Засор в канализационной трубе, вода не уходит, смыв не работает. Что делать?

Канализационные системы под угрозой! 

Ни для кого не секрет, если канализация засорилась – это ужасно. В худшем случае сточные воды не уходят по трубопроводу, и коричневый осадок возвращается обратно в точку подключения или выливается из дренажного отверстия. Работники городских очистных сооружений и других коммунальных служб сообщают об участившихся случаях засоров канализационных систем. В чем причина и  как можно решить эту проблему?

Экономия воды: оборотная сторона экологически полезной привычки

Cточные воды с каждым годом  становятся все сложнее и гуще по своему составу, что вызвано в том числе экономией воды, расход которой мы контролируем с помощью счетчиков и стараемся уменьшить, получая квитанции на оплату. 
Выключение крана во время чистки зубов,  принятие душа вместо ванны, использование посудомоечных машин с фиксированным расходом воды, вместо мытья посуды под проточной водой и так далее. В течение многих лет мы учимся бережному обращению с таким драгоценным ресурсом, каким является  чистая вода.  В Европе, например, за последние 30 лет ежедневное потребление воды сократилось почти со 150 литров на человека до  менее 120 литров на человека в день. Это практически на 20%! Такое разумное потребление оказывает положительное влияние на окружающую среду, с одной стороны, с другой – возникла проблема увеличения нагрузки на системы водоотведения и канализации, потому что резкое сокращение объема проточной воды автоматически способствует сгущению стоков. 
К тому же  доля твердых примесей  в воде постоянно растет. Если раньше в сточные воды попадала в основном туалетная бумага, то сегодня плавают различные салфетки из нетканого полотна, ветошь,  подгузники и предметы гигиены. Встречается даже обувь, пластиковые бутылки, металлическая и пластиковая стружка и другие виды твердых отходов, которые по какой-то причине все чаще попадают в сточные воды.
Само собой разумеется, весь этот мусор никогда нельзя выбрасывать в унитаз или канализацию, для различных отходов специально предусмотрены контейнеры или урны. В отличие от туалетной бумаги все прочие отходы плохо разлагаются. Волокна могут слипаться и засорять рабочее колесо насосов или фильтры и решетки на очистных сооружениях. Последствия могут быть серьезными — от значительного снижения эффективности до полной блокировки, приводящей к незапланированному выходу из строя и простою оборудования, а это дополнительные работы по очистке и потенциально дорогостоящий ремонт. Неисправность  системы ставит под угрозу не только экономическую эффективность, но и эксплуатационную надежность. Для этого для работы со сточными водами требуются специальные насосы и трубопроводная арматура, которые отличаются надежностью, незасоряемостью, энергоэффективностью и низкими эксплуатационными расходами. Все это в том числе в итоге влияет на определение тарифов на воду для конечных потребителей.

Лучший рецепт против засорения – бдительность и забота о своей системе. 

Очистные сооружения, будь то крупные канализационные или локальные сооружения, представляют собой очень сложные системы, в которых каждый компонент играет свою особую роль. Именно поэтому нет универсального решения для полного исключения засорения или предотвращения нештатных ситуаций. Ключом к успешному функционированию такой системы является комплексный подход, позволяющий учесть влияние различных факторов и особенностей, и правильно подобранные идеально сочетающиеся компоненты.  Что при этом необходимо учесть:

• Состав и характеристики перекачиваемых сточных вод
• Условия на входе и выходе из насоса
• Тип, конструкция и материальное исполнение насоса
• Режим работы насоса
• Другие специфические условия и факторы

1. Состав и характеристики перекачиваемых стоков

Чтобы выбрать правильный насос, в первую очередь, необходимо проанализировать химический состав, вязкость, содержание твердых частиц, включений и примесей,  объем перекачиваемых стоков, среднесуточную нагрузку на систему, возможные колебания и изменения, в зависимости от времени суток или погоды. Все эти факторы напрямую влияют на размеры, тип рабочего колеса, выбор материального исполнения и, конечно, на сам режим работы насоса.

2. Условия на входе и выходе из насоса

Основное внимание здесь уделяется конструкции всасывающих и напорных трубопроводов, т. е. размерам, встроенным компонентам, возможному забору воздуха и образованию вихрей, изгибам, креплениям, компенсаторам, поворотно-дисковым затворам, клапанам и задвижкам, входным фильтрам, песколовкам,  конструкции приямков, уступов, узлов переключения и т. д. Все эти моменты могут иметь прямое (негативное) влияние на поведение  сточных вод при транспортировке. Чтобы обеспечить максимально эффективную скорость  движения, необходимо позаботиться о том, чтобы все линии были оптимально рассчитаны с учетом характеристик потока. Иными словами, уменьшение диаметра или увеличение длины трубопровода не должны превышать определенного номинального размера.

Трубопроводы  должны быть спроектированы так, чтобы оптимизировать сам поток (например, без резких изгибов, где может возникнуть завихрение), учитывать  скорость потока (это важно для дальнейшей транспортировки твердых частиц), а также наличие воздушных карманов.

3. Подбор типа, конструкции и материального исполнения насоса

Основой эффективной системы водоотведения и канализации является правильный выбор насоса. Компания KSB разрабатывает специальные насосы и трубопроводную арматуру для этой области применения. Высококачественные компоненты обеспечивают безупречную работу в любое время — даже в таких тяжелых условиях, как промышленные сточные воды.
После определения типа и размера насоса следующим шагом является выбор рабочего колеса, который зависит от  условий эксплуатации и требований системы. Определяющим фактором является состав сточных вод: серая вода, черная вода, содержание газа, песка и сухого остатка.  С технической точки зрения при выборе типа рабочего колеса важен размер свободного прохода и КПД. 
Следует также обратить внимание на источники сточных вод, например, наличие на обрабатываемом участке специфических учреждений, такие как больницы или дома престарелых.

Типы рабочих колес и их характеристики

Рабочее колесо фактически является основным рабочим органом насосного агрегата, т.е «сердцем» насоса. Поэтому успех и надежность работы гидравлической системы в том числе зависит от правильности выбора, качества и конструкции рабочего колеса. 

Свободновихревое рабочее колесо (Fmax)

Плюсы:

• Идеально при перекачивании жидкостей с большим содержанием твердых включений
• Большой свободный проход
• Подходит для перекачивания стоков, содержащих газ, длинноволокнистые включения и твердые взвеси до 8%
• Износостойкое 
• Низкий уровень вибрации

Минусы:

• Относительно низкий КПД
• В случае засорения волокнами или частичками текстиля увеличивается потребляемая мощность

Многоканальное рабочее колесо (K-тип)

Плюсы:

• Очень высокий КПД
• Низкий риск засорения благодаря большому свободному проходу
• Приемлемый уровень износостойкости 

Минусы:

• Более высокий уровень вибрации за пределами оптимального рабочего диапазона
• Возможно скопление отложений до и после рабочего колеса

Диагональное рабочее колесо (D-тип)

Плюсы:

• Высокий КПД
• Большие свободные проходы
• Подходит для стоков с высоким  содержанием газа и длинноволокнистых включений, не склонно к резкой блокировке 

Минусы:

• Сложная балансировка 
• Износ кромки лопасти
• Загрязнение твердыми частицами увеличивает потребляемую мощность

Новейшее усовершенствованное открытое диагональное рабочее колесо D-max

Новейшая модификация открытого диагонального рабочего колеса - колесо D-max-  сочетает в себе  преимущества классического  рабочего колеса D и высокий КПД многоканального колеса К-типа.  D-max достигает КПД 83 % и используется в средах, где рабочее колесо K-типа испытывает трудности из-за наличия длинноволокнистых включений в сточной воде.
Помимо высокоточного подбора рабочих колес и энергоэффективных двигателей, KSB предлагает широкий выбор типов установки, а также материалов исполнения насосов и рабочих колес: 
это может быть серый чугун (для нейтральных и слегка агрессивные сред (бытовые сточные воды), износостойкий отбеленный чугун (кислые и рассольные сточные воды, солоноватая вода), а также дуплексная сталь (сильноабразивные среды с примесью песка, золы, известковых шлаков, а также морская вода).  
Таким образом, для каждого применения в области перекачивания сточных вод KSB предлагает наилучшее решение, сочетающее в себе оптимальный КПД и эксплуатационную надежность. 

4. Режим работы насоса

Другим очень важным фактором для эффективной системы канализации является режим работы насосов. Прежде всего, необходимо обеспечить достаточно высокую скорость потока, чтобы избежать образования отложений. Резервные насосы в системах, где предусмотрено резервирование, также следует регулярно запускать, чтобы не допускать длительных простоев и неравномерного распределения отложений в приямке насоса.

Определение оптимального рабочего диапазона

Если напор H (в метрах) выбирается пропорционально требуемой подаче сточных вод Q (в м3/ч), оптимальная рабочая точка находится на пересечении кривых характеристик системы и насоса. Эта точка должна рассчитываться с высочайшей точностью, чтобы правильно определить диапазон, в котором насос работает с максимальной эффективностью. Границы рабочего диапазона обозначаются Qmin и Qmax.

Чек-лист: 10 рекомендаций для эффективной транспортировки и обработки сточных вод

1.  Всегда следите за всей системой.
2. Изучите состав сточной воды. Какие объекты являются источниками?
3. Какая скорость потока (подача) должна обеспечиваться, чтобы исключить образование отложений?
4. Условия на входе в насос: проверьте условия на входе, особенно конструкцию всасывающей линии.
5. Правильно подберите насос: нужного типоразмера и материального исполнения, с соответствующим рабочим колесом.
6. Условия после  насоса: проверьте напортный трубопровод для обеспечения беспрепятственного движения потока.
7. Рассчитайте оптимальную рабочую точку.
8. Определите эффективный режим работы (Управление с помощью частотного преобразователя? Плавный пуск? Длительность работы? И т. д.)
9. Предусмотрите резервирование питания
10. При необходимости: Размешайте содержимое приямка насоса, обеспечьте обратную промывку в критических зонах.