Водоснабжение и канализация

Насосы. Насосные станции

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Насосные станции для перекачивания атмосферных вод. Атмосферные воды по дождевой канализационной сети поступают в водоем, как правило, самотеком. Однако в некоторых случаях приходится их перекачивать. При перекачивании дождевых вод большое значение имеет правильное определение регулирующей вместимости уравнительных резервуаров или прудов. Приток атмосферных вод регулируется временным сбросом части пиковых расходов в резервуары или пруды-накопители, опорожняемые во время и после прекращения дождя. Регулирующие резервуары (пруды) позволяют уменьшить диаметры напорных труб, подачу насосной станции, а следовательно, и мощность устанавливаемых насосов. Резервуары могут быть закрытыми или открытыми в виде прудов-накопителей. По возможности следует использовать естественные пруды, не являющиеся источниками водоснабжения и не используемые для массового купания.

Определение вместимости и расположения регулирующего резервуара на канализационной дождевой сети производится на основании технико-экономического сравнения вариантов (сравнивают стоимости регулирующего резервуара, напорного трубопровода, насосной станции, эксплуатационные расходы).

В соответствии с требованиями СНиП регулирующую вместимость резервуара (пруда), м3 определяют по формуле. Выбор регулирующей вместимости резервуара и подачи насосной станции удобно производить по треугольному графику. Графически расчетный расход Qp можно выразить следующим образом. В момент начала дождя *р = 0 и Qp = 0 (точка А), затем расход Qp увеличивается и при /р = /кр достигает своего максимального значения (ордината БГ). К этому времени к расчетному сечению (к насосной станции) притекает вода со всего бассейна. Наклонная линия АБ представляет собой нарастание расходов. По окончании дождя вода будет стекать по подводящему коллектору до тех пор, пока не стечет от самой удаленной точки бассейна канали-зования до насосной станции, т. е. в течение времени /кр. Наклонная линия БВ представляет собой убывание расходов.

Насосные станции, перекачивающие атмосферные воды, работают непродолжительный период времени и, если принять большое Q„c, то установленное мощное оборудование и проложенные трубопроводы больших диаметров будут использоваться непроизводительно. На основании технико-экономического расчета можно найти оптимальное решение.

К устройству зданий насосных станций, перекачивающих атмосферные воды, предъявляют те же требования, что и к устройству зданий канализационных насосных станций.

Так как регулирующим приемным резервуаром является пруд или другой резервуар, то в помещении насосной станции предусматривается устройство только машинного зала и аванкамеры для размещения всасывающих воронок насосов. Для защиты насосных агрегатов от крупных загрязнений, поступающих в дождевую канализационную сеть с потоками дождевых или талых вод, рекомендуется на входных окнах аванкамер устанавливать сороудержи-вающие решетки с прозорами 50 мм, которые применяют для перекрытия входных окон водоприемника.

Принимая во внимание, что насосные станции, перекачивающие атмосферные воды, работают незначительное время в течение года, их следует, как правило, проектировать автоматизированными с телеуправлением с диспетчерского пункта канализационного участка.

При выборе насосного оборудования следует стремиться к установке минимального числа рабочих насосов. Обычно приток дождевых вод к насосной станции весьма значителен, а требуемый напор небольшой. В силу этих обстоятельств на насосных станциях рекомендуется устанавливать осевые или крупные водопроводные насосы (типа Д) и только под залив. Резервные насосы на таких станциях не устанавливают, за исключением отдельных случаев при соответствующем технико-экономическом обосновании. Ремонт и профилактический осмотр насосов производят в зимний период или в сухой сезон.

Насосные станции для перекачивания осадка из первичных отстойников и уплотненного активного ила. Насосные станции, перекачивающие свежий осадок из первичных отстойников в метантенки или в другие сооружения обработки осадка, устраивают в виде насосных установок, а также отдельных насосных станций. Установки располагают в общем технологическом помещении цеха, например в камере управления первичными отстойниками. В этом случае приемные резервуары не устраивают. Осадок из отстойника по выпускному трубопроводу поступает непосредственно во всасывающий трубопровод насосов. При сооружении станций очистки сточных вод насосные станции для перекачивания сырого осадка из первичных отстойников в метантенки часто проектируют отдельно. Здание насосной станции в этом случае состоит из двух отделений — резервуара и машинного зала.

В зависимости от схемы расположения отдельных сооружений очистки   сточных   вод   и   их   взаимного высотного расположения насосная станция для перекачивания сырого осадка из первичных отстойников может быть объединена с насосной станцией для перекачивания уплотненного активного ила. В зависимости от требуемой подачи уплотненный активный ил можно перекачивать насосами для сырого осадка или установить дополнительные насосы. Приемный резервуар сырого осадка можно использовать для приема уплотненного активного ила. При таком решении значительно сокращаются эксплуатационные расходы и капитальные вложения.

Объем осадка, осаждаемого в первичных отстойниках, и объем избыточного активного ила принимают по проекту станции очистки сточных вод.

При отсутствии этих данных для ориентировочного расчета насосной станции определяют:

объем осадка в первичных отстойниках — по эффекту осветления сточной жидкости (30—60%) и норме сухого вещества на одного жителя в сутки [65 г/(чел-сут)]; влажность осадка 94—96% (в среднем расчетную влажность осадка можно принять 95%);

объем избыточного активного ила — в зависимости от степени очистки сточной жидкости и его влажности;

влажность избыточного активного ила, выпускаемого из вторичных отстойников, составляет 99,2—99,5%, а на сооружения обработки осадка он должен быть подан с влажностью не более 95% (для уменьшения влажности ил уплотняют в илоуплот-нителях).

На станциях очистки сточных вод пропускной способностью по воде до 50 тыс.м3/сут рекомендуется выгружать осадок из первичных отстойников один раз в смену, поочередно из каждого отстойника. В отдельных случаях, иа очень малых станциях очистки сточных вод осадок следует выгружать 1 раз в 2 су т.

Вместимость приемного резервуара насосной станции, перекачивающей свежий осадок, определяют по объему осадка, выходящего из первичных отстойников за одни выпуск. Кроме того, следует учитывать возможность использования резервуара как дозирующего устройства для загрузки метантенков и накопителя воды для промывки напорных трубопроводов или илопроводов. Минимальная вместимость приемного резервуара принимается из расчета 15-минутной непрерывной работы наибольшего иасоса, установленного на насосной станции. Вместимость регулирующей емкости может быть уменьшена при непрерывной выгрузке осадка из первичных отстойников и откачивании его насосами. При этом неравномерность поступления осадка в примеиый резервуар насосной станции принимают аналогично неравномерности притока сточных вод с коэффициентом неравномерности 1,5.

Рассмотрим пример определения объема свежего осадка, осаждаемого в первичных отстойниках, и нзбыточного уплотненного активного ила, а также расчет необходимого насосного оборудования для станции, перекачивающей осадок и ил в метантенкн Насосная станция сооружается на станции биологической очистки сточных вод пропускной способностью  (по Воде)  26 000 м3/сут.

Насосная станция перекачивает осадок первичных отстойников и уплотненный активный ил вторичных отстойников очистных сооружений городской канализации.

Осадок из четырех первичных отстойников выпускают 1  раз в смену, всего 12 выгрузок в сутки, т е. через каждые 2 ч, а уплотненный избыточный активный ил — 2 раза в смену из каждого нлоуплотнителя, всего 2-2-3= 12 выгрузок в сутки, т. е. также через каждые 2 ч.

Иловые приемные резервуары устраивают как отдельно стоящими, так и совмещенными с помещением машинного зала. На насосной станции совмещенного типа приемный резервуар должен быть отделен от машинного зала глухой водонепроницаемой стеной.

По технологии перекачивания осадков и илов ие требуется их механическая очистка перед поступлением в насос, поэтому отпадает необходимость в устройстве помещения решеток и дробилок. В связи с этим приемный резервуар может быть выполнен подземного типа. Для спуска в резервуар устраивают люк, а в стенку резервуара устанавливают ходовые скобы.

Приемный резервуар, запроектированный как дозирующая емкость, состоит из двух отделений, соединенных перепускной трубой с установленной на ией задвижкой или шиберным затвором. Уклон дна резервуара к приямку принимают не менее 0,15—0,20.

Для предотвращения осаждения и уплотнения осадка в резервуаре необходимо предусмотреть перемешивание осадка, а также запроектировать подводящую сеть для промывания резервуара и трубопроводов. Трубопроводы промывают осветленной сточной жидкостью или водой из поверхностного водоема. Трубопровод промывной воды и подводящий трубопровод от отстойников к приемному резервуару желательно прокладывать в машинном зале. Такое размещение труб улучшает эксплуатацию насосной станции, а также позволяет обслуживающему персоналу регулировать наполнение резервуара и подачу промывной воды.

Иловый резервуар должен быть оборудован вытяжной вентиляцией с однократным обменом эрздуха в час.

Насосы в машинном зале размещают по однорядной схеме с параллельным расположением осей агрегатов в ряду и устанавливают их только под залив. Установка насосов на допустимой геометрической высоте всасывания разрешается только при соответствующем технико-экономическом обосновании. При проектировании всасывающих и напорных трубопроводов следует предусмотреть возможность последовательного включения двух насосов для увеличения создаваемого ими напора при промывании трубопроводов и пуска насосов после длительной остановки. При размещении насосов необходимо соблюдать те же требования, что и при проектировании канализационных станций, перекачивающих сточные воды.

При транспортировании осадка на большие расстояния сооружаются промежуточные насосные станции. На промежуточных насосных станциях приемные резервуары можно не устраивать. Но если насосная станция расположена в пониженной точке трассы напорного трубопровода, устройство их может оказаться целесообразным. В этом случае очень удобно опорожнять трубопровод от осадка во время ремонта или прочистки на участке от задвижки до насосной станции.