Насосные станции систем водоотведения. Технологическое проектирование 

Содержание страницы

1. Назначение насосных станций в системах водоотведения городов и промышленных предприятий

Насосные станции систем водоотведения по назначению можно классифицировать следующим образом:

  • насосные станции для перекачки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод;
  • насосные станции для перекачки поверхностных сточных вод (дождевых, талых, поливомоечных), насосные станции для перекачки смеси поверхностных сточных вод с другими типами сточных вод (дренажными, бытовыми, производственными и т. п.);
  • насосные станции для перекачки производственных сточных вод, включая насосные станции агрессивных сточных вод;
  • насосные станции для перекачки осадков.

2. Категории надежности насосных станций в системах водоотведения

Насосные станции систем водоотведения согласно СП 31.13330 делятся на три категории по надежности их действия (далее — категории надежности) (табл. 1).

В общем случае от того, к какой категории надежности относится насосная станция, зависит количество источников электроснабжения насосной станции; количество устанавливаемых на насосной станции резервных насосных агрегатов; диаметр напорных и всасывающих трубопроводов.

Таблица 1. Категории надежности насосных станций систем водоотведения

Категория надежности насосной станции Требование к надежности подачи воды насосной станцией
I Не допускается перерыва или снижения подачи сточных вод
II Допускается перерыв в подаче сточных вод не более 6 ч либо снижение подачи в пределах, определяемых надежностью системы водоснабжения населенного пункта или промпредприятия
III Допускается перерыв подачи сточных вод не более суток (с прекращением водоснабжения населенных пунктов при численности жителей до 5 тыс. чел.)

Требования к надежности электроснабжения насосных станций установлены в ПУЭ (см. табл. 2).

3. Выбор количества рабочих и резервных насосных агрегатов для насосных станций систем водоотведения

Насосные агрегаты, оборудование и трубопроводы выбирают в зависимости от объема притока и физико-химических свойств сточных вод или осадков, высоты подъема перекачиваемых жидких сред и с учетом характеристик насосов и напорных трубопроводов, а также с учетом очередности ввода в действие проектируемого объекта.

Компоновка и обвязка оборудования должны обеспечивать возможность замены агрегатов, арматуры и отдельных узлов без остановки работы станции. Число резервных насосных агрегатов принимают согласно СП 32.13330 (табл. 2 и 3).

На насосных станциях I категории надежности при невозможности обеспечить электропитание от двух источников допускается оснащать резервные насосные агрегаты двигателями внутреннего сгорания, тепловыми и др. Также допускается устанавливать автономные источники электроэнергии (дизельные электростанции и т. п.).

При необходимости учета перспективного развития системы водоотведения на насосных станциях реализуют те же технические решения, что и на водопроводных насосных станциях: на стадии строительства размещают дополнительные фундаменты под насосные агрегаты либо сразу монтируют фундаменты с увеличенными габаритами, рассчитанные на восприятие больших нагрузок от насосных агрегатов.

Таблица 2. Количество резервных насосных агрегатов на насосных станциях бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод

Категория надежности насосной станции Количество резервных насосных агрегатов при различном числе рабочих насосных агрегатов
1 рабочий насосный агрегат 2 рабочих насосных агрегата Более 3 рабочих насосных агрегатов
I 2 (включая 1 на складе) 2 (включая 1 на складе) 2
II 1 1 2
III 1 1 2 (включая 1 на складе)

Таблица 3. Количество резервных насосных агрегатов на насосных станциях агрессивных производственных сточных вод в зависимости от числа рабочих насосных агрегатов (при любой категории надежности насосной станции)

Количество насосных агрегатов
рабочих резервных
1 2 (включая 1 на складе)
2–3 2
4 3
Более 5 Не менее половины от общего числа рабочих насосных агрегатов

При реконструкции насосной станции перекачки бытовых сточных вод III категории надежности допускается не устанавливать резервные насосные агрегаты, а хранить эти агрегаты на складе и при авариях производить замену вышедшего из строя насосного агрегата на исправный.

При оснащении насосных станций погружными насосными агрегатами учитывают следующие положения СП 32.13330:

  • на насосных станциях дождевой канализации резервные насосные агрегаты, как правило, предусматривать не требуется, за исключением случаев, когда аварийный сброс в водные объекты поверхностных сточных вод невозможен;
  • на насосных станциях бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод, оборудованных четырьмя и более погружными насосными агрегатами, допускается хранить второй резервный насосный агрегат на складе;
  • если на насосной станции имеется возможность замены вышедших из строя насосных агрегатов на исправные в течение 2–6 ч, то допускается не устанавливать резервные насосные агрегаты непосредственно в помещении насосной станции, а хранить их на складе.

4. Выбор способа установки насосных агрегатов для насосных станций систем водоотведения

В общем случае насосные агрегаты на насосных станциях целесообразно устанавливать в машинных залах и приемных резервуарах ниже уровня перекачиваемых сточных вод (рис. 1, а–г; рис. 2).

Если насосы расположены в приемных резервуарах выше уровня перекачиваемых сточных вод (рис. 1, д; рис. 3), то необходимо предусматривать обеспечение запуска и бескавитационных условий работы насосных агрегатов.

Насосные агрегаты для перекачки осадков устанавливают только ниже уровня перекачиваемой жидкой среды.

5. Расчет и конструирование всасывающих и напорных трубопроводов и водоводов для насосных станций систем водоотведения

Расчет всасывающих и напорных трубопроводов рекомендуется выполнять по аналогии с расчетом этих трубопроводов для насосных станций систем водоснабжения.

Каждый насосный агрегат должен иметь самостоятельный всасывающий трубопровод. Диаметр условного прохода всасывающего трубопровода должен быть больше диаметра условного прохода всасывающего патрубка насоса.

Расстояние от всасывающего патрубка насоса до близлежащего фитинга (отвода, арматуры) должно быть не менее пяти диаметров условного прохода всасывающего трубопровода.

Схемы размещения насосных агрегатов

Рис. 1. Схемы размещения насосных агрегатов различных типов на насосных станциях систем водоотведения: а — центробежный консольный насосный агрегат или погружной насосный агрегат, размещенный без погружения в перекачиваемые сточные воды; б — вертикальный центробежный насосный агрегат; в — погружной насосный агрегат; г — вертикальный осевой насосный агрегат; д — центробежный самовсасывающий насосный агрегат

Разрез насосной станции, оснащенной горизонтальным центробежным насосным агрегатом

Рис. 2. Разрез насосной станции, оснащенной горизонтальным центробежным насосным агрегатом

Разрез насосной станции, оснащенной осевым насосным агрегатом

Рис. 3. Разрез насосной станции, оснащенной осевым насосным агрегатом

Переходы для горизонтально расположенных всасывающих трубопроводов должны быть эксцентричными, с прямой верхней частью во избежание образования в них воздушных полостей. Всасывающий трубопровод должен иметь непрерывный подъем к насосу, величина которого регламентирована СП 31.13330 или требованиями заводов-изготовителей насосного оборудования. В боковой части каждой трубы устраивают люки, через которые производят прочистку труб при их засорении. На всасывающих трубах заводского изготовления (для вертикальных насосов) люки делают в заводских условиях. Для слива сточных вод из насоса при его ремонте в нижней части всасывающей трубы, между задвижкой и насосом, предусматривается трубопровод с диаметром условного прохода 50–100 мм.

Приемные отверстия воронок всасывающих труб с диаметром условного прохода до 500 мм размещаются в горизонтальной плоскости, а с диаметром условного прохода более 500 мм — в вертикальной плоскости параллельно стене, разделяющей машинный зал и приемный резервуар. В этом случае со стороны приемного резервуара устанавливают щитовые затворы для перекрытия приемных отверстий при ремонте задвижек на всасывающих трубах.

Укладку всасывающих трубопроводов между отдельно стоящими резервуарами и зданиями насосных станций предусматривают в каналах или тоннелях с подъемом к насосам.

Для каждого насоса на всасывающем трубопроводе устанавливают задвижку и косой переход, а на напорном трубопроводе — прямой переход, обратный клапан, монтажную вставку, задвижку и необходимые отводы.

Напорные трубопроводы от насосов объединяются в один общий напорный коллектор. Используют две основные схемы расположения напорного коллектора: у стенки, разделяющей машинный зал и приемный резервуар, и с противоположной стороны машинного зала. По первой схеме напорный коллектор обычно размещают на кронштейнах на стене над всасывающими трубопроводами, а по второй схеме — над полом или в каналах. К напорному коллектору подсоединяют напорные трубопроводы подачи сточных вод в резервуары-накопители, на очистные сооружения и т. п. Число таких напорных трубопроводов от насосных станций любой категории надежности необходимо принимать на основании технико-экономических расчетов. Кроме того, учитывают возможность устройства аварийного выпуска сточных вод в водный объект, возможность строительства аварийно-аккумулирующей емкости для накопления сточных вод или аварийно-регулирующей емкости для регулирования сточных вод перед их поступлением в насосную станцию, возможность использования для временного аккумулирования сточных вод подводящей канализационной сети, а также возможность снижения подачи воды в соответствии с категорией надежности системы водоснабжения согласно СП 31.13330(см. табл. 1).

Для двух и более напорных трубопроводов от насосной станции I категории надежности протяженностью более 2 км следует предусматривать между ними перемычки, расстояние между которыми принимается исходя из пропуска при аварии на одном из них 100 % расхода сточных вод, а при наличии аварийного выпуска сточных вод в водный объект — 70 % расхода сточных вод.

Скорости движения перекачиваемых жидких сред (сточных вод, осадков) во всасывающих и напорных трубопроводах должны исключать осаждение в них взвесей. Для бытовых сточных вод скорость принимают не менее 1 м/с. Внутри насосной станции прокладывают стальные трубы с соединением их сваркой. Для присоединения к трубопроводам арматуры и насосных агрегатов применяют фланцы.

На насосных станциях трубопроводы прокладывают над поверхностью пола либо в каналах под полом. При любом способе прокладки трубопроводов должен быть обеспечен доступ к арматуре, установленной на трубопроводе, и для осуществления работ, связанных с ее эксплуатацией, техническим обслуживанием, осмотрами, ремонтом и монтажом (демонтажом).

Не допускается укладка в каналах трубопроводов, транспортирующих агрессивные сточные воды. Количество запорной арматуры принимают минимальное.

При проходе трубопроводов через стены здания насосной станции выполняют их жесткую или гибкую заделку. Жесткая заделка обеспечивает прочность конструкции и уменьшает фильтрацию грунтовых вод в месте прохода трубопроводов через стены здания. Гибкую заделку применяют, если существует возможность повреждения трубопроводов при осадке здания, тепловых расширениях и (или) сейсмических воздействиях.

На насосных станциях для перекачки осадков необходимо предусматривать возможность промывки всасывающих и напорных трубопроводов. Также допускается предусматривать механические средства прочистки этих трубопроводов.

6. Компоновка зданий, сооружений и оборудования насосных станций систем водоотведения

6.1. Объемно-планировочные решения для насосных станций систем водоотведения

Объемно-планировочные и конструктивные решения по насосным станциям принимают согласно СП 44.13330 и СП 56.13330

Насосные станции для перекачки бытовых и поверхностных сточных вод располагают в отдельно стоящих зданиях.

Насосные станции для перекачки производственных сточных вод допускается располагать в блоке с производственными зданиями или в производственных помещениях соответствующей категории производственных процессов.

В общем машинном зале допускается установка насосных агрегатов, предназначенных для перекачки сточных вод, имеющих различные свойства, кроме сточных вод, содержащих горючие, легковоспламеняющиеся, взрывоопасные и летучие токсичные вещества.

Допускается установка насосов для перекачки сточных вод в производственных помещениях станций очистки сточных вод.

6.2. Размещение насосных агрегатов, вспомогательного оборудования, арматуры и трубопроводов на насосных станциях систем водоотведения

Разрабатывать компоновку насосных станций систем водоотведения, определять размеры машинных залов, выбирать подъемно-транспортное оборудование, размещать насосные агрегаты, арматуру и трубопроводы, обслуживающие устройства (мостики, площадки, лестницы и др.), предусматривать мероприятия против затопления машинных залов необходимо в соответствии с теми же рекомендациями, что и для насосных станций систем водоснабжения.

Проектировать насосные станции систем водоотведения с погружными насосными агрегатами (рис. 4–6) необходимо в соответствии с СП 31.13330, СП 32.13330 и другими действующими российскими нормативно-правовыми и нормативно-техническими документами, а также в соответствии с рекомендациями фирм-изготовителей насосного оборудования (например, существуют рекомендации фирм KSB, «Grundfos»).

Насосная станция с погружными насосными агрегатами

Рис. 4. Насосная станция с погружными насосными агрегатами

Погружные насосные агрегаты с высокой производительностью

Рис. 5. Погружные насосные агрегаты с высокой производительностью

Погружные насосные агрегаты в заполненном сточными водами приемном резервуаре

Рис. 6. Погружные насосные агрегаты в заполненном сточными водами приемном резервуаре

6.3. Уcтройство и оснащение технологическим оборудованием приемных резервуаров для сточных вод

Для защиты насосов от засорения в приемных резервуарах для сточных вод (либо перед ними) предусматривают:

  • в насосных станциях с высокой производительностью — установку устройств для задержания крупных взвешенных компонентов, транспортируемых сточными водами (решетки различных типов, процеживатели, сетки и т. п.); в насосных станциях с малой производительностью — установку решеток с ручной очисткой, корзин и других устройств;
  • установку оборудования и механизмов для измельчения крупной взвеси в потоке сточных вод (рис. 7);
  • перемешивание сточных вод для предотвращения образования осадка в приемном резервуаре либо механическими мешалками (рис. 8), либо за счет частичной подачи сточных вод обратно в приемный резервуар (рециркуляция перекачиваемых сточных вод).

Размещение в канализационной насосной станции автоматизированного устройства

Рис. 7. Размещение в канализационной насосной станции автоматизированного устройства для задержания, обезвоживания и транспортирования отбросов

Резервуар для сточных вод с механическим перемешиванием

Рис. 8. Резервуар для сточных вод с механическим перемешиванием: а — устройство резервуара; б — общий вид мешалки

Задержанные измельченные отбросы могут быть сброшены обратно в поток сточных вод либо обезвожены на соответствующем оборудовании и вывезены в герметичных контейнерах на полигон или для утилизации. Дробленые отбросы из насосных станций бытовых сточных вод при соответствующем обосновании могут быть переработаны методом компостирования.

Приемный резервуар, совмещенный в одном здании с машинным залом, должен быть отделен от него глухой водонепроницаемой перегородкой. В незаглубленной части здания насосной станции между машинным залом и помещением с решетками допускается дверь, если исключено попадание сточных вод в машинный зал при подтоплении канализационной сети.

Вместимость приемного резервуара насосной станции сточных вод определяют в зависимости от режима притока сточных вод и их расхода, производительности насосных агрегатов, допустимой частоты включения насосных агрегатов и условий их охлаждения.

Приемные резервуары насосных станций с производительностью свыше 100 тыс. м3/сут необходимо предусматривать состоящими из двух секций (отделений).

При устройстве нескольких насосных станций, работающих последовательно, вместимость их приемных резервуаров определяется на основе расчетов режимов совместной работы этих насосных станций. В отдельных случаях вместимость приемного резервуара определяют исходя из условий возможности опорожнения в этот резервуар напорного трубопровода.

Вместимость приемного резервуара насосной станции откачки осадка из отстойника определяют исходя из условия 15-минутной непрерывной подачи насосного агрегата. Допускается уменьшать вместимость приемного резервуара, если имеется техническая возможность одновременной откачки осадка насосным агрегатом и сброса осадка самотеком под действием гидростатического давления сточных вод, находящихся в отстойнике.

Приемные резервуары насосных станций осадков могут быть использованы как емкости для приема загрязненной промывной воды от промывки трубопроводов.

В приемных резервуарах насосных станций монтируют устройства для взмучивания осадка и обмыва резервуара. Вода в систему взмучивания забирается из напорных трубопроводов основных насосных агрегатов. Для того чтобы через систему взмучивания можно было опорожнять трубопроводы при ремонте, трубы системы взмучивания должны быть подключены к каждому напорному водоводу и оборудованы задвижками. Диаметр условного прохода трубопроводов взмучивания осадка принимается не менее 50 мм. Взмучивание осадка можно производить по всему периметру приемного резервуара. Уклон дна резервуара к приямкам, в которых смонтированы всасывающие трубопроводы насосов, принимают не менее 0,1. В приемных резервуарах с уменьшающимися по глубине размерами в плане, а также в приямках, устроенных в этих резервуарах, уклоны стен к горизонту принимают не менее 60° для шероховатых бетонных поверхностей и не менее 45° для гладких поверхностей (пластик, бетон с полимерным покрытием и др.).

Для разных типов сточных вод, смешение которых друг с другом может вызвать образование вредных газов, хорошо осаждающихся или токсичных веществ, устраивают приемные резервуары, состоящие из нескольких независимых секций (отделений) для приема сточных вод соответствующего типа.

Приемные резервуары для производственных сточных вод, содержащих горючие, легковоспламеняющиеся, взрывоопасные или летучие токсичные вещества, и такие приемные резервуары, совмещенные с насосными станциями, должны быть отдельно стоящими зданиями. При непрерывном поступлении производственных сточных вод строят не менее двух приемных резервуаров, при периодическом поступлении сточных вод и обеспечении возможности проведения ремонтных работ — один приемный резервуар. При размещении этих сооружений на площадке промышленного предприятия обеспечивают:

  • расстояние от наружных стен приемных резервуаров до здания насосной станции — не менее 10 м (при раздельном расположении приемного резервуара и здания насосной станции);
  • расстояние от наружных стен отдельных приемных резервуаров и приемных резервуаров, совмещенных с насосными станциями, до производственных зданий — не менее 20 м, до общественных зданий — не менее 100 м.

Для снижения расхода сточных вод, подаваемых в напорные трубопроводы и далее на очистные сооружения, а также для аккумулирования сточных вод во время аварий на трубопроводах допускается устройство аккумулирующих и (или) регулирующих резервуаров (например, резервуары таких типов часто используют в системе дождевой канализации городов и промышленных предприятий). Оптимальную величину зарегулированного расчетного расхода сточных вод определяют технико-экономическим расчетом.

Аккумулирующие и регулирующие резервуары оснащают насосными агрегатами для перекачки зарегулированным расходом сточных вод на очистные сооружения, оборудованием для сбора и удаления (или предотвращения осаждения) взвешенных веществ, системой смыва оседающего песка, а также устройствами для очистки вентиляционных выбросов. Кроме того, конструкция и режим эксплуатации таких резервуаров должны исключать возможность загнивания сточных вод и образующегося осадка.

Конструкция и габариты приемных, аккумулирующих, регулирующих и других резервуаров в составе насосных станций сточных вод, в которых размещены стационарные насосные агрегаты или всасывающие патрубки насосных агрегатов, должны обеспечивать предотвращение образования на поверхности перекачиваемых сточных вод устойчивых депрессионных воронок. Должно быть обеспечено заглубление всасывающего патрубка относительно минимального уровня сточных вод не менее чем на два диаметра его условного прохода, но более чем на величину требуемого кавитационного запаса, устанавливаемого изготовителем насосного оборудования. Расстояние от створа всасывающего патрубка до точки входа сточных вод в отсек либо до решеток, сит и т. п. должно быть не менее пяти диаметров условного прохода патрубка. При параллельной работе групп насосов с подачей каждого более 315 л/с предусматривают струенаправляющие перегородки.

7. Технологическое проектирование насосных станций бытовых сточных вод

7.1. Определение подачи и полного напора насосных станций бытовых сточных вод

В учебном пособии для целей курсового и дипломного проектирования приведены основные особенности определения подачи и полного напора насосных станций систем водоотведения самого распространенного типа — насосных станций бытовых сточных вод.

Поступление в бытовую канализацию сточных вод от жилых домов, административных зданий и предприятий местной промышленности, обслуживающих население, и характер распределения расходов этих сточных вод по часам суток неравномерны и зависят от множества факторов. По этой причине подачу насосной станции бытовых сточных вод с приемным резервуаром и без него принимают равной максимальному часовому притоку бытовых сточных вод (QA= Qмаксчас) , определяемому по графику водоотведения.

Полный напор насосной станции бытовых сточных вод Ht,A определяют в следующем порядке:

  1. Составляют высотную схему расположения насосной станции бытовых сточных вод, приемной камеры очистных сооружений или приемного колодца вышележащего канализационного коллектора и соединительных коммуникаций между этими сооружениями (всасывающих и напорных трубопроводов, напорных водоводов) (рис. 70).
  2. Принимают количество и диаметр напорных водоводов и определяют число перемычек между этими напорными водоводами с учетом категории надежности насосной станции.
  3. Рассчитывают ориентировочное значение полного напора насосной станции Нt,A. Для схемы на рис. 70 расчет Нt,A, м, выполняют по формуле

где Нstat — статический напор, м; HJ1 — потери гидравлического напора во всасывающем трубопроводе насосного агрегата, монтируемом внутри насосной станции; HJ2 — потери гидравлического напора в напорном трубопроводе насосного агрегата, монтируемом внутри насосной станции, м (суммарное значение HJ1 и HJ2 на данном этапе расчетов предварительно принимают равным 1,5–2 м); HJ3 — потери гидравлического напора в расходомере-счетчике, м (принимают равными 0,5–1,5 м); HJ4 — потери гидравлического напора в напорном водоводе (водоводах) от насосной станции до приемной камеры очистных сооружений или приемного колодца вышележащего канализационного коллектора, м; HJ5 — потери гидравлического напора на излив в приемную камеру очистных сооружений или приемный колодец вышележащего канализационного коллектора, м (принимают равными 0,5–1 м).

Статический напор Нstat представляет собой разность отметок верха подводящего водовода на входе в приемную камеру очистных сооружений или приемный колодец вышележащего канализационного коллектора z2 и среднего уровня сточных вод в приемном резервуаре насосной станции z1:

Отметка z1 принимается на 0,75–1,25 м ниже отметки лотка подводящего канализационного коллектора. Отметка лотка подводящего канализационного коллектора приводится в задании для курсового или дипломного проектирования.

Высотная схема для определения полного напора насосной станции бытовых сточных вод

Рис. 70. Высотная схема для определения полного напора насосной станции бытовых сточных вод: Нt,A — полный напор насосной станции; Нstat — статический напор; HJ1 … HJ5 — потери гидравлического напора; z1, z2 — высотные отметки

Отметка z2 также приводится в задании для курсового или дипломного проектирования.

Если насосная станция не имеет приемного резервуара, то за отметку z1 принимают отметку среднего уровня сточных вод в подводящем канализационном коллекторе.

Если подача сточных вод осуществляется под уровень сточных вод в приемной камере очистных сооружений (верх подводящего трубопровода расположен ниже уровня сточных вод), то за отметку z2 принимается максимальная отметка уровня сточных вод в этой камере.

Если напорный водовод проходит повышенный участок местности, имеющий отметку земли выше уровня воды в точке присоединения к камере очистных сооружений или к приемному колодцу вышележащего канализационного коллектора, то за отметку z2 принимают максимальную отметку верха водовода в месте повышенного участка местности.

4. Далее уточняют значение полного напора насосной станции II подъема по аналогии с уточнением полного напора водопроводной насосной станции I подъема (см. п. 3.2.1).

7.2. Компоновка зданий насосных станций бытовых сточных вод

Примеры классических технических решений по зданиям насосных станций, реализованные в нашей стране, приведены в учебных пособиях. Для целей курсового и дипломного проектирования рассмотрим далее основные аспекты проектирования подобных насосных станций.

При проектировании насосных станций бытовой канализации приемный резервуар, помещение с решетками, машинный зал, подсобные и бытовые помещения обычно размещают в одном здании, состоящем из двух частей — подземной и надземной.

Подземная часть зданий насосных станций

Подземная часть здания насосной станции разделяется водонепроницаемой глухой стенкой. По одну сторону стенки размещается приемный резервуар и расположенное над ним помещение с решетками, по другую — машинный зал. Машинный зал обычно проектируют несколько больше помещения с решетками. При этом разделительная стенка может проходить не через середину колодца. Горизонтальные центробежные насосные агрегаты обычно располагают в один ряд вдоль стенки, отделяющей машинный зал от приемного резервуара. Включение и выключение насосных агрегатов проектируется автоматическим, в зависимости от уровня сточных вод в приемном резервуаре насосной станции. Если после включения первого насоса уровень воды в резервуаре повышается, то включается второй насос, и т. д.

Как было отмечено ранее, нормативными документами рекомендуется устанавливать насосы на насосных станциях систем водоотведения ниже уровня перекачиваемых сточных вод. Для этого насосы размещают таким образом, чтобы отметки осей их всасывающих патрубков были на 0,3–0,5 м ниже отметки уровня сточных вод в приемном резервуаре, при котором включается первый насосный агрегат. В процессе курсового и дипломного проектирования после того, как окончательно выбраны насосные агрегаты (см. п. 4.7.1), пользуясь их установочными чертежами, определяют отметки фундаментов насосных агрегатов и уровня пола машинного зала. Окончательно отметку пола машинного зала и высотное положение насосных агрегатов уточняют при совместной компоновке приемного резервуара и машинного зала насосной станции. Общая для приемного резервуара и машинного зала железобетонная плита, на которую опираются бетонные фундаменты насосов, образует днище насосной станции. Плита днища располагается на отметке дна пpиямка приемного резервуара.

Далее составляют схему расположения в плане насосных агрегатов, трубопроводов, арматуры, решеток-дробилок и другого необходимого оборудования. С учетом массы насосов, их электродвигателей и арматуры выбирается подъемно-транспортное оборудование и принимают схему заглубления насосной станции — полузаглубленная или заглубленная.

Заглубленный тип здания выбирают, если размещаемое в нем основное технологическое и подъемно-транспортное оборудование не требует значительного заглубления насосной станции.

Полузаглубленный тип здания выбирают, если размещаемое в нем основное технологическое и подъемно-транспортное оборудование требуют значительного заглубления насосной станции.

В учебных целях значительным заглублением насосной станции можно считать заглубление ее строительных конструкций ниже планировочной отметки земли более чем на 15 м.

При определении глубины заглубления подземной части насосной станции необходимо учитывать, что если напорный коллектор от насосных агрегатов размещается на кронштейнах на стене, то при определении возможности устройства перекрытия над машинным залом необходимо учитывать доступ к задвижкам, расположенным на этом коллекторе, возможность их монтажа (демонтажа).

С учетом размеров фасонных частей строят в масштабе план расположения оборудования и трубопроводов с арматурой в машинном зале. На плане предусматривают место для монтажной площадки и лестниц, ведущих с первого этажа в машинный зал. План позволяет определить форму и размеры подземной части насосной станции.

Подземную часть малых и средних насосных станций принимают, как правило, в виде круглой шахты, которую строят опускным способом. При малом заглублении подводящего коллектора (до 3 м) и отсутствии грунтовых вод более целесообразна для размещения оборудования прямоугольная форма помещения. Форма подземной части крупных станций принимается на основании технико-экономического сравнения вариантов. При длине или диаметре подземной части насосной станции до 9 м допускается принимать размеры прямоугольных в плане сооружений кратными 1,5 м, а круглых — кратными 1 м. Для больших насосных станций размеры принимают кратными 3 м.

Надземная часть зданий насосных станций

В надземной части насосной станции размещают:

  • перевалочные помещения для приема оборудования, монтируемого в машинном зале и в помещении с решетками;
  • электропомещения (щитовая низкого напряжения, камеры трансформаторов, помещение распределительного устройства);
  • бытовые помещения (гардероб, туалеты, душевые);
  • подсобные помещения (служебное помещение, мастерская, кладовая).

Состав и размеры бытовых и подсобных помещений принимают в соответствии с рекомендациями СП 44.13330. Численность работающих можно определять согласно Рекомендациям по нормированию труда работников водопроводно-канализационного хозяйства.

Помещения для приема оборудования и электропомещения располагают, как правило, на уровне первого этажа; бытовые и подсобные помещения могут быть расположены как на первом, так и на втором этаже здания.

В полузаглубленных станциях над основными насосами и решетками в перекрытии первого этажа оставляют проемы, чтобы монтажная площадка на уровне первого этажа и машинный зал (помещение с решетками) обслуживались одним подъемно-транспортным устройством. Если разместить электропомещения в здании насосной станции затруднительно, камеры для установки трансформаторов и помещение распределительного устройства выносят в отдельно сооружаемый павильон трансформаторной подстанции.

В заглубленных насосных станциях электропомещения, вспомогательные и подсобные помещения располагают на перекрытии над машинным залом и помещением с решетками.

Перевалочные помещения, куда в кузове автомобиля или на инвентарной тележке может быть подано монтируемое оборудование, обычно проектируются отдельно для машинного зала и для помещения с решетками. В этих помещениях с помощью монорельса или кран-балки оборудование снимается с автомобиля или тележки и через монтажный проем подается на монтажную площадку в машинный зал (помещение с решетками). С монтажных площадок насосы или решетки-дробилки к месту установки подаются подъемно-транспортным оборудованием, расположенным в подземной части здания.

Планы первого этажа и подземной части здания насосной станции увязываются в соответствии со стенами, монтажными площадками, проемами и лестницами, соединяющими первый этаж с машинным залом и помещением с решетками. Надземную часть здания чаще всего выполняют прямоугольной в плане, из кирпича или сборного железобетона. Стены сооружаются на балках, опирающихся на железобетонную конструкцию подземной части. При необходимости можно выносить консоли этих балок на 1–1,5 м за пределы колодца подземной части здания станции. Минимальная высота помещений с подъемно-транспортным оборудованием определяется расчетом после выбора этого оборудования по грузоподъемности и пролету. Высота электропомещений определяется наибольшей высотой устанавливаемого электрического оборудования.

7.3. Размещение вспомогательного оборудования на насосных станциях бытовых сточных вод

На насосных станциях бытовых сточных вод предусматриваются системы хозяйственно-питьевого, технического водоснабжения и откачки дренажных вод. Вода для систем хозяйственно-питьевого и технического водопровода подается из водопроводной сети населенного пункта или промышленного предприятия.

Хозяйственно-питьевой водопровод внутри насосной станции проектируется из труб с диаметром условного прохода 15–20 мм, с подключением к приборам в санузле, душевой и кранам для мойки пола в помещении с решетками и машинном зале. Горячая вода поступает из центрального теплового пункта или подается от водонагревателя. Сточная вода от санитарных приборов отводится в приемный резервуар насосной станции.

Технический водопровод подает воду на охлаждение и уплотнение сальников основных насосов и к дробилкам для смыва раздробленного осадка. Расчет системы технического водопровода приведен в учебных пособиях.

Система откачки дренажных вод предусматривается в машинном зале станции и предназначена для откачки грунтовых вод, фильтрующихся через стены здания, утечек оборудования и воды, изливающейся при ремонте и замене оборудования, фасонных частей и арматуры. На малых неавтоматизированных насосных станциях дренажные воды можно откачивать основными насосами. Для этого к всасывающему патрубку одного из насосов присоединяют трубу с вентилем, имеющую диаметр условного прохода 15–20 мм, которая свободным концом опускается в дренажный приямок. Эту же схему можно использовать для откачки воды из машинного зала при аварии на трубопроводах внутри насосной станции.

8. Особенности устройства насосных станций для перекачки малых объемов сточных вод

В ряде случаев требуются насосные станции для перекачки малых объемов сточных вод. Это относится к небольшим предприятиям, отдельно стоящим зданиям и другим объектам с небольшим объемом водоотведения. В настоящее время различными специализированными фирмами разработаны насосные станции в комплектно-блочном исполнении, все узлы которых, включая сам корпус насосной станции, изготовляют заводским способом и поставляют на объект в полностью комплектном виде. На рис. 10 показана одна из конструкций такой комплектно-блочной насосной станции.

Комплектно-блочная насосная станция для сточных вод

Рис. 10. Комплектно-блочная насосная станция для сточных вод

Комплектно-блочная насосная станция состоит из вертикального стеклопластикового корпуса со смонтированными в нем погружными насосными агрегатами, трубопроводами, электрокабелями, контрольно-измерительными приборами и средствами автоматизации.

Стеклопластиковые корпусы насосных станций рассматриваемого типа могут быть диаметром от 1 м до 3,7 м и высотой до 15 м.

Комплектно-блочные насосные станции обычно работают в автоматическом режиме. Возможно также управление насосной станцией со щита управления, который размещают либо в недалеко расположенном здании, либо в неотапливаемом металлическом контейнере рядом с насосной станцией.

Комплектно-блочная насосная станция может быть в иной, чем показано на рис. 10, комплектации.

Например, в корпусе насосной станции может быть размещен решетчатый контейнер для крупных отбросов и (или) корпус насосной станции может быть оборудован приточной и вытяжной вентиляционными системами.

Выпускают также комплектно-блочные насосные станции и другой конструкции. Например, стеклопластиковый корпус насосной станции может иметь горизонтальное исполнение.

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *