Номер телефона
Электронная почта
Улица Нартова, 2
Главная страница » Статьи » КНС (Канализационная насосная станция): что это, устройство, принцип работы и монтаж
КНС — канализационная насосная станция. Это инженерное сооружение для принудительной перекачки сточных вод, когда самотечный отвод невозможен или экономически нецелесообразен. По сути, КНС — герметичная емкость с насосами и автоматикой, которая собирает стоки в приемный резервуар и подает их под напором в коллектор, очистные сооружения или вышерасположенную точку сброса.
Назначение КНС — преодолевать рельефные препятствия, транспортировать стоки на большие расстояния малым диаметром труб и обеспечивать водоотведение там, где гравитационная канализация не работает. Согласно СП 32.13330.2018 с Изменением №5 (вступило 1 января 2026 г., Приказ Минстроя РФ №1009/пр от 28.12.2023), КНС регламентируются для систем водоотведения населенных пунктов, включая бытовые, поверхностные и производственные сточные воды.
Сферы применения:
Работа КНС строится на циклическом автоматическом алгоритме. Рассмотрим пошагово.
Этап 1. Поступление стоков в приемный резервуар.
Сточные воды по самотечному подводящему трубопроводу попадают в приемную камеру (мокрый колодец). Стоки проходят через сороулавливающую корзину или решетку, задерживающую крупные включения — тряпки, бумагу, пластик, которые могут повредить насосы.
Этап 2. Контроль уровня поплавковыми датчиками.
Внутри резервуара установлены датчики уровня — чаще всего поплавковые, реже ультразвуковые или гидростатические. Стандартная схема (на двух насосах) включает четыре уставки:
Датчики передают сигналы в блок управления, который координирует включение и отключение насосов без участия оператора.
Этап 3. Включение насосов и перекачка.
При достижении уровня ПУСК контроллер запускает основной погружной насос. Насос перекачивает стоки через обратный клапан (предотвращает обратный поток при остановке) в напорный трубопровод. Обратный клапан обычно шаровой, устанавливается сразу за насосом. Напорная магистраль транспортирует стоки под давлением к точке сброса — коллектору, ЛОС или вышерасположенному резервуару.
Полный напор системы рассчитывается по формуле*: H = H_геод + H_потерь + H_св,
* Внимание: В напорной системе могут присутствовать дополнительные условия, влияющие на итоговый расчёт. Для расчёта напора КНС обратитесь к инженерным специалистам РОСТГИДРО.
Этап 4. Отключение насоса и попеременная работа.
Когда уровень опускается до уставки СТОП, датчик сигнализирует блоку управления, и насос останавливается. Цикл повторяется при следующем притоке. Для равномерного износа оборудования современные системы используют алгоритм чередования: после каждого цикла роли «ведущий» и «резервный» автоматически меняются, распределяя нагрузку между насосами.
Защита и аварийные режимы:
Автоматика КНС включает защиту от сухого хода (отключение при уровне ниже минимума), защиту от переполнения (аварийная сигнализация при достижении критического уровня), блокировки при отказе насоса или засорении клапана. Современные системы интегрируются с SCADA (системами диспетчерского контроля), отправляя тревожные сигналы через GSM-модем (модем сотовой связи) или Интернет на пульт оператора.
КНС — комплекс взаимосвязанных компонентов, каждый из которых выполняет свою функцию для надежной перекачки стоков.
Функция: герметичное накопление и временное хранение сточных вод до момента перекачки.
Материал корпуса:
Стеклопластик (GRP) — лидер по коррозионной стойкости. Устойчив к H₂S (сероводород), не требует защитных покрытий, срок службы 50+ лет. Легкий (плотность 1,1 г/см³, в 5-6 раз легче стали), монолитная заводская конструкция позволяет установить резервуар за 1-2 дня без специальной техники, наилучшая ремонтопригодность в сравнении с любым доступным аналогом.
Форма и конструкция: цилиндрическая. Вертикальные КНС (высота > ширины) экономят площадь участка, горизонтальные (ширина > высоты) упрощают доступ для обслуживания.
Элементы корпуса:
Функция: перекачка сточных вод из резервуара в напорную магистраль.
Типы насосов:
Рабочие колеса:
Материалы: корпуса — чугун, нержавеющая сталь AISI 304/316L; рабочие колеса — чугун, нержавейка, усиленные композиты для абразивных сред. Степень защиты IP68 (для погружных), взрывозащита Ex для промышленных зон.
Установка: насосы монтируются на направляющих рельсах (направляющие трубы) внутри резервуара, что позволяет быстросъемное обслуживание без входа в мокрый колодец. Быстросъемные муфты соединяют насос с напорным трубопроводом.
Функция: транспортировка стоков под давлением от насоса к точке сброса.
Материал: нержавеющая сталь (не менее AISI304). Диаметры обычно 50-100 мм (меньше, чем у самотечных систем благодаря давлению).
Компоненты обвязки:
Требования: оптимальная скорость потока в напорной магистрали — 0,7 м/с для предотвращения осаждения твердых частиц.
Внимание: На выбор диаметра и состава напорных линий влияет выбор насосов и различные условия эксплуатации. при разработке КНС рекомендуем проконсультироваться у наших инженеров для выбора оптимальной конфигурации.
Функция: автоматическое обнаружение уровня жидкости для включения/выключения насосов.
Типы:
Расположение: минимум 3 датчика (СТОП, ПУСК основной, ПУСК резервный),
Установка по высоте варьируется от характера эксплуатации и самого изделия. Для оптимального высотного размещения датчиков воспользуйтесь консультацией инженеров РОСТГИДРО.
Функция: координация работы насосов, мониторинг датчиков, защита от аварий.
Состав:
КНС классифицируются по назначению, составу стоков и условиям эксплуатации.
Назначение: перекачка хозяйственно-фекальных стоков от жилых зданий, содержащих отходы из туалетов, кухонь, ванных комнат.
Характеристики:
Пример из практики: В коттеджном поселке под Нижним Новгородом мы устанавливали 12 бытовых КНС диаметром 1,2 м из стеклопластика. Заказчик сэкономил 20% сметы, отказавшись от глубокого заложения самотечных сетей в пользу напорной системы малого диаметра (d=50 мм). Срок монтажа — 2 дня на станцию вместо недели на гравитационную сеть.
Назначение: откачка производственных сточных вод, которые могут содержать химические вещества, масла, жиры, тяжелые металлы, абразивные частицы, высокие температуры.
Характеристики:
Пример: На химическом предприятии в Твери мы заменили морально устаревшую бетонную КНС 1980-х годов на модульную стеклопластиковую станцию с измельчающими насосами CNP WQ-W. Производительность 2000 м³/час, напор 60 м, pH стоков 3-11. Экономия 8 млн руб. на отказе от импортной системы дозирования, срок окупаемости 3 года за счет снижения затрат на ремонты и электроэнергию (VFD снизило потребление на 40%).
Назначение: перекачка поверхностных (дождевых и талых) вод с территорий с неблагоприятным рельефом, когда естественный сток невозможен.
Характеристики:
| Тип КНС | Расход Q | Напор H | Тип насосов | Материал корпуса | Автоматика | Обслуживание |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Бытовые | 100-204 л/мин, до 5000 м³/ч | 5-6 м, до 100 м | Погружные центробежные с измельчителем | стеклопластик | Поплавковые датчики | Низкая сложность, раз в квартал |
| Промышленные | 1600-12000 м³/ч | 20-100 м | Центробежные с открытым/закрытым колесом | стеклопластик химстойкий, бетон (для крупнейших) | VFD, SCADA | Средняя сложность, ежемесячно |
| Ливневые | до 6400 м³/ч | до 88 м | Погружные с открытым колесом | стеклопластик, бетон (для крупнейших) | Датчики притока, поплавки | Средняя, очистка песколовок |
Установка КНС под ключ — многоэтапный процесс, требующий квалифицированных специалистов и соблюдения норм СП 32.13330.2018, СНиП 3.02.01-87.
1. Проектирование и расчеты.
Выезд инженеров на объект для замера рельефа, определения глубины заложения труб, уровня грунтовых вод (УГВ), типа грунта. Расчет расходов сточных вод (максимальный часовой Qч = Qсут × Kч / 24, где Kч — коэффициент пиковой неравномерности из СП 32.13330.2018), напора (H = H_геод + H_потерь + H_св), подбор насосов по рабочей точке на кривой насоса. Разработка чертежей, подготовка технических условий (ТУ) для согласования с Водоканалом, составление сметы.
2. Подготовка котлована и основания.
Выемка грунта по размерам резервуара плюс запас 0,5-1 м по периметру для обратной засыпки. Дно котлована выравнивается, устраивается песчаная подушка толщиной 15-20 см, утрамбовывается виброплитой. Для стеклопластиковых резервуаров при УГВ выше дна станции — заливка железобетонной плиты толщиной 20-30 см с анкерными болтами для фиксации корпуса. Плита должна выстояться 3-4 недели до набора 70% прочности бетона.
Внимание: разработка котлована и основания уникальна для каждого изделия, рекомендуем ознакомиться с Руководством по монтажу изделий РОСТГИДРО.
3. Установка корпуса.
Для стеклопластика — опускание монолитного резервуара краном за подъемные ушки на плиту, фиксация анкерными болтами или стяжками, проверка вертикального положения по уровню. Для бетонных резервуаров — последовательная установка колец краном, герметизация стыков между кольцами составами типа Sika или Ceresit. Герметизация вводов труб в корпус резиновыми манжетами или фланцевыми соединениями. В холодных регионах — теплоизоляция корпуса пенополиуретаном или минватой.
4. Монтаж насосов и внутренней обвязки.
Установка направляющих рельс (труб) внутри резервуара, опускание насосов по рельсам, подключение быстросъемных муфт к напорному трубопроводу. Монтаж датчиков уровня на заданных высотах, датчиков давления, температуры. Установка обратных клапанов сразу за насосами (на уровне площадки обслуживания), запорной арматуры (задвижек, шаровых кранов), компенсаторов. Монтаж сороулавливающей корзины/решетки на входе, измельчителя (если предусмотрен).
5. Подключение трубопроводов.
Герметичное соединение подводящего самотечного коллектора (ПВХ/НПВХ, Гофрированные трубы Корсис ит.п., фланец) и напорного трубопровода (фланец, ПНД). Проверка уклона самотечной линии (≥0,005-0,01 по СП 32.13330.2018). Установка байпаса/обводной линии для обслуживания без остановки системы. Опрессовка трубопроводов на 1,5 × рабочее давление, проверка на утечки.
6. Электромонтаж и автоматика.
Подводка кабелей питания через герметичный фланец корпуса, заземление по ПУЭ-7 (сопротивление заземления ≤4 Ом). Установка щита управления (корпус DKC или аналог), подключение контакторов двигателей, реле перегрузки, VFD (если предусмотрены), АВР. Подключение датчиков уровня, давления, газа к контроллеру. Настройка уставок включения/выключения насосов, проверка последовательности срабатывания, тестирование аварийной сигнализации (световой, звуковой, GSM). Программирование алгоритма чередования насосов.
7. Пусконаладочные работы (ПНР).
Нагнетание воды в резервуар до уровня срабатывания датчика ПУСК, ручной запуск основного насоса, проверка производительности (тест отпуска: время откачки известного объема должно соответствовать паспортным данным насоса ± 10%).
Проверка работы обратного клапана (отсутствие обратного потока при остановке насоса), герметичности всех соединений, отсутствия утечек. Тест режима резервного насоса (включение при достижении верхней уставки). Проверка защит (сухой ход, перегрузка, переполнение), испытание аварийной сигнализации. Работа системы на холостом ходу минимум 24 часа. Обучение персонала заказчика работе с оборудованием, передача паспорта КНС, инструкций по эксплуатации, журнала ТО.
8. Обратная засыпка и благоустройство.
Засыпка котлована послойно песком каждые 30 см с утрамбовкой виброплитой или проливом водой до уровня земли. Устройство люка с крышкой на уровне земли или чуть выше (для защиты от затопления), установка вентиляционного стояка высотой ≥0,5 м. Асфальтирование или бетонирование площадки вокруг станции. Установка ограждения (если требуется нормами безопасности). Составление акта ввода в эксплуатацию, передача документации в управляющую компанию или заказчику.
Правильный выбор КНС начинается с точного расчета параметров системы и анализа условий эксплуатации.
Расчет производительности (Q):
Для жилых объектов: Qсут = норма водоотведения × количество жителей, где норма по СП 32.13330.2018 = 120-250 л/сутки на человека (для Москвы/Нижнего Новгорода — 200-220 л/сутки).
Qч (максимальный часовой) = Qсут × Kч / 24, где Kч — коэффициент часовой неравномерности по СП 32.13330.2018.
Объем резервуара (Vрез):
В соответствии с СП 32.13330.2018 «Канализация. Наружные сети и сооружения» (СНиП 2.04.03-85) в редакции от 17.01.2025 п. 8.2.15 Вместимость подземного резервуара насосной станции следует определять в зависимости от притока сточных вод, производительности насосов, допустимой частоты включения электрооборудования и условий охлаждения насосного оборудования.
Для проведения расчётов обратитесь в инженерный отдел РОСТГИДРО.
В напорной системе могут присутствовать различные условия, влияющие на итоговый расчёт. Для расчёта напора КНС обратитесь к инженерным специалистам РОСТГИДРО.
Фекальные/бытовые стоки (туалеты, кухни, ванные) — содержат волокнистые материалы, жиры, твердые частицы. Требуют антизасорных вихревых рабочих колес или колес с режущим механизмом для измельчения включений.
Промышленные стоки — pH 2-12, химические вещества, масла, абразивные частицы, высокие температуры. Требуют закрытых рабочих колес из нержавейки AISI 316L или Duplex-стали, систем предварительной очистки.
Ливневые стоки — песок, глина, листва, ил. Требуют открытых многоканальных рабочих колес с проходным сечением 50-100 мм, материалы с антиабразивными покрытиями.
Базовая автоматика: поплавковые датчики уровня (3 шт), простая панель управления, ручной/авто режим. Подходит для малых бытовых станций с одним насосом.
Продвинутая автоматика: VFD для регулирования скорости насоса (экономия энергии 20-75%), алгоритм чередования насосов, защита от сухого хода/перегрузки/переполнения, датчики давления/температуры/газа, аварийная сигнализация (световая/звуковая/GSM).
Резервирование: для критических объектов (больницы, промышленные площадки, многоквартирные дома >50 квартир) — дуплексные/триплексные системы (2-3 насоса) для продолжения работы при отказе одного агрегата, АВР для переключения на генератор при отключении питания.
Современные КНС обеспечивают ряд критических преимуществ для инфраструктуры и экономики проекта.
Полная автоматизация
Станция работает в автоматическом режиме без участия оператора: датчики уровня включают насосы по достижении уставки, блок управления координирует алгоритм чередования, защитные функции отключают оборудование при аварийных ситуациях. Оператор получает уведомления через GSM только при необходимости вмешательства.
Защита от переполнения
Резервный датчик уровня активирует аварийную сигнализацию при приближении к критической отметке. Обратный клапан предотвращает возврат стоков в резервуар при остановке насоса. Резервный насос включается автоматически при пиковых нагрузках или отказе основного.
Простота эксплуатации
Быстросъемные направляющие для насосов позволяют заменить агрегат за 1 час — оператор опускает насос по рельсам, отсоединяет муфту, поднимает тросом, устанавливает новый. Не нужен вход в мокрый колодец (опасное замкнутое пространство с токсичными газами H₂S, метаном). Доступ через люк на поверхности для проверки датчиков, очистки фильтров.
Надежность и долговечность
Антикоррозионные материалы корпуса (стеклопластик) обеспечивают срок службы 50-100 лет без ремонтов структуры. Резервирование насосов (дуплекс/триплекс) гарантирует продолжение работы при отказе одного агрегата.
Компактные размеры
Вертикальные КНС диаметром 1-2 м занимают площадь 3-6 м², минимальный след на участке. Напорная магистраль диаметром 50-100 мм (в 3-5 раз меньше гравитационной сети 250-300 мм) позволяет узкие траншеи шириной 0,4-0,6 м вместо 1,5-2 м, что критично для плотной застройки.
Эффективность и снижение затрат
VFD (частотные преобразователи) регулируют скорость насоса в соответствии с требуемым расходом, снижая энергопотребление на 20-75% по сравнению с постоянной скоростью.
Проектирование, монтаж и эксплуатация КНС регламентированы комплексом нормативных документов, обеспечивающих надежность, безопасность и экологическую защиту.
Ключевые документы:
| Документ | Что регулирует |
|---|---|
| СП 32.13330.2018 с Изм. №1-5 | Проектирование наружных канализационных сетей и сооружений (КНС), гидравлические расчеты, материалы, безопасность |
| СП 31.13330.2021 | Внутренняя канализация зданий, подключение к КНС |
| ПУЭ-7 | Устройство электроустановок КНС: электроснабжение, заземление, защита от поражения током |
| СанПиН 2.1.4.1074-01 | Санитарно-эпидемиологические требования к сбросу стоков, контроль качества, защита водных объектов |
Требования безопасности:
Надлежащее техническое обслуживание — залог долгой и безаварийной работы КНС. Периодичность и объем работ регламентируются производителями оборудования, СП 517.1325800.2022 (для централизованных систем) и опытом эксплуатации.
Ежемесячный осмотр (визуальный контроль):
Ежеквартальное обслуживание:
Ежегодное обслуживание (полная ревизия):
Анализ сервисных отчетов и аварийных вызовов выявляет типовые ошибки, которые приводят к недостаточной работе, частым засорам, переполнениям и дорогостоящим переделкам.
1. Недооценка пиковых расходов и неправильный расчет производительности.
Ошибка: Расчет производительности по среднесуточному потоку без учета коэффициентов неравномерности Kч. Например, для жилого дома расчет по формуле Q = 5 человек × 200 л/сутки = 1000 л/сутки, но без умножения на Kч = 3 - максимальный часовой расход = 42 л/ч, насос подбирается на 45-50 л/ч. В реальности пик утром + пик вечером дает ~125 л/ч, насос не справляется.
Решение: Использовать формулу Qч = Qсут × Kч / 24 с Kч из СП 32.13330.2018, добавлять запас 10-20% на будущие расширения.
2. Игнорирование состава стоков и выбор неподходящего рабочего колеса.
Ошибка: Установка насоса с закрытым рабочим колесом в фекальные/бытовые стоки с волокнистыми включениями. Волокна наматываются на лопатки, засоряют проход, насос перегревается.
Решение: Для фекальных стоков — антизасорные вихревые колеса или колеса с режущим механизмом, для ливневых с песком — открытые многоканальные колеса с проходным сечением 50-100 мм.
3. Отсутствие резервирования насосов и обводной линии.
Ошибка: Установка одного насоса (симплекс) в критических объектах. При отказе единственного насоса система полностью останавливается, резервуар переполняется за несколько часов.
Решение: Для критических объектов — дуплексные/триплексные системы (2-3 насоса) с резервным агрегатом, обводная линия/байпас для обслуживания без остановки системы, АВР для переключения на резервное питание.
4. Неверная анкеровка корпуса при высоком УГВ, недостаточная вентиляция.
Ошибка: Резервуар из стеклопластика установлен без антиплавучестной фланги в зоне с УГВ выше дна станции. При весеннем паводке грунтовые воды поднимаются, выталкивают резервуар из котлована, разрывают трубопроводы, электрокабели.
Решение: Расчет плавучести на этапе проектирования, установка антиплавучестной фланги (железобетонная плита с анкерными болтами), якорные стяжки. Вентиляция — минимум 12 воздухообменов/час для мокрого колодца.
Канализационная насосная станция — сложная инженерная система, требующая грамотного расчета, правильного выбора оборудования и профессионального монтажа. Следование нормативам (СП 32.13330.2018, ПУЭ-7, СанПиН), учет состава стоков, резервирование критических узлов, регулярное техническое обслуживание обеспечивают надежную и безаварийную работу станции на десятилетия. РОСТГИДРО предлагает полный цикл работ от проектирования до гарантийного обслуживания с экономией до 30% за счет оптимизации проектных решений. Свяжитесь с нами для получения консультации и коммерческого предложения в течение 24 часов.
Рассчитайте расход и напор посредством инженеров РОСТГИДРО. Тип стоков — фекальные/бытовые, нужны насосы с антизасорным вихревым рабочим колесом или измельчителем. Материал корпуса — стеклопластик (коррозионная стойкость, срок службы 50+ лет). Заложите резерв по производительности 10-20%. Для дома на 5 человек достаточно симплекса (1 насос) с базовой автоматикой, но для надежности рекомендуется дуплекс (2 насоса).
Основные документы: СП 32.13330.2018 с Изм. №1-5 (проектирование наружных канализационных сетей и КНС), СП 31.13330.2021 (внутренняя канализация зданий), ПУЭ-7 (электроснабжение и заземление), СанПиН 2.1.4.1074-01 (санитарно-эпидемиологические требования к сбросу стоков), СП 517.1325800.2022 (эксплуатация централизованных систем водоотведения).
Ежемесячно: визуальный осмотр, проверка работы насосов, щита управления, корзины. Ежеквартально: тест производительности насосов, проверка датчиков уровня, очистка сороулавливающей корзины, проверка обратных клапанов, тест аварийной сигнализации. Ежегодно: полная откачка резервуара, ревизия насосов (осмотр рабочего колеса, замена уплотнений, подшипников), проверка обратных клапанов и запорной арматуры, измерение изоляции электрооборудования. Ведение журнала ТО обязательно по СП 517.1325800.2022.
Получите бесплатную консультацию о интересующих Вас вопросах по телефону.
Нажимая на кнопку, Вы соглашаетесь с условиями конфиденциальности
Нажимая на кнопку, Вы соглашаетесь с условиями конфиденциальности