bbk 000000

УДК 628.292.62-192

Ильин Ю. А., Игнатчик В. С., Игнатчик С. Ю., Мельник Е. А., Пробирский М. Д.

Влияние износа вертикальных насосов на надежность, безопасность и энергопотребление канализационных насосных станций

Аннотация

Приведены результаты исследований оценки влияния износа вертикальных насосов на надежность, безопасность и энергопотребление канализационных насосных станций на примере Главной насосной станции Центральной станции аэрации Санкт-Петербурга. Изложены основные положения методики расчета надежности работы насосных станций. Методика, формализованная с использованием программы для ЭВМ, может применяться для конкретных расчетов надежности подобных насосных станций. От надежности работы станции проектной производительностью до 1,5 млн. м³/сут зависит безопасность системы водоотведения, состояние городской среды обитания, грунтовых вод, водоемов и рентабельность предприятий ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга».

Ключевые слова

надежность , канализационная насосная станция , энергопотребление , безопасность , расчетная гидравлическая модель

bbk 000000

УДК 628.292.003.13

Баженов В. И.

Выгода потребителя при внедрении в практику инициативы «7 = 2»

Аннотация

Представлена методика выбора насосного оборудования по совокупной стоимости владения – критерию Life Cycle Cost (LCC). На сайте www.7-2.su размещена программа, с помощью которой можно вычислить значения критерия LCC в зависимости от мощности насоса. В качестве объекта расчета LCC выбраны погружные насосы в связи с их широким применением на модернизируемых и строящихся канализационных станциях.

Ключевые слова

канализационная насосная станция , рабочее колесо , электроэнергия , погружной насос

bbk 000000

УДК 628.292:628.214

Европейский опыт модернизации систем канализации

Аннотация

Около 15 лет назад на острове Узедом (Германия) началась реализация проекта по модернизации системы канализации. Поскольку остров является курортом, поступление сточных вод в систему канализации имеет выраженный сезонный характер: в летний период количество сточных вод возрастает примерно наполовину, зимой объем стоков невелик, однако они становятся более агрессивными. Из экономических соображений было выбрано напорное водоотведение. Оптимальное давление в канализационных сетях даже в разгар курортного сезона обеспечивают насосные установки Wilo. Надежность и длительная эксплуатация, простота и удобство в эксплуатации насосов обусловлены применением системы сепарации твердых частиц Wilo – EMUport.

Ключевые слова

сточные воды , канализационная насосная станция , напорная канализация , система сепарации твердых частиц

DOI 10.35776/VST.2022.10.07
УДК 628.292

Разаков М. А.

Исследование теплонапряженности машинного зала городской канализационной насосной станции

Аннотация

Представлены результаты исследования теплонапряженности помещения машинного зала городской канализационной насосной станции в холодный период года. Рассмотрены основные источники теплоты и холода и их степень влияния на теплонапряженность машинного зала. Приведены результаты моделирования тепловых поступлений в машинный зал от различных источников теплоты, расположенных на разных функциональных уровнях помещения. Тепловая модель учитывает особенности технологического процесса высоковольтной канализационной насосной станции, а также объемно-планировочные решения рассматриваемого здания при стационарном тепловом режиме. Расчет проводился при постоянной температуре сточных вод, которая была принята равной +25°С. Впервые определено и доказано, что машинный зал высоковольтной канализационной насосной станции может быть отнесен к помещениям с высокой теплонапряженностью.

Ключевые слова

канализационная насосная станция , проектирование , система водоотведения , машинный зал , теплонапряженность , моделирование тепловых поступлений

УДК 628.29:66.013.6
DOI 10.35776/VST.2024.11.06

Давыдов И. В., Шеплев Д. А., Поселеннов В. И., Нагорный С. Л.

Комплекс энергоэффективных мероприятий
по модернизации системы водоотведения г. о. Самара

Аннотация

Приведена информация по реконструкции канализационных насосных станций системы водоотведения в городе Самаре. Описаны основные методы и средства ее поэтапной реализации. Приведены значения месячного и годового потребления электроэнергии насосными станциями. Определено снижение расходуемой электроэнергии на перекачку сточной жидкости. В результате реализации реконструкции повысилась эффективность работы оборудования за счет получения полной и достоверной информации о парамет­рах технологических процессов в режиме реального времени. Благодаря внедрению диспетчеризации появилась возможность быстрого реагирования на технологический отказ работы станций.

Ключевые слова

канализационная насосная станция , энергопотребление , система водоотведения , частотно-регулируемый электропривод , регулирование работы насосов

bbk 000000

УДК 628.292.65.011.4

Кинебас А. К., Панкова Г. А., Ломбас С. В., Юдин М. Ю., Ильин Ю. А., Игнатчик В. С., Игнатчик С. Ю.

Методика мониторинга канализационных насосных станций (на примере КНС № 10 системы водоотведения Санкт-Петербурга)

Аннотация

Приведена методика мониторинга канализационных насосных станций, которая апробирована на КНС № 10 Санкт-Петербурга. Методика позволяет определять (с учетом изменений в системе «приемный резервуар – насосы – сеть» за время эксплуатации) технологические показатели надежности работы насосной станции, необходимые для выбора насосов и обоснования решений по энергосбережению при реконструкции.

Ключевые слова:

мониторинг , расчетная модель , хозяйственно-бытовые сточные воды , канализационная насосная станция , технологические показатели надежности , энергосбережение

bbk 000000

УДК 628.3:62-192

Кармазинов Ф. В., Панкова Г. А., Михайлов Д. М., Игнатчик В. С., Игнатчик С. Ю., Кузнецова Н. В.

Методика оценки объемов аварийных сбросов  сточных вод в окружающую среду

Аннотация

Представлена методика оценки объемов аварийных сбросов сточных вод в окружающую среду по причине превышения притока сточных вод над подачей канализационных насос­ных станций в результате аварийного отключения насосов или поступления нерасчетного расхода сточных вод. Приведены результаты исследования потоков отказов и восстановлений оборудования насосных станций общесплавных систем водоотведения, алгоритмы оценки надежности аналитическим методом и методом имитационного моделирования Монте-Карло. Применение разработанной методики оценки объемов аварийных сбросов сточных вод в окружающую среду позволяет на этапе разработки проектной документации обосновывать решения, соответствующие требованиям законодательных и нормативных документов в области водоснабжения и водоотведения, а также охраны окружающей среды. Показатели надежности и экологичес­кой безопасности (вероятность подтопления коллекторов, подводящих воду к КНС, когда сточные воды сбрасываются в окружающую среду) изменяются не только в зависимости от показателей безотказности и ремонтопригодности, но и от состояния КНС в начальный период эксплуатации. По этой причине одним из направлений повышения этих показателей на КНС является своевременность проведения капитальных и текущих ремонтов насосных агрегатов.

Ключевые слова

сточные воды , канализационная насосная станция , показатели надежности , параметры потоков отказов и восстановлений , аналитический метод оценки надежности , метод имитационного моделирования , функция плотности распределения

DOI 10.35776/MNP.2020.01.06
УДК 621.65:62-531.3

Усачев А. П.

Методика оценки эффективности частотного регулирования производительности насосных агрегатов КНС

Аннотация

Рассматривается методика оценки экономии электроэнергии от использования частотного регулирования производительности насосных агрегатов на канализационных насосных станциях. Методика основана на графическом анализе параметров рабочей точки насосов рабочей группы и рассчитана на использование в системах водоотведения, работа которых осуществляется по уровню в приемном резервуаре. Предлагаемая методика оценки эффективности частотного регулирования на канализационных насосных станциях проверена многолетним опытом ее использования и является именно оценочной. Экономия электроэнергии на канализационных насосных станциях существенно ниже, чем на водопроводных. Это относится к системам с регулированием в режиме «старт-стоп». Данное обстоятельство связано с тем, что эффект от частотного регулирования заключается в снижении скорости движения жидкости в напорном трубопроводе. Эффект проявляется тем сильнее, чем больше динамическая составляющая характеристики сети относительно ее статической составляющей (в диапазоне изменения производительности станции). Практически это встречается крайне редко. Экономия электроэнергии в приведенных примерах с режимом «старт-стоп» не превышает 10% (без учета потерь в преобразователе частоты).

Ключевые слова

канализационная насосная станция , экономия электроэнергии , частотное регулирование , насосный агрегат , оценка эффективности

bbk 000000

УДК 628.334.1

Волошин К. И., Полосков В. В.

Механическая очистка сточных вод на канализационных насосных станциях

Аннотация

Рассматриваются наиболее распространенные способы защиты насосных агрегатов от попадания крупных отбросов, поступающих на канализационные насосные станции с потоком сточных вод. Приведен пример работы механизированной решетки грабельного типа РКЭ ЭКОТОН® на главной канализационной насосной станции г. Северска. Решетки обеспечивают надежное извлечение крупного мусора из сточных вод, благодаря чему увеличивается межремонтный период работы насосных агрегатов. Если до реконструкции технологического участка из сточных вод задерживалось 15–20 кг/сут мусора, то после внедрения нового оборудования этот показатель увеличился до 50 кг/сут. Для компенсации затрат на вывоз мусора собранные на решетках отбросы подаются для отжима на гидропресс, что позволяет сократить их объем.

Ключевые слова

канализационная насосная станция , механизированная решетка грабельного типа , фильтровальное полотно , пропускная способность

bbk 000000

УДК 621.65.62-531.3:628.1/.2

Сиволов Г. Е., Кармалов А. И., Ивансон П. Б., Исхаков Ю. Б.

Многоуровневая автоматизированная система управления технологическими процессами водоснабжения и водоотведения

Аннотация

Рассмотрены этапы создания многоуровневой автоматизированной системы управления технологическими процессами водоснабжения и водоотведения с использованием регулируемого электропривода в насосных установках, микропроцессорной и компьютерной техники. Проведен краткий обзор принципов работы составных частей системы. C целью обеспечения бесперебойного водоснабжения и водоотведения ОАО «Северский водоканал» реализует проект по созданию многоуровневой автоматизированной системы управления технологическими процессами подъема, очистки, транспортировки воды потребителям с последующим отведением стоков на городские очистные сооружения. Реализация проекта проводится поэтапно.

Ключевые слова

регулируемый электропривод , канализационная насосная станция , автоматизированная система управления , экономия электроэнергии

bbk 000000

УДК 628.292.004.69

Никитин А. М., Карабанов Ю. З., Гириков А. О.

Модернизация канализационных насосных станций

Аннотация

Обобщен опыт реконструкции и комплексной модернизации канализационных насосных станций с заменой устаревшего оборудования и насосных аг­регатов, с внедрением автоматизированных систем управления технологическими процессами и использованием энергосберегающих технологий. Успешная реализация множества инновационных технических решений позволила: повысить уровень организации и управления эксплуатацией всего комплекса насос­ных станций; обеспечить оптимальные режимы их работы, исключая тем самым нештатные ситуации; сократить эксплуатационные затраты; увеличить срок службы насосных агрегатов и вспомогательного оборудования; повысить надежность их работы и экологическую безопасность.

Ключевые слова

реконструкция , канализационная насосная станция , автоматизированная система управления технологическими процессами , частотно-регулируемый электропривод , эксплуатация

УДК 658.261:621.577
DOI 10.35776/VST.2024.01.06

Разаков М. А.

Нормирование использования вторичных энергетических ресурсов на высоковольтных канализационных насосных станциях

Аннотация

Приведены результаты исследования использования вторичных энергетических ресурсов на высоковольтной городской канализационной насосной станции. Рассмотрены особенности проектирования и эксплуатации инженерных систем поддержания микроклимата на канализационной насосной станции, а также получаемые от них отходы, которые потенциально могут применяться в виде вторичных энергоресурсов. Произведен обзор энергетических ресурсов, полученных от технологического процесса перекачивания сточных вод на очистные сооружения, которые используются для снижения расхода основных эксплуатационных затрат. Представлены данные натурного обследования системы отопления на городской канализационной насосной станции. Рассмотрены основные виды систем отопления и вентиляции, используемые на канализационных насосных станциях, расположенных в г. Москве. Предложены варианты нормирования использования теплоты от сточных вод, вытяжного воздуха, технологического процесса в пределах помещений городской канализационной насосной станции, учитывающие особенности очистки сточных вод на очистных сооружениях. Работа может быть интересна для сотрудников компаний, работающих в области эксплуатации системы водоотведения города, инженеров различных видов систем отопления и вентиляции в зданиях, а также проектировщиков и исследователей в области обеспечения микроклимата в промышленных сооружениях.

Ключевые слова

канализационная насосная станция , система водоотведения , энергия , нормирование , энергетические ресурсы , тепловая энергия , электрическая энергия

УДК 628.218
DOI 10.35776/VST.2023.06.07

Чупин В. Р., Скибо Д. В.

Обоснование эффективности устройства аварийно-регулирующих резервуаров при канализационных насосных станциях

Аннотация

Повышение надежности систем водоотведения обеспечивается мероприятиями, предотвращающими попадание неочищенных сточных вод в грунт и на поверхность земли. К таким мероприятиям относятся резервирование напорных и безнапорных трубопроводных участков сети, использование их аккумулирующей способности и устройство аварийно-регулирующих резервуаров. На основании оценки стоимости жизненного цикла проведены исследования эффективности применения аварийно-регулирующих резервуаров при канализационных насосных станциях. Показано, что при определенной длине напорных трубопроводов в две нитки и более экономически выгодным может быть вариант с устройством аварийно-регулирующих резервуаров. В итоге получены зависимости эффективности устройства аварийно-регулирующих резервуаров от длины напорных трубопроводов и производительности насосных станций. Для систем водоотведения г. Иркутска все канализационные насосные станции разделены на две группы с устройством аварийно-регулирующих резервуаров и двух напорных трубопроводов. Результаты исследований будут полезны при актуализации схемы развития систем водоснабжения и водоотведения города.

Ключевые слова

канализационная насосная станция , напорный трубопровод , стоимость жизненного цикла , аварийно-регулирующий резервуар , повышение надежности систем водоотведения

bbk 000000

УДК 628.292.004.69

Бутко А. В., Посупонько С. В.

Оптимизация работы канализационных насосных станций

Аннотация

Эксплуатация канализационных насосных станций требует внимания и понимания процессов жизненного цикла соо­ружений и оборудования. Как правило, введенные в эксплуатацию сооружения, запроектированные на расчетный объем сточных вод, длительное время не могут достигнуть проектной производительности. Это связано с более экономным расходованием питьевой воды населением, невысокими темпами застройки и реализации жилья на территории обслуживания канализационных насосных станций, сокращением или даже прекращением сбросов сточных вод промышленными предприятиями. Представлена методика обследования работы канализационных насосных станций, подбора оптимальных параметров насосных агрегатов оте­чественного производства. В результате реализации оптимизированных графиков работы для трех объектов проектной производительностью 1400, 350 и 320 м³/ч достигнуто снижение количества включений насосных агрегатов, что позволило уменьшить энергопотребление на 23%. Одновременно отмечено изменение графика работы последующей перекачивающей канализационной насосной станции и снижение ее энергопотребления на 10–12%. Фактический срок окупаемости произведенных затрат составил менее одного года.

Ключевые слова

сточные воды , канализационная насосная станция , энергопотребление , экономическая эффективность , методика обследования

bbk 000000

УДК 628.31.504.3.054

Казщук Брюс, Лобанов Ф. И.

Основные направления использования дезодорирования для устранения запаха дурнопахнущих веществ

Аннотация

Устранение запаха дурнопахнущих веществ на соо­ружениях систем канализации осуществляется с использованием кислородсодержащих органических веществ и достигается за счет взаимодействия в воздухе молекул соединений серы или азота (с запахом тухлых яиц или рыбы) с молекулами кислородсодержащих веществ. В зависимости от состава дурнопахнущей воздушной среды, как правило, содержащей до 5–8 различных соединений (сероводород и производные меркаптана, аммиак и разнообразные амины), подбираются различные комбинации альдегидов и кетонов. Использование разных комбинаций дезоблокаторов позволяет достичь оптимального результата по дезодорации воздуха. Применение дезодорирующих составов допускается только в случае, когда концентрация дурнопахнущих веществ ниже предельно допустимых значений для атмосферного воздуха. Приведены статические и динамические методы распределения молекул кислородсодержащих органических веществ в воздушной среде. Даны рекомендации по использованию дезодорирующих препаратов для устранения неприятного запаха на различных объектах коммунального хозяйства (цехи механического обезвоживания осадков сточных вод, насосные станции, канализационные коллекторы, отстойники, системы вентиляции).

Ключевые слова

канализационная насосная станция , дурнопахнущие вещества , осадок сточных вод , шахта и шахтный колодец , дезодорирование

DOI 000000

УДК 628.292:628.334

Смирнов Александр Владимирович, Христенко А. Н., Махлай К. А.

Особенности внедрения механической очистки сточных вод
на канализационных насосных станциях

Аннотация

Технические решения большинства канализационных насосных станций, построенных во второй половине прошлого века, морально и физически устарели, а заложенное в грабельных отделениях таких станций оборудование не было рассчитано на современные объемы и состав отбросов. На сегодняшний день особые сложности в работе оборудования создают волокнистые включения, присутствующие в сточных водах в больших количествах. При реконструкции важно учитывать требования надежной и экономичной работы оборудования грабельных отделений и существенные отличия в условиях его эксплуатации от аналогичного оборудования на очистных сооружениях канализации. Представлены примеры реализованных технических решений АО «МАЙ ПРОЕКТ» на базе оборудования ТПП «Экополимер». Предложены комплексные решения для насосных станций различной глубины залегания по подводящему коллектору, включающие решетки, а также оборудование для измельчения, транспортировки, обезвоживания и выгрузки задержанных на решетках отбросов. Внедрение технических решений позволяет минимизировать количество обслуживающего персонала и снизить эксплуатационные затраты в целом.

Ключевые слова

канализационная насосная станция , автоматизация , комплекс механической очистки , вертикальная решетка грубой очистки , удаление волокнистых отбросов

bbk 000000

УДК 628.211:53.072.12

Кармазинов Ф. В., Житенев А. И., Шунто И. П., Кузьмин В. А., Костенко И. Г., Мартюгин В. А., Пулин О. В., Игнатчик В. С., Игнатчик С. Ю., Кузнецова Н. В., Феськова А. Я.

Особенности моделирования гидравлических режимов
общесплавных систем водоотведения

Аннотация

Гидравлическое моделирование сетей водоотведения больших городов на практике связано с введением большого объема информации по всем участкам сетей, включая дворовые. Это существенно усложняет и увеличивает продолжительность выполнения решаемой задачи. По указанным причинам создание экспресс-метода гидравлического моделирования транспортных сооружений систем водоотведения позволяет сократить объем вводимой информации без снижения точности результатов расчета. Для его обоснования проведены экспериментальные исследования на одном из бассейнов водоотведения Санкт-Петербурга. Экспериментально установлено, что применение упрощенного гидравлического моделирования с учетом только уличных сетей (без дворовых) приводит к завышению расчетных расходов до 20%. При этом экспериментально обоснован экспресс-метод оценки расходов сточных вод общесплавных систем водоотведения в зависимости от интенсивности дождей, допускающий применение гидравлического моделирования с учетом только уличных сетей, на которых смоделированы виртуальные емкости, равные объему дворовых сетей, подключенных к ним. Погрешность метода составляет 2–5%.

Ключевые слова

канализационная насосная станция , производительность , общесплавная система водоотведения , узел регулирования стока , вероятностно-статистический метод , нестационарный случайный поток

DOI 10.35776/VST.2022.07.06
УДК 628.25

Скибо Д. В., Чупин В. Р., Огнёв И. А.

Повышение экологической безопасности систем водоотведения на основе аварийно-регулирующего резервуара

Аннотация

Предлагается новое сооружение – аварийно-регулирую­щий резервуар канализационных насосных станций, поз­воляющий повысить экологическую безопасность и управляемость системы водоотведения посредством зарегулирования стоков в подземных накопителях. Благодаря уникальным особенностям резервуар способен заполнять свой полезный объем сточными водами от самотечных канализационных коллекторов, хранить их в течение определенного времени и опорожнять без применения дополнительного насосного оборудования, а также удалять осадок. Область применения аварийно-регулирующего резервуара распространяется на системы водоотведения хозяйственно-бытовых, ливневых и производственных сточных вод. Данное инновационное устройство должно стать существенной составляющей городской инженерной инфраструктуры и обеспечивать экологические требования при отведении сточных вод. Конструктивные решения, принимаемые при разработке горизонтального накопителя как основного многофункционального аккумулирующего элемента, ориентированы на возможность реализации данного сооружения на застроенных территориях города, а также в неблагоприятных гидрологических условиях. Для определения полезного объема горизонтальных накопителей использовались стандартные подходы математического моделирования с применением метода аппроксимации. Предлагается методика расчета аккумулирующей способности резервуара, а также расчет объема балластной камеры горизонтального накопителя. Рассмотрены вопросы устойчивости к всплытию подземных элементов. Модульный принцип конструкции резервуара предусматривает его устройство как закрытым, так и открытым способом с выработкой грунта, а наличие дополнительного балласта открывает возможность для эксплуатации в сложных гидрологических условиях. Разработанным аварийно-регулирующим резервуаром рекомендуется оснастить действующие и проектируемые канализационные насосные станции.

Ключевые слова

сточные воды , осадок , надежность , канализационная насосная станция , аварийно-регулирующий резервуар , управляемость системы водоотведения , зарегулирование стоков

DOI 10.35776/MNP.2020.01.05
УДК 628.292:62-531.3:65.011.4

Ермолин Ю. А.

Потенциальные возможности энергосбережения при эксплуатации системы водоотведения крупного города

Аннотация

В статье, без математической формализации, опираясь только на физические представления о процессе водоотведения крупного города, вскрывается потенциал экономии электроэнергии при транспортировке сточных вод по разветвленной напорно-самотечной сети. Этот потенциал, заключенный в самой ее структуре, может быть реализован путем целенаправленного оперативного перераспределения потоков сточных вод по канализационным насосным станциям и транспортным магистралям сети, добиваясь минимума суммарных затрат электроэнергии всеми насосными станциями. Показано, что расчет такого перераспределения возможен только на базе математической модели объекта, формулируя и решая соответствующую оптимизационную задачу. Обсуждаются требования, которым должна удовлетворять математическая модель объекта, и показываются ее возможности при управлении сетью не только в нормальных эксплуатационных режимах, но и при аварийных ситуациях. Рассмотрение проблемы базируется на положительных результатах широкомасштабного производственного эксперимента, проведенного ранее, по оптимальному управлению участком системы водоотведения Москвы.

Ключевые слова

канализационная насосная станция , система водоотведения , особенности структуры канализационной сети , затраты электроэнергии , перераспределение потоков воды , математическая модель объекта , оптимизационная задача

bbk 000000

УДК 628.218

Кармазинов Ф. В., Житенев А. И., Шунто И. П., Кузьмин В. А., Спиваков М. А., Пулин О. В., Игнатчик В. С., Игнатчик С. Ю., Кузнецова Н. В.

Применение вероятностно-статистических методов при определении требуемой производительности  узлов регулирования общесплавных систем водоотведения

Аннотация

Расходы сточных вод, отводимые общесплавными системами водоотведения, характеризуются высокой степенью неравномерности, вызванной случайным характером выпадения дождей и интенсивности таяния снега. Одним из направлений повышения надежности таких систем является внедрение узлов регулирования стока. Они предназначены для переброски сточных вод между бассейнами канализования при возникновении аварийных ситуаций или превышении в одном из них фактического притока сточных вод, например при выпадении сверхрасчетных дождей, над фактической производительностью узлов регулирования. Разработан метод определения требуемой производительности узлов регулирования стока с применением вероятностно-статистических методов. На примере системы водоотведения Санкт-Петербурга установлено, что требуемая подача канализационной насосной станции (КНС 6), выполняющей роль узла регулирования между левобережным и правобережным бассейнами водоотведения, носит случайный характер и распределена по экспоненциальному закону с увеличением вероятности использования режимов с более низкими подачами.

Ключевые слова

канализационная насосная станция , производительность , общесплавная система водоотведения , узел регулирования стока , вероятностно-статистический метод , нестационарный случайный поток