污水处理工程中水泵的选型
在污水处理工程中，水泵是整个系统中最为基础和关键的一环，能够直接影响到整个系统的处理能力、稳定性和经济性等。本文从水泵型号的选择入手，介绍了各类水泵的特点以及选型所需要注意的问题，对工程人员的设计工作有指导性意义。
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
首先、根据需要的污水泵的流量。
流量就是一个小时需要处理多少污水。
其次、确定所需污水泵的扬程。
扬程就是需要输送多高，比如说20米、30米等等。
第三、根据污水是什么性质，是偏酸还是偏碱。
知道了污水的性质才能准确的确认污水泵的材质需要什么。
第四、清楚所需污水泵的特性，潜水式、自吸式或者管道式。
以上几点就是对污水泵选型时的依据，根据这几点便能选出适合的污水泵。
(2)在排污泵有排水量调节过程中，能按照生活排水量的大小时流量来进行选择。排污泵的扬程可以按照提升的高度与管道损失来确定。
(3)能根据用户所需的输送污水量和水质以及污水池来进行设置，合理确定潜水排污泵的流量与扬程来决定泵的型号。
(4)在选择时应该了解潜水排污泵的正常使用条件下的平均工作时间、轴承寿命、电机寿命、机械密封的使用寿命等。
(5)潜水排污泵假如用来输送含有腐蚀性的废水时泵体应该选择不锈钢耐腐蚀的材质。
潜水排污泵适用范围比较广泛，特别适用于化粪池、鱼塘等场合来使用。
污水泵型号种类型号根据使用工况及安装方式分为灒水污水泵、长杄式液下污水泵、管道式污水泵或者自吸式污水泵，潜水污水还分为带搅匀功能的污水泵和带切割功能的污水泵。
一、潜水污水泵型号种类大全概述
WQ污水潜污泵
1、WQ型潜水污水泵
潜水污水泵主要为了满足不想建设泵房的用户而设计,小型的潜水污水泵只需要把管道连接上污水泵潜入水里电源通电之后启动潜水污水泵就能达到抽水的效果,适应输送各种含有颗粒杂质的污水
(QW，WQ)型无堵塞潜水排污泵
2、自动搅匀功能潜水污水泵
如果沉淀物较多选用自动搅匀排污泵效果更佳，它能把泵周围的沉淀物给搅匀起来然后再输送走，提高了潜水污水泵的排污能力,比如输送工地的废水用该系列.
产品特别明显,建筑工地积水里面含泥量较大水池底部沉淀物较多不通过搅匀泵很难把水池底部的污水抽吸干净,注:如果泥浆含量较大建议选用剩余污泥泵才能胜任。
3、带切割功能潜水污水泵
另一种是带切割功能的污水泵产品,取代了一般的潜水排污泵输送化粪池或者污水里面含有布条手套的介质时容易堵塞的弊端,而潜水泵切割泵具有完全能把各
类手套及布条切碎输送走的功能,所以输送的介质里面含有各类纤维时不能选用普通的污水泵型号而应该选用潜水切割泵效果更好。
三、管道式污水泵型号种类大全概述
管道式污水泵主要是安装与地面的一种无堵塞污水泵产品,管道式污水泵型号参数其实和潜水污水泵型号参数几乎完全一样,该系列产品适应用于液位比泵高的工况。
如果液位比泵低我们建议选用zW自吸排污泵更合适管道式污水泵型号参数可以参照上面的潜水污水泵型号参数。
GW型管道污水泵
四、自吸式污水泵型号种类大全概述
自吸式污水泵主要适应与需要把泵安装在地面,而液位又比较低的工况环境使用,比如用于工厂的污水处理及排放,通常污水都是汇集到一个比地面低的水池
如果担心使用潜水污水泵以后检修维护交麻烦又不想选用潜水污水泵那么比较合适的泵类就是自吸式污水泵类产品,自吸式污水泵根据结构形式分为带联轴器式自吸污水
泵和直联式自吸排污泵产品,两种污水泵型号参数均一样只是区别在于直联式占地面积相对较小一点。
化工项目中，泵浦的合理选型对于物料的成功输送以及装置长期运行的稳定性与可靠性具有至关重要的意义，在选择污水处理污水泵时要通过对氢化工作液输送泵操作工况的分析，确定自吸泵的性能参数及工艺要求。在满足工艺要求的基础上，综合考虑设备布置，管道布置等各方面的影响，来确定污水处理污水泵的具体型号。
1、输送介质的物理化学性能
影响泵的性能、材料和结构。包括：介质特性（如腐蚀性、磨蚀性、毒性等）、固体颗粒含量及颗粒大小、密度、黏度、汽化压力等。
2、选型参数
流量、扬程、温度、装置汽蚀余量、操作状态。
3、现场条件
泵的安装位置、环境温度、相对湿度、大气压力、大气腐蚀状况及危险区域划分等级等。
4、轴功率与效率
轴功率：泵在运行时原动机传递到泵转轴上的功率称为轴功率，用P表示，单位为kw。单位时间内通过泵的流体所获得的功率称为有效功率，用Pe表示。泵的效率为有效功率与轴功率之比，即η=Pe/P。
效率：泵的效率与泵本身的设计水平、机械加工水平等有关，效率的高低直接影响能耗，同时泵有各自的效率区间，选型时需要落在这个区间，以降低能耗。
5、转速
泵轴每分钟的转速，称为转速，用n表示，单位为r/min。转速一般与电机的标准转速对应，可通过变频器对电机转速进行调整，水泵性能曲线也对应变化。在实际流量扬程变化时，通过变频来调节可以达到很好的节能效果。
WQ型潜水排污泵的选型方法及注意事项
1、生活污水的排放在选用潜水排污泵时它的流量应按生活排水设计秒流量选定；当有排水
量调节时，可按生活排水小时流量选定。
2、消防电梯集水池内排水泵流量不小于10L/s。
3、潜水排污泵的扬程按提升高度、管道损失计算确定后，再附加一定的自由水头。自由水头宜采用0.02～0.03MPa。吸水管和出水管流速不应小于0.7m/s，并不宜大于2.0m/s。
4、公共建筑内应以每个生活排水集水池为单元设置一台备用泵，平时宜交互运行。
5、 地下室、设备机房、车库冲洗地面的排水，如有两台及两台以上排污泵时可不设备用泵。当集水池无法设事故排水管时，排污泵应有不间断的动力供应；当能关闭排 水进水管时，可不设不间断动力供应，但应设置报警装置。 当山东中煤集团排污泵提升带有较大杂质的污、废水时，不同集水池内的潜水排污泵出水管不应合并排出；当提升一般废水时，可按实际情况考虑不同集水池的潜水排污泵出水管合并排 出。
6、两台或两台以上的排污泵共用一条出水管时，应在每台潜水排污泵出水管上装设阀门和止回阀。单台排污泵排水有可能产生倒灌时，应设止回阀。不允许压力排水管与建筑内重力排水管合并排出。
7、当QW排污泵提升含有大块杂物时，潜水排污泵宜带有粉碎装置；当提升含较多纤维物污水时，宜采用大通道潜水排污泵。
8、当QW排污泵电机功率大于等于7.5kW或出水口管径大于等于DN100时 ymhy1，可采用水泵固定自耦装置；当潜水排污泵电机功率小于7.5kW或出水口管径小于DN100时，可设软管移动式安装
9、污水集水池采用潜水排污泵排水时，应设潜水排污泵固定自耦装置，方便潜水排污泵检修。
10、无堵塞潜水排污泵应能自动启停和现场手动启停。多台无堵塞潜水排污泵可并联交替运行，也可分段投入运行。
一、水泵选型列出基本数据：
1、介质的特性：介质名称、比重、粘度、腐蚀性、毒性等。
2、介质中所含固体的颗粒直径、含量多少。
3、介质温度：(℃)
4、所需要的流量 一般工业用泵在工艺流程中可以忽略管道系统中的泄漏量，但必须考虑工艺变化时对流量的影响。农业用泵如果是采用明渠输水，还必须考虑渗漏及蒸发量。
5、压力：吸水池压力，排水池压力，管道系统中的压力降(扬程损失)。
6、管道系统数据(管径、长度、管道附件种类及数目，吸水池至压水池的几何标高等)。
7、泵的材质与密封形式
8、根据流量、扬程选择泵的合适使用范围与结构
9、根据安装场所选择泵的形式(立式、卧式、传动形式)
10、根据动力源供应，选择驱动动力
11、根据用途选择泵的结构(清水泵、污水泵等)
二、水泵选型之流量扬程、流量的确定：
1、如果生产工艺中已给出最小、正常、最大流量，应按最大流量考虑。
2、如果生产工艺中只给出正常流量，应考虑留有一定的余量。对于ns>100的大流量低扬程泵，流量余量取5%，对ns<50的小流量高扬程泵，流量余量取10%，50≤ns≤100的泵，流量余量也取5%，对质量低劣和运行条件恶劣的泵，流量余量应取10%。
3、如果基本数据只给重量流量，应换算成体积流量。
耗电量又如此之高。因此水泵能否高效正常运行成为直接影响污水处理厂的污水处理效率和运行成本的重要因素。
水泵的选型要求
国内污水处理厂的实际生产运行中，水泵往往不能高效运转，能耗较大，并且其控制方式比较落后。由于工业污水水质复杂，对水泵的要求更加严格，总结工业污水处理行业对水泵的优化选型的要求如下：
1)合理确定工程的流量q和扬程h值，水泵的运行工作点要严格控制在高效区范围内。
2)应使多年平均扬程下的装置保持高效率和低运用费。
3)在校核最高扬程下，水泵仍然可以保证能正常高效工作。
4)水泵电动机能够承受长期满负荷运行。为了达到最大限度地保护电动机，即使在偶然的不正常运行情况下，电缆损坏且电动机仍在水下，电缆进口也不会有湿汽进入电动机和接盒。
水泵的应用
污水处理厂常用的水泵有离心泵、螺杆泵、隔膜计量泵及螺旋泵等，下面是几种污水处理厂常用的水泵的特点及使用场合：
(1)pw型卧式离心泵此水
泵的效率在50%左右，可输送80℃以下含有纤维或其他悬浮物的废水，此泵比较适合用于小型污水处理厂。
(2)wl立式排污泵此水泵
效率在75%左右，可以提升温度较高和腐蚀性较强的废水，此水泵也可用于提升杂质污水或泥浆水，因此此水泵比较适合用于工业污水处理厂。
(3)zlb型立式轴流泵此水泵具有低扬程、大流量的特点，可以用于大型污水处理厂。
(4)qz系列潜水轴流泵此
水泵效率在75%——83%左右，具有低扬程、大流量、安装简单且可不设泵房的特点，所以此水泵可用于提升回流污泥。
(5)qw系列潜水排污泵此水泵效率为70%——85%，可输送60℃以下、ph值在4——10的工业废水，此泵可用于提升杂质污水泥浆水，此泵也比较适合用于工业污水处理厂。
(6)qh系列潜水排污泵此泵具有高扬程、大流量的优点，适用于大型污水处理厂。
(7)螺旋泵具有低电耗此泵优势低扬程、效率较高，可以用作提升回流污泥。
(8)螺杆泵具有低流量此泵具有高扬程的特点，可以作为加药或输送浓度黏度较大的污泥。
(9)隔膜泵柱塞泵具有低流量此泵具有高扬程的特点，可以作为加药或者输送小流量的污泥。
工业污水处理厂对于水泵的选择
首先，要加强泵的优化选型工作其次，结合变频调速、优化组合和污水源热泵等先进且高效的节能技术对泵类设备进行节能技术改造,
从而达到节能降耗的目的最后，还要考虑泵的耐腐蚀和抗酸碱性能，因为工业污水的水质复杂，具有悬浮物含量高、酸碱性强等特色。
