Материал: Насосные установки систем и сооружений водоснабжения и водоотведения

Рис. 10. Схема вихревого насоса открытого типа

Жидкость подводится из всасывающего патрубка 1, поступает в подвод 2, из которого через всасывающее окно 3 подводится к лопаткам рабочего колеса 4 и затем поступает в канал 5. От типа колеса зависят его кавитационные свойства, а также самовсасывающая способность и способность работать на газожидкостной смеси. Далее жидкость прогоняется по каналу рабочим колесом и через напорное отверстие 8 уходит в отвод 6 и напорный патрубок 7.

Насосы, применяемые для перекачки сточных и дренажных вод

Центробежные лопастные насосы, предназначенные для перекачки сточных вод, должны удовлетворять особым требованиям, обусловленным составом сточной жидкости, содержащей большое количество крупных и мелких отбросов, а также песок.

Состав сточной жидкости обусловливает некоторые конструктивные особенности динамических насосов: рабочее колесо закрытого типа значительно шире и имеет меньшее количество лопаток, чем у насосов, перекачивающих воду для водоснабжения городов; лопаткам придается более обтекаемая форма и на входном патрубке имеются люки- ревизии, через которые можно произвести очистку колеса и корпуса в случае засорения отбросами; в зону сальникового устройства подается чистая вода из технического водопровода под напором, превышающим напор насоса на 10…20 м; внутренняя полость корпуса защищена сменными дисками.

Динамические насосы для сточной жидкости подразделяются на центробежные (СД) и свободновихревые (СДС). Предназначены для перекачки хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод и других неагрессивных жидкостей с pH= 6…8,5, плотностью 1050 кг/м³, температурой до 80^оC и содержанием абразивных частиц по объему не более 1%, размером до 5 мм. Их выпускают с подачей 1,9…300 л/спри напоре 5,5…100 м и КПД 45…83%. По расположению вала насосы могут быть горизонтальными (Г); вертикальными (В); полупогружными (П). Насосы изготовляют с сальниковым или торцевым (Т) уплотнением вала и без уплотнения ; одно- и двухступенчатыми. Насосы типа СДС - горизонтальные, с сальниковым уплотнением вала одноступенчатые.

Корпус центробежного насоса имеет спиральный отвод упрощенной формы без выступающих частей. Проточные каналы насоса выполняют более широкими по сравнению с насосами для систем водоснабжения. Обтекаемая поверхность рабочего колеса позволяет устанавливать его заподлицо с поверхностью спирального каналы.

Рабочее колесо одностороннего входа закрытого типа имеет от двух до пяти лопаток обтекаемой формы. Благодаря уширению колеса и малому числу лопаток образуются межлопастные каналы значительных размеров, через которые можно пропускать жидкость с крупными механическими примесями. насосный водоотведение очистка сточный

Помимо вышеперечисленных выпускают насосы-дробилки горизонтальные. Их применяют для перекачки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод, осадков из первичных отстойников с общей концентрацией отбросов не более 4 кг/м³ плотностью до 1050 кг/м³ .

Насос-дробилка представляет собой динамический насос для перекачки сточной жидкости со встроенным дробящим устройством, состоящим из вращающейся втулки с окнами шириной 16 мм на боковой поверхности и неподвижного резца. Зазор между внутренней поверхностью втулки и резцом регулируется специальными винтами и составляет 0,05…0,1 мм. Втулку устанавливают в зоне входного отверстия рабочего колеса насоса и закрепляют двумя болтами. Входные окна имеют острые кромки. Резец закреплен в пазу всасывающего патрубка, острая кромка его сориентирована против вращения рабочего колеса. Дробление крупных включений происходит между острыми кромками окон втулки и резца.

При применении насоса-дробилки на канализационной насосной станции водоотведения (КНС) отпадает необходимость в установке решеток, конвейеров, сортировочного стола, дробилок, подъемных механизмов.

Для перекачки хозяйственно-бытовых и промышленных стоков используют погружные насосы марок ПФ и насосы ряда зарубежных производителей повышенной производительности. Эти насосы представляют собой моноблочный агрегат, состоящий из герметизированного встроенного электродвигателя и насоса.

Агрегат в зависимости от исполнения состоит из погружного электродвигателя; гидравлической части; системы защит электродвигателя. Защита электродвигателя выполняется по классу IP68 с использованием внешних и внутренних торцевых уплотнений, препятствующих проникновению воды внутрь агрегата. Так же защищается от протечек кабельный ввод. Система защит агрегата выполняется внедрением в конструкцию двигателя датчиков, термозащит двигателя, течи воды в статорный отсек и клеммную коробку, масляную камеру.

Для эффективной работы агрегатов внутри насосных станций комплект оборудования, как правило, включает щиты управления и датчики уровня воды для приемных резервуаров.

Погружные агрегаты изготовляют в "мокром" или "сухом" исполнении для размещения соответственно в затопленных приемных резервуарах или в машинном зале на фундаментах. Последнее исполнение существенно повышает надежность работы насосных станций водоотведения в целом, поскольку в аварийных случаях затопления машинных залов погружные насосы продолжают нормально работать. "Мокрые" исполнение агрегатов внутри типовых насосных станций содержат напорный патрубок с быстроразъемным соединением, что позволяет извлекать насос оперативно, поскольку насос к напорному патрубку не закрепляется болтовым соединением. Насос закрепляется на напорном патрубке с помощью крюкового зацепа, а его извлечение (установка) выполняется по направляющим с достаточной точностью.

Применение погружных насосов позволяет сократить объемы строительства, так как приемное и машинное отделения совмещаются. При "мокрой" установке насосов исключаются расходы на системы отопления, вентиляции, подачу технической воды, что дает экономию 30…60% инвестиционных средств. Другое важное преимущество погружных насосов - применение воды в качестве охлаждающего агента. Благодаря высокой теплоемкости воды охлаждение происходит более интенсивно, позволяя использовать насос при высоких нагрузках.

Погружной насос совмещен с электродвигателем в компактный агрегат с максимально коротким единым валом. Благодаря этому энергия передается от ротора к рабочему колесу с минимальными потерями. Несносность и соответственно вибрация, шум, воздействие на подшипники и механические уплотнения также минимизированы.

При подъеме жидкости на высоту 3…6 м и при последующем отводе вод по самотечному трубопроводу применяют шнековые насосы.

Насосная установка - это устройство, перекачивающее жидкость от источника к потребителю с помощью насоса. Она включает в себя насос, двигатель, устройство для передачи мощности от двигателя к насосу, всасывающий и напорный трубопроводы. Насос, двигатель и устройство для передачи мощности от двигателя к насосу, собранные в единый узел, называются насосным агрегатом.

Всасывающий и напорный трубопроводы насосных установок могут быть оборудованы запорной и трубопроводной арматурой (задвижки, электромагнитные клапаны, системы автоматизации и измерители давления, и другие вплоть до монтажных вставок).

В насосных станциях, как правило, размещают несколько насосных установок, каждую из которых можно включить или отключить в зависимости от требуемой подачи воды. Насосной станцией можно назвать также и единичную насосную установку, расположенную на подвижной платформе или плавучем понтоне и имеющую ряд дополнительных устройств (для пуска и регулирования режима работы)

Существуют три основных типа насосных установок

Рис. 12. Насосная установка с положительной высотой всасывания

Свободные поверхности (отметки уровня) в нижнем бьефе ниже, а в верхнем бьефе выше отметки оси насоса. В этом случае насос имеет положительную высоту всасывания и нагнетания.

Рис. 13. Насосная установка сифонного типа

Насос имеет положительную высоту всасывания и отрицательную высоту нагнетания. В этом случае насосную установку называют насосной установкой сифонного типа.

Рис. 14. Насосная установка с отрицательной высотой всасывания

Уровни воды в верхнем и нижнем бьефах выше оси насоса. В этом случае насос имеет отрицательную геометрическую высоту всасывания и положительную высоту нагнетания, а насосную установку называют насосной установкой с отрицательной высотой всасывания.

.   ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОСК Г. ОЛЕНЕГОРСКА

Водоотведение в городе Оленегорске осуществляется по раздельной схеме: промышленные и бытовые стоки отводятся по одной системе, ливневые - по другой. В канализацию города сбрасываются хозбытовые стоки от предприятий и населения. Стоки, поступают на канализационные очистные сооружения: из города тремя главными коллекторами 300 мм; 500 мм; 600 мм, с промплощадки ОАО «ОЛКОН» двумя коллекторами 200 мм и 300 мм, коллекторы подводятся в приемную камеру главной насосной станции перекачки (ГКНС).

В городе Оленегорске отвод сточных вод обеспечивают канализационные станции, самотечные коллектора, трубопроводы диаметром от 150 мм до 600мм.

Количество канализационных насосных станций (КНС) в г. Оленегорске составляет 3 ед., в том числе: главная канализационная насосная станция (ГКНС) - 1 ед.

Производительность:

КНС № 1- 9400 м³/сут., износ оборудования составляет 42,8%;

·КНС № 2 - 14800 тыс. м³/сут., износ оборудования- 40,0%.

·ГКНС - 33600 тыс. м³/сут., износ оборудования - 60%

Очистные сооружения канализации (ОСК) г. Оленегорска обеспечивают полную очистку хозяйственно-фекальных и промышленных стоков всего города. В настоящее время станция обеспечивает приём и очистку сточных вод до 17500 м³/сутки. Очистка осуществляется по трёхступенчатой схеме: механическая, биологическая и доочистка. Обработку осадков, образующихся в процессе очистки сточной воды, осуществляет комплекс сооружений и оборудования.

Технологическая схема канализационных очистных сооружений г. Оленегорска приведена на рисунке 15.

Рис. 15 Технологическая схема канализационных очистных сооружений г. Оленегорска

- Главная канализационная насосная станция; 2 - Здание решеток; 3 - Песколовки; 4 - Лоток Вентури;5 - Первичный отстойник (4 ед.); 6 - Аэробный стабилизатор (4 ед.); 7 - Аэротенки (4 ед.); 8 - Вторичный отстойник (4 ед.); 9 - Блок доочистки - песч.фильтры; 10 - Контактный резервуар (2 ед.); 11 - Илоуплотнители; 12 - Дегельминтизатор;13 - Хлораторная; 14 - Производственное здание; 15 - АБК; 16 - Иловые площадки.

Стоки от главной насосной станции подаются на решетки и далее на песколовки с круговым движением воды. Песок из песколовки направляется для обезвоживания на гидроциклон, иловая вода отводится на илоуплотнители.

Сточная вода в 4-х секционном блоке емкостей проходит последовательную очистку в первичных отстойниках, аэротенках и вторичных отстойниках.

Избыточный активный ил и осадок от первичных отстойников подвергается обработке в аэробныхстабилизаторах.

Очищенные сточные воды из блока емкостей поступают на доочистку в блок фильтров. Пройдя барабанные сетки, стоки отводятся на фильтры с восходящим потоком воды (6 ед.).

Обеззараживание очищенных стоков производится жидким хлором и происходит в контактных резервуарах (2 ед.), расчетное время контакта с хлором 0,5 часа. Для насыщения стоков кислородом и предотвращения выпадения осадка предусмотрена непрерывная продувка их воздухом.

Аэробно-сброженный осадок из стабилизаторов самотеком отводится на илоуплотнитель и далее на дегельмитизатор, а затем для обезвоживания на центрифуги. Фугат отводится на иловые площадки или в аэробные стабилизаторы. Для учета количества очищенных сточных вод используется лоток «Вентури», установленный на территории сооружений.

Сброс очищенных сточных вод производится в р. Ках через один организованный сосредоточенный выпуск берегового типа.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА СООРУЖЕНИЙ В КОТОРЫХ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ НАСОСНЫЕ УСТАНОВКИ.

При изучении технологии очистки сточных вод и состава сооружений выяснили, что насосные установки присутствуют в следующих элементах очистных сооружений канализации:

·  Канализационная насосная станция-1 (КНС-1);

·        Канализационная насосная станция-2 (КНС-2);

·        Главная канализационная насосная станция;

·        Производственное здание;

·        Здание фильтров;

Данные по определению типов насосных установок сведены в таблицу 1:

Таблица 1