Канализационная насосная станция (КНС) применяется на объектах, где есть система водоснабжения, но отвод сточных вод самотёком невозможен.
Разберёмся, какие элементы входят в состав такой станции, какую роль они выполняют и какие задачи позволяют решать.
Назначение и принцип работы КНС
Основная функция канализационной насосной станции — транспортировка сточных вод от объекта к канализационному коллектору. К таким стокам относятся:
- производственные и технические воды;
- хозяйственно-бытовые стоки;
- ливневые воды, которые могут содержать частицы грунта и глины;
- фекальные отходы из санитарных узлов.
Насосы в составе КНС выполняют не только функцию перекачки. Они также снижают риск засоров в трубопроводах, измельчают твёрдые включения и тем самым защищают более сложные элементы системы, например оборудование очистных сооружений. Кроме того, работа насосов способствует равномерному распределению примесей в жидкости, что делает состав стоков более однородным.
Если приток воды резко увеличивается (например, во время сильных дождей) насосная станция помогает стабилизировать систему: она выравнивает поток и предотвращает перегрузку. Для повышения надёжности на станции предусматривают резервные насосы. Они могут включаться автоматически или запускаться оператором вручную при необходимости.
Основные элементы канализационной насосной станции
Любая КНС включает несколько ключевых компонентов:
Приёмный резервуар
Это ёмкость из стали, железобетона или пластика, куда поступают сточные воды из различных источников. В некоторых случаях резервуар позволяет частично разделять жидкую и твёрдую фазы стока и может оснащаться системой самоочистки.
Насосное оборудование
Чаще всего используются погружные насосы, устанавливаемые в нижней части резервуара. Их включение и отключение происходит по сигналам датчиков уровня, например, поплавковых или аналоговых.
Напорные трубопроводы.
По этим трубам сточные воды подаются из резервуара в коллектор или другое канализационное сооружение. В системе обязательно устанавливаются обратные клапаны, чтобы предотвратить обратный поток жидкости после остановки насосов.
Именно насосы считаются ключевым элементом станции. Их производительность, напор и мощность подбираются с учётом возможного увеличения нагрузки, например при расширении предприятия или строительстве новых производственных участков.
Для обслуживания трубопровода без остановки всей станции на магистралях устанавливают запорную арматуру — задвижки. Для защиты системы от крупного мусора на входных трубах могут монтироваться специальные контейнеры или решётки, задерживающие камни, пластик и другие посторонние предметы.
Вентиляция насосной станции
В некоторых случаях КНС оборудуют системой вентиляции. Она выполняет несколько важных функций:
- удаляет опасные газы, например сероводород;
- поддерживает оптимальный микроклимат в помещении;
- предотвращает образование конденсата и коррозии.
Интенсивность воздухообмена рассчитывается с учетом мощности станции, объёма стоков и их характеристик. В вентиляционную систему могут входить воздухонагнетатели, фильтры, воздухозаборники и воздуховоды.
Стоит отметить, что конструкция канализационной станции может существенно различаться. КНС устанавливают вертикально или горизонтально, оснащают погружными либо самовсасывающими насосами, а запорная арматура может располагаться как внутри станции, так и за её пределами. Выбор конкретного решения зависит от особенностей объекта и параметров перекачиваемой среды.
Автоматизация работы КНС
Работа насосной станции может осуществляться в двух режимах: автоматическом и ручном. На практике чаще используется автоматический режим.
Автоматический режим
В автономной системе управление насосами осуществляется блоками автоматики, которые получают сигналы от датчиков уровня и передают команды электроприводам. Алгоритм работы довольно прост и основан на выполнении заданных условий. Например:
- если уровень жидкости в резервуаре поднимается до установленного значения (например, до 80 % объёма), включается основной насос;
- при снижении уровня до заданной отметки насос автоматически отключается;
- если приток воды превышает производительность работающих насосов, система переходит в режим повышенной нагрузки и подключает резервные агрегаты;
- при достижении критического уровня автоматика подаёт сигнал оператору и запускает все насосы на максимальной мощности.
Важно учитывать, что частая работа оборудования в аварийных режимах ускоряет износ насосных агрегатов.
Ручное управление
Ручной режим применяется значительно реже. Обычно его используют при наладке оборудования, проведении ремонтных работ или во время аварийных ситуаций. В этом случае автоматическое управление отключается, а все операции (включение и остановка насосов, открытие и закрытие клапанов или задвижек) выполняются оператором с панели управления. Такой режим удобен для проверки работы оборудования, но для постоянной эксплуатации практически не применяется.
Подбор оборудования для КНС
Проектирование канализационной насосной станции начинается с определения расчётного объема сточных вод и необходимого напора насосов.
После оценки объёма стоков специалисты переходят к проектированию и выбору оборудования. При этом учитываются:
- характеристики перекачиваемой среды: плотность, содержание твёрдых примесей, химическая активность, наличие газов;
- необходимость установки защитных решёток на входных трубах;
- расчётное энергопотребление системы;
- класс термостойкости электродвигателя (например, класс H допускает работу при температуре до +180 °C);
- тип насосов ;
- предполагаемые расходы на эксплуатацию и обслуживание.
Как правило, оборудование подбирают так, чтобы рабочая производительность системы была примерно на 20–25 % выше номинальной. Такой запас мощности позволяет снизить износ техники и продлить срок её службы.
Любая канализационная насосная станция состоит из приёмного резервуара, насосного оборудования и трубопроводов, по которым транспортируются сточные воды. Конфигурация станции, размещение оборудования, датчиков и труб зависит от конкретных задач и условий эксплуатации.
Проектирование КНС — сложный инженерный процесс, требующий точных расчетов. Специалисты «РДЭ Инжиниринг» помогают подобрать оборудование, а также выполнить монтаж и настройку системы в формате «под ключ».