排水泵站的基本类型及特点
排水泵站的基本类型及特点：
排水泵站的类型取决于进水管渠的埋设深度、来水流量、泵机组的型号与台数、水文地质条件以及施工方法等因素。选择排水泵站的类型应从造价、布置、施工、运行条件等方面综合考虑。下面就几种典型的排水泵站说明其优缺点及适用条件。
图1为合建式圆形排水泵站，装设卧式泵，自灌式工作。适合于中、小型排水量，泵不超过四台。圆形结构受力条件好，便于采用沉井法施工，可降低工程造价，泵启动方便，易于根据吸水井中水位实现自动操作。缺点是：机器内机组与附属设备布置较困难，当泵房很深时，工人上下不便，且电动机容易受潮。由于电动机深入地下，需考虑通风设施，以降低机器间的温度。
图1 合建式圆形排水泵站
1-排水管渠 2-集水池 3-机器间
4-压水管 5-卧式污水泵 6-格栅
若将此种类型泵站中的卧式泵改为立式离心泵(也可用轴流泵)，就可避免上述缺点。但是，立式离心泵安装技术要求较高，特别是泵房较深，传动轴甚长时，须设中间轴承及固定支架，以免泵运行时传动轴发生振荡。由于这种类型能减少泵房面积，降低工程造价，并使电气设备运行条件和工人操作条件得到改善，故在我国仍广泛采用。
图2为合建式矩形排水泵站，装设立式泵，自灌式工作。大型泵站用此种类型较合适。泵台数为四台或更多时，采用矩形机器间，在机组、管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。电气设备置于上层，不易受潮，工人操作管理条件良好。缺点是建造费用高。当土质差，地下水位高时，因不利施工，不宜采用。
图2 合建式矩形排水泵站
1-排水管渠 2-集水池 3-机器间 4-压水管
5-立式污水管 6-立式电动机 7-格栅
图3为分建式排水泵站。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是合理的。将一定深度的集水池单独修建，施工上相对容易些。为了减小机器间的地下部分深度，应尽量利用泵的吸水能力，以提高机器间标高。但是，应注意泵的允许吸上真空高度不要利用到极限，以免泵站投人运行后吸水发生困难。因为在设计当中对施工时可能发生的种种与设计不符情况和运动后管道积垢、泵磨损、电源频率降低等情况都无法事先准确估计，所以适当留有余地是必要的。
图3 分建式圆形排水泵站
1-排水管渠 2-集水池 3-机器间 4-压水管
5-水泵机组 7-格栅
分建式泵站的主要优点是，结构上处理比合建式简单，施工较方便，机器间没有污水渗透和被污水淹没的危险。它的大缺点是要抽真空启动，为了满足排水泵站来水的不均匀，启动泵较频繁，给运行操作带来困难。
合建式排水泵站当机器间中泵轴线标高高于集水池中水位时(即机器间与集水池的底板不在同一标高时)，泵也要采用抽真空启动。这种类型适应于土质坚硬，施工困难的条件，为了减少挖方量而不得不将机器间抬高。在运行方面，它的缺点同分建式一样。实际工程中采用较少。
图4所示为螺旋泵站布置。污水由来水管，进入螺旋泵的水槽内，带动螺旋泵的电动机及有关的电气设备设于机器间3内，污水经螺旋泵提升后进人出水渠5，在渠道起端设置格栅4。
图4 螺旋泵站布置
1-来水管 2-螺旋泵 3-机器间 4-格栅 5-出水渠
采用螺旋泵抽水可以不设集水池，不建地下式或半地下式泵房，节约土建投资。螺旋泵抽水不需要封闭的管道，因此水头损失较小，电耗较省。
由于螺旋泵螺旋部分是敞开的，维护与检修方便，运行时不需看管，便于实行遥控和在无人看管的泵站中使用，还可以直接安装在下水道内提升污水。
螺旋泵可以提升破布、罐头盒、石头、杂草、塑料袋以及废瓶子等任何能进入泵叶片之间的固体物。因此，泵前可不必设置格栅。格栅设于泵后，在地面以上，便于安装、检修与清除。
使用螺旋泵时，可完全取消通常其他类型污水泵配用的吸水喇叭管、底阀、进水和出水闸阀等配件和设备。
螺旋泵还有一些其他泵所没有的特殊功能：例如用在提升活性污泥和含油污水时，由于其转速慢，所以不会打碎污泥颗粒和矾花。用于沉淀池排泥，能使沉淀污泥起一定的浓缩作用。
但是，螺旋泵也有其本身的缺点：受机械加工条件的限制，泵轴不能太粗太长，所以扬程较低，一般为3～6m，国外介绍可达12m。因此，不适用于高扬程、出水水位变化大或出水为压力管的场合。在需要较大扬程的地方，往往采用二级或多级抽升的布置方式。它和其他泵不同，是斜装的，由于体积大，占地面积也大，耗钢材也较多。此外，螺旋泵在敞开布置的情况下，泵运行时，由于污水被搅动而有臭气逸出。
随着各种国产潜水泵质量的不断提高，越来越多的新建或改建的排水泵站都采用了各种形式的潜水泵，包括排水用潜水轴流泵、潜水混流泵、潜水离心泵等，其大的优点是不需要专门的机器间，将潜水泵直接置于集水井中，但对潜水泵尤其是潜水电机的质量要求较高。
图5所示为潜水泵站布置，将集水井与机器间合建，使用潜水电泵，将潜水泵机组1直接置于集水井2中，甚至可以采用开放式泵房，不需上部结构和固定吊车，机组结构紧凑，泵直接吸水，出水经泵出口从原水管口排出。
图5 潜水泵排水泵站
在工程实践中，排水泵站的类型是多种多样的。例如：合建式泵站，集水池采用半圆形，机器间为矩形；合建椭圆形泵站；集水池露天或加盖；泵站地下部分为圆形钢筋混凝土结构，地上部分用矩形砖砌体等等。究竟采取何种类型，应根据具体情况，经多方案技术经济比较后决定。根据我国设计和运行经验，凡泵台数不多于四台的污水泵站和三台或三台以下的雨水泵站，其地下部分结构采用圆形为经济，其地面以上构筑物的形式，必须与周围建筑物相适应。当泵台数超过上述数量时，地下及地上部分都可采用矩形或由矩形组合成的多边形；地下部分有时为了发挥圆形结构比较经济和便于沉井施工的优点，也可以采取将集水池和机器间分开为两个构筑物的布置方式，或者将泵分设在两个地下的圆形构筑物内，地上部分可以处理为矩形或腰圆形。这种布置适用于流量较大的雨水泵站或合流泵站。对于抽送会产生易燃易爆和有毒气体的污水泵站，必须设计为单独的建筑物，并应采用相应的防护措施。