Каналізаційні насосні станції

Міські каналізаційні насосні станції будують у тих випадках, коли рельєф місцевості не дозволяє відводити побутові, виробничі стічні води та атмосферні води самопливом до місця їх очищення.

За характером рідини, що перекачується, міські каналізаційні насосні станції поділяються на три групи: для перекачування побутових стічних вод; виробничих стічних вод; атмосферних вод.

Насосні станції першої групи розташовуються на каналізаційній мережі. Залежно від місця розташування в загальній схемі каналізації міста та призначення станції можуть бути:

· районними, які перекачують стічні води від окремих районів території каналізування з нижче укладених колекторів у вище укладені;

· головними, які перекачують стічну рідину, яка відводиться із усієї території каналізування, на очисні споруди.

До насосних станцій другої групи пред'являється цілий ряд специфічних вимог залежно від властивостей стічної рідини, що перекачується. Наприклад, агресивність стічної рідини по відношенню до бетону, чавуну, сталі вимагає захисту резервуарів від руйнування, застосування спеціальних насосів та пристроїв для періодичного промивання установок чистою водою.

Станції третьої групи влаштовують на мережі дощової каналізації в тих випадках, коли не можна відвести атмосферні води самопливом до місця скидання.

Наявність перерахованих насосних станцій залежить від рельєфу площадки та пропускної здатності станцій очищення стічних вод.

Технологічний процес перекачування стічної рідини складається з двох послідовних операцій: звільнення стічної рідини від грубих нечистот, що знаходяться в ній, і які можуть викликати засмічення насосів, та перекачування. Отже, технологічний процес вимагає будівництва двох приміщень: приміщення з приймальним резервуаром і решітками та приміщення з насосами (машинним залом).

Каналізаційні насосні станції класифікують:

1. за розташуванням приймального резервуара та приміщення решіток щодо машинного залу - станції з роздільним розташуванням резервуара (рис. 2.13 а) і суміщеного типу (рис. 2.13 б,в);

2. за розташуванням насосних агрегатів щодо поверхні землі - станції незаглиблені (до 4 м), напівзаглиблені (до 7 м) і шахтного типу (понад 8 м) (рис. 2.13 г);

3. залежно від типів встановлених насосних агрегатів - станція з горизонтальними, вертикальними або осьовими насосами;

4. за системою керування агрегатами - станції з ручним керуванням, напівавтоматизовані, автоматизовані з місцевим диспетчерським пунктом та автоматизовані з телекеруванням (керування насосними агрегатами здійснюється за допомогою засобів телемеханіки).

Місце розташування та число насосних станцій у загальній схемі каналізаційної мережі вибирають із урахуванням планувальних, санітарних, гідрологічних і топографічних умов місцевості на підставі техніко-економічного порівняння всіх варіантів.

За гідрогеологічними умовами місце розташування насосної станції повинно бути найбільш сприятливим для проведення будівельних робіт (щільні ґрунти, низький рівень підземних вод тощо). Однак практично виконати цю вимогу важко.

Найбільше доцільно каналізаційні насосні станції розміщати на вільних територіях поблизу промислових підприємств (крім харчових), складських приміщень або на зелених масивах. На забудованій території міста станції варто розташовувати в глибині кварталу та влаштовувати аварійні випуски в зливову мережу.

За санітарними умовах насосні станції розташовують в окремих будівлях на відстані не менш 15-30 м від житлових і громадських будинків. По периметру території насосних станцій необхідно влаштовувати захисну зелену зону. При розміщенні насосної станції біля житлових будинків варто враховувати поверховість забудови, розу вітрів і продуктивність станції.

У зоні затоплення паводковими водами насосні станції необхідно розташовувати так, щоб позначка порога входу була не менш чим на 0,5 м вище розрахункового максимального горизонту паводкових вод.

Вибір місця розташування каналізаційної насосної станції необхідно погоджувати з місцевими органами самоврядування, органами санітарного-епідеміологічного та екологічного наглядів тощо.

а)
б)	в)
Рис. 2.13. Схеми каналізаційних насосних станцій: а - роздільна; б - суміщеного типу; в - суміщеного типу на скельних ґрунтах; г - шахтна; 1 - підвідний колектор; 2 - прийомний резервуар; 3 - всмоктувальні трубопроводи; 4 - напірні трубопроводи; 5 - електродвигун; 6 - насос.
г)

Насосні станції рекомендується розташовувати так, щоб вони розміщалися на перетинанні мінімум двох зустрічних самопливних колекторів однакового закладання. Цей прийом значно здешевлює вартість будівництва як колекторів, так і насосних станцій, але трохи збільшує довжину напірного трубопроводу.

Оскільки каналізаційні насосні станції, як правило, споруджують у найнижчих точках території об’єкта каналізування, поблизу водойм, іноді на заболочених заплавах рік, тобто на ділянках, для яких характерно високе стояння ґрунтових вод, наявність пливунів і слабких ґрунтів, тому їх доцільно будувати опускним способом: найбільш зручна форма будівлі - залізобетонний стакан. Переваги опускного способу будівництва насосних станцій ще більш зростають при застосуванні тиксотропної сорочки , яка складається із глинистого розчину, який нагнітається в простір між ґрунтом та стінкою опускного колодязя. Застосування тиксотропної сорочки дозволяє зменшити товщину монолітних або збірних стін опускного колодязя.

Незаглиблені будівлі насосних станцій влаштовують звичайно прямокутної форми, що дозволяє зручніше розташувати насосні агрегати та сприяє кращому компонуванню виробничо-допоміжних і побутових приміщень. Крім того, прямокутна форма будинку дозволяє використовувати при будівництві станції типові будівельні конструкції. Тому навіть для станцій, що мають підземну частину круглої форми, наземну частину, як правило, виконують прямокутної форми.

Роздільна схема насосної станції найбільш сприятлива в санітарному відношенні, тому що прийомний резервуар і приміщення решіток повністю ізольовані від машинного залу та виробничо-допоміжних приміщень, де постійно перебуває обслуговуючий персонал. До недоліків цієї схеми можна віднести збільшення експлуатаційних витрат і будівельної вартості, більшу довжину усмоктувальних труб і, отже, ускладнення експлуатації. Тому така схема застосовується порівняно рідко.

На автоматизованих насосних станціях рекомендується встановлювати насоси під залив, тому що це значно спрощує схему автоматизації керування насосними агрегатами.

Схему насосної станції, наведену на рис. 2.13 в, рекомендується застосовувати при будівництві в скельних ґрунтах. Для зменшення заглиблення резервуара решітки розташовують в окремому приміщенні. Прийомний резервуар виконують у вигляді каналу для розміщення всмоктувальних труб. У слабких ґрунтах цю схему застосувати не можна, тому що розташування плит підлоги машинного залу на порушеному ґрунті може привести до нерівномірного осідання, появи тріщин і порушення гідроізоляції.

На рис. 2.13 розглянуті найпоширеніші схеми компонування насосних станцій. Застосовуються також інші схеми: наприклад, для великих шахтних станцій можна застосувати схему з розташуванням машинного залу в середині приймального резервуару. Установка насосних агрегатів по концентричній кривій дозволяє збільшити число встановлених насосів при тому ж діаметрі шахти насосної станції.

При проектуванні та будівництві насосних станцій варто звертати особливу увагу на гідроізоляцію підземної частини, яка повинна бути водонепроникною. Гідроізоляцію виконують відповідно до вказівок з проектування та влаштування гідроізоляції підземних частин промислових і цивільних будівель та споруд. Стіни будівель повинні бути покриті гідроізоляцією, не менш чим на 0,5 м вище рівня підземних вод. На правильно спроектованій і побудованій насосній станції не повинно бути підтікань води в колодязь та витікань із нього.

Запитання для самоперевірки до розділу 3.

1. Які види та склад стічних вод?

2. Як вибираються схеми каналізації?

3. Які основні елементи системи каналізації населеного пункту та їх призначення?

4. За якими критеріями вибирається схеми каналізації?

5. Як відбувається трасування каналізаційних мереж?

6. Опишіть типові схеми трасування.

7. Які є типи поперечних перерізів каналів?

8. Які труби використовуються для каналізації?

9. Які є типи з’єднань каналізаційних труб?

10. Які колодязі встановлюються на каналізаційних мережах та яке їх призначення?

11. Яке призначення каналізаційних насосних станцій?

12. Як вибираються типи каналізаційних насосних станцій?

Література

1. Тугай А.М., Орлов В.О. Водопостачання. Підручник. –К.: Знання, 2009. - 735 с.

2. Тугай А.М., Орлов В.О., Шадура В.О., Мартинов С.Ю. Міські інженерні мережі. Підручник. – К.: Укргеліотех, 2010. – 256с.

3. Орлов В.О., Тугай Я.А., Орлова А.М. Водопостачання та водовідведення. Навчальний посібник. – К.: Знання, 2011. – 359с.

4. Хоружий П.Д., Хомутецька Т.П., Хоружий В.П. Ресурсозберігаючі технології водопостачання. – К.: Аграрна наука, 2008. – 533с.

5. Хоружий П.Д., Орлов В.О., Ткачук О.А. та ін. Довідник по сількогосподарському водопостачанню і каналізації. - К.: Урожай, 1992. - 294 с.

6. Тугай А.М., Тугай Я.А. Водопостачання. Джерела та водозабірні споруди. Учбовий посібник. – К.: Європейський університет, 2015. – 235с.

7. ДБН В.2.5-74:2013 Водопостачання. Зовнішні мережі та споруди. К., 2013.

8. Ткачук О.А., Шадура В.О. Водопровідні мережі: Навчальний посібник. - Рівне: НУВГП, 2004. - 117 с.

9. Журба М.Г. Соколов Л.И., Говорова Ж.М. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений. Том 1. 2-е издание, - М.: Асоциация строительных вузов, 2003. – 288с.

10. ДБН 360-92**. Містобудування. Планування і забудова міських і сільських поселень. – К.: 92 с.