Канализационные насосные станции

       Канализационные насосные станции обеспечивают подачу сточных вод на очистные сооружения, если рельеф местности не позволяет отводить эти воды самотеком. Применение КНС позволяет также избежать большого заглубления самотечных коллекторов.

КОМПЛЕКТНЫЕ КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ

       Строительство канализационных насосных станций из сборного железобетона за последнее время резко сократилось. В условиях плотной городской застройки масштабные земляные работы довольно трудны и дороги. Применение обычных методов строительства канализационных насосных станций (КНС) постепенно становится проблемным. Наиболее оптимальным решением для обеспечения перекачки бытовых, ливневых и промышленных вод является устройство небольших комплектных канализационных насосных станций (ККНС), выполненных из современных прочных материалов в том числе из стеклопластика.

    Предлагаемые Вашему вниманию комплектные канализационные насосные станции производства компании ООО «ЭКОВОДСТРОЙТЕХ» (ЭКОВОД), представляют собой цилиндрическую емкость из армированного стеклопластика нанесенного по технологии машинной намотки, диаметром от 0,6 до 5,0 метров, вертикального или горизонтального типа и имеют абсолютную герметичность и высокую прочность. Высота корпуса, а, следовательно, и глубина заложения, достигает 7-10, а иногда 12 и более метров. КНС полной заводской готовности, производительностью от 1 до 100 000 м3/час применяются в системах ливневой, производственной и хозяйственно-бытовой канализации для перекачки бытовых и поверхностных сточных вод, когда транспортировка жидкости самотеком невозможна. и являются полностью подземными. В КНС размещается насосное и вспомогательное оборудование: погружные насосы, внутренние трубопроводы, арматура, напорные патрубки. Станция комплектуется панелью управления. КНС выпускается без надземного здания, но по желанию заказчика, на заводе можно разработать и изготовить металлический сборный павильон из легких конструкций, в котором будут размещены: щит управления, вентиляционные и подъемно-транспортные устройства для эксплуатации и ремонта. Емкости из армированного стеклопластика являются инженерными сооружениями, выдерживающими наружные нагрузки (давление грунта, давление грунтовых вод) и вес от установленного в них технологического оборудования. Эпоксидный и полиэфирный стеклопластик, специальные полимерные материалы и нержавеющая сталь, применяемые при изготовлении КНС, не поддаются коррозии и гниению, и этим устраняется необходимость профилактических работ по противокоррозионной защите корпуса и обеспечивается длительный срок рабочей эксплуатации сооружений - не менее 50 лет. 
Расчет КНС производится специалистами компании ЭКОВОД в соответствии с заполненным техническим заданием Заказчика.

       Корпус и днище выполняется из армированных стекловолокном полиэфирных смол. Горловина КНС оборудована решеткой безопасности и закрыта крышкой. Во внутреннюю часть емкости через стенку выведена гильза для трубопровода подачи стоков. Напротив самотечного коллектора устраивается специальная сороулавливающая корзина из нержавеющей стали, которая необходима для устранения из воды крупных механических включений, позволяя увеличить срок службы насосного оборудования.В стандартном исполнении в КНС производства ЭКОВОД устанавливается от 1 до 10 (при необходимости и более) насосных агрегатов «погружной/сухой» установки производства компаний Flygt (Швеция), Grundfos (Германия), ОДО «Взлет» (Россия) и других производителей. Насосы крепятся на напорном патрубке без болтовых соединений посредством собственного веса и скользящего захватного устройства с возможностью вертикального перемещения по направляющим. Это значительно облегчает монтаж/демонтаж и техническое обслуживание самих насосных агрегатов. Напорные патрубки насосов закреплены на усиленном металлическими пластинами основании из многослойного стеклопластика. От каждого насоса идет напорный трубопровод, на котором установлены шаровой обратный клапан и клиновая механическая задвижка. Система внутренних трубопроводов выполнена из нержавеющей стали. Для удобства обслуживания КНС оборудуются лестницей и системой вентиляции. Режим вентиляции осуществляется с помощью вентиляционных труб, выходящих на поверхность и исключающих возможность скопления газов в резервуаре. Крепление КНС к плите основания производится анкерными болтами с пластиной. КНС оборудуются кабельными вводами, транспортировочными петлями, утеплением крышки люка. Внутри КНС на специальном держателе развешиваются поплавковые датчики уровня включения/отключения насосов: поплавок общего отключения, пуска насосов и подачи аварийного сигнала. Поплавки и насосы подключены к шкафу управления. Работа насосов осуществляется в автоматическом режиме посредством сигналов от поплавковых датчиков уровня.

ПРЕИМУЩЕСТВА КОМПЛЕКТНЫХ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ ИЗ СТЕКЛОПЛАСТИКА ПЕРЕД ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫМИ НАСОСНЫМИ СТАНЦИЯМИ

       Традиционные насосные станции из монолитного или сборного железобетона, имеют ряд конструктивных недостатков, устранение которых в условиях растущих требований потребителей, резко повышает их стоимость и эксплуатационные затраты:

  • Большая себестоимость строительно-монтажных работ, сопровождаемая большим числом специальных мероприятий по обеспечению строительного цикла;
  • Необходимость в специальных дополнительных решениях по гидроизоляции, выполнение которых резко увеличивает стоимость сооружения и требует постоянного мониторинга состояния гидроизоляции
  • В случае неравномерных просадок сооружения или при внешних воздействиях, имеется риск возникновения трещин в конструкции, нарушении гидроизоляции и герметичности всей конструкции, что ведёт к дополнительным затратам у эксплуатирующей организации 
  • В большинстве случаев станции из железобетона экономически оправданы при строительстве насосных станций диаметром более 6,0 м и глубиной больше 12,0 м  

       Также канализационные насосные станции, выполненные из железобетона находятся в чрезвычайно агрессивных для них условиях эксплуатации, где скорость коррозии достигает 25-40 и более мм/год, при содержании Н2S в воздухе более 500 мг/м3. Ведущим фактором коррозии в канализационных коллекторах является биологический. Подобные станции в 67% случаев подвержены коррозионным разрушениям. В 33% случаев аварии вызваны физико-механическими воздействиями.
    Сточные воды, содержащие более 1 мг/л сульфидов, являются потенциально агрессивными с точки зрения возникновения биологического фактора - образования сероводорода в воде, его дегазации в атмосферу сооружения и последующего окисления в серную кислоту, что также сказывается на сроке службы канализационных насосных станций.

Комплектные канализационные насосные станции, выполненные из стеклопластика, в свою очередь, исключают появление перечисленных факторов риска. 

       Стеклопластик представляет собой композиционный материал, состоящий на 70% из стеклянных волокон, связанных  между собой полиэфирными смолами. Связующее вещество придает материалу монолитность, способствует эффективному использованию механических свойств стеклянного волокна и равномерному распределению усилий между волокнами, защищает волокно от химических, атмосферных и других внешних воздействий. Стеклопластик обладает высокой механической прочностью при относительно низком удельном весе, по физическим свойствам он приравнивается к легированной стали, а в отдельных случаях даже её превосходит. Стеклопластик рассчитан на широкий диапазон рабочих температур (от -50° до + 110°С), что позволяет использовать его как в закрытых помещениях, так и на открытом воздухе. Стеклопластик - практически вечный материал, он не гниет и не ржавеет, практически не стареет (в отличие от пластиков), не боится агрессивных жидкостей.

Основные свойства стеклопластика

Малый удельный вес. Удельный вес стеклопластика колеблется от 0,4 до 1,8 и в среднем составляет 1,1г/см3. Для сравнения: удельный вес стали - 7,8 г/см3, меди - 8,9 г/см3, дюралюминия -2,8 г/см3. Мы видим, что дельный вес стеклопластика в среднем в пять-шесть раз меньше, чем у черных и цветных металлов, и в два раза меньше, чем у дюралюминия.

Диэлектрические свойства. Стеклопластик является прекрасным электроизоляционным материалом при использовании как переменного, так и постоянного тока.

Высокая коррозионная стойкость. Стеклопластик как диэлектрик совершенно не подвергается электрохимической коррозии. Он обладает стойкостью к различным агрессивным средам, в том числе и к воздействию концентрированных кислот и щелочей. Для стеклопластика характерно сочетание высоких показателей стойкости к атмосферным воздействиям, водостойкости и химической стойкости.

Хороший внешний вид. Стеклопластик при изготовлении хорошо окрашивается в любой цвет и может сохранять его неограниченно долго.

Высокие механические свойства. При своем небольшом удельном весе стеклопластик обладает высокими физико-механическими характеристиками, а по своим прочностным свойствам превосходит некоторые сплавы цветных металлов и стали.

Теплоизоляционные свойства. Стеклопластик относится к материалам с низкой теплопроводностью.

        Конструкции из стеклопластика во много раз превосходят срок службы аналогичных конструкций из ПВХ, стали, алюминия. Физико-технические качества стеклопластика обеспечивают безотказную работу изделий, изготовленных из этого материала, в течение 50 лет и более, без существенных затрат на эксплуатацию.

Технологические возможности работы КНС, выполненной из стеклопластика:

  • температура перекачиваемой жидкости: до 40°С
  • плотность жидкости: максимальная 1100 кг/м2
  • размер твердых частиц: до 80% размера проходного сечения насоса.
  • рН перекачиваемой жидкости: 6-11
  • глубина погружения насоса: до 20 м.
  • температурный диапазон окружающей среды: от -25°С до +40°С

ПРИНЦИП РАБОТЫ КОМПЛЕКТНОЙ КАНАЛИЗАЦИОННОЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

       В работе комплектной канализационной насосной станции производства ЭКОВОД предусмотрены три режима:

Режим № 1 (нормальная работа):
Сточные воды по самотечному коллектору поступают в КНС. Происходит ее наполнение до уровня срабатывания поплавка включения одного из насосов. В нормальном режиме насос откачивает поступившую воду, и отключается, когда она спадет до уровня срабатывания поплавка общего отключения насосов.

Режим № 2 (нормальная работа/пиковая нагрузка):
Сточные воды по самотечному коллектору поступаю в ККНС. Происходит ее наполнение до уровня срабатывания поплавка включения одного из насосов. Если этот насос не справляется с объемом поступающей воды (пиковая нагрузка), и она доходит до уровня срабатывания поплавка включения второго агрегата, то включается в работу другой насос. В этом режиме оба насоса откачивают поступающую воду и отключаются, когда она спадет до уровня срабатывания поплавка общего отключения насосов.

Режим № 3 (нормальная работа/пиковая нагрузка/экстренная ситуация):
Сточные воды по самотечному коллектору поступают в ККНС. Происходит ее наполнение до уровня срабатывания поплавка включения одного из насосов. Если этот насос не справляется с объемом поступающей воды (пиковая нагрузка), и она доходит до уровня срабатывания поплавка включения второго агрегата, то включается в работу другой насос. Если же оба насоса не справляются с поступающей водой, или они не включились от сигналов поплавков, то происходит наполнение емкости до уровня срабатывания поплавка подачи аварийного сигнала.

При срабатывании этого поплавка происходит следующее:
 

  • подается дублирующий сигнал на повторное включение обоих насосов,
  • подается аварийный сигнал на шкаф управления.  

        В качестве аварийного сигнализатора может использоваться сигнальное устройство типа сирена или проблесковый маячок, а также их комбинация. Отключение насосов происходит, когда откачиваемая вода достигает уровня срабатывания поплавка общего отключения насосов.  

  В приложениях представлены чертежи дейcтвующих кнс с колодцами регулирования и насосным оборудованием различной производительности.

 Также включение аварийной сигнализации может произойти в случае:

  • неправильной последовательности фаз,
  • опасности затопления,
  • перегрузки,
  • перегрева (датчик РТС или термовыключатель),
  • неисправности поплавкового выключателя, электрода или реле расхода,
  • сухого хода.

       Для обслуживания и ремонта насосов, или их замены используются направляющие для подъема насосов до крышки КНС. Подъем насосов осуществляется либо вручную, либо с помощью подъемных механизмов.
     Панель управления служит для контроля, управления и защиты насосов, использующихся в системах канализации, дренажа и водоснабжения. На панели могут быть установлены: термоподогрев, амперметры, счетчик стартов, вольтметр с фазным переключателем и т.д.

ПРИНЦИПЫ МОНТАЖА КОМПЛЕКТНОЙ КАНАЛИЗАЦИОННОЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

       ККНС устанавливается на специально рассчитанную бетонную плиту с целью обеспечения фиксированного положения под землей и воспрепятствования подъему на поверхность в результате возникающей в воде выталкивающей силы. Если уровень грунтовых вод находится вровень с поверхностью земли, то сила выталкивания равна объему ККНС. ККНС крепится к плите основания при помощи установленных на одинаковом расстоянии друг от друга не поддающихся коррозии анкерных болтов с пластинами. При анкеровке ККНС необходимо учитывать все потенциальные риски, которые могут обусловить подъем емкости на поверхность (уровень грунтовых вод, сток дождевой воды, аварийные затопления, нестабильная почва и пр.) Вес плиты и тяжесть заполняющего грунта, влияющая на плиту основания, обеспечивают фиксированное положение ККНС под землей. Бетонная плита основания должна быть не менее 200 мм в толщину. Длина и ширина плиты должна превышать диаметр насосной не менее чем на 600 мм. Если грунт очень нестабилен, то лучше расширить плиту основания до краев котлована или отлить более толстую бетонную плиту.
 

       Дно котлована заполняется по всей длине резервуара горизонтальным слоем песка и гравия толщиной 300 мм. Затем на дно котлована укладывается железобетонная плита основания. ККНС устанавливается на находящуюся на дне котлована бетонную плиту. Через отверстия, расположенные во фланцевом выступе ККНС сверлятся отверстия в плите. Через эти отверстия устанавливаются анкерные болты с пластинами и происходит закрепление станции на плите   основания.
 

       После этого пространство вокруг ККНС заполняется слоями песка в 500 мм, постоянно их уплотняя. Плотность обратной засыпки должна быть не менее 1500 кг/м3. Когда обратная засыпка дойдет до фитингов труб, осуществляются необходимые соединения, уплотняются трубы и продолжается заполнение котлована слоями по 500 мм до проектного уровня.

 

         Если ККНС устанавливается в зоне озеленения, необходимо следить, чтобы люк был выше поверхности земли не менее чем на 100 мм. Это будет препятствовать нежелательному попаданию осадочных вод в насосную станцию. Подсоединение труб выполняется по заполнению котлована до подводящего коллектора. Завалка и утрамбовка грунта ниже этой отметки особенно важна. Затем в гильзу корпуса ККНС заводят трубу подводящего коллектора. Получившийся зазор между гильзой ККНС и самотечным коллектором герметизируют строительной паклей с раствором саморасширяющегося цемента (ГОСТ 110552-74).
 

       Далее продолжается обратная засыпка и уплотнение грунта до отметки напорного трубопровода. К напорному трубопроводу присоединяется напорный выход из ККНС. Обратная засыпка осуществляется равномерно вокруг ККНС мягким грунтом без включения камней, для того, чтобы исключить повреждение корпуса. На последнем этапе монтируется панель управления в предварительно выбранном для этого месте на открытом воздухе или в помещении. Затем устанавливаются и подключаются насосы, вывешиваются поплавковые регуляторы уровня. После проведения пуско-наладочных работ станция готова к работе.

ПОДБОР КОМПЛЕКТНОЙ КАНАЛИЗАЦИОННОЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

      Подбор ККНС определяется: глубиной заложения подводящего коллектора; объемом сточных вод, поступающих на ККНС; видом перекачиваемой жидкости; гидрогеологическими условиями строительства; типом устанавливаемых насосных агрегатов и способом их управления. По роду перекачиваемой жидкости насосные станции водоотведения делятся на четыре группы: для перекачивания бытовых сточных вод, атмосферных (ливневых) вод, производственных сточных вод, осадков образующихся на очистных сооружениях.
К насосным станциям перекачивающим производственные стоки, предъявляется ряд требований, учитывающих агрессивность сточной жидкости. Также необходимо производить периодические промывки станции чистой водой. Насосные станции для транспортировки осадков находятся в едином комплексе сооружений очистки сточной жидкости и обработки осадков. Они служат для перекачки сброшенного осадка и активного ила на сооружения для дальнейшей их обработки.

  

 
Смотрите также