Строительство канализационной насосной станции «Заречная» г. Казани.

Подробное описание

1. Описание канализационной насосной станции (КНС) Заречная

Проект новой насосной станции был разработан в 2014 году после того, как в Заречье был достигнут предел «канализационных» мощностей. Старая насосная станция «Верхняя», которая эксплуатируется 48 лет, много лет работает с перегрузом, что тормозило новое строительство в заречной части города. Строительство КНС «Заречная» стартовало в декабре 2016 года. По оценке Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства России, за последние пять лет это один из самых крупных инфраструктурных проектов, реализованных в стране. У КНС нет открытых стоков, все потоки скрыты от глаз. Новая насосная станция предназначена для бесперебойного приема хозяйственнобытовых сточных вод существующей и перспективной застройки Авиастроительного, Ново-Савиновского, Кировского, части Московского и Советского районов с последующей транспортировкой на очистные сооружения г. Казани по ул. Магистральная. Перед тем как подать ее по коллектору на очистные сооружения на улице Магистральной, сточные воды проходят систему механической очистки. По транспортной ленте мусор попадает в измельчитель, следом - под моечный пресс, а затем по подъемному шнеку - в контейнеры, которые вывезут на мусорный полигон. У новой станции два резервных и шесть рабочих насосов датской фирмы Grundfos мощностью 20 тыс. куб. м стоков в час.

1.1 Краткое описание технологического процесса

Насосная станция разделена на два отделения: отделение решеток и насосное отделение. В отделении решеток устанавливается сороудерживающий комплекс HUBER, Швеция. Комплекс включает в себя решетки, устройство для измельчения отбросов, моечный пресс для отбросов, ленточный и вертикальный шнековый транспортеры, комплексную систему управления устанавливаемым оборудованием. На перекрытии - обустраиваются четыре канала, в которые сточные воды поступают по двум подводящим коллекторам из железобетонных труб. Для удержания отбросов в каналах устанавливаются стержневые циклические решетки HUBER. Три решетки рабочие, одна резервная. Для переключения стоков с одного канала на другой, в каналах устанавливаются щитовые поверхностные затворы из нержавеющей стали с электроприводом и шандорные щиты производства AWTek с электроприводами AUMA. Задержанные отбросы сбрасываются с решеток на горизонтальный ленточный транспортер для транспортировки к измельчителю и моечному прессу HUBER WAP 4, где измельченные отбросы промываются и отжимаются от лишней влаги до 35% по сухому веществу. Работа конвейера и пресса осуществляется в увязке с работой решеток в цикличном режиме, т.е. после сброса отбросов с решетки включается конвейер, затем измельчитель и пресс.

Пройдя очистку на решетках, сточные воды попадают в насосное отделение, разделенное на два отсека разделительной стенкой. По обе стороны водопропускного отверстия в разделительной стенке устанавливаются глубинные щитовые затворы с электроприводами AUMA. В мокром отделении устанавливаются восемь (шесть рабочих, два резервных) погружных насосов GRUNDFOS 500KSE650 6T60 в мокром исполнении (по три рабочих и одному резервному в каждом отсеке). производительностью Q1=3330 м3/ч при развиваемом напоре 51м. Для предотвращения «сползания» из рабочей зоны при работе одного насоса в часы минимального притока сточных вод на один рабочий напорный трубопровод, группа насосов каждого отсека комплектуются одним частотным преобразователем с возможностью его переключения в пределах группы.

Работа насосов автоматизирована в зависимости от уровня сточных вод в мокром отделении и исправности рабочих насосов. Управление насосами возможно как в автоматическом, так и в ручном режиме. От напорного патрубка каждого насоса монтируется напорный трубопровод, на котором на перекрытии устанавливается обратный клапан «A.R.I.» Израиль. Гидросистема обратного клапана служит для быстрого закрытия клапана на 80-85%, с последующим постепенным полным закрытием, что гарантирует высокую степень защиты от гидравлического удара. После обратных клапанов устанавливаются клиновые задвижки Sigma DN800, РN1,0МПа с электроприводами AUMA. Для измерения расхода сточных вод, перекачиваемых насосной станцией, на напорных трубопроводах в камерах НК-1 и НК-2 на площадке насосной станции устанавливаются ультразвуковые расходомеры US-800. В каждом отсеке мокрого отделения предусмотрен трубопровод взмучивания и обмыва резервуара Ду=150мм, отходящий от напорной флейты основных насосов. Для опорожнения мокрого отделения в днище на отм. -13,270м в каждом отсеке обустраивается приямок 1000×1000мм, глубиной 0,5м, в котором устанавливается погружной насос GRUNDFOS SE1.80.100.55.4.51D.B, производительностью 125м3∕ч, напором 11,3м.

На напорной линии каждого насоса устанавливается обратный клапан и клиновая задвижка с электроприводом. Пуск насосов осуществляется автоматически или кнопкой с пульта управления, выключение автоматически от минимального уровня воды в приямках. Каждый из насосов перекачивает сточные воды в другой отсек мокрого отделения при закрытых щитовых затворах в разделительной стенке.

1.2 Описание автоматизированных систем

Управление осуществляется из операторской, расположенной в административно-бытовом корпусе, туда же выносятся показатели контролируемых параметров и сигналы отклонений. Схема автоматизации обеспечивает управление работой решеток по разности уровней воды до и после решеток, в комбинации с устанавливаемой периодической работой решетки по таймеру. Работа конвейера и пресса осуществляется в увязке с работой решеток, по программе производителя оборудования в цикличном режиме, т.е. после сброса отбросов с решетки включается конвейер, затем измельчитель и пресс.

Схема автоматизации работы насосной станции включает:

• автоматический пуск и остановку насосов от уровня воды в насосном отделении;
• аварийное отключение насосов в результате действия защитных устройств;
• прекращение подачи стоков на станцию в случае затопления станции;
• управление задвижками на напорной линии насосов при плановой остановке и начальном пуске насосов

1.3 Описание шкафов управления

Шкаф сервера ШСВ серии ACU-TC предназначен для сбора и хранения данных.

Шкаф выполняет следующие функции:

• сбор и хранение информации технологических процессов;
• передача информации на верхний уровень диспетчеризации (АРМ)

Шкафы автоматики ШАУНА1-2 серии ACU-TP предназначены для управления насосами, задвижками и обратными клапанами.

Шкаф выполняет следующие функции:

• контроль напряжения питающей сети;
• резервное питание, выбор исправной фазы и питания нагрузки от нее;
• контроль давления на линии нагнетания насосов;
• автоматическое управления обратными клапанами;
• дистанционное и автоматическое управление насосами и задвижками;
• контроль аварийных и рабочих состояний насосов, задвижек, обратных клапанов;
• световая и звуковая сигнализация, при возникновении внештатной ситуации;
• связь с системой диспетчеризации осуществляется по интерфейсному каналу связи Ethernet.

Шкаф автоматики ШАУЧРП серии ACU-TP предназначен для управления частотно-регулируемым приводом, электроприводами щитовых затворов.

Шкаф выполняет следующие функции:

• резервное питание, выбор исправной фазы и питания нагрузки от нее;
• контроль напряжения питающей сети;
• местное и дистанционное управление электроприводами щитовых затворов;
• автоматическое управление частотно-регулируемым приводом;
• контроль и управление вытяжными вентиляциями в трансформаторной подстанции;
• контроль уровня в распределительном канале, каналах перед решетками, приемных резервуарах;
• контроль давления в отходящих от КНС трубопроводах;
• расход сточных вод в отходящих от КНС трубопроводах;
• световая и звуковая сигнализация, при возникновении внештатной ситуации;
• связь с системой диспетчеризации осуществляется по интерфейсному каналу связи Ethernet.

Шкаф автоматики ШАУРУ6 серии ACU-TP предназначен для управления распределительными ячейками трансформаторной подстанции.

Шкаф выполняет следующие функции:

• контроль напряжения питающей сети;
• резервное питание, выбор исправной фазы и питания нагрузки от нее;
• контроль состояния распределительных ячеек (включен/отключен) по интерфейсному каналу связи RS485;
• управление в автоматическом режиме распределительными ячейками (включить/отключить) по интерфейсному каналу связи RS485;
• световая и звуковая сигнализация аварийных состояний распределительных ячеек;
• связь шкафа с системой диспетчеризации осуществляется по интерфейсному каналу связи Ethernet.

Шкаф автоматики ШАУЗ серии ACU-TP предназначен управления электроприводами задвижек.

Шкаф выполняет следующие функции:

• контроль напряжения питающей сети;
• резервное питание, выбор исправной фазы и питания нагрузки от нее;
• контроль аварийных и рабочих состояний электроприводов задвижек по интерфейсному каналу связи RS485;
• местное и дистанционное управление электроприводами задвижек по интерфейсному каналу связи RS485;
• световая и звуковая сигнализация, при возникновении внештатной ситуации;
• связь шкафа с системой диспетчеризации осуществляется по интерфейсному каналу связи Ethernet.

Шкаф автоматики ШСС серии ACU-TP предназначен для сбора сигналов.

Шкаф выполняет следующие функции:

• резервное питание, выбор исправной фазы и питания нагрузки от нее;
• контроль напряжения питающей сети;
• контроль концентрации кислорода, углекислого газа, сероводорода, метана;
• контроль аварийных и рабочих состояний приточной вентиляции;
• включение аварийных вытяжных вентиляций, при превышении предельно допустимой концентрации вредных веществ;
• контроль влажности и температуры в отделении решеток;
• контроль влажности и температуры в отделении насосов;
• контроль аварийных и рабочих состояний установки для механической очистки HUBER;
• световая и звуковая сигнализация, при возникновении внештатной ситуации;
• связь с системой диспетчеризации осуществляется по интерфейсному каналу связи Ethernet.

Шкаф автоматики ШСС2 серии ACU-TP предназначен для обеспечения связи с распределительными ячейками.

Шкаф выполняет следующие функции:

• контроль напряжения питающей сети;
• резервное питание, выбор исправной фазы и питания нагрузки от нее;
• контроль состояния распределительных ячеек (включен/отключен) по интерфейсному каналу связи RS485;
• осуществляет связь с распределительными ячейками (включить/отключить) по интерфейсному каналу связи RS485;
• связь шкафа с системой диспетчеризации осуществляется по интерфейсному каналу связи Ethernet

Шкаф автоматики ШСКС серии ACU-TP предназначен для сбора и объединения в единую сеть линии Ethernet от шкафов расположенных в КНС и шкафа ШСВ, расположенного в АБК.

Шкаф автоматики ШАУЩЗ серии ACU-TP предназначен для управления электроприводами задвижек.

Шкаф выполняет следующие функции:

• контроль напряжения питающей сети;
• резервное питание, выбор исправной фазы и питания нагрузки от нее;
• контроль аварийных и рабочих состояний электроприводов щитовых затворов по интерфейсному каналу связи RS485;
• местное и дистанционное управление электроприводами щитовых затворов по интерфейсному каналу связи RS485;
• световая и звуковая сигнализация, при возникновении внештатной ситуации;
• связь шкафа с системой диспетчеризации осуществляется по интерфейсному каналу связи Ethernet

Шкаф автоматики ШСАУ-В серии ACU-V предназначен для обеспечения электроснабжения и управления вытяжных вентиляторов.

Шкаф выполняет следующие функции:

• световая индикация питания сети;
• световая индикация аварийных и рабочих состояний вентиляторов;
• контроль аварийных и рабочих состояний вентиляторов;
• местное и автоматическое управление вентиляторами;
• остановка вентиляторов при срабатывании пожарной сигнализации;
• автоматическое включение аварийных вентиляторов при превышении ПДК вредных газов в воздухе;
• ручное включение аварийных вентиляторов с выносного пульта управления у входа в КНС;
• автоматическое включение табло "Загазованность" при превышении ПДК вредных газов в воздухе;
• связь с системой диспетчеризации осуществляется по интерфейсному каналу связи Ethernet.

Шкафы автоматики ШУНД1-2 серии ACU-P предназначены для управления дренажным насосом и задвижкой.

Шкаф выполняет следующие функции:

• защита насоса от сухого хода;
• местное и автоматическое управление насосом и задвижкой;
• контроль аварийных и рабочих состояний насоса, задвижки;
• световая индикация аварийных и рабочих состояний насоса, задвижки;
• световая индикация питания сети;
• связь с системой диспетчеризации осуществляется по интерфейсному каналу связи Ethernet.

Шкафы автоматики АПУНА1-8 серии ACU-TP предназначены для сигнализации аварийных ситуаций и местного управления насосом при внештатной ситуации.

Шкаф выполняет следующие функции:

• контроль состояния встроенных защит насоса (температура обмотки статора, температура верхнего и нижнего подшипника, термореле, реле влажности и вибрации) и последующей передачи информации посредством "сухой контакт" в шкаф ШАУНА;
• индикацию положения задвижки на линии нагнетания насоса (4-20мА) и тока насоса (4-20мА), данные отображаются на приборе ТРМ138, расположенном на двери шкафа АПУНА;
• управление в местном режиме насосом при внештатной ситуации.