Принципы проектирования канализационных насосных станций. Исходные данные для расчета. Выбор и компоновка оборудования

Канализационные Н.С сооружают в тех случаях, когда рельеф местности не позволяет отводить бытовые и производственные сточные воды, атмосферные воды и осадки (ил) самотеком к месту очистки.

Место расположения и число н.с в общей схеме канализационной сети выбирают с учетом планировочных, санитарных, гидрологических, топографических условий местности на основании технико-экономического сравнения всех вариантов.

Наиболее целесообразно К.Н.С размещать на свободных территориях вблизи промпредприятий (исключая пищевые), складских помещений или на зеленых массивах. На застроенной территории города станции следует располагать в глубине квартала и устраивать аварийные выпуски в ливневую сеть.

По санитарным условиям н.с. располагают в отдельных зданиях на расстоянии не менее 20-30м от жилых и общественных зданий. При отсутствии свободной территории это расстояние может быть уменьшено по согласованию с органами Гос. Сан. Надзора. По периметру территории н.с необходимо устраивать защитную зеленую зону шириной не менее 10м. При размещении н.с. у жилых зданий следует учитывать этажность застройки, розу ветров и производительность станции.

В зоне затопления паводковыми водами н.с необходимо располагать так, чтобы отметка порога входа была не менее чем на 0,5 м выше расчетного максимального горизонта паводковых вод.

Н.с следует располагать так, чтобы они размещались на пересечении минимуму двух встречных самотечных коллекторов одинакового заложения. Это значительно удешевляет стоимость строительства как коллекторов, так и н.с, но несколько увеличивает длину напорного трубопровода.

Место расположения н.с, перекачивающие сточные воды на очистные сооружения, выбирают на основании сравнения различных вариантов. При расположении н.с. на очистных сооружениях отпадает необходимость в строительстве отдельных вспомогательно-производственных помещений. Станцию можно использовать как для перекачки уплотненного активного ила, дренажных вод иловых площадок, осадка из первичных отстойников. Приемный резервуар можно использовать для опорожнения отстойников. Во многих случаях отпадает необходимость в строительстве служебных и некоторых бытовых помещений. Однако, в том случае увеличивается длина и заглубление главного канализационного коллектора и главной н.с. При расположении н.с у канализуемого объекта строительная стоимость напорных водоводов увеличивается, возрастает расход электроэнергии и, следовательно, возрастают эксплуатационные расходы, но отпадает необходимость в строительстве дорогостоящего самотечного коллектора.

Классификация К.Н.С. По роду перекачиваемой жидкости К.Н.С делятся на 4-е группы: для перекачки бытовых сточных вод; производственных сточных вод; атмосферных вод; осадков.

Н.с первой группы находятся на канализационной сети. В зависимости от места расположения в общей схеме канализации города и выполняемых функций станции могут быть:

-районными, перекачивающими сточные воды от отдельных районов канализуемой территории из лежащих ниже коллекторов в лежащие выше;

-главными, перекачивающими сточную жидкость, отводимую со всей канализуемой территории на очистные сооружения.

К устройству н.с. второй группы предъявляется целый ряд специфических требований в зависимости от рода перекачиваемой сточной жидкости. Например, агрессивность сточной жидкости по отношению к бетону, чугуну, стали требует защиты резервуаров от разрушения, применения специальных насосов и устройств для периодической промывки установок чистой водой.

Станции третьей группы сооружают на сети дождевой канализации в тех случаях, когда нельзя отвести атмосферные воды самотеком к месту сброса.

Н.с четвертой группы находятся в составе сооружений очистки сточной жидкости и обработки осадка. Такие станции служат для перекачивания осадка из первичных отстойников в метантенки, сброженного осадка из метантенков на сооружения по обработке осадка, уплотненного активного ила в метентенки, активного ила из вторичных отстойников в регенератор активного ила или в аэротенки, песка из песколовок. Кроме того, их сооружают для повышения напора в осадкопроводах большой протяженности (транзитные н.с.).

Насосные агрегаты для перекачивания активного и избыточного активного ила, как правило, устанавливают в одном машинном зале и объединяют с воздуходувной станцией. Только на очень крупных станциях н.с для перекачивания активного ила сооружают отдельно.

Н.с. также классифицируются следующим образом:

-по расположению приемного резервуара и помещения решеток относительно машинного зала – станции с раздельным расположением резервуара и совмещенные;

-по расположению насосных агрегатов относительно поверхности земли – станции незаглубленные (до 4м), полузаглубленные (до 7м) и шахтного типа (свыше 8м);

-в зависимости типа установленных насосных агрегатов – станции с горизонтальными, вертикальными или осевыми насосами;

-по системе управления агрегатами – станции с ручным управлением, полуавтоматизированные, автоматизированные с местным диспетчерским пунктом и автоматизированные с телеуправлением (управление насосными агрегатами осуществляется с помощью средств телемеханики).

К.Н.С., как правило, сооружают в самых низких точках территории канализуемого объекта, вблизи водоемов, иногда на заболоченной пойме реки, т.е. на участках, для которых характерно высокое стояние грунтовых вод, наличие плывунов и слабых грунтов. В этих условиях целесообразно строить станции опускным способом: наиболее удобная форма здания – ж/б – ый стакан. Для станции шахтного типа даже при благоприятных гидрогеологических условиях такая форма здания станции оказывается наиболее выгодной и по конструктивным соображениям.

На н.с. большой подачи приемным резервуарам придают форму распределительного канала, имеющего достаточную длину и глубину для размещения в нем всасывающих труб всех насосных агрегатов и минимального заглубления входных воронок.

Приемный резервуар, имеющий достаточную вместимость для накопления сточной жидкости, позволяет вести откачку более равномерно, используя оптимальную подачу насосов, несмотря на неравномерность притока сточной жидкости в течении суток. Правильно определенная вместимость приемного резервуара позволяет максимально использовать установленные насосные агрегаты и повысить КПД н.с.

Резервуар, совмещенный с н.с., должен быть отделен от машинного зала глухой воздухо- и водонепроницаемой стеной с тщательно выполненной гидроизоляцией торкретбетоном. В местах прохода трубопроводов через стенки резервуара устанавливают сальниковые устройства.

Наивысший уровень воды в приемном резервуаре принимают равным отметке лотка подводящего коллектора во избежании подпора воды и отложении осадка в коллекторе.

В помещении приемного резервуара н.с. сточная жидкость освобождается от отбросов с помощью решеток, устанавливаемых в подводящих каналах. Отбросы задерживаемые на решетках, снимаются механическими граблями или вручную, измельчаются в дробилках и спускаются в подводящий канал до места установки.

Для предохранения насосов от засорения перед ними устанавливают решетки с шириной прозоров, принимаемых в зависимости от типоразмера насоса.

Изменение ширины прозора в решетках резко сказывается на количестве отбросов, задерживаемых на решетке.

Расположение насосных агрегатов. На К.Н.С. можно применять те же схемы расположения насосных агрегатов, которые применяются при проектировании водопроводных н.с. Наиболее рационально применять однорядную схему с параллельным расположением агрегатов в ряду и с расположением осей насосов перпендикулярно стене, отделяющий приемный резервуар от машинного зала. Так как для сточной воды применяют динамические насосы консольного типа, при однорядном расположении насосных агрегатов можно прокладывать всасывающие трубопроводы прямолинейно. Такая схема расположения насосных агрегатов имеет следующие приемущества:

-прямолинейная трассировка всасывающего трубопровода уменьшает число фасонных частей и, следовательно, гидравлическое сопротивление во всасывающем трубопроводе;

-небольшая требуемая ширина здания облегчает и упрощает строительные конструкции и конструкции подъемных механизмов;

-создаются более равномерные гидравлические условия работы насосных агрегатов;

-упрощенный отвод воды.

На К.Н.С. всасывающие трубопроводы, как правило, подводят отдельно к каждому насосу даже при раздельном расположении приемного резервуара и машинного зала. Устройство самостоятельной всасывающей линии для каждого насоса улучшает гидравлические условия работы насоса на всасывании, исключает влияние соседних насосов и значительно упрощает систему коммуникаций.