【摘要】本節(jié)主要講解內(nèi)容有：①集水池容積計(jì)算；②集水池設(shè)計(jì)最高、最低水位；③集水池注意事項(xiàng)；④水泵選擇；⑤出水設(shè)施。其中集水池部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容是重點(diǎn)內(nèi)容，需要大家著重掌握。

01、集水池容積計(jì)算

根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》5.3.1條規(guī)定，集水池的容積，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)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(jī)組為自動控制時(shí)，每小時(shí)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(jì)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(jì)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(jì)算公式，對于不同的控制形式時(shí)有不同的計(jì)算方法，整體分為人工控制和自動控制兩種方式。

①當(dāng)為人工控制時(shí)的集水池容積計(jì)算公式：V=TQ，其中Q為設(shè)計(jì)流量，T（停留時(shí)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(shí)T≥5min，雨水泵站（合流泵站）時(shí)T≥30s。

②當(dāng)為自動控制時(shí)的集水池容積計(jì)算公式：

泵站一級工作時(shí)

泵站二級工作時(shí)

V——集水池容積（立方米）；

Q0——泵站一級工作時(shí)泵的出水量（立方米每小時(shí)）；

Q1、Q2——泵站分級工作時(shí)，一級與二級工作泵的出水量（立方米每小時(shí)）；

n——泵每小時(shí)的啟動次數(shù)，n=6。

02、集水池設(shè)計(jì)最高、最低水位

根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)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(jì)最高水位，應(yīng)與進(jìn)水管管頂相平，當(dāng)設(shè)計(jì)進(jìn)水管道為壓力管道時(shí)集水池的設(shè)計(jì)最高水位可高于進(jìn)水管管頂，但不得使管道上游地面冒水。

《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》5.3.5條規(guī)定，污水泵站集水池的設(shè)計(jì)最高水位，應(yīng)按進(jìn)水管充滿度計(jì)算。

《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》5.3.6條規(guī)定，集水池的設(shè)計(jì)最低水位，應(yīng)滿足所選進(jìn)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(xiàng)

關(guān)于集水池的注意事項(xiàng)，《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中5.3.7規(guī)定：泵房應(yīng)采用正向進(jìn)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(jìn)水是使水流順暢，流速均勻的主要條件。側(cè)向進(jìn)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(yùn)行不利，故應(yīng)避免。由于進(jìn)水條件對泵房運(yùn)行極為重要，必要時(shí)，15立每秒以上泵站宜通過水力模型試驗(yàn)確定進(jìn)水布置方式；5~15立每秒泵站宜通過數(shù)學(xué)模型計(jì)算確定進(jìn)水布置方式。

《室外排水設(shè)計(jì)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(bào)有關(guān)部門批準(zhǔn)。

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(hù)環(huán)境，規(guī)定設(shè)置事故排出口應(yīng)報(bào)有關(guān)部門批準(zhǔn)。

《室外排水設(shè)計(jì)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(jì)規(guī)范》5.4.1規(guī)定，水泵的選擇應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)流量和所需揚(yáng)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(dāng)水量變化很大時(shí)，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(dāng)工作泵（注意是工作泵）臺數(shù)不大于4臺時(shí)，備用泵宜為1臺。工作泵臺數(shù)不小于5臺時(shí)，備用泵宜為2臺，潛水泵房備用泵為2臺時(shí)，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(jì)規(guī)范》5.4.2規(guī)定，選用的水泵宜在滿足設(shè)計(jì)揚(yáng)程時(shí)在高效區(qū)運(yùn)行，在最高工作揚(yáng)程與最低工作揚(yáng)程的整個工作范圍內(nèi)應(yīng)能安全穩(wěn)定運(yùn)行，2臺以上水泵并聯(lián)運(yùn)行合用一根出水管時(shí)，應(yīng)根據(jù)水泵特性曲線和管路工作特性曲線驗(yàn)算單臺水泵工況，使之符合設(shè)計(jì)要求。

兩臺相同水泵的并聯(lián)運(yùn)行

從上圖可以看出，兩臺相同水泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)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(yùn)行，流量也不滿足兩倍的關(guān)系。并聯(lián)運(yùn)行時(shí)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(shí)中，兩臺水泵并聯(lián)運(yùn)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(yùn)行時(shí)可以認(rèn)為不降效，但是大于2臺時(shí)依然要考慮降效。

05、出水設(shè)施

《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》5.5.1條規(guī)定，當(dāng)2臺或2臺以上水泵合用一根出水管時(shí)，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(dāng)污水泵出水管與壓力管或壓力井相連時(shí)，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(yùn)時(shí)，防止出水管的水流倒灌，或水泵發(fā)生鼓掌時(shí)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(diǎn)在于水泵集水池設(shè)計(jì)，包括集水池水位、容積計(jì)算方法和原則部分，需要重點(diǎn)掌握，其余部分內(nèi)容基本為知識題中考察，可以適當(dāng)簡略看看?？偨Y(jié)本節(jié)內(nèi)容，主要有以下幾點(diǎn)。

1.集水池容積計(jì)算（污水5min、雨水、合流30s）；

2.集水池設(shè)計(jì)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(yùn)行不考慮降效；

5.水泵的出水設(shè)施。

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