 一、概述要 点 污 废 水 处 理 中 ， 有 以 下 几 个 主 要 方 面 经 常 要 应 用 流 体 流 动 的 基本 原 理 及 其 流 动 规 律 。 流 体 的 输 送 欲 想 把 流 体 按 所 规 定 的 条 件 ， 从 一 个 设 备 送 到 另 一

2、 个设 备 ， 通 常 设 备 之 间 是 用 管 道 或 灌 渠 连 接 的 ， 在 流 体 的 输 送 过 程 中 ，常 常 要 采 用 输 送 设 备 ， 因 此 就 需 要 计 算 流 体 在 流 动 过 程 中 应 加 入 的 外功 ， 为 选 用 输 送 设 备 提 供 依 据 。 压 强 、 流 速 和 流 量 的 测 量 。 为 了 了 解 和 控 制 生 产 过 程 ， 需 要 对 管路 或 设 备 内 的 压 强 、 流 速 及 流 量 等 一 等 系 列 参 数 进 行 测 定 ， 以 便 合 理地 选 用 和 安 装 测 量 仪 表 ， 而 这 些 测 量 仪 表 的

3、操 作 原 理 又 多 以 流 体 的 静止 或 流 动 规 律 为 依 据 。 污 废 水 泵 房 是 污 水 处 理 的 重 要 设 施 ， 泵 房 工 作 特 点 是 它 所 抽 升 的水 是 不 干 净 的 ， 一 般 含 有 大 量 的 杂 质 ， 而 且 来 水 的 流 量 逐 日 逐 时 都 在变 化 。 因 而 泵 房 的 运 行 在 污 水 处 理 设 施 运 行 管 理 中 有 重 要 意 义 。 二、水力学基础知识 大 纲 要 求 1、 水 的 主 要 物 理 性 质 熟 悉 水 的 惯 性 与 密 度 、 水 的 重 力 特 征 2、 水 静 力 学 （ 1） 静 水

4、压 强 及 其 特 性 了 解 静 水 压 强 的 定 义 、 压 强 的 单 位 、 静 水 压 强 的 两 个 重 要特 性 （ 2） 重 力 作 用 下 静 水 压 强 的 分 布 规 律 了 解 静 水 压 强 分 布 规 律 、 绝 对 压 强 、 相 对 压 强 、 真 空 值 、测 压 管 高 度 、 测 压 管 水 头 及 真 空 度 、 等 压 面 3、 水 动 力 学 了 解 过 水 断 面 、 流 量 和 平 均 流 速 、 元 流 与 总 流 、 有 压 流 与 无 压流 二、水力学基础知识要 点 （ 一 ） 水 的 主 要 物 理 性 质 （ 二 ） 水 静 力 学

5、1、 静 水 压 强 及 其 特 性 2、 静 水 压 强 的 两 个 重 要 特 性 （ 三 ） 水 动 力 学 二、水力学基础知识（ 一 ） 水 的 主 要 物 理 性 质 液 体 没 有 固 定 的 形 状 ， 随 盛 装 它 们 的 容 器 形 状 而 变 化 ， 这 是 液 体 区 别于 固 体 的 一 个 基 本 特 性 。 因 为 液 体 与 固 体 相 比 其 分 子 间 内 聚 力 小 得 多 ，所 以 其 抵 抗 拉 力 的 能 力 很 多 ， 静 止 时 也 不 能 抵 抗 切 力 。 因 此 要 破 坏 液 体的 静 止 状 态 使 其 流 动 ， 只 要 施 以 极

6、微 小 的 力 即 可 做 到 。 在 污 水 处 理 中 可以 利 用 液 体 易 于 流 动 的 特 征 使 污 水 从 各 家 各 户 通 过 管 渠 输 送 到 污 水 处 理厂 。 水 的 主 要 物 理 性 质 主 要 包 括 ： 水 的 惯 性 与 密 度 ； 惯 性 就 是 物 体 所 具 有 的 维 持 其 原 有 运 动 状 况 的 物 理 性 质 。 惯 性 的度 量 单 位 就 是 质 量 ， 也 就 是 物 体 中 所 含 物 质 的 多 少 。 质 量 愈 大 ， 惯 性 也愈 大 。 F= ma=m/V 水 的 重 力 特 性 ； 物 体 之 间 相 互 具 有

7、的 吸 引 力 称 为 万 有 引 力 。 在 水 的 运 动 中 ， 一 般只 需 要 考 虑 地 球 对 水 的 引 力 ， 这 个 引 力 就 是 重 力 （ 重 量 ）=mg 二、水力学基础知识（ 一 ） 水 的 主 要 物 理 性 质 水 的 黏 性 ； 水 的 压 缩 性 ； 水 的 表 面 张 力 特 性 。 二、水力学基础知识（ 二 ） 水 静 力 学 1、 静 水 压 强 及 其 特 性 重 点 掌 握 以 下 三 点 ： 静 水 压 强 的 定 义 ； 物 体 单 位 面 积 上 所 受 的 垂 直 压 力 ， 叫 压 强 。 静 止 液 体 作 用 在 与之 接 触 的

8、表 面 上 的 水 压 力 称 为 静 水 压 力 ， 单 位 面 积 上 作 用 的 静 水 压 力称 为 静 水 压 强 。 压 强 的 单 位 ； 压 强 单 位 为 帕 斯 卡 （ Pa） ， 1帕 （ Pa） =1牛 顿 /平 方 米 （ N/m2） 。另 外 在 水 力 学 中 ， 为 了 方 便 有 时 也 用 米 水 柱 （ mH2O） 高 来 表 示 压 强 。 压 强 P用 液 柱 高 度 来 表 示 ： ZpgAAZpgP 二、水力学基础知识（ 二 ） 水 静 力 学 1、 静 水 压 强 及 其 特 性 静 水 压 强 的 两 个 重 要 特 性 。 在 研 究 液 体

9、 静 压 强 时 ， 应 当 先 弄 清 如 下 两 个 重 要 特 性 。 一 是 液体 静 压 强 的 方 向 与 作 用 面 垂 直 ， 并 指 向 作 用 面 ； 二 是 水 动 力 学 液 体 任意 点 上 各 个 方 向 的 静 压 强 相 等 。 二、水力学基础知识（ 二 ） 水 静 力 学 2、 重 力 作 用 下 静 力 压 强 的 分 布 规 律 重 点 掌 握 以 下 四 点 ： 静 水 压 强 分 布 规 律 ； 设 液 面 压 强 为 Po， 均 质 液 体 重 度 为 则 静 止 液 体 内 某 一 点 的 压强 下 式 确 定 hPP 0 二、水力学基础知识（ 二

10、 ） 水 静 力 学 2、 重 力 作 用 下 静 力 压 强 的 分 布 规 律 绝 对 压 强 、 相 对 压 强 、 真 空 值 ； 以 绝 对 真 空 状 态 作 为 起 量 点 的 压 强 ， 称 为 绝 对 压 强 ， 以 P 表 示 ，以 当 地 大 气 压 作 为 起 量 点 的 压 强 称 为 相 对 压 强 ， 以 P表 示 。 两 者 的 关系 为 ： P= P Pa 二、水力学基础知识（ 二 ） 水 静 力 学 2、 重 力 作 用 下 静 力 压 强 的 分 布 规 律 测 压 管 高 度 、 测 压 管 水 头 及 真 空 度 ； 相 对 压 强 用 液 柱 高 度

11、 表 示 ， 称 为 测 压 管 高度 。 水 力 学 上 把 任 点 A的 相 对 压 强 高 度 （ 即 测 压管 高 度 ） 与 该 点 在 基 准 面 以 上 的 位 置 高 度 之 和 称为 测 压 管 水 头 ， 以 表 示 。 真 空 值 用 液 柱 高 度 表 示 ， 称 为 真 空 度 。APh A AA PZ 二、水力学基础知识（ 二 ） 水 静 力 学 2、 重 力 作 用 下 静 力 压 强 的 分 布 规 律 等 压 面 。 液 体 中 各 点 压 强 相 等 的 面 称 为 等 压 面 。 在 重 力 作 用 下 的 静 止 液体 中 ， 等 压 面 是 水 平 面

12、 ， 但 一 定 是 同 种 、 连 续 液 体 。 水 平 面 不 一 定 是等 压 面 。 二、水力学基础知识（ 三 ） 水 动 力 学 1、 若 干 基 本 概 念 包 括 以 下 基 本 概 念 ： 过 水 断 面 、 流 量 和 平 均 流 速 ； 过 水 断 面 过 水 断 面 （ 简 称 断 面 ） 是 指 液 体 运 动 时 所 通 过 的 横 断 面 ， 该 断 面与 流 体 运 动 方 向 垂 直 。 过 水 断 面 的 形 状 有 圆 形 、 矩 形 、 梯 形 等 。 流 量 流 量 是 指 在 单 位 时 间 内 流 体 通 过 过 流 断 面 的 体 积 或 重 力

13、 。 前 者 称体 积 流 量 ， 后 者 称 重 力 流 量 。 平 均 流 速 在 单 位 时 间 内 流 体 所 移 动 的 距 离 ， 称 为 流 速 。 由 于 黏 性 的 影 响 ，在 过 断 面 上 各 点 的 实 际 流 速 并 不 相 同 ， 平 均 流 速 是 一 个 假 想 的 流 速 ， 即 假 设 过 流 断 面 上 各 点 的 流 速 都 相 等 ， 而 按 该 流 速 计 算 出 的 流 量 就 恰 好 等于 实 际 流 量 。 二、水力学基础知识（ 三 ） 水 动 力 学 1、 若 干 基 本 概 念 元 流 和 总 流 ； 过 水 面 积 无 限 小 的 流

14、束 称 为 元 流 。 许 多 元 流 的 有 限 集 合 体 称 为总 流 。 有 压 流 与 无 压 流 ； 流 体 沿 流 程 整 个 周 界 都 与 固 体 壁 面 接 触 ， 而 无 自 由 表 面 ， 这 种流 动 称 为 有 压 流 或 压 力 流 。 流 体 沿 流 程 仅 部 分 周 界 与 固 体 壁 面 接 触 ，具 有 自 由 表 面 ， 与 大 气 相 接 触 ， 这 种 流 动 称 为 无 压 流 或 重 力 流 。 恒 定 流 与 非 恒 定 流 ； 均 匀 流 与 非 均 匀 流 。 三、污水泵房 大 纲 要 求 （ 1） 了 解 污 水 泵 房 组 成 与 分

15、 类 （ 2） 熟 悉 污 水 泵 房 的 基 本 类 型 （ 3） 熟 悉 污 水 泵 房 机 组 与 管 道 的 布 置 （ 4） 掌 握 污 水 泵 房 的 辅 助 设 备 要 点 （ 一 ） 概 述 （ 二 ） 污 水 泵 房 的 工 艺 特 点 三、污水泵房（ 一 ） 概 述 污 水 泵 房 在 污 水 处 理 系 统 中 常 被 称 为 污 水 提 升 泵 房 ， 其 作 用 主 要是 将 上 游 来 水 提 升 至 后 续 处 理 单 元 所 要 求 的 高 度 ， 使 其 实 现 重 力 自 流 。 污 水 泵 房 的 组 成 与 分 类 ： 组 成 与 分 类 ； 污 水 泵

16、 房 的 基 本 类 型 。 三、污水泵房（ 一 ） 概 述 组 成 与 分 类 ； 污 水 泵 房 的 基 本 组 成 包 括 ： 机 器 间 、 集 水 池 、 格 栅 、 辅 助 间 。机 器 间 内 设 置 水 泵 机 组 和 有 关 的 附 属 设 备 。 格 栅 和 吸 水 管 安 装 在 集 水池 内 。 集 水 池 还 可 以 在 一 定 程 度 上 调 节 来 水 的 不 均 匀 性 ， 一 是 水 泵 能较 均 匀 工 作 。 格 栅 的 作 用 是 阻 拦 水 中 粗 大 的 固 体 杂 质 ， 以 防 止 杂 物 阻塞 和 损 坏 水 泵 。 辅 助 间 一 般 包 括

17、 贮 藏 室 、 修 理 间 、 休 息 室 和 卫 生 间 等 。 泵 房 分 类 ： 按 水 泵 启 动 前 能 否 自 流 充 水 分 为 自 灌 式 泵 房 和 非 自 灌 式 泵 房 。 按 泵 房 的 颊 形 状 ， 可 以 分 为 圆 形 泵 房 和 矩 形 泵 房 。 按 集 水 池 与 机 器 间 的 组 合 情 况 ， 可 分 为 合 建 式 泵 房 和 分 建 式 泵 房 。 按 照 控 制 的 方 式 又 可 分 为 人 工 控 制 、 自 动 控 制 和 遥 控 3类 。 三、污水泵房（ 一 ） 概 述 污 水 泵 房 的 基 本 类 型 污 水 泵 房 的 类 型

18、取 决 于 进 水 管 渠 的 埋 设 深 度 、 来 水 流 量 、 水 泵机 组 的 型 号 与 台 数 、 水 文 地 质 条 件 以 及 施 工 方 法 等 因 素 。 图 2 7为 为 合 建 式 圆 形 污 水 泵 房 ， 装 设 卧 式 水 泵 ， 自 灌 式 工 作 。适 合 中 、 小 型 排 水 量 ， 水 泵 不 超 过 4台 。 图 2 8为 合 建 式 矩 形 污 水 泵 房 ， 装 设 立 式 泵 ， 自 灌 式 工 作 。 大型 泵 站 用 此 类 型 较 合 适 。 水 泵 台 数 为 4台 或 更 多 时 ， 采 用 矩 形 机 器 间 ，在 机 组 、 管

19、道 和 附 属 设 备 的 布 置 方 面 较 为 方 便 ， 启 动 操 作 简 单 ， 易 于实 现 自 动 化 。 图 2 9为 分 建 式 污 水 泵 房 。 当 土 质 差 ， 地 下 水 位 高 时 ， 为 了 减少 施 工 困 难 和 降 低 工 程 造 价 ， 将 集 水 池 与 机 器 间 分 开 修 建 。 三、污水泵房（ 一 ） 概 述 污 水 泵 房 的 基 本 类 型 三、污水泵房（ 一 ） 概 述 污 水 泵 房 的 基 本 类 型 三、污水泵房（ 二 ） 污 废 水 泵 房 的 工 艺 特 点 3、 机 组 与 管 道 布 置 的 特 点 机 组 与 管 道 的

20、布 置 ： 机 组 布 置 的 特 点 ； 污 水 泵 房 中 机 组 台 数 ， 一 般 不 超 过 3 4台 ； 而 且 污 水 房 都 是 从轴 向 进 水 ， 一 侧 出 水 ， 所 以 常 采 用 并 列 的 布 置 形 式 。 （ ） 适 用 于 卧 式 污 水 泵 ； （ b） 及 （ c） 适 用 于 立 式 污 水 泵 。 三、污水泵房（ 二 ） 污 废 水 泵 房 的 工 艺 特 点 3、 机 组 与 管 道 布 置 的 特 点 机 组 布 置 的 特 点 ； 为 了 减 小 集 水 池 的 容 积 ， 污 水 泵 机 组 的 “ 开 ” “ 停 ” 比 较 频 繁 。为

21、此 ， 污 水 泵 常 常 采 取 自 灌 式 工 作 。 这 时 ， 吸 水 管 上 必 须 装 设 闸 门 ，以 便 检 修 水 泵 。 但 是 ， 采 取 自 灌 式 工 作 ， 会 使 泵 房 埋 深 加 大 ， 增 加 造价 。 三、污水泵房（ 二 ） 污 废 水 泵 房 的 工 艺 特 点 3、 机 组 与 管 道 布 置 的 特 点 管 道 的 布 置 与 设 计 。 每 台 水 泵 应 设 置 一 条 单 独 的 吸 水 管 ， 这 不 仅 改 善 了 水 利 条 件 ，而 且 可 减 少 杂 质 堵 塞 管 道 的 可 能 性 。 如 果 水 泵 是 非 自 灌 式 工 作

22、的 ， 应 利 用 真 空 泵 或 水 射 器 引 水 启 动 ，而 不 允 许 在 吸 水 管 进 口 处 设 置 底 阀 ， 因 底 阀 在 污 水 中 易 被 堵 塞 ， 影 响水 泵 的 启 动 ， 且 增 加 水 头 损 失 和 电 耗 。 泵 房 内 管 道 敷 设 一 般 用 明 装 。 吸 水 管 道 常 置 于 地 面 上 ， 压 水 管由 于 泵 房 较 深 ， 多 采 用 架 空 安 装 ， 通 常 沿 墙 架 设 在 托 架 上 。 所 有 管 道应 注 意 稳 定 。 管 道 的 位 置 不 得 妨 碍 泵 房 内 的 交 通 和 检 修 工 作 。 不 允 许把 管

23、 道 装 设 在 电 气 设 备 的 上 空 。 污 水 泵 房 的 管 道 易 受 腐 蚀 。 钢 管 低 抗 腐 蚀 性 能 较 差 ， 因 此 ， 一般 应 避 免 使 用 钢 管 。 三、污水泵房（ 二 ） 污 废 水 泵 房 的 工 艺 特 点 4、 污 水 泵 房 中 的 辅 助 设 备 污 水 泵 房 的 辅 助 设 备 有 ： 格 栅 ； 格 栅 一 般 由 一 组 平 行 的 栅 条 组 成 ， 斜 置 于 泵 房 集 水 池 的 进 口 处 。其 倾 斜 角 度 为 45 75 。 格 栅 后 应 设 置 工 作 后 ， 工 作 后 一 般 应 高 出格 栅 上 游 最 高

24、 水 位 0.5m。 水 位 控 制 器 ； 为 适 应 污 水 泵 房 水 泵 开 停 频 繁 的 特 点 ， 往 往 采 用 自 动 控 制 机 组运 行 。 自 动 控 制 机 组 自 动 停 车 的 信 号 ， 通 常 是 由 水 位 控 制 器 发 出 的 。 计 量 设 备 ； 由 于 污 水 中 含 有 机 械 杂 质 ， 其 计 量 设 备 应 考 虑 被 堵 塞 的 问 题 。 三、污水泵房（ 二 ） 污 废 水 泵 房 的 工 艺 特 点 4、 污 水 泵 房 中 的 辅 助 设 备 引 水 装 置 污 水 泵 房 一 般 设 计 成 自 灌 式 ， 无 需 引 水 装 置

25、 ， 当 水 泵 为 非 自 灌工 作 时 ， 采 用 真 空 泵 或 水 射 器 抽 气 引 水 ， 也 可 采 用 密 封 水 箱 注 水 。 当采 用 真 空 泵 引 水 时 ， 在 真 空 泵 与 污 水 泵 之 间 应 设 置 气 水 分 离 箱 ， 以 免污 水 和 杂 质 进 入 真 空 泵 内 。 反 冲 洗 装 置 污 水 中 所 含 杂 质 ， 往 往 部 分 的 沉 淀 在 集 水 坑 内 ， 时 间 长 了 ， 腐化 发 臭 ， 甚 至 堵 塞 集 水 坑 ， 影 响 水 泵 的 正 常 吸 水 。 为 了 松 动 集 水 坑 内 的 沉 渣 ， 在 坑 内 设 置 压

26、 力 冲 洗 管 。 一 般 从 水 泵压 水 管 上 接 出 一 根 直 径 为 50 100mm的 支 管 深 入 集 水 坑 中 ， 定 期 将 沉渣 冲 起 ， 由 水 泵 抽 走 。 也 可 在 集 水 池 间 设 置 一 自 来 水 龙 头 ， 作 为 冲 洗水 源 。 三、污水泵房（ 二 ） 污 废 水 泵 房 的 工 艺 特 点 4、 污 水 泵 房 中 的 辅 助 设 备 排 水 设 备 当 水 泵 为 非 自 灌 式 时 ， 机 器 间 高 于 集 水 池 。 机 器 间 的 污 水 能 自流 汇 入 集 水 池 ， 可 用 管 道 把 机 器 间 的 集 水 坑 与 集

27、水 池 连 接 起 来 ， 其 上装 设 闸 门 ， 排 集 水 坑 污 水 时 ， 将 闸 门 开 启 ， 污 水 排 放 完 毕 ， 即 将 闸 门关 闭 ， 以 免 集 水 池 中 臭 气 逸 入 机 器 间 内 。 当 吸 水 管 能 形 成 真 空 时 ， 也可 在 水 泵 吸 水 口 附 近 （ 管 径 最 小 处 ） 接 出 一 根 小 管 深 入 集 水 坑 ， 水 泵在 低 水 位 工 作 时 ， 将 坑 中 污 水 抽 走 。 采 暖 与 通 风 设 施 集 水 池 一 般 不 需 要 采 暖 设 备 ， 因 为 集 水 池 较 深 ， 热 量 不 易 散 失 ，且 污 水

28、 温 度 通 常 不 低 于 10 20 ， 机 器 间 如 必 须 采 暖 时 ， 一 般 采 用火 炉 ， 也 可 采 用 暖 气 设 施 。 污 水 泵 房 的 集 水 池 通 常 利 用 通 风 管 道 自 然 通 风 ， 在 屋 顶 设 置 风帽 。 机 器 间 一 般 只 在 屋 顶 设 置 风 帽 ， 进 行 自 然 通 风 。 只 有 在 炎 热 地 区 ，机 组 台 数 较 多 或 功 率 很 大 ， 自 然 通 风 不 满 足 要 求 时 ， 才 采 用 机 械 通 风 。 三、污水泵房（ 二 ） 污 废 水 泵 房 的 工 艺 特 点 4、 污 水 泵 房 中 的 辅 助 设 备 起 重 设 备 起 重 量 在 0.5t以 内 时 ， 设 置 移 动 三 脚 架 或 手 动 单 梁 吊 车 ， 也 有在 集 水 池 和 机 器 间 的 顶 板 上 预 留 吊 钩 。 起 重 量 在 0.5 2.0t时 ， 设 置手 动 单 梁 吊 车 ； 起 重 量 超 过 2.0t， 设 置 手 动 桥 式 吊 车 。