Перекачка сточных вод. Газовая коррозия в водоотводящих коллекторах

ЛЕКЦИЯ 9. ПЕРЕКАЧКА СТОЧНЫХ ВОД

                                          9.1. Расположение насосных станций   

Самотечный режим движения сточных вод по водоотводящим сетям и очистным сооружениям предполагает наличие как минимум одной насосной станции (главной). При равнинном характере местности и большой площади населенного пункта число насосных станций значительно возрастает. Это обстоятельство объясняется устройством сети открытым способом с ограничением глубины заложения сети в сухих и легких грунтах до 7 – 8 м и мокрых – до 5 – 6 м. В этом случае устраивают станции подкачки. При устройстве зонных схем водоотведения в котловинообразных и похожих на них бассейнах канализования не обойтись без районных станций перекачки сточных вод.

Расположение насосных станций (НС) в схемах водоотведения зависит от многих факторов. Их место на планах определяется уже на первом этапе проектирования при трассировке уличных сетей у коллекторов бассейнов канализования и главных коллекторов. Окончательное количество и места установки насосных станций определяются в процессе гидравлического расчета и уточнения схем трассировки сети.

Насосные станции желательно располагать подальше от жилой застройки, что не всегда удается по местным условиям. Поэтому СНиП [4] допускает расположение НС в пределах жилой застройки на расстоянии не менее 20 м и 30 м при производительности   НС до 50 тыс. и более 50 тыс. м³/сут соответственно.

9.2. Исходные данные для проектирования

Для подбора насосов и компоновки насосной станции необходимо знать приток сточных вод и напор подачи. Расходы ст. вод определяются по таблице распределения притока по часам суток на первую и вторую очередь строительства. А напор подачи определяется по известной геометрической высоте подъема и потерь напора в трубопроводах напорных и всасывающих, в пределах станции и за ее стенами.

               Н_г = Z₀ – Z _н.с.

Z₀ – отметка места, куда подается сточная вода;

Z _н.с. – отметка места откачки ст. вод.

За расчетную отметку откачки (Z_нс) принимают отметки:

- среднего уровня воды в резервуаре, если НС имеет регулирующий резервуар, примерно на 1 м ниже лотка подводящего коллектора;

- уровня воды в подводящем коллекторе из условия принятия глубины приемного резервуара 1,5 – 2 м для малых и средних станций и 2,5 м – для больших станций, при минимальном притоке на крупных насосных станциях, когда приемным резервуарам придают форму распределительного канала для размещения в нем всасывающих труб.

За отметку места подачи (Z₀) принимают отметки:

1) верха (шелыги) напорного трубопровода в точке присоединения, если напорный трубопровод присоединяется к приемному колодцу или самотечному коллектору выше горизонта воды в них;

2) максимального расчетного горизонта при подаче под уровень воды;

3) верха трубопровода при прохождении им повышенного участка местности, имеющего отметку земли, выше уровня воды в точке подачи.

Диаметр напорных трубопроводов определяют по скорости:

- 1,0 – 2,5 м/с в пределах НС;

- 1,0 – 1,5 м/с за ее пределами.

Напор насосной станции:

          Н_нс = Н_г + KiL + h₃,

где К – коэффициент, учитывающий потери напора в трубах, расположенных в

             НС, равный 1,05 – 1,1;

i – гидравлический уклон напорного трубопровода за пределами НС;

L – длина напорного трубопровода, м;

h₃ – запас на излив жидкости из трубопровода, принимается 1 м.

Рис. 72. Схемы отметок места подачи напорных стоков

Подбор насосов производится по напору и расходу.

Расчет работы насосных станций заключается в построении совместных характеристик работы насосов и трубопроводов и определении рабочих точек.

К важнейшим исходным материалам относятся геологические данные. На основании этих данных выбирается конструкция подземной части НС и способ производства работ.

9.3. Особенности расчета и проектирования

Важнейшая особенность расчета связана с обеспечением высокой степени надежности работы насосной станции. По надежности действия НС подразделяются на три категории:

1  категория – при необходимости бесперебойной подачи ст. вод;

2  категория – при перерыве в подаче не более 6 ч;

3  категория – при перерыве в подаче не более суток.

НС на бытовых сетях населенных пунктов, как правило, относят к 1 категории, т. к. подача воды в жилые дома производится круглосуточно.

От категории НС и числа рабочих насосов зависит число резервных насосов. Для 1 категории НС число резервных насосов не зависит от числа рабочих насосов и равно двум.

К каждому насосу предусматривается самостоятельный всасывающий трубопровод. Насосы устанавливаются под заливом.

Число напорных трубопроводов от НС 1 категории принимают не менее двух. В случае необходимости между ними устраивают переключения. Расстояние между перемычками определяют из условия обеспечения, при аварии на одном из трубопроводов, пропуска 100 % расчетного расхода. При этом предусматривается использование резервных насосов.

Устройство камер переключения диктует следующий алгоритм расчета НС.

1. Строится характеристика всех рабочих насосов.

2. Строится характеристика напорных трубопроводов.

3. Определяется рабочая точка насосной станции. При этом расход НС должен быть не менее максимального расчетного притока.

4. Производится расчет НС в условиях аварии на одном напорном трубопроводе при выключенном участке между камерами переключения. Строится характеристика работы всех насосов рабочих и резервных.

5. Строится характеристика напорных трубопроводов с одним выключенным аварийным участком.

6. Определяется рабочая точка НС в условиях аварии. Расход при этом должен быть не менее максимального расчетного притока.