Что такое КНС

Правильный уклон канализационной трубы обеспечивает беспрепятственный отток стоков. Когда разность уровней не позволяет работать системе естественным образом, устанавливается специальное оборудование для принудительной перекачки сточных вод. Это канализационная насосная станция, которая представляет собой компактную установку или многофункциональный комплекс.

Определение и назначение КНС

Агрегаты оснащаются насосным оборудованием. Обеспечивают принудительную перекачку жидких отходов по канализационным коммуникациям. Это гидротехнические сооружения, использующиеся для отведения хозяйственно-бытовых стоков, промышленных отработанных сред и ливневых вод. КНС устанавливаются на территориях частных домов и предприятий, расположенных далеко от централизованной канализационной магистрали. Монтаж сооружений необходим в трех случаях:

• Источник стоков находится на большом расстоянии от выгребной ямы, центральной трубы. Насосное оборудование поддерживает необходимое давление для перемещения среды до нужной точки.
• Емкости и трубопроводы, откуда происходит откачка стоков, расположены ниже уровня прокладываемой канализационной системы. Из-за разницы высот физически невозможно обеспечить самотек сточных вод.
• Канализационная труба расположена под слабым уклоном, в результате чего коммуникации часто засоряются. Без многофункциональной КНС не обойтись во всех случаях, когда невозможен монтаж прямолинейного трубопровода.

Функционал может различаться в зависимости от специфики очистного сооружения. При этом можно выделить главные две задачи, которые выполняются любой КНС. Во-первых, сооружения обеспечивают механическое перекачивание отходов. Поднимают стоки до заданного уровня для дальнейшего перемещения к резервуару. Во-вторых, станции выравнивают нагрузку, оказывающуюся на очистные сооружения. Даже при пиковом росте объема стоков оборудование эффективно работает без аварийных ситуаций.

Базовое устройство КНС

Говоря о базовом устройстве канализационной станции, отдельно следует выделить портативные КНС. Это установки, которые располагают вблизи сантехнического оборудования. Мини-агрегаты ставят в подвале частного дома или непосредственно в санузле. Они имеют герметичный корпус с патрубками. Автоматика запускает двигатель, когда в устройство поступает жидкая среда. Обеспечивается перекачивание в напорную трубу. Для предотвращения засора коммуникаций крыльчатка с режущими кромками измельчает крупные фракции. Сверху устанавливается воздушный клапан, который предотвращает срыв гидрозатвора в сифонах во время работы насоса.

Полноценные многофункциональные КНС имеют крупные габариты, обычно вкапываются в грунт. Представляют собой герметичный резервуар с насосной системой внутри. Основные элементы конструкции:

Герметичный накопитель	Это емкости, изготавливающиеся из стали, полимеров, стеклопластика, бетона. Объем цилиндрического резервуара рассчитывается с учетом мощности оборудования и режима подачи жидкости. С одной стороны к емкости подводится канализационная труба, у выхода располагается насосная система. Приемный резервуар выполняет 3 функции – создает условия, необходимые для корректной работы насосов, отделяет жидкие стоки от твердых крупных фракций, регулирует равномерное поступление сточных вод.
Насосное оборудование	Важнейший производительный элемент КНС. Насосы перекачивают жидкость различной плотности. Подбираются с учетом нагрузки (количества сточных вод, высоты подъема, дальности перекачки). Обычно устанавливается рабочее и резервное оборудование, которое используется для попеременного включения и продления срока службы основной помпы или при аварийной ситуации.
Запорная арматура	Система снабжается задвижками, обратным клапаном. Объединяет канализационные коммуникации, станцию и коллектор. Обеспечивает однонаправленное движение потоков жидкости.
Автоматика с поплавковыми датчиками	Сооружения комплектуются устройствами, регулирующими выполнение рабочих алгоритмов, включение насосов, остановку перекачивания вод. Автоматика защищает от перегрузок, замыканий. При необходимости запускает резервное оборудование. Выводит информацию на пульт управления.

Канализационная станция оснащается дополнительным оборудованием. Это решетчатые емкости, которые устанавливаются для фильтрации мусора, сорбционные очистители, лестницы для спуска в резервуар, шкафы управления. КНС оснащается расходометром, вихревым регулятором.

Как работает насосная установка

Чтобы лучше понять, как функционирует установка, следует рассмотреть алгоритм установки сооружения. Монтаж КНС выполняется квалифицированными работниками. Малейшая техническая ошибка может привести к масштабным негативным последствиям и дополнительным крупным расходам. Сначала выкапывается яма, на дно которой укладывается железобетонная плита. К горизонтальному основанию крепится резервуар. Выполняется подключение патрубков. КНС засыпается мелким грунтом. Внутри цилиндра осуществляется монтаж датчиков, насосов, вспомогательного оборудования. Проводится система аварийного оповещения.

Принцип работы канализационной насосной станции сводится к следующему:

• стоки поступают в резервуар, поднимаясь до уровня верхнего поплавка;
• при срабатывании датчика запускается насос;
• сточные воды откачиваются;
• при достижении уровня нижней отметки в резервуаре срабатывает датчик, останавливающий работу насоса.

В КНС могут устанавливаться 3-4 поплавка. Каждый из них имеет особенности, выполняет возложенные функции:

Поплавок нижнего уровня	Отключает питание канализационного насоса. Предотвращает холостой ход двигателей и перегрев обмотки.
Датчик верхнего уровня	Запускает откачивание жидкости. Автоматика распределяет ресурсы между насосами. При первом срабатывании уровня запускается первый агрегат, при повторном касании датчика обеспечивается старт резервной насосной установки.
Третий поплавок	Синхронизируется со вторым насосом. Срабатывает в моменты пиковой нагрузки при обильном поступлении сточных, ливневых вод. Задействуется, когда уровень жидкости растет быстрее процесса откачивания.
Четвертый датчик	Является рабочим элементом аварийной системы. Посылает сигнал о необходимости принятия мер диспетчером из-за переполненности резервуара.

Система поплавковых датчиков обеспечивает безопасность эксплуатации КНС, надежность станции. Помогает экономно расходовать ресурсы, снижает потребление электроэнергии.

Описанная схема работы применима к типовым сооружениям. Может различаться в зависимости от назначения и конструкционных особенностей. В разных случаях варьируется количество насосных помп, что влечет за собой необходимость адаптации автоматических механизмов. Подключение компьютерных программ, диспетчеризация позволяет равномерно нагружать каскадные очистные сооружения, обеспечивает оперативный контроль за работой установок.

Разновидности станций

При выборе сооружения важно правильно рассчитать нагрузку, учесть тип перекачиваемой жидкости. Разные виды КНС имеют различные требования к фракционному составу, загрязненности сточных вод. Выбор зависит от перепада геодезических уровней, особенностей участка, где планируется построить очистное сооружение, транспортировочного расстояния. Чтобы не купить установку, которая будет использоваться лишь на 20-30% от заложенной мощности, следует выполнить расчеты:

• определить объем стоков, количество потребляемой в течение суток воды;
• сформировать график поступления стоков;
• рассчитать минимальную и максимальную интенсивность потока;
• выявить требуемый уровень производительности КНС (при этом нужно учитывать загрязненность жидкости).

Существуют агрегаты с ручным, дистанционным и автоматическим управлением. В первом случае работоспособность поддерживается обслуживающим персоналом. Запуск и остановка модулей выполняется вручную по необходимости. Дистанционная схема управления подразумевает внедрение системы мониторинга, выведение данных на управляющий пульт. Автоматическая канализационная насосная станция является удобным решением для частных и коммерческих объектов. Управление производится без участия человека в соответствии с программой.

По типу перекачиваемой жидкости

Материалы выбранной КНС должны быть устойчивыми к воздействию рабочей среды. Конструкция разных типов адаптируется под определенные условия, что гарантирует долговечность и высокую производительность оборудования. КНС классифицируются по типу перекачиваемой жидкости:

1. Бытовые стоки. Станции, перемещающие хозяйственные сточные воды, являются универсальным стандартом. Рассчитаны на эффективную работу без экстремальных нагрузок.
2. Ливневые стоки. Основным отличием станций, устанавливающихся для перекачки атмосферных осадков, является наличие дополнительной системы фильтрации.
3. Промышленные стоки. Для перекачки химически агрессивных веществ предназначаются КНС, изготовленные из стойких материалов. Все рабочие элементы должны сохранять эксплуатационные характеристики при термическом воздействии.
4. Осадочные стоки. Речь идет об отложениях, которые перерабатываются промышленными очистными сооружениями. Такие станции оснащаются дополнительными устройствами.

Выбор типа канализационной насосной станции зависит от площади объекта, количества источников поступления стоков, присутствия в составе жидкости химически активных компонентов.

По расположению

Можно выделить несколько категорий агрегатов по типу установки и способу размещения. В таблице приведены виды и особенности сооружений:

Горизонтальные	Резервуар размещается в горизонтальной плоскости. Такие станции устанавливаются на объектах с залповыми сбросами стоков, справляются с большими объемами жидкости. Горизонтальное исполнение позволяет аккумулировать поступление сверхрасчетного объема жидкости. Могут устанавливаться погружные насосы и сухая камера с оборудованием.
Вертикальные	Устанавливаемые вертикально резервуары комплектуются погружным канализационным насосом. Занимают меньше места в сравнении с горизонтальными вариантами. Могут устанавливаться в ограниченном пространстве. Отличаются легкостью монтажа, удобством технического обслуживания.
Заглубленные	Корпус станции полностью погружен в грунт. Преимуществами такой установки является надежная защита от внешних факторов – осадков, ветра, ударных нагрузок. Заглубленные КНС позволяют экономить пространство на участке и не меняют эстетику территории, не создают шума. Часто устанавливаются в регионах с жесткими климатическими условиями, на участках со специфичным ландшафтом.
Наземные	Станция размещается на поверхности, подключается к трубопроводу. Такое размещение не требует затрат на земельные работы, облегчает техническое обслуживание. Требует дополнительных мер по минимизации шума.
Частично заглубленные	Корпус станции погружен в грунт, а система управления находится на поверхности. Резервуар надежно защищен от негативных факторов окружающей среды. При этом обеспечивается удобный и быстрый доступ для планового или экстренного обслуживания.

По типу насоса

Для перекачки разных типов жидкостей используются стандартные помпы, модифицированные под сложные условия варианты, специализированные промышленные модели. Также можно выделить три группы станций, которые различаются типом размещения оборудования:

1. Погружной насос – устанавливается ниже уровня перекачиваемой среды (размещается непосредственно в резервуаре). Может находиться в сухой камере при условии оснащения контуром принудительного охлаждения. Отличается легкостью монтажа, низким уровнем шума, долговечностью. При размещении в резервуаре постоянно охлаждается, что исключает перегрев.
2. Сухой насос – размещается вне корпуса резервуара в сухой камере, отделенной прочной перегородкой. Двигатель не контактирует с жидкой средой. Поступление стоков в рабочее отделение, где находится оборудование, блокируется. Насос перекачивает воды из приемного отсека к месту назначения. Такое оборудование отличается долговечностью. Обеспечивается беспрепятственный доступ к мотору и рабочим механизмам.
3. Самовсасывающий насос – оснащен воздушной камерой. Вытесняет воздух из входного трубопровода и затягивает жидкость. При этом отсутствует необходимость в заполнении рабочей средой самого насоса. Установка работает тихо, не создавая гидроудары. Может использоваться в канализационной системе любого типа. Редко засоряется, отличается легкостью обслуживания.

Любой тип КНС требует регулярного осмотра. Плановое техобслуживание включает проверку автоматики, удаление илового осадка. Квалифицированный мастер проводит диагностику основного и резервного оборудования, проверяет уровни масла. Также удаляется скопившийся мусор из фильтров.

Выбор канализационной станции, выполнение технических расчетов лучше доверить профессионалам. От грамотной установки резервуара, сопутствующего оборудования зависит эффективность и долговечность системы отвода сточных вод. Нужно учитывать строительные нормативы, допустимый диаметр трубопровода, необходимый запас производительности. Правильность выполнения монтажных работ могут оценить лишь специалисты с профильным образованием и большим опытом работы с очистными сооружениями. Профессионал грамотно определит, какой тип насоса подойдет для конкретного объекта. Подберет оптимальный объем резервуара и определит необходимость установки резервной помпы.