污水潜水泵选型方法

1.结构紧凑、占地面积小。潜水泵由于潜入液下工作,因此可直接安装于污水池内,无需建造专门的泵房用来安装泵及机,可以节省大量的土地及基建费用。

2. 连续运转时间长。潜水泵由于泵和电机同轴,轴短,转动部件重量轻,因此轴承上承受的载荷(径向)相对较小,寿命比一般泵要长得多。

3.安装维修方便。小型的潜水泵可以自由安装,大型的潜水泵一般都配有自动藕合装置可以进行自动安装,安装及维修相当方便。

4.不存在汽蚀破坏及灌引水等问题。特别是后一点给操作人员带来了很大的方便。

5.振动噪声小,电机温升低,对环境无污染。

潜水泵一般用于常温清水，水中不溶性固体杂质的含量不超过0.1％，粒度不大于0。2mm，PH值在6.5--8范围内。

污水泵一般用于常温浆液，PH值在6--8之间，液体的固形物的容积比在2％一下，泵头为开式流道，不会因固体颗粒和纤维性杂物的吸入而堵塞，所以也称无堵塞污水污物电泵。

潜水泵是深井提水的重要设备。使用时整个机组潜入水中工作。把地下水提取到地表，是生活用水、矿山抢险、工业冷却、农田灌溉、海水提升、轮船调载，还可用于喷泉景观，热水潜水泵用于温泉洗浴，还可适用于从深井中提取地下水，也可用于河流、水库、水渠等提水工程。主

要用于农田灌溉及高山区人畜用水，亦可供中央空调冷却、热泵机组、冷泵机组、城市、工厂、铁路、矿山、工地排水使用。一般流量可以达到(5m3~650m3)每小时、扬程可达到10-550米。

引言

水泵是污水处理工程中必不可少的设备之一，其作用是将相对高程较低的污水提升至后续相对高程较高的处理单元，为污水处理的顺利进行提供足够的动力。水泵选型是否正确对整个系统的稳定性，投资和运行的经济性、运行效果的合理性都有着重大的影响。

1 影响水泵选型的因素

1.1 水泵安装现场的环境

通常在污水处理中所采用的水泵分为两种，一种安装于污水外，称为离心泵即干式泵，另一种直接安装在污水中，称为潜水泵。两种泵各有其优缺点，需根据不同的场合进行选择。

离心泵运行时，叶轮的叶片高速旋转产生离心力，将介质输送到高压端出口，并在吸入口形成负压吸入介质以此循环。由于其安装于污水外，运行时只有水泵的吸水管和叶轮淹没在污水中，能够保持设备的干燥，避免泵体受污染，方便后续的管理、养护及维修。但是由于其构造关系，如果水泵中没有水就无法进行介质的输送，且极易损伤叶轮和泵体导致设备损坏。

潜水泵的工作原理也是利用离心力，但由于泵体安装于水池内，运行时水泵及管件均淹没在水中，不存在进水管灌水及水泵吸程的问题，水池的有效容积会更大，其缺点是设备浸入污水中会受到腐蚀，养护管理及维修较为麻烦。

当污水处理厂占地面积不大，对水泵的安装环境无特殊要求，建议采用潜水泵；若水池深度超出水泵吸程，则必须采用潜水泵。当污水处理厂的占地足够大，且客户要求水泵安装于水池外，可以考虑采用离心泵。当水泵必须置于液体外，且启动液面低于水泵叶轮淹没水位时，必须选用带引水辅助设备的离心泵或自吸泵。

1.2 水泵输送的介质

污水处理中涉及到的污水种类繁多，有人们日常生活排放的生活污水，有工业生产中排放的生产废水，且不同行业排放的工业废水特性也各不相同，只有选择合适的水泵，污水处理工程的运行才能稳定和有效。

根据输送介质中所含杂质的多少可将水泵分为清水泵和污水泵两种。清水泵对输送介质的清洁度要求较高，一般要求介质中固体体积含量不超过0.1%，粒度不大于0.2mm，否则极易堵塞水泵，对泵体、叶轮造成损坏。污水泵的结构原理同清水泵一样，但进行了一些内部构造的更改，如加大水泵流道、增大叶轮间隙、取消叶轮护圈、增加锯齿片等，因此可以输送含杂质较多的介质。

针对各类污水选择水泵的原则如下：

1）对于清洁度较高，物理化学性质类似于清水的污水，如清洗废水、含油废水等，建议采用清水泵进行输送；

2）对于含有大量杂质（如较大固体颗粒、各种纤维）的污水，如生活污水、纺织业废水、造纸业废水等，必须选择污水泵来作业。

3）对于有腐蚀性的或高温的污水，必须有针对地选用特殊材质的耐腐蚀泵，如塑料、不锈钢等材质制造的水泵，否则泵体容易被腐蚀，使整个系统的运行受到影响。

1.3 水泵具体型号的选择

在选择水泵的具体型号前，首先需要根据具体的设计参数计算出所需水泵的流量和扬程，然后根据实际水泵的特性曲线进行比较和选择。

1.3.1 水泵流量的计算

与大型泵站相比，污水处理工程由于排水总量有限，且一般均设有较大的污水调节池，水泵的运行流量较为稳定。根据工程设计水量和设计水泵数量，即可计算出单台水泵的设计流量。

Q=Q总

n（m3/h）Q-单台水泵设计流量（m3/h）；

Q总-工程平均小时流量（m3/h）；

n-水泵台数（台）。

对于小流量的工程一般采用2台水泵，1用1备；对于大流量的工程可采用3台水泵，2用1备，运行时2台水泵同时运行，若使用中的水泵出现故障则更换备用水泵，故障水泵可拆下进行维修，这样备用水泵的投资比1用1备要更经济。采用多台水泵时应尽量选用同型号水泵，方便维护管理。

1.3.2 水泵扬程的计算

水泵总扬程由水泵吸水高度、扬水高度及管路水头损失三方面决定，一旦水泵流量、管径及管道布置确定，水泵设计扬程就可确定。

H≥h1+h2+h3+h4（m）H-水泵总扬程（m）；

h1-吸水管水头损失（m），一般包括吸水喇叭口、90°弯头、直线段、阀门，渐缩管等；

h2-出水管水头损失（m），一般包括渐扩管、止回阀、阀门、短管、90度弯头（或三通）、直线段等；

h3-集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差（m）；

h4-安全水头（m），估算扬程时可按0.5m~1.0m计；详细计算时应慎用，以免工况点偏移。

下面分别为不同安装高度水泵扬程的计算示意图

图1水泵扬程计算示意图

对于污水处理工程而言，水泵的主要作用是提升高程而不是长距离送水，输水管路一般不长，沿程阻力损失可忽略不计，水头损失只需计算局部阻力损失即可。

1.3.3 比较选择

通常水泵的制造商会针对其生产的每一款水泵提供如图2所示的H-Q曲线和-Q曲线。其中H-Q曲线为水泵的高程-流量特性曲线，-Q曲线为水泵的效率-流量曲线。针对每个不同的工程，计算得出实际所需要的水泵的高程为Hc，流量为Qc，在上图中显示为一个具体的坐标点（Qc，Hc）。

选取水泵的原则如下：

1）选取的水泵的H-Q曲线必须同时满足流量和扬程的要求。理想状态是（Qc，Hc）能落在曲线上，但实际工程中这种情况很少，此时必须在保证流量的前提下，让水泵工况点扬程略高于设计扬程，从H-Q曲线图上看也即所选择的水泵的H-Q曲线需要略高于工程需求点（Qc，Hc）。

2）一般水泵的工况点不会是水泵的最高效率点，但要求工况点应靠近水泵的最高效率点，以保证水泵的运行效率。从η-Q曲线图上显示为Qc位于η-Q曲线的波峰位置附近。同时，由于水泵在运行过程中，水池中的水位是变化的，水泵或者水泵组在这个范围内变化时都应处于高效区。

2 结论

本文从污水处理中水泵的选型出发，介绍了各类常用水泵的特点和使用要求，以及选择水泵型号需要考虑的关键点，供工程技术人员参考

1、两种泵的使用工艺不同

潜水泵适合一些特殊地工艺要求，比如泄漏、流体介质特殊等，价格较贵。

污水泵一般用于调节，也有开关量的，比如：风机盘管末端。

2、两种泵的开关形式不同

潜水泵通过线圈驱动，只能开或关，开关时动作时间短。

污水泵的驱动一般是用电机，开或关动作完成需要一定的时间模拟量的，可以做调节。

3、两种泵的工作性质不同

潜水泵一般流通系数很小，而且工作压力差很小。比如一般25口径的潜水泵流通系数比15口径的电动球阀小很多。潜水泵的驱动是通过电磁线圈，比较容易被电压冲击损坏。相当于开关的作用，就是开和关2个作用。污水泵的驱动一般是用电机，比较耐电压冲击。潜水泵是快开和快关的，一般用在小流量和小压力，要求开关频率大的地方污水泵反之。

污水泵阀的开度可以控制，状态有开、关、半开半关，可以控制管道中介质的流量而潜水泵达不到这个要求。

潜水泵一般断电可以复位，

污水泵要这样的功能需要加复位装置。

1.卧式泵

要求的安装精度比立式泵低，同时也便于检修，但一般在启动前要进行排气充水，要求泵房有较大的平面尺寸，适用于水源水位变幅不大的场合。

2.立式泵

要求泵房的平面尺寸较小，水泵叶轮浸没于水下，启动方便，电动机安装在上层，有利于散热、采光、防潮、通风，适用于水源水位变幅较大的场合。

3.潜水泵

潜水排污泵是一种泵与电机连体，并同时潜入液下工作的泵类产品，它结构简单，使用方便，与一般卧式泵或立式污水泵相比，潜水排污泵明显具有以下几个方面的优点：

①结构紧凑、占地面积小。潜水排污泵由于潜入液面下工作，因此可直接安装于污水池内，无需建造专门的泵房用来安装泵及电机，可以节省用地及基建费用。

②安装维修方便。小型的潜水排污泵可以自由安装，大型的潜水排污泵一般都配有自动藕合装置可以进行自动安装。自动耦合装置是潜水泵的一种常用安装方式，池底固定耦合架，竖直安装两根导杆，可以方便的将泵提起放下，而不用在池底安装泵，泵的出口能和排出管自动锁紧安装，维修方便。

③连续运转时间长。潜水排污泵由于泵和电机同轴，轴短，转动部件重量轻，因此轴承上承受的载荷相对较小。

污水提升泵站是城市污水处理厂的关键工序，对整个污水处理厂的正常运行和运行成本起着重要作用。以污水处理厂为例，介绍了污水提升泵站的工艺原理及调试运行。

城市污水处理就是利用各种设施设备和工艺技术，将污水中所含的污染物质从水中分离去除，使有害的物质转化为无害的物质、有用的物质，水则得到净化。城市污水处理工艺按流程和处理程序划分，可分为预处理工艺，一级处理工艺，二级处理工艺，深度处理工艺和污泥处理工艺，预处理工艺通常包括格栅处理，泵房抽升和沉沙处理。泵房抽升的工作是由污水提升泵站来完成的。

一、工艺原理及主要设备设施

污水提升泵站的作用是将上游来水提升至后续处理单元所要求的高度，使污水可以靠重力流过后续建在地面上的各个处理构筑物。泵站一般由水泵，集水池和泵房组成，集水池的作用是调节来水量与抽升量之间的不平衡，避免水泵启动过于频繁。

保定市银定庄污水处理厂采用的是半地下式泵房，地下部分为集水池，容积为126m3，约为一台水泵5min的排水量。潜水泵直接安装在集水池里，共设4台，三用一备，为不堵塞型潜水泵，扬程式18.5m，流量420l/s，功率100KW，每台泵的出水管均设有止回阀，电动蝶阀和手动蝶阀；总出水管装有一套量程为5000m3/h 的电磁流量计一套，流量计前后设有手动蝶阀，另设旁道管，用于流量计检修；集水池上面装有量程为8米的超声波液位计一套，用于测量集水池的液位，系统自动时控制潜水泵的启停，房内装有控制盘用于泵和阀门的远方/就地控制转换及现场操作，房顶装有单梁悬挂式电动起重机一台，用于潜水泵的检修。

二、泵组的运行原则

泵组的运行操作应考虑以下几项原则：第一是保证来水量与抽升量一致。如来水量大于抽升量，上游又没有及时采取溢流措施，则可能淹泡格栅间，甚至使市区地势较低的下水道返水；反之，如来水量小于抽升量则有可能使泵处于干运转状态，损坏设备。第二是应保持集水池高水位运行，这样可降低泵的扬程，提高效率，在保证抽升量的前提下降低能耗。第三是潜水泵的开停次数不可过于频繁，否则损坏电机并降低使用寿命。第四是泵组内每台水泵的投运次数及时间应基本均匀，因为每台水泵的吸水口都对应着集水池内的一部分容积，如果某台泵长时间不投运，集水池内对应部分成为死区，泥沙沉积。

因为三相交流电动机起动快，起动力矩高，起动电流大大高于正常运转时所需要的电流值，有时起动电流可超过系统的容量，会给安全生产造成危害。所以，从安全角度考虑，泵组的运行还应满足以下要求：

（1）水泵要保证闭闸启动，即开泵时先开水泵，再开电动阀，停泵时，先停泵，后关电动阀。

（2）限制起动电流及电压。

（3）每台水泵要有干运转，渗漏，缺相及过载保护。

三、泵组的运行控制

保定市银定庄污水处理厂污水提升泵站的泵组的运行有三种控制方式

1、就地手动控制方式

在这种方式下，潜水泵和电动阀都由就地控制箱上控制按钮来控制其开、停。PLC系统仅对这些设备、液位、流量进行监示，而不能控制。这种方式一般只在调试或维修用。

2、PLC远程手动控制

在这种方式下，操作人员用计算机键盘或鼠标，通过PLC对潜水泵和电动阀进行开、停控制，这种控制方式仅使操作人员不用到现场就可以控制设备，它只是就地控制按钮的延伸或转移，一般用于调试或维修。

3、全自动控制方式

在这种方式下，泵组由PLC按照预先编制的程序，根据集水池的水位和通过计算机设定的工艺参数自动控制水泵的开停台数及开停顺序，维持集水池在一定的水位范围内和4台潜水泵间的工作均衡性，电动阀门和水泵电机是联动的。水泵开启后，电动阀门自动打开，停泵后，电动阀门自动关闭。

4、软起动器及保护

每台水泵的主控电路中均装有一台软启动器，它采用晶闸管（可控硅）来控制起动时的电机端电压，减少了起动冲击电流，降低了加速力矩，使水泵起动时稳定、平滑，增加了设备的使用寿命，另外软启动器具有过热、过流、过压、缺相、相位不平衡等多项保护功能。

为了保证水泵运行的安全性，每台水泵均没有干运转，渗漏和过载保护。

四、 调试

保定市银定庄污水处理厂于是1996年8月投入使用，1997年年初对自动化系统进行了调试，调试过程中发现泵站的自动运行存在以下问题。

1、 集水池液位计量程为4米，而集水池的深度约15米，致使构筑物的一半容积得不到利用，且影响水泵的工作效率。

2、 控制水泵停止的液位容差设定范围为0—150cm，偏小，导致水泵频繁启停。

3、 水泵运行的轮值时间（也叫均衡时间）为2—8小时，间隔太短，这也导致水泵的频繁启停。

4、 液位计为投入式扩散硅液位变送器，易堵塞，长期过压会导致零点漂移，甚至损坏，需经常清洗，由此打乱了泵组自动运行的连续性，且对水泵的运行安全存在威胁（因为液位计故障可能导致泵组全部投运或全部停止）。

为解决以上问题，该厂做了以下几个方面的改造

1、 液位计更换为配15米换能器的超声波液位计量程设为8米。

2、 在计算机中修改液位计的量程为8米，启动液位设定范围为0—8米，容差范围为0-300cm。

3、 在计算机中修改水泵运行的轮值时间为2—48小时。

4、 在泵站工艺值班室加装了集水池液位高、低限报警蜂鸣器。

污水提升设备设计_体化污水提升装置_污水提升泵站厂家-永嘉西普流体设备有限公司通过以上几项工作，提高了集水池的利用率，也提高了水泵的工作效率，增强了系统及水泵运行的安全性和可靠性。

五、 运行与管理

1、 正常情况下自动运行，手动时泵站必须有人值守。

2、 要保证闭闸启动，停车时先停泵，后关电动阀。

3、 当发现水泵电机电流、出水流量或声音异常时，应立即停止运行。

4、 所设定的工艺参数不得随意修改。

5、 集水池要根据具体情况定期清理。

6、 定期检查水泵干运转、温度、湿度、过载保护的自动停车和集水池液位高、低限报警功能。

7、 手动运行时备用水泵每月至少一次试车。

8、 传动部位，丝杆闸阀保持良好的润滑。

1、水中含有沙石杂质时选择用污水泵，水比较干净时可选用普通的水泵。

2、潜水泵是不能用来排污的，因为它们的叶轮构造不同。相反，污水泵是可以用来排清水的，只不过效率低些而已。它们最主要的区别是叶轮，潜水泵是闭式叶轮，污水泵为了防堵是开式叶轮。

简而言之，污水泵和清水泵的主要区别在于：叶轮和流道的设计以及其他零部件的配置都有着很大区别。

1.污水泵为了防止堵塞，以大流道设计为主，这样自然导致效率相对较低，所以扬程普遍都不高。清水泵的流道较小，间隙也较小，扬程就相对较高。

2.为了防止缠绕，污水泵的叶轮设计较之清水泵更简朴，没有挡圈却配有锯齿片，可以将布头等杂物搅碎后泵出，而清水泵的叶轮较复杂，但是工作效率会显著高出前者。

3.为了防止磨损和腐蚀，污水泵一般都采用耐磨性能较好的、耐腐蚀性能较强机械密封以及O型圈作为水泵的密封件，而清水泵则无需严格考虑。