Канализационная насосная станция (кнс): виды, устройство, монтаж и обслуживание

Сферы применения, назначение и преимущества КНС

Оборудование применяется в быту для принудительного отправления жидкости из ванных, туалетов, другой сантехники в емкости для их сбора и переработки. С его помощью собирают дождевую воду, откачивают жидкость из затопленных подвалов.

Сфера применения не ограничивается бытом. КНС применяются в кафе, ресторанах, супермаркетах. Они незаменимы в химической промышленности, на предприятиях нефтеперерабатывающей отрасли. Агрегаты справляются с задачами по перекачке и сбору жидкости, если правильно подобрана мощность, проведен качественный монтаж.

Это происходит при таких условиях:

Емкости со стоками, трубопроводы расположены ниже точки, куда необходимо транспортировать отходы.
Рельеф не позволяет обеспечить передвижение жидкости самотеком.
Емкость для сбора жидкости расположена далеко от точек, откуда она отводится.

С помощью КНС можно подавать нечистоты в централизованную канализационную систему, если она на большом удалении.

Это оборудование приспособлено к сложным условиям эксплуатации и отличается преимуществами:

Поставляется в сборе готовым к работе или комплектуется всем необходимым.
Используются современные материалы: стеклопластик, нержавеющая сталь, ПВХ. Оборудование служит более 50 лет.
Устойчивость к воздействию агрессивных химических веществ. Сточные воды любого происхождения не повреждают агрегат.
Работает при температуре -40…+40°С, в регионах с вероятностью землетрясений.
Прочный долговечный корпус благодаря современной технологии изготовления.

Оборудование не требует регулярного обслуживания, экономичное в работе. Множество модификаций позволяет сделать выбор самой подходящей.

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.

Чистка канализационного резервуара

Более 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.

Особенности конструкции насосных канализационных станций

Когда выбирается канализационная насосная станция для частного дома, такая как на фото, непременно учитываются объемы стоков, размеры конструкции, степень загрязненности нечистот и вид загрязнений

Кроме этого во внимание принимается особенность рельефа на участке, где предстоит монтаж КНС и глубина, на которой проложен отводящий стоки трубопровод

Чтобы соорудить такую конструкцию потребуется проект и расчет канализационной насосной станции, сделанный профессионалом.

Устройство КНС в зависимости от назначения может существенно отличаться, но во всех моделях всегда имеются насосы и герметичные резервуары. Обычно в емкости стоки перемещаются самотеком, а затем используются канализационные насосные установки, транспортирующие жидкие нечистоты к очистным сооружениям или к месту утилизации.

Бытовая канализационная насосная станция вне зависимости от ее модели всегда имеет в своей комплектации 1-2 насоса. Когда оборудование предназначается для отвода стоков от предприятий коммунальной службы, необходимо, чтобы количество насосов составляло минимум два. В станциях различных типов используется насосное оборудование разных типов.

Требования к таким станциям, особенности проведения их монтажа и обустройства санитарных зон, требуемое количество трубопроводов определяют согласно СНиП 2.04.01-85.

Конструкция канализационной станции

Наиболее эффективными считаются насосы с режущим механизмом, способные обеспечить перекачку фекальных стоков по трубопроводам небольшого сечения. При этом подобные малогабаритные устройства способны обеспечить подъем отходов жизнедеятельности человека на значительную высоту.

Для предотвращения обратного движения стоков в конструкцию установки включена система обратных клапанов и коммутационных кранов, позволяющих перенаправить стоки в различные трубопроводы.

Для изготовления бытовых станций в основном применяют устойчивые к коррозии и воздействию агрессивных сред материалы. В большинстве случаев это различные виды полимеров, но все чаще можно встретить бытовые канализационные установки из стеклопластика или полиэтилена, отличающиеся значительным рабочим ресурсом. Такой насос способен обеспечить функционирование напорной канализации на протяжении 50 лет.

Для монтажа канализационной станции выбирается наиболее выгодное место в плане рельефа. Но при этом учитывается санитарное требование, не позволяющее располагать подобное оборудование ближе 20 м к жилым постройкам

Большинство КНС предполагают их углубление в грунт, поэтому установка станции начинается с выбора места и рытья котлована соответствующей глубины. Внизу углубления укладывается готовая или отливается на месте железобетонная плита, которая служит установочной платформой для станции, что жестко крепится к приготовленному основанию.

Назначение очистительного комплекса

Станции канализационные применяются в качестве главного механизма отвода сточных масс. Под воздействием давления насоса, сточная жидкость направляется на более высокий уровень, вследствие чего, самотёком движется в направлении очистительного механизма.

В случаях, когда канализационные отходы в состоянии самостоятельного стока, насосное оборудование может не потребоваться. Это скорее исключение и актуально лишь для плоскогорья. Если местность неровная или холмистая, без использования специальной технической оснащённости не обойтись. Поэтому применение технических устройств упрощает процесс очистки.

Применение канализационного сточного оборудования благотворно воздействует на экологические показатели в районе их установки очистных насосных станций. Благодаря чему, местные жители меньше болеют или испытывают какой-либо дискомфорт.

Во избежание контакта обслуживающего персонала со сливаемыми жидкостями, сточные воды перемещаются в специальной изолированной системе.

Как рассчитать самостоятельно наклон канализационных труб

Вы можете самостоятельно найти значение уклона труб, обустраивая своими руками канализацию в доме. Как это сделать, я расскажу дальше.

Определение уклона

Основной трудностью, с которой вы столкнетесь, как непрофессиональные строители, будет то, что мера наклона непонятна. В СНиПах и справочниках, являющихся руководством к действию для любого строителя, показываются дроби, например 0.035 либо 0.007. Скорее всего, вы привыкли использовать градусы и не поймете, какой же уклон труб обозначают данные числа.

Спешу вас успокоить, тут все предельно просто: данные дроби показывают отношение высоты понижения к метровой длине труб. Легче всего параметром оперировать в сантиметрах, например 3.5 см на 1 м либо 0.7 см на 1 м, как в выше приведенных мною примерах.

Длина сети в метрах при умножении на значение наклона даст вам общую его высоту на всем протяжении ветки.

Приведу пример:

Допустим, общая длина трубопровода составляет 6 метров и необходим его уклон 0.08.
Следовательно, меж началом (ближним к сливу) и концом (вход в стояк) трубы должен быть такой перепад: 6∙0.08=0.48 м или 48 см.

Как вычислить наполненность труб

Наполненность трубы канализации.

Основным параметром, которым следует руководствоваться при укладке канализационной трубы, является ее наполненность. Вы можете определить ее, согласно формуле: u=H/d. В ней:

H является высотой уровня стоков в трубе;
d обозначает ее диаметр.

При этом:

когда u=0, то это значит, что труба пуста;
когда u=1, то она наполнена полностью;
оптимальные величины для наполненности (К), при которых слив работает наиболее эффективно – это вилка 0.5-0.6.

Подобный диапазон объясним разными характеристиками материалов изготовления труб и уровнем потенции к созданию разграничивающего слоя, удерживаемого подле их внутренних стенок.

Приведенные мною величины наполненности дадут возможность течь отходам со скоростью около 0.7 метров в секунду. Она даст возможность твердым фракциям держаться во взвешенном виде и не оседать на стенках труб.

Подытоживая все вышенаписанное, я подвожу вас к мысли, что проектные характеристики трубопровода вам надо рассчитать по формуле K≤V√u. В ней:

К — является оптимальной степенью наполненности (0.5-0.6);
V — обозначает скорость тока отходов;
√u – это квадратный корень из заполняемости труб.

Как отмерить необходимый угол

Для определения нужного угла можно использовать пузырьковый угол.

Как вы уже поняли, минимальный уклон сети в квартирах зависим от сечения укладываемых труб. Так, для 50-миллиметровых изделий он должен быть 3 сантиметра на 1 метр их длины, для 85 и 100-миллиметровых — 2 сантиметра.

Вы можете озадачиться вопросом, как выставить уклон трубы канализации, чтобы не вышло ошибки. Ведь полы далеко не всегда имеют абсолютно правильную горизонтальность. Я вам настоятельно рекомендую для этого использовать лазерный либо пузырьковый уровень.
Также я советую вам натянуть разметочный шнур. Вы можете применить его при входе ветки в стояк и как эталонную вертикаль.

Угол входа трубы в стояк.

Ниже я публикую для вас еще одну таблицу с оптимальными и минимальными уклонами канализационных труб.

Сантехнический прибор	Диаметр трубы, в миллиметрах	Наклоны
Оптимальный	Минимальный
Раковина	40	0.035	0.025
Унитаз	100	0.02	0.012
Ванна, умывальник, писсуар	40-50	0.035	0.025
Мойка	40	0.035	0.025

Уклон для труб внешней канализации

Профессиональная схема укладки канализационных труб.

В таблице ниже я привожу правильные наклоны для труб внешней канализации, обладающих большим сечением, относительно внутренней части системы.

Сечение трубы, в миллиметрах	Оптимальный уклон, в метрах на 1 м длины трубы	Наклон в условиях особых, в метрах на 1 м длины трубы
150	0.008	0.007
200	0.007	0.005

Под особыми условиями инструкция подразумевает необходимость строительства системы, когда какие-либо причины мешают обустроить оптимальный наклон. Иными словами, это минимально допустимая степень снижения внешних канализационных труб.

Как я уже писал, существует и максимальная величина данного параметра. Оно равна 0.15. При уклоне больше чем 15 см на один метр труб, отводящая стоки система будет функционировать малоэффективно. Сеть станет заиливаться при слишком быстром сбросе жидкости и быстро закупорится.

Оборудование канализации в бане

Примерная схема канализации бани Канализации дренажного типа – наиболее популярное устройство канализации в бане в силу своей простоты и экономической эффективности.

Подобная система канализации бани предусматривает самотечную транспортировку сточных вод в отстойник, что достигается определенным уклоном полов в моечных комнатах и парной, позволяющим воде стекать в отверстие для отвода.

Через отверстие вода попадает в желоб, изготовленный из оцинкованного металла или асбоцемента, по желобу – в трубу канализации, из которой сточная вода наконец оказывается в дренажном колодце, который не должен располагаться на значительном удалении от помещения бани.

Размер дренажного колодца задается в соответствии с предварительным расчетом расхода воды, диаметр колодца должен быть не меньше одного метра.

Дно ямы для дренажного колодца засыпается керамзитом или другим материалом, сходным по свойствам, сверху засыпается почвой и уплотняется.

Виды автономных канализаций

Выгребная яма. Это самый простой способ утилизации бытовых отходов. Но далеко не самый удобный, так как периодически требуются услуги ассенизаторской службы для откачки содержимого ямы. Кроме того, выгребная яма не имеет никаких фильтров для переработки отходов и вывода их в почву. Соответственно, эксплуатировать ее не слишком комфортно, гигиенично и экологично.
Септик и фильтрационный колодец. Септик — это закрытая конструкция, в которой стоки обрабатываются бактериями. После чего практически очищенная вода направляется в фильтрационный колодец, из которого отводится в почву, водоём или накопительный резервуар.

Ошибки при определении угла наклона труб

Трещина трубопровода возможна при переполненности труб из-за неправильного уклона

Самое большое количество засоров и отказов канализации происходит из-за неправильного проектирования. Несоблюдение правил СНиП приводит к срыву водных затворов, неприятному запаху в помещении, плохому стоку из раковины и ванной, заиливанию труб. Прорыв трубы и разлив канализации может привести к заражению патогенными микроорганизмами людей, а также к отравлению ядовитыми испарениями.

Ошибки монтажа – это неправильно выбранный диаметр труб, отсутствие фановой трубы и вентиляции. Как следствие – низкое давление и затрудненное прохождение вязких масс из-за плохой циркуляции воздуха в системе.

Кроме уклона, к плохой работе канализационной системы может привести неправильные углы стыковки труб, отсутствие уплотнителей, неверный переход меньшего диаметра на больший.

Больше проблем доставляет неправильный монтаж чугунных труб, в которых осадок образуется быстрее, так как они имеют шершавую поверхность. Застой жидкости на одном из участков приводит к гниению и подтеканию труб.

Пластиковые коммуникации меньше расположены к засорам, но даже в них может накопиться илистый осадок, если неправильно спроектировать систему – выбрать не тот диаметр или неверно рассчитать уклон. Непрофессиональные рабочие часто стараются увеличить наклон труб, считая, что таким образом стоки быстрее попадут в отстойник.

Использование дешевых строительных материалов приводит к их быстрому выходу со строя. Качественные изделия проверяются специальной аппаратурой на предмет наличия внутри скрытых трещин, сколов, заусениц. Если производитель пренебрегает проверкой на качество, такая продукция стоит дешевле, но ответственность за нее несет только покупатель.

Необоснованной является установка мощных очистительных систем в том месте, где условия и почва позволяют дочистить стоки естественным методом, не вредя экологии.

Что такое канализационная насосная станция

Современные канализационные системы предприятий, небольших поселков с домами котеджного типа, и даже в городах с численностью до 500 тысяч человек, нельзя приставить без канализационной насосной станции (КНС). Основное предназначение КНС заключается в сборе и транспортировки канализационных стоков.

КНС широко используются в индивидуальных домах, когда уровень выхода канализации расположен выше приборов санитарно — технического назначения. Такими потребителями могут быть бассейны, бани, сауны и другие устройства, потребляющие большой объем воды, при расположении в гараже, подвале или цокольном этаже.

На крупных канализационных сетях и сетях промышленных предприятий, канализационные насосные станции выполняют иную функцию, насосные установки собирают и перекачивают канализационные стоки на очистные сооружения или более большие резервуары. Выпускаемые насосные станции обладают различной производительностью, некоторые, более мощные за час работы способны перекачать до 25 тысяч м³ сточных вод.

Канализационная насосная станция и ее устройство

Конструкция насосной станции достаточна проста. Установка состоит из резервуара, различной емкости, в которой устанавливаются один или два насоса, внутренней запорной арматуры и дополнительных агрегатов.

Работа всего оборудования станции, осуществляется в автоматическом режиме. Автоматика следит за уровнем стоков поступающих в резервуар, включает и отключает насосы. Для удобства и безопасности обслуживания, станция оборудована вентиляционной системой, смотровой площадкой и трапом. Управление станцией осуществляется со специально оборудованного щита, который установлен снаружи станции.

Для изготовления корпуса станции, могут применяться различные материалы, такие как:

полиэтилен низкого давления.

Материалы, используемые для изготовления канализационных насосных станций, должны обладать:

долговечностью, обеспечивать 50 летнюю эксплуатацию.

Насосные станции оборудуются дренажными насосами, количество которых определяется от требуемой производительности станции. Крепление погружных устройств, проводится на металлических подушках, под которые укладывается герметизирующий слой.

При аварийном попадании стоков или иной аварии, специальная система автоматически отключает насосы.

Для обеспечения эффективной работы, станция может оборудоваться фильтрующими элементами, позволяющими отделять крупные объекты.

Принцип работы канализационной насосной станции

Работа насосных станций автоматизирована. В резервуаре установлены поплавки, от которых поступают сигналы на автоматику об уровне стоков, автоматика определяет время включения и отключения насосов. Если один насос не обеспечивает откачку поступающих стоков, автоматика включает второй насос, а если объем стоков превышает критический уровень, на контрольный пульт, поступает сигнал тревоги, дальнейшее решение принимает оператор.

Режим, при котором насосы работают попеременно или одновременно, снижает расход электроэнергии и продолжает ресурс оборудования.

Автоматический режим работы канализационной насосной станции

Использование КНС не требует дежурство большого обслуживающего персона, автоматический режим работы станции, позволяет контролировать работу установки одному оператору. Информация о работе станции и ее система постоянно выводится на монитор.

Станция работает в следующих режимах:

когда уровень стоков ниже нормы, датчик первого уровня, подает сигнал, и насосы переходят в режим отключения;

когда стоки достигают второго уровня, второй датчик подает сигнал и происходит включение одного насоса;

если уровень в резервуаре продолжает подниматься и достигает следующего датчика, происходит включение дополнительного насоса;

четвертый датчик, передает сигнал о критическом уровне стоков, такая ситуация может быть вызвана выходом из строя одного из насоса.

Когда уровень стоков снижается до соответствующего датчика, происходит отключение насосов. При последующем подъеме уровня стоков, первым включается уже другой насос.

Комплектация насосной станции может быть различной, по пожеланиям заказчика, станция дополнительно может комплектоваться:

источником бесперебойного питания;

металлическим павильоном, защищающим станцию;

манометрами, датчиками давления и запасной запорной арматурой;

соединительными трубами и устройством по уходу за насосами.

Канализационная насосная станция способна обеспечить бесперебойную работу канализационных систем.

Что представляет собой КНС

Устройство КНС

Рассмотрим, как устроены бытовые канализационные насосные станции:

КНС могут быть горизонтальными или вертикальными.
Горловина резервуара обязательно оборудована крышкой, которая может быть сделана из полимерного материала или нержавеющей стали.
Под люком устанавливается решетка, защищающая от попадания внутрь КНС различных посторонних предметов.
Внутри емкости КНС – трубопровод, по которому движутся стоки.
Водобойная стенка, расположенная напротив коллектора, препятствует завихрению чрезмерно мощного потока воды.
Специальная корзина улавливает крупный мусор.
Устройство канализационной насосной станции включает в себя площадку и одну или несколько лестниц, предназначенных для обслуживания оборудования.
Трубопровод к напорной системе подсоединяется через патрубки, выведенные через боковые стены емкости.
Специальный отбойник, смонтированный около входящего коллектора, обеспечивает равномерное поступление сточной воды в резервуар.
Различные фирменные погружные насосы, которыми оборудуется та или иная насосная станция – Grundfos, Fligt, ABS, Wilo и др. – различаясь по мощности и производительности, выполняют одинаковую функцию по перекачке сточных вод.

Схема устройства КНС

Некоторые КНС оборудованы полиуретановой теплоизоляцией крышек люков. В отдельных моделях предусмотрены вентиляция и электрический нагрев. Максимальное удобство обслуживания насосов обеспечивается наличием на станции погружных кабельных соединителей.

Канализационная насосная станция может работать в следующих режимах:

Ручной. Этот режим используется:

при пуске новой станции;
при ремонтных работах;
при необходимости опорожнения резервуара.

Автоматический. В штатном режиме работы КНС используется полная автоматизация системы.

Интерфейс системы автоматизации

Модульные канализационные насосные станции

Для перекачки сточных вод, в которых имеются твердые включения, не превышающие 100 мм, используются модульные КНС. Такие станции представляют собой цилиндр, имеющий диаметр 800-3000 мм и высоту до 12 м. Основным материалом станции является армированный стеклопластик. Это инженерное сооружение специально рассчитывается на то, чтоб выдерживать нагрузку от:

давления грунта;
грунтовой воды;
массы самого технологического оборудования.

Модульный принцип формирования колодцев

Комплектные канализационные станции оснащены:

погружными насосами;
внутренним водопроводом;
соединительными патрубками;
арматурой;
приборами автоматического контроля;
щитом управления.

В качестве основных материалов при изготовлении оборудования КНС используются нержавеющая сталь, армированный стеклопластик, ПВХ. Они не подвержены гниению и коррозии. Именно благодаря этому нет необходимости в проведении профилактической антикоррозионной работы по защите корпуса, значительно увеличивается срок службы всего сооружения, снижается его цена.

Схема устройства

Типы канализационных насосных станций отличаются друг от друга по конструкции, но независимо от модификации, их основными элементами являются насос и герметичный резервуар, в котором собираются отходы. Резервуар, оборудованный канализационной насосной станцией, может быть изготовлен из бетона, пластика или металла. Задача насоса, которым оснащена канализационная насосная станция, – поднять сточные воды до заданного уровня, после чего они откачиваются к резервуару-накопителю. После заполнения резервуара сточные воды откачиваются из него и транспортируются к месту их утилизации.

Часто конструктивная схема бытовой канализационной насосной станции включает два насоса, второй из которых является резервным, используемым в случае выхода из строя основного насоса. Канализационные насосные станции для промышленных и муниципальных предприятий с большими объемами сточных вод всегда оснащаются несколькими насосами. Насосное оборудование для канализационных насосных станций может быть различных типов. Поэтому большинство бытовых насосных станций оснащены насосами-измельчителями, которые перемалывают фекалии и другие включения, содержащиеся в сточных водах. Такие насосы не используются в промышленных канализационных насосных станциях, поскольку попадание твердых частиц из промышленных стоков в измельчитель может привести к выходу насоса из строя.

Мини-КНС с насосами, подключенными непосредственно к унитазу, часто устанавливаются в частных домах. Такая эстетически оформленная канализационная насосная станция (настоящая мини-система, оснащенная насосом с режущим механизмом и баком небольшого объема) обычно устанавливается непосредственно в туалете.

Стандартные модели канализационных насосных станций оснащаются полимерными резервуарами, которые закапываются в землю, при этом горловина такого резервуара для насосной станции находится на поверхности, что облегчает плановый осмотр, обслуживание и ремонт емкости при необходимости. Горловина резервуара перед началом работы насосной станции закрывается крышкой, которая может быть изготовлена из пластика или металла. Подключение такого резервуара к канализационной сети, по которой в него поступают сточные воды, осуществляется с помощью патрубков. Для обеспечения равномерного поступления сточных вод в резервуар, в его конструкцию входит специальный отбойник, а для исключения турбулентности жидкой среды в данном случае используется вихревая стенка.

Канализационные насосные станции для частных домов оснащены контрольными устройствами и автоматическими механизмами управления. Дополнительными элементами для насосных станций являются:

источник, обеспечивающий резервное электропитание устройств, входящих в состав канализационной насосной станции;
манометры, датчики давления и запорные устройства;
устройства, обеспечивающие очистку насосов и соединительных труб.

Реализация насосных станций возможна с использованием погружных, сухих и многосекционных насосов.

Заключение

Не во всех случаях при создании канализационной системы есть возможность устроить колодец или закопать емкость для отвода стоков в грунт. В таких случаях решением проблемы является установка КНС. С их помощью даже из здания, которое имеет канализационную систему с небольшим уклоном труб, можно обеспечить эффективный отвод использованной воды и стоков. На рынке предлагается большой выбор моделей насосных станций. Они различаются по своей стоимости, производительности и габаритам. Поэтому каждый владелец частного дома или офиса может подобрать подходящее оборудование.

Часто владельцы решают проблему с отводом стоков из строения посредством устройства в цокольном этаже емкости для временного хранения стоков. Здесь лучшим вариантом будет использование канализационной станции консольного типа. В таких случаях емкость устанавливается в корпусную мебель в цокольном помещении. Применяется сухой метод установки, что исключает при выполнении работ повреждение стен или пола. После этого можно подключать сантехнические приборы, стиральную машинку и пользоваться ими, не испытывая никаких проблем с отводом использованной воды и сточных вод. Все стоки будут эффективно отводиться из здания, а потом перекачиваться до места переработки.