Tipos de equipos de bombeo para estaciones de bombeo de aguas residuales.
El elemento principal y más importante de cualquier estación de bombeo de aguas residuales es una bomba, cuyas tareas incluyen bombear aguas residuales domésticas e industriales, lodos y medios líquidos provenientes de alcantarillas pluviales. Los principales tipos de bombas que se utilizan para equipar la estación de bombeo de aguas residuales son:
- dispositivos de tipo sumergible;
- bombas de consola;
- equipo de bombeo autocebante.
El equipo de bombeo sumergible, relacionado con los dispositivos de tipo presión, está constantemente en el medio líquido que bombea durante su funcionamiento, por lo que el cuerpo de los dispositivos de este tipo está hecho de materiales resistentes a los efectos agresivos de las sustancias contenidas en las aguas residuales.
Bombas sumergibles para KNS
Entre las ventajas de los equipos de bombeo sumergibles utilizados para equipar la estación de bombeo de aguas residuales, se pueden distinguir las siguientes:
- no es necesario un lugar especialmente designado para la instalación, ya que dicho equipo se encuentra en el medio que bombea;
- alta fiabilidad;
- facilidad de uso;
- sin necesidad de mantenimiento frecuente;
- la capacidad de funcionar con eficacia incluso a bajas temperaturas;
- enfriamiento espontáneo de los elementos internos del equipo, realizado por el medio líquido bombeado por éste;
- versatilidad, que radica en que se pueden instalar bombas de este tipo en la superficie de la tierra.
Las estaciones de bombeo de aguas residuales basadas en bombas sumergibles son las más populares y de diseño simple.
Con la ayuda de bombas en voladizo ubicadas en la superficie de la tierra, se lleva a cabo el mantenimiento de las estaciones de bombeo de aguas residuales industriales. Para instalar dicho equipo de bombeo, es necesario preparar una plataforma de concreto separada y conectarle las tuberías correctamente, por lo que es mejor confiar la implementación de un procedimiento tan responsable a especialistas calificados. Las ventajas de los equipos de bombeo tipo consola incluyen:
- alta fiabilidad;
- facilidad de mantenimiento y reparación (ya que la bomba está ubicada en la superficie de la tierra);
- la posibilidad de cambiar el rendimiento del dispositivo, que se lleva a cabo reemplazando el motor eléctrico y otros elementos estructurales.
Estación de bombeo de aguas residuales industriales basada en bombas cantilever
Las bombas autocebantes de superficie, que pueden usarse para bombear incluso medios muy contaminados, se utilizan para dar servicio a estaciones de bombeo de aguas residuales de empresas industriales y municipales. Si hablamos de las ventajas de las bombas de este tipo, esto debería incluir:
- facilidad de mantenimiento, que proporciona un diseño retráctil;
- la posibilidad de bombear aguas residuales que contengan inclusiones sólidas en su composición;
- la capacidad de trabajar incluso a bajas temperaturas cuando está equipado con un elemento calefactor especial;
- máxima estanqueidad del cuerpo, que es proporcionada por un doble cierre mecánico;
- facilidad de instalación y desmontaje.
Diseño típico de una estación de bombeo TP 902-1-53MK
Considere, como ejemplo, un diseño típico de una estación de bombeo TP 902-1-53MK.
Suministro de efluentes para tratamiento de 110 a 480 m3/día.
La presión en el colector de suministro es de 10-40 m.
La parte de tierra del proyecto no se proporciona. La parte subterránea es un tanque de hormigón armado de sección circular, instalado verticalmente, con un diámetro de 2 metros, una profundidad de 1,5 metros. Para la fabricación del tanque se utiliza hormigón armado, la parte superior se ensambla a partir de anillos prefabricados. Todos los elementos de hormigón armado, tanto monolíticos como prefabricados, están hechos de hormigón de los grados B4 (impermeable) y Mrz50 (resistente a las heladas). Para una impermeabilización completa, las paredes interiores y el fondo se revocan con mortero de cemento.
Las superficies de las paredes, el fondo del tanque receptor y el equipo se limpian de sedimentos con un chorro de agua a presión.Para esto, se proporciona un suministro de agua limpia, la instalación de un grifo de agua, al que se conecta una manguera de goma con una manguera.
Para garantizar la posibilidad de realizar inspecciones o reparaciones del tanque receptor, se proporciona una válvula en la línea de suministro que cierra el flujo de efluentes hacia el tanque.
Para separar las inclusiones grandes de los desagües, se instala un filtro de celosía en forma de canasta en la línea de suministro. Todos los días, la canasta se levanta hasta la parte superior para limpiarla, el sedimento se vuelve a cargar en un contenedor sellado y se lleva a un vertedero.
La capacidad del tanque receptor es de 4,2 m3. Tal volumen de líquido puede ser bombeado por una bomba en 12 a 16 minutos. El fondo del depósito receptor está realizado con una pendiente de 0,1 en dirección a la estación de bombeo, equipada con grupos de bombeo 2.5ETsK-16-6. Estos modelos de bombas sumergibles dinámicas están especialmente diseñados para el bombeo de aguas residuales. Las bombas están instaladas en el pozo. Cuando se usan bombas TsMK, las guías se montan a lo largo de las paredes del pozo, mientras que se instala un dispositivo en la tubería de descarga para el acoplamiento automático de bombas con tuberías cuando las bombas se bajan a lo largo de las guías hacia el pozo. La bomba ECC se conecta a la tubería de presión mediante una manguera flexible. Este tipo de conexiones permiten realizar el mantenimiento o reparación de bombas en superficie, sin descender al pozo.
En la tubería de descarga de cada bomba hay una válvula de retención, válvulas de compuerta operadas manualmente. Todas las válvulas están ubicadas en un pozo separado y se cierran solo durante la reparación y el mantenimiento de la estación de bombeo.
Las bombas están instaladas debajo de la bahía. El ciclo de operación está automatizado, las unidades de bombeo se encienden o apagan cuando se alcanza el nivel máximo o mínimo de efluentes en el tanque receptor. En caso de parada de emergencia de la bomba principal, cuando se excede el nivel máximo posible de aguas residuales en el tanque receptor, la bomba de respaldo se conecta automáticamente.
El conjunto de la estación de bombeo incluye estaciones de control SUNO diseñadas para el control automático de bombas.
Para garantizar la ventilación natural, el sistema está equipado con una tubería, cuya altura es de varios metros.
Independientemente de la profundidad de las tuberías del colector de entrada y el tipo de suelo, la instalación de la estación de bombeo se realiza de forma abierta.
Diseño típico de una estación de bombeo de alta capacidad
El proyecto contempla la construcción de una estación de bombeo con una capacidad de 100 - 160 mil m3/día. Altura 19,5 - 32,7 m La estación está equipada con 5 bombas SDV 2700-26.5-U3, tres de las cuales están en funcionamiento, dos están en reserva. Las bombas se encienden automáticamente cuando el líquido alcanza un nivel predeterminado.
La estación de bombeo está construida en forma de eje redondo. El diámetro interior del eje es de 24 metros.
La parte sobre el suelo: el edificio está construido con paneles de hormigón armado o ladrillos, tamaño 18 × 24 metros.
En la parte subterránea se encuentran: un tanque receptor, rejillas de filtración equipadas con un rastrillo mecanizado, un cuarto de tubería, trituradoras para triturar residuos grandes, un cuarto de bombas y un cuarto para motores eléctricos. Se prevé utilizar el proyecto a una profundidad de la tubería de suministro de 4, 5, 7 metros.
La capacidad útil del depósito receptor es de 450 m3. Tal volumen de líquido se puede bombear con una bomba en 7,5 a 15 minutos. El tanque receptor está dividido en dos partes. La pared divisoria está equipada con una puerta de protección que bloquea el desbordamiento de líquido entre las partes del tanque durante los trabajos de reparación o limpieza. La pendiente del fondo del tanque es de 0,1 en la dirección de los embudos de entrada. Para la descarga del tanque en el piso superior, se equipan 4 trampillas, 2 para cada una de las partes. El diámetro de las escotillas es de 700 mm. También hay dos grifos de riego equipados con mangueras y mangueras.Para la agitación del sedimento, se utilizan los extremos abiertos de las tuberías en los embudos de succión.
En cada uno de los pozos de drenaje, se montan bombas fecales verticales SDV 80/18 (2 para cada pozo, una unidad de bombeo está funcionando, la otra está en espera). Se coloca una tubería (150 mm) entre los pozos. Las bombas de drenaje se conectan automáticamente al alcanzar el nivel más alto de agua en los pozos.
Las bombas K90/55 (de trabajo y de reserva) suministran agua industrial (técnica) y están ubicadas en la sala de tuberías.
El suministro de agua potable y doméstica proviene de una red urbana centralizada, se proporcionan dos entradas de agua potable con un diámetro de 100 mm. La distribución interna de servicios públicos y agua potable proporciona suministro a todos los dispositivos sanitarios.
Para fines industriales, el agua se utiliza para enfriar el aceite en los baños de motores eléctricos, lubricar los cojinetes de las unidades de bombeo SDV 2700 / 26.5-U3, los sellos de la caja de empaquetadura, los cojinetes de rejilla. Se instala un tanque especial en la sala de tuberías para romper el chorro.
El reemplazo periódico de aceite en los baños de motores eléctricos se lleva a cabo a través del sistema de oleoductos. El sistema incluye tanques de aceite limpio y usado, tuberías para el suministro de aceite fresco y usado, así como dos bombas de engranajes.
Todas las habitaciones están equipadas con sistemas de ventilación. En la sala de rejillas y el tanque receptor, se realiza un intercambio de aire diez veces por hora, y en las salas de la sala de motores eléctricos, la sala de bombeo y la sala de tuberías, una renovación de aire por hora.
La calefacción de la estación de bombeo generalmente se diseña de acuerdo con las condiciones climáticas regionales.
Recomendaciones de instalación y mantenimiento
Para llevar a cabo la instalación de la estación de bombeo de aguas residuales, primero es necesario preparar un foso para alojar el tanque de almacenamiento de la estación. La profundidad del pozo preparado debe ser tal que el cuello del tanque de almacenamiento sobresalga 1 metro del suelo. A la hora de preparar la fosa, también hay que tener en cuenta que en su fondo es necesario equipar un colchón de arena de 1,5 metros de espesor. Después de preparar el pozo, se coloca un tanque de almacenamiento en él, al que se conectan todas las tuberías necesarias. El procedimiento final de esta etapa de instalación de la estación de bombeo de aguas residuales es el relleno del pozo con arena y su compactación capa por capa.
Instalación de estación de bombeo de aguas residuales en el pozo.
La instalación adicional del KNS consiste en ajustar la carrera de los flotadores, que deben ubicarse en el tanque en ciertos niveles. Entonces, el primer flotador (el más bajo) se instala en el tanque a un nivel de 0,15 a 0,3 m desde su parte inferior. Los flotadores restantes, si el dispositivo KNS prevé su presencia, se instalan en contenedores con un paso de 1,5 metros. Puede ver cómo deben ubicarse los flotadores en el tanque KNS usando fotos que son fáciles de encontrar en Internet.
El control de nivel se lleva a cabo mediante sensores de flotador, que proporcionan el arranque y la parada oportunos de las bombas, así como la señalización de niveles de emergencia.
Después de ensamblar toda la estructura del SPS, la estación se conecta a la fuente de alimentación, para lo cual se utilizan cables bien aislados. La prueba de funcionamiento de la estación, cuyo objetivo es comprobar el funcionamiento de todos sus elementos, se realiza con agua limpia procedente de la red de abastecimiento de agua o del depósito de almacenamiento.
Tanto las estaciones de bombeo de aguas residuales domésticas como las industriales necesitan un mantenimiento regular para mantener la eficiencia y prolongar la vida útil del equipo en uso. El mantenimiento involucra los siguientes procedimientos.
Primero, se inspecciona el equipo y se verifica el estado de las bombas, se verifican los elementos de las válvulas de cierre, se verifican los valores de los parámetros, que se reflejan en el panel de control KNS.Si durante el funcionamiento el equipo de bombeo hace mucho ruido y vibra, se retira, inspecciona, limpia y lava.
Para limpiar y enjuagar el equipo de bombeo, así como el cuerpo de la estación, se utilizan cepillos y agua corriente, mientras que no se utilizan detergentes.
Al enjuagar el sistema de alcantarillado con agua suministrada por una manguera, es importante asegurarse de que no entre líquido en el panel de control ni en los manómetros.
Después de desmantelar el equipo de bombeo con el fin de verificar, limpiar y enjuagar, la reinstalación debe llevarse a cabo de tal manera que todos los dispositivos estén firmemente fijados en el acoplamiento automático de tuberías.
El mantenimiento de las estaciones de bombeo de aguas residuales también incluye la revisión de las trampas que protegen los dispositivos de bombeo para que no entren en su interior grandes desechos.
El mantenimiento de rutina de la estación, que se lleva a cabo según lo planificado, implica el reemplazo de las piezas desgastadas, así como la verificación y el ajuste de todos los elementos de sujeción roscados.
Información general
Dependiendo de la complejidad del diseño y las características operativas, las estaciones de bombeo de aguas residuales se pueden dividir en tres categorías principales: complejidad simple, media y compleja. No tiene sentido utilizar estaciones de bombeo de aguas residuales complejas para una casa privada, ya que estas costosas instalaciones se caracterizan por una alta productividad, que supera significativamente el volumen de aguas residuales que se acumulan en un edificio privado. Los SPS de una categoría compleja están equipados con empresas industriales, en el curso de las cuales se genera una gran cantidad de aguas residuales.
Para dar servicio a casas particulares, es recomendable utilizar estaciones de bombeo de aguas residuales domésticas, que se distinguen por sus dimensiones compactas y su costo asequible. Al elegir una modificación específica de la estación de bombeo de aguas residuales para una casa, se tiene en cuenta el volumen estimado de aguas residuales, el grado de contaminación, así como el tipo de contaminación que están presentes en dichas aguas.
Además, es necesario tener en cuenta las características del relieve del sitio donde se instalará la estación, así como la profundidad de las tuberías de alcantarillado.
Mini hogar KNS
Cómo funciona KNS
El SNC tiene un principio de funcionamiento bastante simple.
- Las aguas residuales del sistema de alcantarillado ingresan a la parte receptora de la instalación, desde donde una bomba las bombea a la tubería de presión.
- A través de la tubería de presión, las aguas residuales se transportan a la cámara de distribución, desde donde luego se bombean al sistema de la planta de tratamiento o al alcantarillado central.
Esquema de tratamiento de aguas residuales de una casa privada utilizando SPS.
Para evitar que las aguas residuales regresen a la bomba a través de la tubería, la estación de bombeo de aguas residuales está equipada con una válvula de retención. En caso de que aumente el volumen de aguas residuales en la tubería de alcantarillado, se enciende una bomba adicional en la estación. Si las bombas principal y adicional para la estación de bombeo de aguas residuales no pueden hacer frente al bombeo del volumen de aguas residuales, entonces el dispositivo se enciende automáticamente, lo que indica una situación de emergencia.
El principio de funcionamiento del SPS para uso industrial prevé el control automático de dichas instalaciones, que se realiza mediante sensores tipo flotador instalados en diferentes niveles del tanque receptor de la estación. El SPS equipado con dichos sensores funciona de acuerdo con el siguiente principio.
- Cuando el nivel de efluentes que ingresan al tanque alcanza el nivel del sensor más bajo, el equipo de bombeo permanece apagado.
- Cuando el tanque se llena con aguas residuales hasta el nivel del segundo sensor, la bomba se enciende automáticamente y comienza a bombear aguas residuales.
- Si el tanque está lleno de aguas residuales hasta el nivel del tercer sensor, entonces se enciende la bomba de respaldo.
- Cuando el tanque se llena hasta el cuarto sensor (superior), se activa una señal que indica que las dos bombas involucradas en la estación de bombeo de aguas residuales no pueden hacer frente al volumen de aguas residuales.
Esquema de control automático del trabajo de la estación de bombeo de aguas residuales.
Después de que el nivel de las aguas residuales bombeadas del tanque cae al nivel de la ubicación del sensor más bajo, el sistema apaga automáticamente el equipo de bombeo. La próxima vez que se enciende el sistema para bombear aguas residuales del tanque, se activa una bomba de respaldo, lo que permite que ambos dispositivos de bombeo funcionen en un modo suave. El funcionamiento de la estación también se puede cambiar al modo de control manual, que es necesario en los casos en que se realiza el mantenimiento de la estación de bombeo de aguas residuales o su reparación.
Diseño típico de una estación de bombeo de alcantarillado TP 902-1-70-83 NK
La profundidad del colector de entrada es de 4 a 7 m.
El número de unidades de bombeo es de tres (incluida una de reserva).
Marcas de unidades de bombeo: SD 100/40, SD 160/45, FG 144/46, FG 144/10.5 o FG 450/57.
El colector de admisión pasa por la cámara de cierre, en la que se encuentran las persianas, así como el dispositivo de desbloqueo de emergencia.
La parte subterránea de la estructura está hecha de hormigón armado. Es un pozo de sección transversal circular. La parte del suelo está construida de ladrillo y tiene forma rectangular.
La capacidad del tanque es de 45 m3. Este volumen de líquido se puede bombear en 12 minutos con la unidad de bomba SD 100/40, en 8 minutos con la bomba SD 160/45 o en 5 minutos con la bomba FG 450/57. El fondo del depósito receptor está realizado con una pendiente de 0,1 en dirección al foso, en el que se montan las tuberías de aspiración.
Para separar las grandes impurezas en suspensión de los desagües, el sistema está equipado con rejillas de filtrado. 2 trituradoras de parrillas RD-600 o trituradoras de parrillas KRD-40 instaladas en la sala. En este caso, una de las rejillas está en funcionamiento, la otra está en reserva. Las partículas en suspensión que llegan con los desagües quedan retenidas en la rejilla (holgura 16 mm). Para limpiar la parrilla, se usa un peine giratorio, con la ayuda de la cual los desechos de la parrilla se rastrillan en el pozo de la trituradora. La basura triturada en la trituradora se devuelve a las aguas residuales y pasa por la rejilla al depósito receptor. Durante el período de reparación, es posible instalar una red de respaldo.
Las unidades de bombeo están ubicadas en la sala de máquinas. Las bombas están montadas debajo de la bahía. Para la instalación de la unidad, se utiliza una placa de hierro fundido sobre la que se montan el motor eléctrico y la bomba. La placa está incluida en el juego de entrega de la unidad de bombeo.
Las válvulas de retención están instaladas en las tuberías de descarga. Debido a esto, el agua residual bombeada desde la tubería de descarga no podrá regresar al tanque receptor después de que se haya apagado la bomba.
El agua del piso de la sala de máquinas es desviada por un sistema de charolas al foso, desde donde es transferida al tanque receptor por la bomba GNOM. La bomba se enciende automáticamente cuando se alcanza el nivel superior del pozo, por una señal del sensor de nivel.
Los caudalímetros electromagnéticos se utilizan para medir el caudal de líquidos. Se proporciona la instalación de medidores de flujo para cada tubería de presión.
Para llevar a cabo trabajos de reparación e instalación, equipo de estación de elevación y movimiento, se instala un dispositivo de elevación en la sala de parrillas y en la sala de máquinas: un monorriel con un polipasto manual suspendido móvil con una capacidad de elevación de una tonelada.
El proyecto contempla la instalación de sistemas de abastecimiento de agua potable e industrial. Los sistemas de ventilación de escape provistos para la sala de máquinas y para el tanque receptor se fabrican por separado.
En la parte baja, se proporcionan salas de servicios para el personal: un baño, un baño, un baño con ducha.
Se utilizan una grúa puente, un monorriel y un polipasto manual para mover cargas durante los trabajos de instalación o reparación, para sacar el equipo fuera de la estación.
