Реконструкция насосных станций водоотведения

РЕКОНСТРУКЦИЯ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ ВОДООТВЕДЕНИЯ

СОДЕРЖАНИЕ

Реконструкция насосных станций водоотведения

Насосные станции водоотведения – это комплекс сооружений и оборудования, обеспечивающий отведение сточных вод в соответствии с нуждами потребителя. Насосные станции обеспечивают подачу сточных вод на очистные сооружения, если рельеф местности не позволяет отводить эти воды самотеком. Строительство насосных станций позволяет также из­бежать большого заглубления самотечных коллекторов.

Тип насосной станции водоотведения определяется: глубиной заложе­ния подводящего коллектора; объемом сточных вод, поступающих на на­сосную станцию; видом перекачиваемой сточной 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, про­изводственных сточных вод, атмосферных вод и осадков, образующихся на очистных сооружениях.

К насосным станциям, перекачивающим производственные стоки, предъявляется ряд требований, учитывающих агрессивность сточной жид­кости по отношению к бетону, чугуну, стали. Также необходимо применять специальные насосы и устройства для периодической промывки установок чистой водой.

Насосные станции для перекачки атмосферных вод сооружают на се­тях в тех случаях, когда отсутствует возможность их транспортировки са­мотеком к месту сброса.

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.

В зависимости от места расположения в общей схеме водоотведения города и выполняемых функций станции могут быть:

локальные - предназначаются для транспортировки сточных вод от отдельно стоящих зданий, административно-хозяйственных помещений, домов индивидуальной застройки и т.п. в самотечные коллекторы;

районные - осуществляют транспортировку сточных вод от жилых микрорайонов из лежащих ниже коллекторов

главные - перекачивают сточную жидкость, отводимую со всей тер­ритории города на очистные сооружения.

В настоящее время при проектировании насосных станций водоотве­дения предусматривается строительство в едином комплексе с насосной станцией аварийно-регулирующих или аварийных резервуаров для сглажи­вания неравномерности притока сточных вод или обеспечения надежной работы системы водоотведения в аварийных ситуациях (отключение энер­госнабжения насосных станций или создавшаяся аварийная обстановка на насосных станциях и др.).

Реконструкция насосных станций может быть вызвана следующими причинами:

1. Насосы и другое оборудование насосных станций со временем устаревают и изнашиваются, что приводит к увеличению затрат на эксплуатацию НС и вызывает необходимость их капитального ремонта и замены оборудования.

2. Изменившиеся местные условия, например численность населения территории, также могут предъявлять новые требования к производительности насосных станций.

3. Принятие решения по разделению канализаций сточных и дождевых вод в раздельные канализационные системы или, наоборот, по объединению стоков - также обуславливает необходимость проведения реконструкции в соответствии с новыми функциональными назначениями.

4. Устаревшее или находящееся в плохом техническом состоянии насосное оборудование станций может оказывать негативное воздействие на окружающую среду. Решение такой проблемы это их реконструкция, с учетом всех современных требований, предъявляемых к такого рода оборудованию.

5. Реконструкции насосных станций могут быть вызваны и необходимостью внедрения приборов учета перекачиваемых стоков, приборов дистанционного наблюдения или управления насосным оборудованием, заменой самих насосов.

Насосные агрегаты для перекачки сточных вод

Конструктивные особенности насосных агрегатов обусловливаются составом перекачивае­мой сточной жидкости, который характеризуется большим количеством крупных и мелких включений. Кроме этого в стоках содержится и песок, являющийся абразивным материалом.

Учитывая это, лопастям рабочего колеса придается более обтекаемая форма; на корпусе насоса для производства работ по очистке рабочего колеса предусмотрены люки-ревизии; рабочие колеса изготавливают из твердосплавных материалов, например титана, или обрабатывают специ­альным покрытием, которое в значительной степени предохраняет рабо­чее колесо от абразивного износа; внутренняя полость корпуса защищена сменными дисками; улитки насосных агрегатов должны быть покрыты специальным твердосплавным составом для предохранения от абразивно­го износа.

Согласно ГОСТ 113-79-80 динамические насосы для сточной жидкости выпускают следующих типов: СД - центробежные, СДС - свободновихре­вые. По расположению вала: горизонтальные, вертикальные (В), полупо- гружные (П). По уплотнению вала: сальниковое; торцовое; без уплотнения. По ступеням перекачки: одноступенчатые; двухступенчатые.

Для пуска, регулирования в процессе работы насосного агрегата и его остановки, а также для управления запорно-регулирующими устройствами, дренажным насосом и т.д. в надземной части в специальных помещениях монтируется энергетическое оборудование и оборудование для управления работой насосными агрегатами, запорной и регулирующей арматурой, а также щиты с контрольно-измерительными приборами и автоматикой (оборудование КИП и А).

Насосные станции, осуществляющие перекачку сточных вод, по на­пряжению, подаваемому от источников энергоснабжения, подразделяются на 2 типа: насосные станции с напряжением до 1000 В (0,4 кВ), такие стан­ции называют низковольтными; насосные станции с напряжением свыше 1000 В (6 -г- 10 кВ), такие станции называют высоковольтными.

На насосных станциях, оборудованных низковольтными электродвига­телями, применяют магнитные и вакуумные контакторы для включения насосных агрегатов. Для включения различного вспомогательного обору­дования применяют всевозможные магнитные пускатели и автоматические выключатели, разъединители. Для отключения от сети высокого напряже­ния различных аппаратов, приборов или отдельных участков цепи применяют разъединители.

Поэтому при реконструкции насосной станции выбор технологической и энергетической схемы работы во многом определяет компоновку оборудования насосной станции, стоимость строительства, надежность и долговечность ее работы, а также удобство и экономичность эксплуатации.

При реконструкции насосных станций эти схемы разрабатывают на ос­новании подробного анализа обследования состояния насосных станций (технологическое состояние подводящих самотечных сетей и напорных водоводов, оборудования, установленного в насосной станции, состояние строительных конструкций, геодезических и геологических данных и др.).

Предварительный экономический анализ реконструкции может произ­водиться по соотношению укрупненных объемов строительных работ, ус­танавливаемого оборудования и основных параметров работы насосных станций (перекачиваемых расходов воды, создаваемых напоров и др.).

Поэтому в анализе состояния насосной станции в обязательном поряд­ке должны быть установлены следующие данные: состояние строительных конструкций, особенно в подвальной части здания с уточнением ее водоне­проницаемости; наличие и состояние системы вентиляции в помещении решеток, машинном зале и подсобных помещениях, наличие и состояние систем водоснабжения и канализации; наличие и состояние системы ото­пления; определение марки и типов установленных насосов и электродви­гателей; уточнение их состояния; состояние всасывающих и напорных тру­бопроводов и запорно-регулирующей арматуры; наличие и состояние ре­шеток на крупных станциях с определением состояния строительных кон­струкций зданий решеток, состояние и комплектность механизированных решеток, дробилок и другого подсобного оборудования; состояние элек­троосвещения, энергообеспечение насосной станции и степень ее автомати­зации.

Реконструкцию насосной станции возможно осуществлять следующи­ми методами:

¾ установкой насосных агрегатов на более производительные совре­менные;

¾ установкой современного оборудования пуска и регулирования рабо­ты насосными агрегатами (высокочастотные преобразователи).

¾ изменением технологической схемы работы насосной станции с полной перепланировкой подземной части (вся подземная часть, включая машинное отделение), переделывается в приемный резервуар с установкой погружных насосов;

¾ изменением технологической схемы работы насосной станции с полной перепланировкой подземной части и установкой погружных насосов с систе­мой «плавного пуска» (частное регулирование) с новой системой КИПиА;

¾ изменением технологической схемы работы насосной станции с уст­ройством регулирующего резервуара и включая все выше перечисленные мероприятия.

Возможны два варианта расположения насосной стан­ции в схеме водоотведения города. При равной производительности на­сосных станций и практически одинаковых напорах преимущество одного из приведенных вариантов будет зависеть в основном от соотношения капитальных вложений. При этом второй вариант уступает первому вари­анту по надежности вследствие большой протяженности напорных трубопроводов.

Рисунок 1 Схемы водоотведения города с одной насосной станцией (а, в) и продольные профили главных коллекторов (б, г):

1 - коллектор; 2 - главный коллектор; 3 - напорный трубопровод

Многообразие условий проектирования обусловливает применение разнообразных схем и конструкций насосных станций. Рассмотренными выше схемами станций не исчерпываются возможные их варианты. В зави­симости от условий проектирования могут быть применены различные комбинации из описанных выше схем.

Рисунок 2 Схемы насосных станций

а, б - шахтного типа соответственно с горизонтальными и вертикальными насосами; в - с отдельно стоящим приемным резервуаром; г - прямоугольная в плане 1 - решетка; 2 - электродвигатель; 3 - напорный трубопровод; 4 –насос, 5 - всасывающий трубопровод.