Канализационно-насосная станция (КНС), предназначенная для перекачки сточных вод, – это целый комплекс технических устройств, включающий в себя также специальные резервуары. Используются такие станции в тех случаях, когда транспортировать сточные воды по канализационной системе самотеком не представляется возможным. Например, без станции не обойтись в том случае, если санузел располагается ниже уровня, на котором смонтирована канализационная труба.
Канализационная насосная станция высокой производительности представляет собой емкость в виде цилиндра, внутри которой размещено все необходимое оборудование
Сегодня можно приобрести канализационные станции различных модификаций, которые различаются между собой и техническими характеристиками, и конструкцией, и сферой применения. Именно поэтому прежде, чем приступать к выбору таких установок, если в них возникла необходимость, следует разобраться в их конструктивных особенностях, принципе действия, а также познакомиться с основными типами такого оборудования и различиях между ними.
Сферы применения и назначение КНС
Канализационная насосная станция (КНС) – это целостный комплекс гидротехнического оборудования, который предназначен для перекачки ливневых вод, промышленных и хозяйственно-бытовых стоков, когда их самотечное отведение невозможно.
Насосные станции могут иметь дополнительную горизонтальную полость для распространения осадка на большей площади, что позволяет реже проводить очистку от ила
КНС используется преимущественно при таких случаях:
- Геодезический уровень емкостей и трубопроводов, из которых отводятся стоки, расположен ниже канализационного коллектора или выгребной ямы.
- Отсутствие физической возможности организовать прямолинейное самотечное отведение стоков или малый уклон канализационной трубы, грозящий регулярным ее засорением.
- Далекое расположение выгребной ямы или центрального коллектора от источника сточных вод.
Оборудуются КНС коттеджные поселки, загородные дома, а также промышленные объекты, расположенные далеко за городом и удаленные от централизованной канализационной сети.
Схема устройства
Различные типы насосных станций для канализации отличаются друг от друга конструктивным исполнением, но вне зависимости от модификации их основными элементами являются насос и герметичный резервуар, в который собираются продукты жизнедеятельности. Резервуар, которым оснащается канализационная насосная станция, может быть изготовлен из бетона, пластика или металла. В задачу насоса, которым комплектуется канализационная станция, входит поднятие сточных вод до определенного уровня, после чего они поступают в накопительный резервуар самотеком. После того как резервуар наполняется, сточные воды из него откачиваются и транспортируются к месту их утилизации.
Устройство КНС среднего класса
Нередко конструктивная схема бытовой КНС включает в себя два насоса, при этом второй из них является резервным и используется в тех случаях, когда основной вышел из строя. Несколькими насосами в обязательном порядке оснащаются КНС, обслуживающие промышленные и коммунальные предприятия, характеризующиеся большим объемом сточных вод. Насосное оборудование для КНС может быть различных типов. Так, бытовые канализационные насосные станции, как правило, оснащаются насосами с режущим механизмом, при помощи которого измельчается фекальная масса и другие включения, содержащиеся в сточных водах. На промышленные станции такие насосы не ставят, так как твердые включения, содержащиеся в сточных водах производственных предприятий, попав в режущий механизм насоса, могут привести к его поломке.
Устройство и подключение малогабаритной КНС, размещаемой внутри помещения
В частных домах нередко устанавливают мини КНС, насосы которых подключаются непосредственно к унитазам. Такая эстетично оформленная КНС (настоящая мини-система, оснащенная насосом с режущим механизмом и накопительным баком небольшого объема) обычно устанавливается непосредственно в помещении санузла.
Серийные модели канализационных насосных станций комплектуются полимерными баками, которые закапываются в землю, при этом горловина такого бака для КНС располагается на поверхности, что облегчает проведение плановых осмотров, технического обслуживания и ремонта емкости, если в этом возникает необходимость. Горловина накопительного бака перед началом эксплуатации КНС закрывается крышкой, которая может быть изготовлена из полимерного материала или металла. Подсоединение такого бака к канализационной системе, по которой в него поступают сточные воды, осуществляется при помощи патрубков. Для того чтобы сточные воды поступали в накопительный бак равномерно, в его конструкции предусмотрен специальный отбойник, а за то, чтобы в жидкой среде при этом не возникало завихрений, отвечает водобойная стенка.
КНС разделяются по компоновке на горизонтальные (слева) и вертикальные (справа)
В оснащении канализационных насосных станций для частного дома есть контрольные приборы и механизмы автоматического управления. К дополнительным элементам, которыми снабжают промышленные КНС и установки для обслуживания домашней канализационной системы, относятся:
- источник, обеспечивающий резервное электропитание оборудования, входящего в состав КНС;
- манометры, датчики давления, элементы запорной арматуры;
- оборудование, которое обеспечивает очистку насосов и соединительных труб.
По исполнению КНС бывают с погружными насосами, сухого исполнения и многосекционные
Правила выбора оборудования
Далее будут проанализированы критерии, учитывая которые необходимо выбирать канализационное насосное оборудование для частного использования. Разбор промышленных установок не входит в рамки данного обзора.
Целью при покупке КНС является приобретение оптимального по мощности и другим характеристикам оборудования. Нет смысла переплачивать за системы, которые будут работать на 10-20% проектной мощности.
При выборе КНС учитывают такие параметры:
- Максимальный поток перерабатываемых стоков.
- Транспортировочное расстояние.
- Перепад геодезических уровней между впускной трубой и выходом напорного шланга.
- Степень загрязненности, фракционный состав и структура хозяйственно-бытовых стоков. Существуют КНС, которые измельчают крупные фракции включений, предупреждая засоры в насосном оборудовании.
- Уровень требуемой очистки стоков.
- Габариты оборудования.
Единой формулы для расчета производительности насосного оборудования нет, поэтому алгоритм расчета и необходимые показатели должны быть указаны в инструкции к приобретаемой КНС.
Типовой проект расчета производительности насосного оборудования включает такие этапы:
- Определение суточного потребления воды и объема стоков.
- Построение ориентировочного графика поступления канализационных сточных вод в течение суток.
- Расчет минимального и максимального канализационного потока.
- Определение требуемой производительности КНС, учитывая загрязненность стоков.
После определения вышеприведенных параметров можно начинать заниматься выбором подходящего оборудования.
На цену КНС влияет брэнд производителя, ремонтопригодность изделия, возможность сервисного обслуживания. Особенно не рекомендуется приобретать дешевые насосы, если предполагается их ежедневное использование, и при этом отсутствуют резервные емкости или дополнительный насос для отведения стоков.
Классификация канализационных станций
Классификация канализационных станций.
По габаритам станции различные — от компактных, размещаемых в санузле, до цистерн на десятки кубов. Габариты — не единственное различие в моделях. КНС классифицируются по многим другим признакам.
Основной узел оборудования — насос.
Бывают такие типы помп:
- Погружные напорные. Постоянно находятся в перекачиваемой жидкости. Поэтому корпуса изготавливают устойчивыми к химически активным веществам. Не требуют отдельного места, хотя при необходимости можно установить на поверхности. Помпа постоянно охлаждается, поэтому служит долго.
- Консольные. Агрегаты с большими габаритами и мощностью. Используются в промышленности. Устанавливаются на бетонную площадку.
- Поверхностные самовсасывающие. Способны перекачивать нечистоты с высокой степенью загрязненности, твердыми включениями. Удобны в обслуживании. Закачивают стоки в корпус станции, откуда их удаляют очищенными.
Возможна установка в горизонтальном, вертикальном положении. Располагают в углублениях, на поверхности. Основное оборудование может быть заглубленным, а блок управления — снаружи.
Руководство работой станций осуществляется по схемам разной сложности.
Возможны такие виды управления:
- Ручное — простое и надежное. Модули запускаются и отключаются в зависимости от степени заполнения резервуаров, которые проверяются человеком. Применяются в частном секторе, при небольших объемах стоков.
- Дистанционное. Датчики контролируют состояние емкостей, сведения отражаются на пульте. С него управляют работой насосов.
- Автоматическое. В резервуаре КНС или поблизости находятся датчики и реле.
Оборудование различают также по типам сточных вод:
- Для нечистот из частного дома, небольших заведений. Эксплуатируется в стандартных условиях.
- Промышленное. Для оборудования, размещенного в емкостях, помп используются материалы, устойчивые к химическим веществам, изменениям температуры.
- Для ливневой канализации. Оснащается дополнительным оборудованием.
- Для стоков с осадками. Применяется преимущественно в больших системах канализации. Требует дополнительного оборудования для работы с отложениями.
Инструкция по монтажу КНС
Монтаж бытовых КНС проводится исключительно квалифицированными работниками, ввиду высоких требований к точности работ и соблюдению последовательности действий.
Нарушение правил может привести к повреждению резервуара или подходящих к нему труб. Далее будет рассмотрена пошаговая инструкция по установке КНС для людей, желающих сделать это самостоятельно.
Шаг №1. Проводится выбор места установки КНС. СНиПы требуют вкапывать резервуар минимум в 20 м от стен жилого здания. Если позволяют геодезические уровни, то желательно выбирать участок повыше, чтобы под станцией не скапливалось много грунтовых вод.
КНС не следует устанавливать на фасадной стороне дома, около детских игровых площадок и вблизи зон для пикника
Шаг №2. Выкапывается яма с учетом диаметра емкости и места для удобного проведения монтажных работ. Если грунт достается экскаватором, то нужно остановить работы на 20-30 см выше проектного уровня. Далее извлекать землю необходимо вручную лопатой, чтобы сохранить целостность грунта.
При выкапывании ямы для канализационной емкости не нужно делать ее огромной. Достаточно будет диаметра на 1,5-2 метра больше, чем размер самой емкости
Шаг №3. Производится выбор типа фундамента для установки КНС и его монтаж. Для этого после выкапывания ямы выполняется оценка водности грунта. Если грунт сухой, то можно сделать опалубку и залить ее 30-сантиметровым слоем бетона.
А если в яму постоянно просачиваются грунтовые воды, то для фундамента подойдет только готовая железобетонная плита толщиной не менее 30 см.
Бетонное основание должно быть строго горизонтальным, поэтому при укладке готовой бетонной плиты нужно заранее об этом позаботиться.
Емкости КНС имеют юбку или лапки для крепления к фундаменту. В качестве крепежа используются анкерные болты, хотя при заливке бетона на грунт можно встраивать в смесь и металлические стержни, на которые потом насаживать крепление емкости.
Не следует экономить на размерах анкерных болтов. Оптимальная их длина – 200 мм, а диаметр – 20 мм. А металлические стержни перед укладкой в жидкий бетон необходимо загнуть крючком или буквой Г (+)
Шаг №4. Производится установка емкости КНС на фундамент, ее крепление и подключение к сливной трубе внутренней канализации дома. При вертикальном типе станции и большом количестве грунтовых вод требуется пригрузка емкости бетоном. Для этого вокруг резервуара заливается бетон на 20 см выше уровня первого ребра жесткости станции.
Следует учитывать, что после заливки бетоном сменить резервуар будет невозможно, поэтому необходимо просчитывать его объем с учетом расширения дома и увеличения количества его жильцов
Шаг №5. Производится засыпка станции мелким грунтом, максимальный размер зерна которого составляет 32 мм. Каждый слой земли должен быть не более 50 см. После засыпки очередного пояса, он заливается водой для усадки и утрамбовывается.
На этом внешний монтаж КНС заканчивается. После закрепления в грунте внутри станции устанавливаются насосы, датчики, обратные клапана и другое вспомогательное оборудование.
С целью безопасности люки канализационных резервуаров рекомендуется закрывать на замки, ведь во время игры дети могут спрятаться в них и потерять сознание
Не лишним будет проведение в дом системы аварийного оповещения о критическом уровне бытовых сточных вод в резервуаре, что предупредит о неисправностях в работе станции.
Базовые характеристики павильона для КНС
Принудительно-вытяжная вентиляция павильона
Контейнер для КНС имеет следующие технические показатели:
- Третью степень огнестойкости;
- Категория пожарной опасности павильона — С0;
- Расчетная температура снаружи, при которой помещение может эксплуатироваться, не должна падать ниже минус 50 градусов;
- Внутренняя температура в контейнере должна быть не менее плюс 5 градусов;
- Максимально возможное давление снежного покрова на крышу составляет 145 кг/см²;
- Давление ветра на стены павильона не должно превышать 48 кг/см².
Типичные монтажные ошибки
Из-за неправильной установки резервуара, его наклона или неправильной засыпки может произойти повреждение стен резервуара, патрубков или подходящих труб. Такие проблемы грозят ручной раскопкой емкости и немалыми финансовыми затратами.
Поэтому следует разобрать типичные ошибки заранее, чтобы не повторить их при монтаже собственной КНС.
- Неправильна засыпка грунта. Вероятные ошибки: заполнение мерзлым грунтом или крупными камнями, отсутствие послойной утрамбовки. Следствием может быть просадка земли с повреждением или сдвигом внутреннего трубопровода.
- Различный тип засыпки с разных сторон. Если с одной стороны высыпали в яму машину песка, а с другой – землю, то со временем может произойти перекос емкости с повреждением внешних труб или самого резервуара.
- Неверная оценка количества грунтовых вод, из-за чего происходит сильное проседание всей КНС с разрывом труб и повреждением резервуара.
- Использование клиньев для выравнивания фундаментных плит. Следствием может быть постепенное смещение резервуара в сторону с разрывом труб.
Оценить правильность установки КНС могут лишь люди, имеющие геодезическое образование и опыт монтажа подобных конструкций. Поэтому доверять установку этого дорогостоящего оборудования неспециализированным организациям не стоит.
Обслуживание внешних КНС
Канализационная насосная станция не является оборудованием, которое можно установить и просто довольствоваться его работой. Резервуар и насосы требуют регулярного осмотра.
Самостоятельно спускаться в резервуар или проводить работы по его очистке категорически запрещено!
Вдыхание канализационных газов может вызвать резкую потерю сознания и смерть, если человека не вытянуть на чистый воздух в течение нескольких минут.
Наиболее выгодным вариантом для регулярной чистки канализационного резервуара является приобретение маски противогаза с принудительной подачей воздуха с поверхности
При покупке КНС желательно сразу подписать договор по ее обслуживанию.
Для доступа в резервуар и проверки оборудования станции имеют люк, а глубокие емкости – еще и лестницу для спуска.
Ежемесячно или ежеквартально сервисная служба должна:
- проверить автоматику;
- продиагностировать работу основного и резервного насосов, проверить уровни масла в них;
- извлечь из фильтров застрявший мусор;
- удалить иловые отложения со дна.
В случае срочных аварийных ситуаций возможен самостоятельный осмотр резервуара, но он должен проводиться в присутствии помощников, с веревочной страховкой и в респираторе.
Что входит в состав типовой КНС:
| № п/п | Наименование | Кол-во (шт.) |
| 1 | Корпус насосной станции | 1 |
| 2 | Тех колодец | 1 |
| 3 | Металлическая рама для крепления насосов | 1 |
| 4 | Трубопровод из нержавеющей стали | 2 |
| 5 | Задвижка | 2 |
| 6 | Обратный клапан | 2 |
| 7 | Лестница | 1 |
| 8 | Направляющие насосов | 4 |
| 9 | Входящий патрубок | 1 |
| 10 | Выходящий патрубок из нержавеющей стали | 1 |
| 11 | Запирающийся люк | 1 |
| 12 | Вентиляционная труба | 1 |
| 13 | Кабель-канал для питания насосов | 1 |
| 14 | Площадка обслуживания | 1 |
| 17 | Насос фирмы GRUNDFOS, KSB, WILO, ZENIT или любой другой | 2 |
| 18 | Автоматическая трубная муфта | 2 |
| 19 | Щит (пульт) управления внутреннего исполнения | 1 |
| 20 | Поплавковый выключатель | 4 |
