排水泵站的基本類型及特點
排水泵站的基本類型及特點：
排水泵站的類型取決于進水管渠的埋設深度、來水流量、泵機組的型號與臺數、水文地質條件以及施工方法等因素。選擇排水泵站的類型應從造價、布置、施工、運行條件等方面綜合考慮。下面就幾種典型的排水泵站說明其優缺點及適用條件。
圖1為合建式圓形排水泵站，裝設臥式泵，自灌式工作。適合于中、小型排水量，泵不超過四臺。圓形結構受力條件好，便于采用沉井法施工，可降低工程造價，泵啟動方便，易于根據吸水井中水位實現自動操作。缺點是：機器內機組與附屬設備布置較困難，當泵房很深時，工人上下不便，且電動機容易受潮。由于電動機深入地下，需考慮通風設施，以降低機器間的溫度。
圖1 合建式圓形排水泵站
1-排水管渠 2-集水池 3-機器間
4-壓水管 5-臥式污水泵 6-格柵
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要求較高，特別是泵房較深，傳動軸甚長時，須設中間軸承及固定支架，以免泵運行時傳動軸發生振蕩。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。
圖2為合建式矩形排水泵站，裝設立式泵，自灌式工作。大型泵站用此種類型較合適。泵臺數為四臺或更多時，采用矩形機器間，在機組、管道和附屬設備的布置方面較為方便，啟動操作簡單，易于實現自動化。電氣設備置于上層，不易受潮，工人操作管理條件良好。缺點是建造費用高。當土質差，地下水位高時，因不利施工，不宜采用。
圖2 合建式矩形排水泵站
1-排水管渠 2-集水池 3-機器間 4-壓水管
5-立式污水管 6-立式電動機 7-格柵
圖3為分建式排水泵站。當土質差、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。為了減小機器間的地下部分深度，應盡量利用泵的吸水能力，以提高機器間標高。但是，應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生困難。因為在設計當中對施工時可能發生的種種與設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確估計，所以適當留有余地是必要的。
圖3 分建式圓形排水泵站
1-排水管渠 2-集水池 3-機器間 4-壓水管
5-水泵機組 7-格柵
分建式泵站的主要優點是，結構上處理比合建式簡單，施工較方便，機器間沒有污水滲透和被污水淹沒的危險。它的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。
合建式排水泵站當機器間中泵軸線標高高于集水池中水位時(即機器間與集水池的底板不在同一標高時)，泵也要采用抽真空啟動。這種類型適應于土質堅硬，施工困難的條件，為了減少挖方量而不得不將機器間抬高。在運行方面，它的缺點同分建式一樣。實際工程中采用較少。
圖4所示為螺旋泵站布置。污水由來水管，進入螺旋泵的水槽內，帶動螺旋泵的電動機及有關的電氣設備設于機器間3內，污水經螺旋泵提升后進人出水渠5，在渠道起端設置格柵4。
圖4 螺旋泵站布置
1-來水管 2-螺旋泵 3-機器間 4-格柵 5-出水渠
采用螺旋泵抽水可以不設集水池，不建地下式或半地下式泵房，節約土建投資。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提升污水。
螺旋泵可以提升破布、罐頭盒、石頭、雜草、塑料袋以及廢瓶子等任何能進入泵葉片之間的固體物。因此，泵前可不必設置格柵。格柵設于泵后，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、進水和出水閘閥等配件和設備。
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。
隨著各種國產潛水泵質量的不斷提高，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，其大的優點是不需要專門的機器間，將潛水泵直接置于集水井中，但對潛水泵尤其是潛水電機的質量要求較高。
圖5所示為潛水泵站布置，將集水井與機器間合建，使用潛水電泵，將潛水泵機組1直接置于集水井2中，甚至可以采用開放式泵房，不需上部結構和固定吊車，機組結構緊湊，泵直接吸水，出水經泵出口從原水管口排出。
圖5 潛水泵排水泵站
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構，地上部分用矩形磚砌體等等。究竟采取何種類型，應根據具體情況，經多方案技術經濟比較后決定。根據我國設計和運行經驗，凡泵臺數不多于四臺的污水泵站和三臺或三臺以下的雨水泵站，其地下部分結構采用圓形為經濟，其地面以上構筑物的形式，必須與周圍建筑物相適應。當泵臺數超過上述數量時，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揮圓形結構比較經濟和便于沉井施工的優點，也可以采取將集水池和機器間分開為兩個構筑物的布置方式，或者將泵分設在兩個地下的圓形構筑物內，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。對于抽送會產生易燃易爆和有毒氣體的污水泵站，必須設計為單獨的建筑物，并應采用相應的防護措施。