Канализационные насосные станции (КНС) — станции перекачки сточных вод, которые задействуют там, где гравитации уже не хватает: густая городская застройка, переменный рельеф, подземные парковки, удалённые промплощадки, сельские посёлки. Они поднимают сточные воды на нужную отметку и направляют их к очистным сооружениям, предотвращая затопления и сохраняя санитарную безопасность. При всей кажущейся простоте решение задачи требует согласовать гидравлику, надёжность и эксплуатационную экономичность.
Конструктивные варианты и эксплуатационные нюансы
Станции реализуют двумя способами:
Сухая установка — насосы располагают в машинном помещении; встречаются горизонтальные и вертикальные компоновки. Обслуживание ведут «на сухую», электроаппаратура защищена от влажной среды. Минусы: риск затопления зала, более высокие капитальные затраты.
Есть многопрофильные варианты — насосы серии Grundfos SE допускают как погружную, так и сухую установку, что упрощает сервис и повышает эксплуатационную гибкость.
Погружная схема — оборудование опускают в приёмный резервуар по направляющим, при сервисе поднимают талевой. Насосы имеют класс защиты IP68, нередко сертифицированы во взрывозащите (АТЕХ, РО Ех). Плюсы — компактность и меньший объём строительно-монтажных работ; минусы — усложнённый регламент, повышенные требования к коррозионной стойкости деталей.
Независимо от исполнения определяют два базовых параметра. Производительность Q берут не ниже максимального часового притока сточных вод, а напор H складывают из геометрического подъёма и потерь трения; часто добавляют 1 м «на свободный излив». Переизбыток мощности приводит к дросселированию заслонками и ускоряет износ, поэтому итоговую рабочую точку проверяют по кривой насоса и корректируют подбор двигателя.
Неплохим примером являются насосы Grundfos SEG — серия погружных канализационных насосов с интегрированным режущим механизмом, который измельчает крупные включения и позволяет отводить сточные воды по узким напорным трубам; компактная конструкция, герметичная гидравлика и минимальные требования к обслуживанию делают их удобным решением для частного сектора, небольших поселений и объектов, где самотёчная система невозможна, а надёжность и экономичность критичны. Насосы Grundfos SEG с режущим механизмом доступны в России через склад компании Flumtec.
Расчётные ориентиры
Чтобы подобрать агрегаты осмысленно, фиксируют взаимосвязанный комплекс характеристик:
- тип среды и предельно допустимый диаметр включений;
- оптимальную скорость в напорных трубах 0,7–2,0 м/с (СП 31.13330) и кавитационный запас NPSH ≥ 0,5 м;
- объём приёмного резервуара и время его заполнения при аварии;
- материал корпуса (стеклопластик, сталь с облицовкой, железобетон) и расчётный ресурс;
- акустические требования площадки, условия вентиляции;
- число рабочих и резервных агрегатов по категории надёжности, наличие дизель-генератора или АВР для I категории;
- ширину проходов (1 м между насосами, 0,7 м до стен), доступность подъёмных механизмов, разборное колено на напорной линии для ревизии.
Эти критерии формируют основу технико-экономического расчёта. Если всасывающий патрубок ниже зеркала воды, кавитация исключена и первичный залив не нужен. Установка выше уровня жидкости упрощает сервис, но требует вакуум-системы или подпиточного насоса для старта.
Для больниц, аэропортов и крупных очистных сооружений перебой недопустим: два агрегата работают, один в горячем резерве, четвёртый хранится на складе. Муниципальные сети выдерживают остановку до шести часов при одном резервном насосе. Сельские станции (до 5000 жителей) могут держать сменный агрегат в помещении, если замена реальна за 2–6 ч — такое допущение закреплено в СП 32.13330–2018 и ГОСТ 25150–2020.
Для объектов с ограниченным временем монтажа и строгими требованиями к надёжности выбирают готовые комплекты: Канализационная насосная станция Wilo DrainLift WS 625 быстро решает задачи локальной откачки, КНС Wilo EMUport CORE обеспечивает чистый поток без засоров даже при крупном мусоре, а Pedrollo SAR гибко интегрируется в существующие сети и подходит для модернизации небольших систем.
Автоматизация и энергоэффективность
Работу КНС координирует пятиуровневая система датчиков: «сухой ход», рабочий минимум, пуск первого насоса, подключение пикового, аварийный перелив. Перед каждой откачкой активируется взмучивание осадка, чтобы жир и песок не выпадали в «мёртвых» зонах.
Частотный преобразователь управляет насосом по PID-алгоритму уровня: плавный пуск, отсутствие гидроударов, адаптация напора к фактическому расходу. В течение суток экономия электроэнергии достигает 25–30%.
Например, для перекачки 500 м³ на постоянных оборотах требуется 28 кВт/ч, тот же объём под управлением ПЧ потребует лишь 20 кВт/ч, сохранив гидравлические параметры, причём энергоэффективные погружные насосы особенно выигрывают от такого регулирования.
Безопасность поддерживают дополнительные меры: двигатель располагают минимум на 0,5 м выше пола, пол выполняют с уклоном в приямок и оснащают аварийным откачным насосом; на входе монтируют решётки или шредеры, в резервуаре — мешалки. Быстросъёмные муфты и свободная зона вокруг запорной арматуры позволяют проводить регламент без длительной остановки.
КНС — системообразующий узел городской канализации, объединяющий гидромеханику, электронику и материаловедение. Подробный расчёт, корректный подбор насосного оборудования и внедрение частотного регулирования обеспечивают надёжную работу станции и позволяют экономить до трети энергии. Чем точнее соблюдён баланс между капитальными затратами и эксплуатационными издержками на ремонт и сервис, тем стабильнее функционирует система водоотведения в условиях городской и промышленной застройки.
Реклама: ООО "ФЛЮМТЭК", ИНН 7707376106 Erid: 2VfnxvLhvjz
