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
污水处理厂中水泵的耗电量约占全厂总用电量的35%左右。水泵作为污水处理设备之一，
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。
下面就来为大家讲解一下泵都有那些磨损件，如何去维护保养好一台水泵。
易损件是水泵最脆弱的地方，在使用、维修和保养等过程中，需要对易损件进行特别照顾。那么一台泵，他的易损件有哪些?要注意些什么?
一.水泵泵壳一般都是铸铁件，它受机械力或热应力的作用易出现裂纹。当水泵在工作中因受汽蚀作用的冲击或在冬季没有放掉泵壳内积水而受冰冻时也易破裂，如损坏较重不能修理时应更换新泵壳。
二.水泵泵轴一般为碳钢件，但由于制造质量、使用或安装等原因也易损坏。泵轴可能出现裂纹、弯曲、轴颈磨损、螺纹损坏等，也可能出现断裂事故。如损坏严重不能修理时，应更换新轴。
三.叶轮是水泵的重要工作部件，为铸铁制成。由于制造质量和使用等原因也易损坏。叶轮可能会出现裂纹，因汽蚀作用表面形成窝眼或穿孔，长期被冲磨使叶片变薄或偏磨，甚至被杂物击碎。有些缺陷可以修复有些缺陷不能修复，即应更换新叶轮。
四.滑动轴承的轴瓦是铜氏锡合金铸成的，耐磨性很差，是最易磨损和烧坏的易损件之一，轴瓦一般都可以修复，也可更换新件。滚动轴承一般平均使用寿命为5000小时，但安装不当，使用时间长或保养不良，也易磨损或毁坏。滚动轴承除其中的个别零件可以调换新的外，一般均要更换整体件。
五.口环也称减漏或减磨环，它是水泵中最容易磨损的零件之一。磨损后可以修理也可以更换新的。当更换新减漏环时，其内径应按叶轮入口外径来配置。如叶轮进水口外径磨损，可进行车削加工，以消除沟痕和椭圆，然后再配置内径缩小的减漏环，叶轮进水口外径一般可车削三次。
六.填料用久后会变硬而失去弹性，会使水泵漏气、漏水，一般应更换新填料。
七.水泵油封是橡胶制品，易磨损和老化，一般都要更换新件。
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。
