Насосные станции

Перекачка сточных вод предприятий пищевой промышленности имеет свои особенности, обусловленные в отдельных случаях высокой температурой, присутствием вязких жидкостей, большого количества механических примесей и агрессивных веществ в составе загрязнений.

В большинстве случаев сточные воды перекачиваются обычными фекальными насосами: Ф, ФВ, НФ, НФВ. Кроме этих марок насосов, можно применять и другие насосы, предназначенные для перекачки жидкостей с большим содержанием взвешенных веществ, а также крупные насосы для чистой воды: 20 НДн и НДс с условием устройства на корпусе люков для чистки.

Насосные станции проектируются круглыми в плане с разделительной перегородкой между машинным отделением и приемным резервуаром. На выбор типа насосной станции влияет глубина заложения подводящего трубопровода, производительность станции, принятый тип насосов, условия строительства и эксплуатации. Подземная часть насосных станций проектируется из бетона или железобетона, а надземная — из кирпича. В приемном резервуаре устанавливается решетка (иногда с дробилкой). Дно приемного резервуара выполняется с уклоном 0,05—0,1 в сторону приямка под всасывающей трубой насоса.

Перечень типовых проектов насосных станций, рекомендуемых к применению, приведен в табл. 36.

Таблица 36. Техническая характеристика типовых проектов насосных станций

В помещении насосных станций следует предусматривать устройство механической приточно-вытяжной вентиляции. Подбор насосов производится по необходимому напору и производительности.

Мощность насоса на валу при подборе оборудования можно определить по формуле

или

где NH — мощность на валу насоса; Q — подача насоса, л/сек; Н — напор насоса при подаче, м вод. ст.; п — к.п.д. насоса, соответствующий рабочей точке. Полученная по формулам (50) и (61) мощность электродвигателя обычно принимается с коэффициентом запаса в размере 1,1—1,3 (меньшее значение для крупных станций).

Экономические показатели работы насосных станций заключаются в расходе электроэнергии. Общий расход электроэнергии можно определить по формуле

где Э — расход электроэнергии за период времени, квт*ч;

Q — производительность насосной станции, м3/сутки;

Н— высота подъема, м;

Т — период времени, сутки; пн , пэ — к.п.д. соответственно насоса и электродвигателя.

Учитывая, что величины Q, Н, Т постоянные, расход электроэнергии на 1 м3 подаваемых сточных вод может быть снижен только путем увеличения коэффициентов пн и пэ. Этого можно достичь рациональным подбором насоса, двигателя с проверкой совместной работы системы насос — водовод. Точка совместной работы системы на графике должна находиться в пределах максимального к.п.д. насоса.

Характеристики насосов, рекомендуемых для перекачки сточных вод, осветленных вод, песка (ила), приведены в табл. 37.

Таблица 37. Технические характеристики насосов для перекачки сточных и осветленных вод, песка (ила)

Насосную станцию перекачки сточных вод располагают в наиболее низких местах с учетом самотечного сбора всех сточных вод. Внутриплощадочные насосные станции очистных сооружений для перекачки сточных вод или ила располагают в зависимости от рельефа и технологических принципов их работы.

Расположение отдельных объектов в комплексе очистных сооружений обычно компактно. Однако очень часто сооружения располагаются на некотором расстоянии, в силу чего возникает необходимость перекачки ила по трубопроводам при помощи иловых насосов. Такой способ транспортирования является наиболее простым и гигиеничным. Отличие насосных станций перекачки осадка от насосных станций, перекачивающих сточные воды, заключается в отсутствии решеток, дробилок. Емкости приемных резервуаров насосных станций перекачки осадка определяются по количеству одновременно выпускаемого из отстойников осадка или избыточного ила аэротенков.

Приемные резервуары насосных станций могут использоваться как дозирующие устройства или как емкости для промышленных вод. Насосы устанавливаются под заливом. Все остальное оборудование принимается по аналогии с насосными станциями для перекачки сточных вод.

Гидравлический режим перекачки иловой жидкости по трубопроводам отличается от режима перекачки чистой или сточной воды, так как структурно ил представляет собой двухфазную жидкость. Расчет илопроводов рекомендуется производить по экспериментальным унифицированным графикам с учетом минимальных расчетных скоростей (табл. 38).

Таблица 38. Минимальные расчетные скорости в илопроводах, м/сек

Малые скорости движения осадков сточных вод в трубопроводах характеризуются большими по сравнению с однородными жидкостями потерями напора; при больших скоростях величины потерь напора почти одинаковы.

Для определения потерь напора в илопроводах hи при любом режиме может быть рекомендована формула Дарси — Вейсбаха

где l — длина илопровода, м;

d — диаметр илопровода, м;

V — скорость движения иловой жидкости в трубопроводе, м/сек;

л — коэффициент сопротивления трения по длине, определяемый по формуле

где Re=2000—5000, так как при движении осадков в трубах наблюдаются два режима: структурный и турбулентный. Значение Re=2000—5000 определяет переход от структурного режима к турбулентному.

При турбулентном режиме коэффициент % практически не зависит от Re, так как потери напора при движении осадков и однородных жидкостей практически одинаковы, и коэффициент может быть определен по любой квадратичной формуле.

Рекомендуется применять минимальные диаметры иловых трубопроводов (150 мм) на малых очистных сооружениях и максимальные (200—250 мм) — для средних и крупных. При самотечном режиме иловые трубы должны иметь уклон не менее 0,01. Для малых установок рекомендуются самотечные лотки-илопроводы сечением 250X250 мм, для средних — 300X300 и для крупных — 400X400 мм.