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

Используется два вида насосов: фекальный и дренажный. Первый рассчитан на воду без крупных частиц, а второй работает без ограничений. Дело в его конструкции — со стороны патрубка в насос устанавливается режущий элемент, который способен измельчить фекальные массы, бумагу и другой мусор. Максимальная глубина погружения агрегата зависит от производителя, обычно она составляет 7-8 метров. Оборудование может перекачивать загрязненную жидкость с различными примесями диаметром больше 35 мм. Преимущества погружного типа:

простота обслуживания и эксплуатации;
надежность и долговечность;
универсальность;
способность функционировать при низких температурах.

Погружной насос

Консольный насос

Агрегат предполагает сухую установку и используется в промышленных КНС. Перед установкой оборудования необходим монтаж отдельного фундамента и подведение трубопровода. Доступ к насосам ничем не ограничен, их легко обслуживать и ремонтировать. Достоинства агрегата:

возможность варьировать производительность при изменении мощности электродвигателя и других деталей конструкции;
надежность;
простота технического обслуживания.

Самовсасывающий насос

Оборудование предназначено для перекачивания сильно загрязненных стоков. Значительный диаметр патрубка позволяет избежать засорения. Устройство используется для установки на коммунальных и промышленных станциях. Преимущества насоса:

способен функционировать при отрицательной температуре при монтаже нагревательного элемента;
имеет удобную конструкцию электродвигателя с фланцевым креплением;
прокачивает стоки с крупными фракциями;
двойное механическое уплотнение обеспечивает высокую герметичность.

Альтернативные решения

Если вы приобрели такое оборудование, то при небольшой доработке можно своими силами изготовить канализационную станцию. Для этого требуется только приобрести емкость из полимерного материала и некоторое сантехническое оборудование:

клапаны;
фитинги;
канализационные патрубки.

На рынке в настоящий момент доступны модели канализационных станций на основе фекальных дренажных насосов. Они предлагаются в большом ассортименте. Среди предлагаемых моделей можно найти установки, оснащенными чугунными ножами. Некоторые модели имеют режущие кромки из нержавейки и стали. Производительность этих систем самая разная, поэтому можно подобрать подходящий вариант в свой дом или офис.

Установка

Монтаж КНС начинают с рытья котлована. При наличии нужных инструментов и, как минимум одного помощника, выкопать яму для бака можно своими руками. Расчет глубины производится индивидуально и зависит от типа установки и размера бака. Оптимальным считается такое положение резервуара, при котором крышка ёмкости выступает из земли на 80-100 см.

На дне котлована формируют песчаную подушку и сверху устанавливают резервуар. После того как бак будет установлен и выровнен, приступают к присоединению патрубков и засыпке котлована. Уплотнять землю вокруг бака нужно очень тщательно, поочерёдно утрамбовывая каждый слой. Плотность засыпки должна составлять 90% естественной плотности окружающего грунта.

После того как бак плотно стоит на своём месте, начинают установку насосов и выполняют настройку поплавков. Как пример, поплавки первого уровня обычно располагают на расстоянии 15-30 см от днища бака. Однако это рекомендованная высота, и она может быть изменена исходя из предполагаемого количества стоков и размера бака. Следующий поплавок устанавливают на метр – полтора выше предыдущего, после чего начинают монтаж электрического кабеля, выполняют заземление, обустраивают вентиляцию и подключают питание.

После того как все работы будут выполнены, проводят тестовый запуск системы, с использованием чистой водопроводной воды. В случае успешного испытания можно приступить к возведению защитного павильона, а в отсутствии надобности постройки – сразу к введению станции в эксплуатацию. Павильон может быть построен из металла или кирпича.

Правила выбора оборудования

Далее будут проанализированы критерии, учитывая которые необходимо выбирать канализационное насосное оборудование для частного использования. Разбор промышленных установок не входит в рамки данного обзора.

Целью при покупке КНС является приобретение оптимального по мощности и другим характеристикам оборудования. Нет смысла переплачивать за системы, которые будут работать на 10-20% проектной мощности.

При выборе КНС учитывают такие параметры:

Максимальный поток перерабатываемых стоков.
Транспортировочное расстояние.
Перепад геодезических уровней между впускной трубой и выходом напорного шланга.
Степень загрязненности, фракционный состав и структура хозяйственно-бытовых стоков. Существуют КНС, которые измельчают крупные фракции включений, предупреждая засоры в насосном оборудовании.
Уровень требуемой очистки стоков.
Габариты оборудования.

Единой формулы для расчета производительности насосного оборудования нет, поэтому алгоритм расчета и необходимые показатели должны быть указаны в инструкции к приобретаемой КНС. Типовой проект расчета производительности насосного оборудования включает такие этапы:

Определение суточного потребления воды и объема стоков.
Построение ориентировочного графика поступления канализационных сточных вод в течение суток.
Расчет минимального и максимального канализационного потока.
Определение требуемой производительности КНС, учитывая загрязненность стоков.

После определения вышеприведенных параметров можно начинать заниматься выбором подходящего оборудования.

На цену КНС влияет брэнд производителя, ремонтопригодность изделия, возможность сервисного обслуживания. Особенно не рекомендуется приобретать дешевые насосы, если предполагается их ежедневное использование, и при этом отсутствуют резервные емкости или дополнительный насос для отведения стоков.

Общие сведения

Внимание! В зимний период застаивание стоков в трубах может привести к ледяным пробкам. Если в сточных водах находятся крупные включения, то небольшая скорость воды не может заставить их двигаться, чтоб приводит к их накоплению в трубах, далее к образованию пробок. Особенно этому подвержены участки с поворотами, либо с изменением диаметра труб

Если рельеф местности имеет нюансы, то сложно проложить трубопровод прямо, нужно огибать здания и т.д

Особенно этому подвержены участки с поворотами, либо с изменением диаметра труб. Если рельеф местности имеет нюансы, то сложно проложить трубопровод прямо, нужно огибать здания и т.д

Если в сточных водах находятся крупные включения, то небольшая скорость воды не может заставить их двигаться, чтоб приводит к их накоплению в трубах, далее к образованию пробок. Особенно этому подвержены участки с поворотами, либо с изменением диаметра труб. Если рельеф местности имеет нюансы, то сложно проложить трубопровод прямо, нужно огибать здания и т.д.

Принцип действия

Насосные станции для канализации могут быть бытовыми, промышленными. Устройства для промышленных объектов представлены сложным инженерным оборудованием, его не рекомендуют ставить в загородном доме. Объемы стоков в частном доме очень малы для уровня производительности станции данного типа.

Для загородного дома подходят аппараты, имеющие среднюю сложность. Устройства отличаются малыми габаритами. Для установки следует учитывать тип отходов. В домашней канализации присутствуют стоки с туалета, которые включают крупные элементы, бытовые стоки из кухни, воду после стирки в машинке.

В основе принципа работы лежат такие механизмы: от сантехники стоки поступают в накопительную емкость. Когда стоки достигают максимальной отметки, срабатывает насос, чтобы отвести стоки в трубы канализационной системы. Станция имеет автоматический режим работы, поэтому контролировать процесс постоянно не придется.

На трубопроводе устанавливают обратный клапан. Он защищает систему от проникновения жидкости в обратном направлении. Частицы мусора скапливаются в корзине для приема мусора. Из нее периодически нужно удалять мусор, когда проводят плановую чистку, обслуживание.

У станции выделяют режимы работы

Из них:

1.в обычном режиме, когда стоки не превышают стандартного объема, тогда работает одно насосное оборудование.

2.пиковый режим, при пользовании водой сразу всеми жильцами. Тогда срабатывают все насосы, которые установлены в накопительной емкости.

3.в аварийном режиме, когда поступает много жидкости, либо поломке двух насосов, тогда поступает сигнал о невозможности станции справиться с нагрузками.

Узлы насосной станции

Насосная станция имеет определенные узлы. К ним относятся такие элементы:

1.насос, либо агрегаты такого типа.

2.накопительный бак.

Насосное оборудование можно расположить сзади унитаза или возле выхода из помещения. Компактные модели отличаются красивым дизайном корпуса, не портят интерьер санузла. Емкость для накопления также может быть небольших размеров, либо наоборот обслуживать дом в несколько этажей.

Как составить проект?

Прежде чем приступить непосредственно к монтажу оборудования, необходимо все просчитать. И первым делом — расход воды. Для этого нужно взять минимальный и максимальный расходы, в результате получите средний. Дальше нужно определиться с мощностью насоса. Для этого стоит посчитать высоту подъема стоков с учетом потерь нагревательного трубопровода и воздуха.

Но на этом все не заканчивается. Нужно еще составить общий график работы станции, причем полученная в результате функционального расчета цифра должна быть несколько больше обычного расчета

Важно понимать, что существуют различные насосы. Одни предназначены для работы в короткие промежутки времени под нагрузкой, другие наоборот. Не нужно забывать о возникновении перегрузок, которые погружной насос должен обязательно выдерживать

Чем чаще они будут возникать, тем мощнее агрегат нужен. На заключительной стадии определяемся с объемом приемных емкостей и можем приступать непосредственно к монтажу

Не нужно забывать о возникновении перегрузок, которые погружной насос должен обязательно выдерживать. Чем чаще они будут возникать, тем мощнее агрегат нужен. На заключительной стадии определяемся с объемом приемных емкостей и можем приступать непосредственно к монтажу.

Инструкция по монтажу канализационной станции

Начинают с установки накопительной емкости, придерживаясь такой последовательности:

Выбирают место, желательно на возвышенности, чтобы не подтапливали почвенные воды. По требованиям СНиП расстояние от жилого дома — не менее 20 м. Копают траншею размерами на 20 см больше резервуара со всех сторон. Глубина должна быть такой, чтобы горловина возвышалась над поверхностью земли. Даже если работает экскаватор, окончательную зачистку проводят лопатой.
В сухом грунте делают заливку из 30 см бетона. В ней предусматривают анкеры для фиксации пластикового резервуара емкости. Их делают длиной 20 см, нижнюю часть изгибают. На влажную почву укладывают бетонную плиту. В обоих случаях добиваются горизонтальности фундамента.
Устанавливают резервуар, фиксируют. Вертикальные емкости заливают по кругу бетоном на 15 см выше нижнего ребра жесткости. Подключают трубу сливной канализации.
Засыпают бак вокруг стенок грунтом. Каждый слой — не более 0,5 м. Его поливают водой и трамбуют.

Внутри емкости устанавливают оборудование. Монтируют поплавковые датчики. Первый располагают на высоте 20-30 см от дна, остальные — через каждые 1,5 м выше. Подводят кабель, устраивают заземление, подключают к электропитанию.

Как работает КНС?

У КНС достаточно простой принцип работы.

Сточные воды из канализационной системы попадают в приемную часть установки, откуда насосом перекачиваются в напорный трубопровод.
По напорному трубопроводу сточные воды транспортируются в распределительную камеру, откуда затем перекачиваются в систему очистных сооружений или в центральную канализацию.

Схема очистки стоков частного дома с применением КНС

Для того чтобы сточные воды по трубопроводу не возвращались к насосу, КНС оснащаются обратным клапаном. В том случае, если объем сточных вод в канализационном трубопроводе повышается, на станции включается дополнительный насос. Если же основной и дополнительный насосы для КНС не справляются с перекачиванием объема сточных вод, то автоматически включается устройство, сигнализирующее о возникновении нештатной ситуации.

Принцип работы КНС промышленного назначения предусматривает автоматическое управление такими установками, что обеспечивают датчики поплавкового типа, установленные на разных уровнях приемного резервуара станции. КНС, оснащенная такими датчиками, работает по следующему принципу.

Когда уровень стоков, поступающих в резервуар, достигает уровня расположения самого нижнего датчика, насосное оборудование остается выключенным.
Когда резервуар наполняется сточными водами до уровня расположения второго датчика, автоматически включается насос и начинает перекачивать стоки.
Если резервуар наполняется стоками до уровня расположения третьего датчика, то включается резервный насос.
При наполнении резервуара до четвертого (самого верхнего) датчика срабатывает сигнал, свидетельствующий о том, что оба задействованных в КНС насоса не справляются с объемом сточных вод.

Схема автоматического управления работой КНС

После того как уровень откачиваемых из резервуара сточных вод падает до уровня расположения самого нижнего датчика, система автоматически отключает насосное оборудование. При следующем включении системы на откачивание сточных вод из резервуара срабатывает резервный насос, что позволяет эксплуатировать оба насосных устройства в щадящем режиме. Работу станции можно перевести и в режим ручного управления, что необходимо в тех случаях, когда осуществляется техническое обслуживание КНС или ее ремонт.

Инновационные канализационные насосные станции и их свойства

В настоящее время КНС выпускаются многими различными производителями. Но, несмотря на такой огромный выбор, популярностью пользуются лишь единицы. Это станции Calpeda, Grundfos, UNIPUMP SANIVORT 250, WILO-DRAINLIFT, HOMA SANIQUICK. Все они зарекомендовали себя как надежные и долговечные модели. В зависимости от своих технических характеристик стоимость этих станций колеблется от двух тысяч до двадцати трех. Одной из главных особенностей современных канализационных станций является то, что использовать их можно как на новой системе, так и на уже функционирующей.

Все перечисленные виды имеют компактные размеры, они герметичны, экономичны и долговечны. При их монтаже не возникнет даже малейших трудностей. Все работы можно выполнить даже не обладая определенными знаниями и умениями. Кроме этого современные КНС обладают следующими особенностями:

Компактностью;
Низким уровнем шума;
Отсутствием вибрации;
Экологической безопасностью;
Экономией электроэнергии.

Устройство канализационной насосной станции

Сточные воды собираются и хранятся в подземных герметичных резервуарах, известных как колодцы, где установлены приборы КИП для контроля уровня сточных вод (и для подачи сигнала тревоги в случае аварийной ситуации). В случае, если уровень стоков поднимется до заданной точки, то включается насос для перекачивания стоков через трубопровод (например магистральную канализацию), далее стоки вновь стекают в следующий колодец. Так цикл повторяется, пока поток не достигнет конечного пункта назначения – очистных сооружений.

КНС обычно устанавливаются в самой низкой точке и снабжаются предохранительным клапаном, чтобы в аварийных случаях (например, при наводнении) избежать перелива и попадания стоков в жилые дома.

Одним из основных элементов КНС является насос. Канализационные насосы обычно представлены консольными центробежными насоснымиагрегатами с открытым рабочим колесом и специально увеличенными патрубками, чтобы избежать забивания. Общая проблема для канализационных насосов – это заиливание, накопление жира и засорение агрегатов. Для решения этой проблемы следует тщательно подходить к вопросу выбора насосного агрегата, использовать только хорошо зарекомендовавших себя производителей.

Принцип работы и конструкция КНС наглядно представлены на видео ниже:

Проектирование и расчеты

Установкой канализационного оборудования, в том числе и в частных домах, занимаются специализированные организации. Их инженерные кадры занимаются изготовлением проекта, проведением расчетов и подбором необходимых комплектующих. Подбирается нужное в конкретной ситуации насосное оборудование, тип и сечение труб, полезный объем резервуара станции. Это определяется исходя из таких данных:

приток канализационной жидкости за единицу времени;
высота подъема сточных вод до уровня отводящей трубы;
характеристика канализационной жидкости.

Как правило, мощность насоса и объем резервуара рассчитывается с запасом на случай форс-мажорных ситуаций. Некоторые станции для дома оснащаются двумя насосами, работающими поочередно. При выходе из строя одной помпы, КНС продолжает работать и есть время для проведения ремонтных работ или замены насоса.

Производительность или пропускная способность. Такой расчет зависит от того, сколько людей проживает в доме, а значит, производится стоков. Для этого можно использовать усредненные данные. К примеру, больше всего израсходует воды один человек, если в его доме быстродействующий газовый водонагреватель или подведено централизованное горячее водоснабжение – такая цифра равняется 250 литрам в сутки. Меньше всего при использовании воды из колонки без подведения ее к дому – всего 40 л, но в таком случае, скорее всего, оборудовать КНС не будут.

Основываясь на таких данных, происходит выбор емкости и мощности насоса. Объясним на примере. У нас есть семья из троих человек, которые проживают в доме с газовым водонагревателем. Согласно с усредненными данными, каждый из членов семьи будет использовать 225 литров в сутки. Общий объем за 24 час составит 675 л (225 л х 3 чел. = 675 л).

Согласно с расчетными данными, следует узнать залповый сброс, а он составляет 1/3 от суточного объема – это 225 л за 15 мин. При таких экстремальных условиях насос в системе обязан успевать перекачивать весь объем при условии, что вода будет постоянно поступать. Причем он должен успеть это сделать до перелива. Для нашей семьи мощность насоса должна составлять 900 литров за час (225 л/15 мин.) х 60 мин. = 900 л за час или 0,9 м³/ч.

Но производители не гоняться за граничными показателями и устанавливают на своих агрегатах насосы с запасом мощности.

Основные типы КНС

Размеры бытовых КНС могут варьироваться от очень маленьких до огромных. Так как такие системы могут располагаться аккурат за сливным баком, выводя жидкости непосредственно в необходимом направлении (например, бытовые насосные станции Grundfos Sololift2), так и иметь вид цистерны, с объёмом в несколько десятков кубометров, горизонтально вкопанной в землю.

Помимо размера, КНС различаются по ряду других параметров:

Тип установки: горизонтальные, вертикальные, имеющие автоматические насосы.
Тип расположения: наземные, заглублённые, частично заглублённые.
Тип управления системой: дистанционное, автоматическое, ручное.

Типы управления

Дистанционное. Данные проводимого мониторинга поступают на удалённый пульт управления. Диспетчер принимает сам решение, которое необходимо предпринять.
Автоматическое. Управление очистительной системой происходит в постоянном автоматизированном режиме, с помощью специальных датчиков, расположенных на корпусе системы или недалеко от неё.
Ручное. Контроль над оборудованием и системой в целом производит обслуживающий персонал. Они же контролируют заполняемость резервуара.

Тип канализационных стоков

Промышленные. Данный вид очистительного оборудования производится из специального прочного материала, которое способно выдержать химическое или термическое воздействие.
Хозяйственно-бытовые. Установка канализационной насосной станции, рассчитанная для функционирования в стандартных условиях.
Ливневые. Такие системы оснащены дополнительным оборудованием для очистки.
Осадочные. Такая станция, в основном, используется в промышленных зонах, дополнительно обрабатывая осадочные отложения.

Обслуживание модульной КНС

У автоматической КНС, отводящей хозяйственно-бытовые стоки от дома (коттеджа) довольно низкая интенсивность работы. Поэтому профилактический осмотр и обслуживание КНС достаточно проводить раз в сезон (зимой раз в месяц). Порядок следующий:

Показания на щите управления сверяются с рабочими (проектными). Расхождение не должно превышать 10 %.
Периодически, вручную, опорожняется корзина мусоросборника.
Подтягиваются разболтанные крепления лаза, лестницы и площадки.
Минимум раз в год должна проводиться чистка КНС (стен и дна) водой из поливного шланга под напором.
Производится проверка состояния арматуры с площадки обслуживания, путем пробного открытия и закрытия задвижек. Показания манометра на напорном трубопроводе и газоанализатора сверяются с рабочими характеристиками.

Ремонт. Если при откачке насос издает посторонние шумы, то систему отключают от электроэнергии и перекрывают запорную задвижку. Аппарат извлекают по направляющим на поверхность, промывают холодной водой и проводят осмотр. При необходимости меняют прокладки, подшипники, подтягивают крепления. После осмотра (ремонта) оборудование возвращают в рабочее положение, проследив, чтобы защелкнулась автоматическая муфта.

Управление работой КНС

Контроль над уровнем наполнения и работой насоса для канализации осуществляется автоматически. Датчики, управляющие процессом, находятся на разных уровнях:

первый – маленький объем стоков;
второй – поплавок включает насос на откачку, работа в штатном режиме;
третий – датчики срабатывают при увеличении объема стоков больше нормы, включает резервное оборудование;
четвертый – аварийное устройство, срабатывающее при критическом уровне стоков, обычно это является следствием поломки насоса и требует вмешательства ремонтников.

Автоматизированную работу станции можно перевести на ручное управление, такие действия предпринимают в случае проведения ремонта, при очищении резервуара и при первом запуске КНС. Контроль приборов и подача питания осуществляется с электрического щита управления, который устанавливают около станции или выносят в удобное место.

Вентиляция канализации

Для того чтобы КНС не стала источником неприятного запаха. в ней должна быть вентиляция, то есть циркуляция воздуха. Это гарантирует удаление вредных газов, которые наверняка будут возникать при работе станции.

Обратите внимание на охлаждение, ведь во время работы насосов выделяется некоторое количество тепла. В случае отсутствия воздухообмена высокие температуры способны вывести агрегаты из строя

Вентиляцию также необходимо рассчитывать, и при этом важно учесть:

излучение оборудования (тепловое);
объем резервуара;
уровень влажности, ведь она может повлиять на работу оборудования и электроники.

Стоит учесть, что рекомендованным параметром воздухообмена считается кратность его пяти.

Где установить?

Если в доме имеются санузлы ниже уровня первого этажа, то есть магистрали трубопровода, имеет смысл устанавливать мини-КНС, причем прямо в санузле. Чаще всего этим местом является пространство между канализацией и выводом из унитаза. Подобное оборудование в основном имеет измельчитель для отходов. Для того чтобы подключить станцию, не нужно использовать большие по диаметру канализационные трубы. Их выходное отверстие имеет диаметр от 32 до 40 мм.

Если же от дома до коллектора большее расстояние, то целесообразно устанавливать типовую канализационную насосную станцию, а значит, монтировать необходимо за пределами дома. Это полноценная станция, но в уменьшенных масштабах.

Монтаж бытовой КНС

Прежде чем начать установку, нужно определиться с ее местом. Чаще всего там должен присутствовать перепад между подающей и приемной трубами. Но каждый случай стоит рассматривать индивидуально, с оглядкой на специфику системы и рельеф местности.

Для начала следует подготовить монтажную яму. Размеры ее должны быть больше, чем у канализационной насосной станции. Причем это отличие составляет 10-15 см. Такой запас позволит подключить трубопровод без особых сложностей.
Дно ямы нужно утрамбовать. Для этого используют слой щебня, после него настилают подушка из песка.
На песчаную подушку устанавливают железобетонную плиту, а уже на нее станцию.
Корпус КНС необходимо прикрепить к плите.
Потом следует подключить трубы входа и выхода.
После завершения всех работ пространство между котлованом и станцией засыпают песком.

Производить пуск и наладку нужно только с участием компании-продавца.

Такую станцию важно регулярно обслуживать. Для того чтобы делать это правильно, необходимо ознакомиться с инструкцией по эксплуатации. Основными пунктами в обслуживании являются:

Основными пунктами в обслуживании являются:

Регулярные плановые осмотры состояния корпусов и оборудования.
Ежегодные проверки оборудования, насосов и управляющих узлов специалистами.
Удаление иловых отложений. Это можно сделать, откачивая их по мере надобности.
Удаление посторонних предметов, которые не пускает внутрь предохранительная решетка.

Рекомендовано к прочтению: Что делать с запахом из канализации в квартире?

Выполняя эти несложные правила, вы сможете пользоваться станцией долгие годы.

Мы не раз сегодня упоминали о мини-КНС – это небольшие по габаритам установки, которые используют для откачки стоков из унитаза, включающих в себя фекалии и туалетную бумагу. Используют в помещениях подвального типа и на цокольных этажах.

Такие станции имеют три выхода для подключения разных стоков:

Установка представляет собой пластиковый резервуар, в котором размещен погружной насос. Он включается в работу при помощи гидродинамического реле тогда, когда резервуар наполняется. Мини-КНС включает в свой состав режущий механизм и приемный фильтр. Первый отвечает за измельчение твердых и волокнистых отходов. Это позволяет использовать трубы с малым сечением. Также в ее составе, как и у старшего брата бытовых КНС, имеются вентиляционная установка и запорный механизм, который не допустит переливания стоков.

Монтировать такую станцию можно самостоятельно, причем не нужно никакой разрешительной документации для этого. Она может работать в автоматическом или принудительном режиме. Большинство мини-КНС оборудуют в любом месте в санузле. Там происходит измельчение, только после этого отходы поступают в канализационную систему. Стоки могут подниматься на высоту до 6 метров, а расстояние по горизонтали до 100 метров.