Канализационные насосные станции обеспечивают подачу сточных вод на очистные сооружения, если рельеф местности не позволяет отводить эти воды самотёком. Применение КНС позволяет также избежать большого заглубления самотёчных 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 промышленных и вод является устройство небольших комплектных канализационных насосных станций (ККНС), выполненных из современных прочных материалов в том числе из стеклопластика.

Комплектные канализационные насосные станции ЭКОВОД производства компании «ЭКОВОДСТРОЙТЕХ», представляют собой компактную и готовую к монтажу инженерную конструкцию из армированного стекловолокном полистирола, нанесённого по технологии машинной намотки, диаметром от 0,6 до 5,0 метров, вертикального или горизонтального. 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 самотёком невозможна. В КНС размещается насосное и вспомогательное оборудование: погружные насосы, запорно-регулировочная арматура, надёжная система управления, площадка для технического обслуживания и вентиляция.

КНС выпускается без надземного здания, но по желанию заказчика, на заводе можно разработать и изготовить металлические сборные павильоны (блок-боксы) из лёгких конструкций, в которох будут размещены: щит управления, вентиляционные и подъемно-транспортные устройства для эксплуатации и ремонта.

Ёмкости из армированного стекловолокном полистирола 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!!!

Расчёт КНС производится специалистами компании ЭКОВОД в соответствии с заполненным техническим заданием Заказчика.

Корпус и днище КНС выполняется из армированных стекловолокном полиэфирных смол. Горловина станции оборудована решёткой безопасности и закрыта крышкой. Во внутреннюю часть ёмкости через стенку выведена гильза для трубопровода подачи стоков. Напротив самотёчного 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 ЭКОВОДСТРОЙТЕХ комплектуются от 1 до 10-и (при необходимости и более) насосных агрегатов «погружной/сухой» установки производства компаний Grundfos (Дания), Flygt (Швеция), и других мировых производителей. Насосы крепят 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 идёт 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 нососными 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:

1. Большая себестоимость строительно-монтажных работ, сопровождаемая большим числом специальных мероприятий по обеспечению строительного цикла;

2. Невозможность обеспечения, для достижения требуемой водонепроницаемости конструкций, процесса непрерывности бетонирования конструкций или необходимость обеспечения герметичности стыков в сборных элементах, что в совокупности не обеспечивает 100% гарантии качества;

3. Необходимость в специальных дополнительных решениях по гидроизоляции, выполнение которых резко увеличивает стоимость сооружения и требует постоянного мониторинга состояния гидроизоляции;

4. 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;

5. В большинстве случаев станции из железобетона экономически оправданы при строительстве насосных станций диаметром более 3,0 м и глубиной больше 8,0 м.

6. 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.

Физико-механические хароктеристики стеклопластика

Стеклопластик представляет собой композиционный материал, состоящий на 70% из стеклянных волокон, связанных между собой полиэфирными смолами. Связующее вещество придаёт 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 + 100°С), что позволяет использовать его как в за­крытых помещениях, так и на открытом воздухе. Стеклопластик — практически вечный материал, он не гни­гниёт и не ржавеет, практически не стареет (в отличие от пластиков), не боится агрессивных жидкостей.

 

Основные свойства стеклопластика

1. 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 чёрных и цветных металлов, и в два раза меньше, чем у дюралюминия.

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

3. 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.

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

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

6. Теплоизоляционные свойства. Стеклопластик относится к материалам с низкой теплопроводностью.

7. 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 твёрдых 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 нососной станции

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

Режим № 1 (нормальная работа):

Сточные воды по самотёчному коллектору поступают в КНС. Происходит её наполнение до уровня срабатывания поплавка включения одного из насосов. В нормальном режиме насос откачивает поступившую воду, и отключается, когда она спадёт до уровня срабатывания поплавка общего отключения насосов.

Режим № 2 (нормальная работа/пиковая нагрузка):

Сточные воды по самотёчному коллектору поступаю в ККНС. Происходит её наполнение до уровня срабатывания поплавка включения одного из насосов. Если этот насос не справляется с объёмом 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 спадёт до уровня срабатывания поплавка общего отключения насосов.

Режим № 3 (нормальная работа/пиковая нагрузка/экстренная ситуация):

Сточные воды по самотёчному коллектору поступают в ККНС. Происходит её наполнение до уровня срабатывания поплавка включения одного из насосов. Если этот насос не справляется с объёмом 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 ёмкости до уровня срабатывания поплавка подачи аварийного сигнала.

При срабатывании этого поплавка происходит следующее:

• подаётся дублирующий сигнал на повторное включение обоих насосов,
• подаётся 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.

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 подъёма насосов до крышки КНС. Подъём насосов осуществляется либо вручную, либо с помощью подъёмных механизмов.

Панель управления служит для контроля, управления и защиты насосов, использующихся в системах канализации, дренажа и водоснабжения. На панели могут быть установлены: термоподогрев, амперметры, счётчик 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 землёй и воспрепятствования подъёму на поверхность в результате возникающей в воде выталкивающей силы. Если уровень грунтовых вод находится вровень с поверхностью земли, то сила выталкивания равна объёму 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 подъём ёмкости 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 землёй. 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 краёв 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 300 мм, постоянно их уплотняя. Плотность обратной засыпки должна быть не менее 1500 кг/м³. Когда обратная засыпка дойдёт до фитингов труб, осуществляются необходимые соединения, уплотняются трубы и продолжается заполнение котлована слоями по 300 мм до проектного уровня.

Если ККНС устанавливается в зоне озеленения, необходимо­ходимо 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 самотёчным 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; объёмом 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.