Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Projektowanie pompowni ścieków – wybrane zagadnienia

Designing of wastewater pumping stations
fot. Autor

W artykule omówiono zastosowanie obliczeń hydraulicznych do rozpoznania przyczyn nieprawidłowej pracy przepompowni ścieków. Zastosowano model numeryczny zbudowany w programie Epanet2, udostępnionym bez ograniczeń co do stosowania przez Agencję Ochrony Środowiska USA.

Ten dobrze znany program do obliczania sieci wodociągowych ma wiele innych zastosowań i stanowi m.in. efektywne narzędzie przeznaczone do obliczania kanalizacji ciśnieniowej.

Obliczenia w nim prowadzone zajmują mało czasu i dostarczają więcej informacji niż uproszczone metody oparte na tablicach prawdopodobieństwa włączenia pomp (np. metoda opracowana przez Wilo i zmodyfikowana przez Szabò).

Modelowanie kanalizacji ciśnieniowej programem Epanet2 pozwala na symulowanie pracy sieci w czasie. Ponadto pozwala uwzględnić zróżnicowane w czasie dopływy ścieków pochodzących od różnych użytkowników kanalizacji, co stanowi istotną przewagę nad metodami obliczeń, w których dla wszystkich pompowni przyjmuje się jednakowe prawdopodobieństwo włączenia.

Wystarczy zadeklarować odpowiednio krótki krok czasowy obliczeń, np. 3 minuty, żeby możliwe było obserwowanie włączania i wyłączania pomp, napełniania i opróżniania studni kanalizacyjnych, zmienne w sieci ciśnienia i przepływy.

Przeczytaj także: Eksploatacja kanalizacji ciśnieniowej >>

W artykule zwrócono także uwagę na niektóre błędy często popełniane w projektach pompowni ściekowych. Należy się spodziewać zmian w wymaganiach dotyczących kanalizacji z uwagi na zmiany klimatu [1–3]. Będzie to również dotyczyło przepompowni ścieków, nawet w kanalizacji sanitarnej, gdyż w czasie deszczu dostaje się do niej pewna ilość wody, co należy brać pod uwagę przy wymiarowaniu.

Sposób prowadzenia obliczeń

O włączeniu i wyłączeniu pomp decyduje jedynie poziom zwierciadła ścieków w komorze zbiorczej pompowni, a komenda „otwórz” i „zamknij” dowolny odcinek sieci w zależności od wysokości ciśnienia w dowolnym węźle jest jedną z kilku prostych komend stosowanych w sterowaniu pracą programu Epanet2.

W przypadku ciśnieniowej sieci kanalizacyjnej w zabudowie rozproszonej owym węzłem, w którym wysokość ciśnienia, w tym przypadku rzędna zwierciadła ścieków, decyduje o włączeniu i wyłączeniu pompy, jest studnia kanalizacyjna, w której zanurzona jest pompa.

EMUport

EMUport

Studnia ta modelowana jest jako zbiornik zapasowo-wyrównawczy, a więc należy w danych określić rzędną nad poziom morza osi kanału doprowadzającego ścieki oraz poziomy zwierciadeł: maksymalny i minimalny względem osi tego kanału.

Przeczytaj także: Kanalizacja ciśnieniowa i podciśnieniowa obszarów wiejskich >>

Osiągnięcie poziomu maksymalnego nie oznacza zatrzymania pompy, a jeżeli dojdzie do takiej sytuacji, program prowadzić będzie obliczenia przy założeniu, że nadmiar ścieków odprowadzany jest na zewnątrz, tak jakby założony został przelew awaryjny, np. do studni rezerwowej.

To instrukcje sterujące pracą pomp mają zawierać informacje o tym, przy jakim poziomie ścieków w studni pompa ma zostać włączona, a przy jakim wyłączona. Poziom, przy którym się ona włączy, musi być niższy od maksymalnego, a wyłączenie ma nastąpić przy poziomie wyższym od minimalnego w studni.

W ten sposób, przyjmując przypadkowe poziomy zwierciadła ścieków w poszczególnych studniach na początku doby i znając dopływy do nich, możemy symulować zmienne w czasie napełnienia, opróżnienia studni kanalizacyjnych oraz zmienne w czasie przepływy przewodami ciśnieniowymi.

Jednak żeby to było możliwe, trzeba jeszcze określić dopływy do studni kanalizacyjnych. W tym celu do każdej studni wyposażonej w pompę dorysowujemy przewód doprowadzający o długości kilku metrów, średnicy ok. 1000 mm, o węźle początkowym położonym znacznie powyżej najwyższego dopuszczalnego poziomu zwierciadła ścieków w studni kanalizacyjnej, z której są one pompowane.

Następnie definiujemy rozbiór ujemny w tym węźle, czyli dopływ do niego, oraz numer rozkładu współczynników nierównomierności dopływu w poszczególnych godzinach doby. Program Epanet nie może zostać użyty do symulacji przepływów w kanałach ze swobodnym zwierciadłem ścieków, a więc obliczenia dopływu do pompowni prowadzone są przy takich danych, żeby odpływy ścieków z pobliskich zabudowań natychmiast trafiały do przepompowni.

Należy pamiętać, by w chwili rozpoczęcia obliczeń przypisać wszystkim pompom stan wyłączenia z pracy, tak aby dopiero poziomy ścieków w studniach kanalizacyjnych decydowały o kolejności włączeń.

Na rys. 1 pokazano przykład niedużej sieci kanalizacyjnej w zabudowie rozproszonej wraz z przepływami, które obliczono w pierwszym dniu symulacji numerycznej o godzinie 10:47. Na rys. 2 przedstawiono zmiany położenia zwierciadła ścieków w jednej ze studni kanalizacyjnych w pierwszym dniu symulacji numerycznej.

Do studni tej dopływały ścieki z czterech domów jednorodzinnych. Po północy studnia wyraźnie wolniej się napełniała niż w godzinach wieczornych, gdy zużycie wody było większe. Czas opróżniania studni jest nieporównywalnie krótszy od czasu jej napełniania.

Przyjęło się, że jeżeli ciśnienia w przewodach kanalizacyjnych nie przekraczają 0,3 MPa, to kanalizację klasyfikuje się jako niskociśnieniową, a w przeciwnym przypadku wysokociśnieniową.

W Polsce w ciśnieniowych systemach kanalizacyjnych stosowane są zazwyczaj pompy wirowe Wilo, Grundfos, Flygt, Jung, których charakterystyki H(Q) są na tyle łagodne, że włączenie większej liczby pomp równocześnie prowadzi do znacznego zdławienia wydajności, ciśnienia wzrastają jedynie w ograniczonym zakresie, przez co umiarkowane są wymagania wytrzymałościowe w odniesieniu do sieci.

Czytaj dalej: Na co zwracać uwagę >>

   02.01.2014

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Czym mogą Cię zaskoczyć nowoczesne pompy do wody »

pompy do wody

 



Zadbaj o bezpieczeństwo swoje i swoich pracowników » Szukasz partnera w projektowaniu inżynieryjnym i specjalistycznym? »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go już dziś »

 


Jak projektować instalacje najwyższej jakości »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jakich zabezpieczeń wentylatorów dachowych potrzebujesz »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Kompendium wiedzy o procesach wymiany ciepła » Czy ogrzewanie może wpływać na nasze zdrowie »
pompy woda powietrze pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Jak dobrze odseparować wodę kanalizacyjna od gruntowej »

studzienka kanalizacyjna

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
7-8/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - WT 2021 dla budynków wielorodzinnych
  • - Klimakonwektory, belki i sufity chłodzące
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl