Сапропель — органический ил со дна пресных озёр, который веками копится из остатков водорослей, планктона и растений. В нём много органики и питательных веществ, поэтому его используют как удобрение, кормовую добавку и сырьё для грязелечения. Добыча сапропеля сводится к тому, чтобы поднять вязкую массу со дна, перекачать или перевезти на берег и обезводить. Технику выбирают по размеру озера, глубине и толщине залежи.

Добыча сапропеля: способы

Насос для сапропеля

Сапропель — вязкая масса с высокой влажностью, иногда с песком и растительными остатками. Насосу нужен широкий проход, чтобы не забиваться волокнами, и агитатор, чтобы взмучивать залежь. Погружной шламовый насос опускают со стрелы экскаватора или с понтона, и ему не нужна всасывающая линия. Чем гуще масса, тем меньше подача и больше нагрузка на двигатель, поэтому насос берут с запасом. Обзор серии — в статье о шламовых насосах Grindex, а про работу с понтона — в статье о плавучей насосной станции.

Добыча сапропеля: обезвоживание

Поднятая масса почти целиком состоит из воды. Её разливают на карты за обвалованием, где вода уходит, а сапропель подсыхает. Другой вариант — геотубы: пульпу закачивают в фильтрующие мешки, и через несколько недель внутри остаётся плотная масса. После подсушки сапропель вывозят или перерабатывают. Подробнее — в статьях о геотубах и об обезвоживании осадка.

Что проверить перед добычей сапропеля

• толщину и границы залежи — зондированием с лодки;
• состав сапропеля — анализами, если его будут использовать как удобрение;
• разрешительные документы — для промышленной добычи их уточняют в местных органах заранее;
• место под карты намыва или геотубы и точку сброса осветлённой воды;
• подъезд для техники и электроснабжение насосов.

Добыча сапропеля и очистка водоёма

Часто добыча сапропеля совпадает с очисткой пруда или озера: водоём становится глубже, а поднятый ил идёт в дело. Техника и схема работ здесь те же, что при дноуглублении. Как спланировать такие работы, объясняют статьи об очистке водоёма от ила и о насосе для дноуглубления.

Частые вопросы

Можно ли качать сапропель грязевым насосом? Жидкий верхний слой — да. Плотный сапропель забивает грязевой насос, для него нужен шламовый с агитатором.

Как далеко можно перекачать сапропель? Зависит от напора насоса, плотности массы и диаметра трубы. Для дальних трасс ставят несколько насосов подряд.

Когда добывают сапропель? Насосом и земснарядом — в тёплый сезон. Экскаватором со льда иногда работают и зимой.

Чем сапропель отличается от обычного ила? Сапропель — органический донный осадок озёр, а в обычном иле больше минеральных частиц.

Вывод: добыча сапропеля — это подъём вязкой органической массы со дна, её перекачка на берег и обезвоживание. На средних объёмах удобен погружной шламовый насос с агитатором, на крупных — земснаряд. До начала работ проверяют залежь, состав и документы. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.

Геотуб — большой мешок-рукав из прочной фильтрующей ткани, в который закачивают пульпу. Твёрдые частицы остаются внутри, а вода выходит через стенки. Геотуб наполняют несколько раз, пока он не заполнится осадком, а затем оставляют сохнуть. Через несколько недель внутри остаётся плотная масса, которую вывозят или оставляют на месте. Так обезвоживают ил из прудов, шлам из накопителей, осадок очистных и буровой шлам.

Как работает геотуб

1. Пульпу забирают насосом со дна водоёма или из ёмкости.
2. В линию дозируют флокулянт, чтобы частицы собрались в хлопья.
3. Пульпа заполняет геотуб, вода фильтруется через ткань.
4. Геотуб наполняют повторно, пока он не заполнится осадком.
5. Осадок сохнет и уплотняется, после чего мешок вскрывают или вывозят целиком.

Где применяют геотубы

• очистка прудов и водоёмов от ила — см. статью об очистке водоёма от ила;
• очистка шламонакопителей и отстойников;
• обезвоживание осадка очистных сооружений;
• буровой шлам при горизонтально направленном бурении;
• берегоукрепление: геотуб, заполненный песком, работает как дамба.

Геотуб и флокулянт

Мелкие частицы ила и глины без реагента проходят сквозь ткань, и из геотуба течёт мутная вода. Флокулянт собирает их в крупные хлопья, которые ткань задерживает, а вода уходит чистой. Дозу подбирают по пробам на объекте: смешивают пульпу с реагентом в банке и смотрят, как быстро оседают хлопья. Подробнее о реагентах — в статье об обезвоживании осадка.

Насос для геотуба

Насос для геотуба должен качать густую абразивную смесь и давать напор, достаточный для подачи по линии, но не выше того, что допускает ткань. Для ила и шлама со дна подходит погружной шламовый насос с агитатором: он взмучивает осадок и подаёт его без всасывающей линии. Для жидкой пульпы из ёмкости хватает грязевого насоса. Давление на входе в геотуб ограничивает производитель мешка, поэтому на линии ставят манометр. Как его выбрать, объясняет статья о манометре для насоса.

Площадка под геотуб

Геотуб укладывают на ровную площадку с плёнкой и дренажным слоем, чтобы отфильтрованная вода собиралась, а не размывала грунт. Воду отводят в приямок и откачивают обратно в водоём или на очистку. Для этого подходит дренажный насос с поплавком — см. статью о приямке для дренажного насоса.

Частые вопросы

Сколько сохнет осадок в геотубе? Обычно от нескольких недель до нескольких месяцев — зависит от осадка, флокулянта и погоды.

Можно ли обойтись без флокулянта? Для песка — да, для ила и глины — почти никогда: вода пойдёт мутной.

Что делать с геотубом потом? Разрезать и вывезти осадок, оставить на месте как элемент рельефа или использовать ил как удобрение после анализов.

Какой насос нужен для наполнения геотуба? Шламовый с агитатором для осадка со дна или грязевой для жидкой пульпы, с манометром на линии.

Вывод: геотуб обезвоживает ил и шлам без сложного оборудования: пульпу с флокулянтом закачивают в фильтрующий мешок, вода уходит через ткань, осадок остаётся. Главное — правильный реагент, площадка с дренажом и насос, который подаёт густую пульпу без превышения допустимого давления. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.

Очистка водоёма от ила нужна, когда пруд мелеет, вода зацветает и начинает пахнуть. Ил копится годами: в него превращаются опавшие листья, водоросли и почва, которую смывает с берегов. Со временем слой ила занимает заметную часть глубины, и пруд превращается в болото. Убрать ил можно со спуском воды или прямо из-под воды, насосом или земснарядом. Способ зависит от размеров водоёма, толщины ила и того, можно ли его спустить. Как обслуживают пожарный водоём, объясняет статья о насосе для пожарного водоёма.

Ил в пруду: когда пора чистить

• глубина заметно уменьшилась, у берегов появились отмели;
• вода летом цветёт и мутнеет;
• со дна поднимаются пузыри газа и неприятный запах;
• зимой гибнет рыба из-за нехватки кислорода.

Толщину ила меряют шестом в нескольких точках: он легко входит в ил и упирается в плотное дно.

Очистка водоёма от ила со спуском воды

Если воду можно спустить, её откачивают дренажным насосом, а ил сушат и вынимают экскаватором. Воду откачивают постепенно, держа насос над слоем ила, чтобы он не засасывал осадок. Когда вода ушла, ил подсыхает несколько недель, иначе техника в нём вязнет. Способ простой, но пруд на время перестаёт быть прудом, а рыбу приходится пересаживать. Как подобрать насос для спуска воды, объясняет статья о насосе для откачки воды из пруда.

Очистка водоёма от ила без спуска воды

Без спуска ил забирают прямо со дна вместе с водой. Для этого используют земснаряд или погружной шламовый насос с агитатором. Агитатор взмучивает ил, и насос подаёт густую смесь по трубопроводу на берег. Насос опускают со стрелы экскаватора или с понтона и перемещают по дну. Так работают на прудах, где воду нельзя спустить или где нужно сохранить рыбу. Подробнее — в статьях о насосе для дноуглубления и о плавучей насосной станции.

Углубление пруда

Углубление пруда — та же очистка, только глубже: кроме ила вынимают часть минерального дна. Песок и суглинок шламовый насос забирает хуже ила, поэтому для углубления чаще берут экскаватор после спуска воды или земснаряд с разрыхлителем. Если дно песчаное, его можно разрабатывать гидромеханизацией — см. статью о гидромеханизации.

Очистка водоёма от ила: куда девать ил

Про геотубы подробнее — в статье о геотубах.

Частые вопросы

Как часто нужна очистка водоёма от ила? Обычно раз в несколько лет или десятилетий — зависит от притока листьев и смыва с берегов.

Можно ли убрать ил обычным дренажным насосом? Нет. Густой ил забьёт его. Нужен шламовый насос с агитатором или грязевой для жидкого ила.

Помогают ли бактерии против ила? Биопрепараты ускоряют разложение органики, но толстый слой ила механически всё равно придётся убрать.

Когда лучше чистить пруд? Со спуском воды — летом и в начале осени. Без спуска — в тёплое время, пока вода не замерзла.

Вывод: очистка водоёма от ила возможна со спуском воды — насосом и экскаватором — или без спуска, шламовым насосом с агитатором и земснарядом. Поднятый ил сушат на карте намыва или в геотубах, а органический сапропель можно использовать как удобрение. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.

Дренаж тоннеля собирает воду, которая проникает из грунта, и отводит её за пределы сооружения. Вода в тоннеле размывает основание, разрушает обделку и оборудование, а зимой у порталов намерзает лёд. Поэтому дренаж закладывают в проект с самого начала. Во время строительства его заменяет водоотлив из забоя и шахт, а в эксплуатации — постоянная система дренажа с лотками и насосными установками.

Откуда вода в тоннеле

• Грунтовые воды — фильтруются через обделку и швы, особенно в водонасыщенных грунтах.
• Поверхностные воды — стекают у порталов и через вентиляционные шахты.
• Технологическая вода — при проходке, мойке и пожаротушении.
• Утечки из коммуникаций, проложенных в тоннеле.

Постоянный дренаж тоннеля

За обделкой укладывают дренажный слой и гидроизоляцию. Вода по дренажному слою стекает вниз к продольным дренажным трубам у подошвы. Оттуда она попадает в лотки или коллектор под проезжей частью и течёт по уклону тоннеля. На смотровых колодцах дренаж осматривают и промывают. Если тоннель имеет уклон в одну сторону, вода самотёком уходит к порталу. Если в профиле есть пониженная точка, воду там собирают в водосборник и откачивают.

Дренаж тоннеля: водоотливные установки

В пониженных точках тоннелей и метрополитена ставят водоотливные установки: водосборник, рабочие и резервные насосы, автоматику по уровню и напорный трубопровод на поверхность. От их надёжности зависит, не затопит ли тоннель при ливне или прорыве. Поэтому резерв и питание от двух источников здесь обязательны. Как устроена такая установка, объясняет статья о водоотливной установке.

Водоотлив при проходке тоннеля

Во время строительства воду откачивают из забоя, лотков и стволов шахт. В забое ставят компактные дренажные насосы, которые переставляют вслед за проходкой. Воду подают к промежуточным зумпфам, а оттуда — наверх, иногда в несколько ступеней. На глубоких стволах нужен высокий напор, поэтому используют высоконапорные насосы или последовательное включение. Подробнее — в статьях о высоконапорном насосе и о последовательном подключении насосов.

Дренаж тоннеля: какие насосы нужны

Если в тоннеле возможно появление взрывоопасных газов, насосы берут во взрывозащищённом исполнении — см. статью о взрывозащите насосов.

Частые вопросы

Почему дренаж тоннеля перестаёт работать? Трубы заиливаются мелкими частицами и зарастают отложениями из жёсткой воды. Их промывают через смотровые колодцы.

Куда сбрасывают воду из тоннеля? В ливневую канализацию или водоём, иногда после очистки от взвеси и нефтепродуктов.

Нужен ли резервный насос? Да. Отказ единственного насоса в пониженной точке грозит затоплением.

Как быть с водой у порталов зимой? Лотки и трубы у порталов утепляют или обогревают, чтобы вода не намерзала.

Вывод: дренаж тоннеля собирает воду за обделкой и отводит её по лоткам к порталам, а из пониженных точек её откачивают водоотливные установки с резервом. При проходке воду убирают компактными насосами из забоя и высоконапорными из стволов. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.

Обезвоживание осадка — это удаление воды из осадка, чтобы уменьшить его объём и массу перед вывозом или утилизацией. Жидкий осадок сточных вод почти целиком состоит из воды, и возить его как есть — дорого. После обезвоживания он превращается в плотный кек, который можно грузить в самосвал. Те же задачи решают на стройке, в горном деле и при бурении, где нужно обезводить шлам или буровой раствор. Как ил подают на обезвоживание и какой насос для этого нужен, разобрано в статье о насосе для перекачки ила.

Обезвоживание осадка: способы

Как работают площадки, описывает статья об иловых площадках.

Обезвоживание осадка с флокулянтом

Мелкие частицы осадка сами плохо отдают воду. Поэтому перед центрифугой, фильтр-прессом или геотубом в осадок добавляют флокулянт. Он собирает частицы в крупные хлопья, между которыми вода уходит легче. Дозу подбирают по пробам: при недостатке флокулянта фильтрат мутный, а при избытке растёт расход реагента без пользы.

Насосы для обезвоживания осадка

• Подача на механическое обезвоживание. Центрифуге и фильтр-прессу нужна ровная подача. Для этого часто ставят винтовые насосы, которые дают стабильный расход.
• Перекачка осадка между ёмкостями. Для жидкого осадка подходят грязевые и шламовые погружные насосы, для осевшего — с агитатором.
• Наполнение геотубов. Шламовый насос с агитатором забирает осадок со дна пруда или накопителя и подаёт его в геотуб вместе с флокулянтом.
• Возврат фильтрата. Отделённую воду собирают в приямок и дренажным насосом возвращают в начало очистки.

Обезвоживание осадка на стройке и в горном деле

На стройке обезвоживают буровой шлам и осадок из отстойников моек колёс, в горном деле — хвосты и шлам. Чем меньше воды в отходах, тем дешевле их вывоз и тем меньше нужно места в накопителе. Часто используют геотубы: их наполняют шламовым насосом прямо с площадки, а через несколько недель вывозят обезвоженный грунт. Подробнее — в статьях о насосе для бурового шлама и о шламонакопителе.

Частые вопросы

Какой влажности получается осадок после обезвоживания? Зависит от способа и осадка. Механическое обезвоживание обычно даёт кек, который уже держит форму и грузится техникой.

Что делать с фильтратом? Возвращать в начало очистных сооружений: в нём остаются загрязнения.

Можно ли подавать осадок на центрифугу погружным насосом? Для перекачки между ёмкостями — да, а для самой подачи на центрифугу нужен насос с точной регулировкой расхода.

Что выгоднее — геотубы или фильтр-пресс? Геотубы дешевле для разовой очистки водоёма, фильтр-пресс — для постоянного потока осадка.

Вывод: обезвоживание осадка уменьшает его объём перед вывозом. Для этого используют иловые площадки, геотубы, центрифуги и фильтр-прессы, почти всегда с флокулянтом. Погружные насосы перекачивают осадок между ёмкостями, наполняют геотубы и возвращают фильтрат, а для подачи на центрифугу берут насосы с ровным расходом. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.

Иловые площадки — участки на очистных сооружениях, где осадок сточных вод обезвоживают естественным путём. Осадок разливают тонким слоем, часть воды уходит вниз через дренаж, часть испаряется, а верхнюю отстоявшуюся воду сливают. Через несколько недель или месяцев жидкий ил превращается в подсохшую массу, которую можно вывезти. Площадки просты в устройстве, но занимают много места и сильно зависят от погоды. Какие насосы гоняют разные виды ила по станции, описано в статье о насосе для перекачки ила.

Какие бывают иловые площадки

Как работают иловые площадки

1. Осадок из илоуплотнителей или метантенков подают на карту насосами по трубопроводу.
2. Частицы оседают, сверху образуется слой надиловой воды.
3. Надиловую воду сливают, а вода из толщи осадка уходит через дренаж.
4. Осадок подсыхает на воздухе, зимой — промерзает и после оттаивания лучше отдаёт воду.
5. Подсохший осадок вывозят техникой, карту готовят к новому наливу.

Иловые площадки: надиловая и дренажная вода

Вода с иловых площадок загрязнена, поэтому её не сбрасывают, а возвращают в начало очистных сооружений. Надиловую и дренажную воду собирают в колодец, и насос подаёт её обратно в приёмную камеру. В воде есть мелкая взвесь и остатки ила, поэтому берут дренажный насос с износостойкой проточной частью или грязевой, с автоматикой по уровню. Подробнее о насосах на очистных — в статье о насосах для очистных сооружений.

Насосы для подачи осадка на иловые площадки

Осадок подают из резервуаров, где он уплотнён. Чем он гуще, тем важнее насос, который не забивается и держит подачу. Для жидкого осадка подходят грязевые и шламовые насосы, для густого — насосы с агитатором, который взмучивает осевшую массу. Линию после налива промывают водой, чтобы осадок не застыл в трубе. Как откачивают ил и осадок, объясняет статья о насосе для откачки песка и ила.

Иловые площадки или механическое обезвоживание

Иловые площадки дёшевы в эксплуатации, но требуют большой территории, пахнут и плохо работают в дождливое время. Поэтому на крупных и новых очистных осадок обезвоживают механически — на центрифугах и фильтр-прессах, а площадки оставляют как резерв. Сравнение способов — в статье об обезвоживании осадка.

Частые вопросы

Сколько сохнет осадок на иловых площадках? От нескольких недель летом до нескольких месяцев — зависит от климата, толщины слоя и работы дренажа.

Почему площадка перестала отдавать воду? Заилился дренажный слой или трубы. Слой песка и щебня обновляют, трубы промывают.

Куда девают подсохший осадок? Вывозят на полигон, компостируют или используют по разрешённым направлениям после анализов.

Можно ли откачать иловую карту насосом? Жидкую — да, шламовым насосом с агитатором. Подсохшую убирают экскаватором.

Вывод: иловые площадки обезвоживают осадок естественным путём: дренаж и слив надиловой воды забирают влагу, остальное делает погода. Насосы нужны на входе — для подачи осадка, и на выходе — чтобы вернуть надиловую и дренажную воду в начало очистных. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.

Гидрозолоудаление — способ убрать золу и шлак угольной станции водой. Шлак из котлов и золу из золоуловителей смывают в каналы, оттуда пульпа попадает в приёмный бак багерной насосной. Багерные насосы подают её по пульпопроводу на золоотвал. Там зола оседает, а осветлённая вода возвращается на станцию. Система работает круглосуточно, и от надёжности насосов зависит работа котлов.

Гидрозолоудаление: схема

1. Шлак и зола смываются водой в золошлаковые каналы.
2. Пульпа стекает в приёмный бак багерной насосной.
3. Багерные насосы подают её по пульпопроводам на золоотвал.
4. На золоотвале частицы оседают, вода осветляется.
5. Насосная осветлённой воды возвращает её на станцию для нового смыва.

Багерная насосная и багерный насос

Багерная насосная — сердце системы гидрозолоудаления. В ней стоят багерные насосы: так на станциях называют грунтовые насосы для золошлаковой пульпы. Это горизонтальные центробежные машины с толстостенной износостойкой проточной частью. Обычно ставят рабочие и резервные насосы, а на длинных трассах — несколько ступеней перекачки. Кроме того, в насосной есть приёмные баки, задвижки и линии промывки. Чем грунтовый насос отличается от шламового, объясняет статья о грунтовом насосе.

Золошлаковая пульпа: абразив и щёлочь

Золошлаковая пульпа изнашивает насосы и трубы быстрее большинства сред. Шлак — крупный и острый абразив, а зола в воде обычно даёт щелочную реакцию. Поэтому стандартные дренажные насосы с пределом pH 5–8 здесь не годятся. Шламовые насосы Grindex Bravo по паспорту рассчитаны на pH 5,5–14. Ещё одна беда — отложения: щелочная вода откладывает соли в пульпопроводах, и сечение со временем уменьшается. Про износ труб подробнее — в статье о пульпопроводе.

Гидрозолоудаление: золоотвал и оборотная вода

Золоотвал — ограждённая дамбами чаша, куда намывают золошлаковую пульпу. По мере заполнения дамбы наращивают. Осветлённую воду забирают у дальнего края: часто насосом на понтоне, потому что уровень меняется. Устройство таких станций описывает статья о плавучей насосной станции, а схему накопителя — статья о шламонакопителе.

Гидрозолоудаление: где нужны погружные насосы

• откачка приямков багерной насосной и дренажа каналов;
• чистка приёмных баков и каналов от осевшего шлака — шламовым насосом с агитатором;
• аварийная откачка при остановке основных насосов;
• забор осветлённой воды с понтона на золоотвале.

Общий обзор задач станции — в статье о насосах для ТЭЦ.

Частые вопросы

Почему багерный насос быстро изнашивается? Абразивный шлак, высокая скорость в проточной части и работа вне рабочей зоны.

Можно ли откачивать золошлаковую пульпу дренажным насосом? Нет: абразив и щёлочь выводят его из строя за недели.

Зачем нужна промывка линий? Чтобы пульпа не осела в трубах при остановке и не забила пульпопровод.

Что делают, когда золоотвал заполнен? Наращивают дамбы, строят новую секцию или вывозят золу на использование.

Вывод: гидрозолоудаление смывает золу и шлак водой, багерные насосы подают пульпу на золоотвал, а осветлённая вода возвращается на станцию. Среда абразивная и щелочная, поэтому насосы берут шламового класса с подходящим пределом pH и обязательно с резервом. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.

Сгуститель — ёмкость, в которой пульпа отстаивается, и твёрдые частицы оседают на дно. Сверху уходит осветлённая вода — слив, снизу забирают сгущённый продукт. Сгустители стоят на обогатительных фабриках перед фильтрацией и хвостохранилищем, а также на водоочистных станциях и в химии. Их задача — вернуть воду в оборот и уменьшить объём шлама, который нужно перекачивать дальше.

Как работает сгуститель

1. Пульпа поступает в центр через питающий стакан, часто с флокулянтом, который укрупняет частицы.
2. Частицы оседают, а осветлённая вода поднимается и переливается в кольцевой желоб — это слив.
3. Гребковый механизм медленно сгребает осадок к центральной разгрузочной воронке.
4. Насосы забирают сгущённый продукт из воронки и подают его дальше.

Сгуститель: какие бывают

Насос для сгустителя: сгущённый продукт

Сгущённый продукт плотный и абразивный, поэтому его откачивают шламовыми насосами с износостойкой проточной частью. Обычно это горизонтальные насосы у основания сгустителя, для пастового продукта — поршневые или мембранные. Главное требование — стабильная подача: если насос не успевает, осадок уплотняется и может заклинить гребки. Поэтому ставят рабочий и резервный насосы, а линии промывают водой при остановке. Как плотность меняет мощность насоса, объясняет статья о плотности пульпы.

Сгуститель: слив и оборотная вода

Слив — почти чистая вода, её собирают в ёмкость и насосами возвращают в оборот. Здесь подходят дренажные насосы или насосы для технической воды, а при остаточной взвеси — с износостойкой проточной частью. Про оборотную воду на фабрике — в статье о насосах для обогатительной фабрики.

Где на сгустителе работают погружные насосы

• откачка приямков и дренажа вокруг сгустителя, куда стекают проливы пульпы;
• опорожнение и чистка чана при ремонте — шламовым насосом с агитатором;
• аварийная откачка, если основной насос вышел из строя.

Для чистки от осадка подходят шламовые насосы Grindex Bravo — обзор в статье о шламовых насосах Grindex.

Частые вопросы

Чем сгуститель отличается от отстойника? В сгустителе осадок постоянно сгребают и откачивают, а отстойник часто чистят периодически.

Почему в сливе много взвеси? Перегрузка по питанию, мало флокулянта или слишком высокий слой осадка.

Что будет, если остановить насосы сгущённого продукта? Осадок уплотнится, вырастет нагрузка на гребки, и запуск станет трудным. Поэтому резерв обязателен.

Куда идёт сгущённый продукт? На фильтрацию, в хвостохранилище или дальше по технологии — см. статью о пульпопроводе.

Вывод: сгуститель разделяет пульпу на слив и сгущённый продукт. Сгущённый продукт откачивают шламовыми насосами с резервом, слив возвращают в оборот, а погружные насосы откачивают приямки и чистят чан при ремонте. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.

Плавучая насосная станция — это насос на понтоне, который забирает воду из водоёма с меняющимся уровнем. Понтон поднимается и опускается вместе с водой, и насос всё время работает на одной глубине под поверхностью. Такие станции ставят на затопленных карьерах, прудах-накопителях, шламонакопителях, реках и озёрах. Где уровень колеблется на метры, стационарный водозабор с берега обходится дороже и работает хуже. На мелиорации такие станции тоже работают — об этом статья о мелиоративной насосной станции. Другие схемы водозабора и их сравнение — в статье о заборе воды из реки.

Где нужна плавучая насосная станция

• Затопленный карьер — откачка воды при осушении и доработке карьера. Подробнее — в статье о шахтном и карьерном водоотливе.
• Шламонакопитель и хвостохранилище — забор осветлённой воды на оборот, см. статью о шламонакопителе.
• Пруд и водоём — полив, пожарный запас, опорожнение.
• Река и озеро — временный водозабор на стройке или в сельском хозяйстве.

Насос на понтоне: погружной или поверхностный

Погружной насос подвешивают под понтоном на тросе или в шахте в центре понтона. Глубину подбирают так, чтобы насос не захватывал воздух с поверхности и не доставал до осадка на дне. Почему поверхностный насос не поднимает воду глубже нескольких метров, объясняет статья о самовсасывающем насосе.

Понтонная насосная станция: грузоподъёмность

Понтон должен держать насос, трубы с водой, кабель, арматуру и людей, которые обслуживают станцию, и сохранять запас плавучести. Например, дренажный насос Grindex Master весит 80 кг, шламовый Bravo 600 — 293 кг по паспорту. К этому добавляется вес напорного рукава с водой и рамы. Понтоны собирают из пластиковых модулей или делают металлическими. Кроме того, станцию ставят на якоря или растяжки к берегу, чтобы её не сносило ветром и течением.

Напорная линия плавучей насосной станции

Уровень воды меняется, поэтому линию от понтона до берега делают гибкой. Обычно это напорный рукав или полиэтиленовая труба на поплавках с запасом по длине. Жёсткую стальную трубу ставят только с шарнирными соединениями. Кабель тоже прокладывают с запасом и крепят к рукаву, чтобы он не натягивался при падении уровня. Про выбор рукава — в статье о напорном рукаве для насоса.

Плавучая насосная станция зимой

Если станция работает зимой, вокруг понтона не дают воде замёрзнуть: держат полынью, ставят обогрев или аэрацию. Погружной насос под водой сам не замерзает, пока работает, но напорная линия на берегу должна иметь уклон для слива или обогрев. Если станцию на зиму останавливают, её вытаскивают на берег до ледостава. Как хранить насос, объясняет статья о хранении насоса зимой.

Частые вопросы

Какой насос ставить на понтон? Для чистой воды — дренажный, для воды с песком и илом — грязевой, для осадка — шламовый. Подачу и напор считают до точки сброса на берегу.

На какую глубину опускать насос? Так, чтобы над ним оставался слой воды без воронки, а до дна было далеко. Точнее — по паспорту насоса.

Нужен ли обратный клапан? Если линия поднимается на берег, да: он удерживает воду в линии при остановке.

Можно ли откачивать с понтона ил? Да, шламовым насосом с агитатором, опуская его в осадок. Подробнее — в статье о насосе для дноуглубления.

Вывод: плавучая насосная станция держит насос на одной глубине при любом уровне воды. Погружной насос под понтоном проще поверхностного: ему не нужны всасывающая линия и заливка. Понтон рассчитывают по весу оборудования с запасом, линию к берегу делают гибкой, а зимой не дают воде вокруг замёрзнуть. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.

Шламонакопитель — это гидротехническое сооружение, куда сбрасывают шлам: смесь воды с мелкими твёрдыми частицами от производства. В нём шлам оседает, а осветлённую воду забирают обратно в производство или сбрасывают после очистки. Шламонакопители есть у металлургических и химических заводов, ТЭЦ (см. статью о гидрозолоудалении), обогатительных фабрик и водоочистных станций. От работы насосов на накопителе зависит и оборотное водоснабжение, и то, как быстро заполняется ёмкость. Также о том, откуда в отстойник приходит шлам с карьера, — статья о мойке песка и промывке щебня.

Шламонакопитель, шламоотстойник и хвостохранилище

Про хвостохранилища подробнее — в статье о насосе для хвостохранилища.

Как устроен шламонакопитель

Шламонакопитель — чаша, ограждённая дамбами, иногда с противофильтрационным экраном на дне. Шлам подают по пульпопроводу с одной стороны, и по мере движения к другой стороне частицы оседают. У дальнего края вода уже осветлённая. Оттуда её забирает насосная станция осветлённой воды: плавучая на понтоне или береговая с водоприёмником. Как рассчитать и не забить сам пульпопровод, объясняет статья о пульпопроводе.

Шламонакопитель: откачка осветлённой воды

Уровень воды в накопителе меняется, поэтому насос для осветлённой воды часто ставят на понтон: он всегда качает с одной глубины под поверхностью и не захватывает осадок со дна. Погружной дренажный насос на понтоне удобен тем, что ему не нужна всасывающая линия и нет риска потерять заливку. Насос подбирают по нужному расходу оборотной воды и напору до точки подачи с учётом длины трубопровода. Если в воде остаётся мелкая взвесь, берут насос с износостойкой проточной частью.

Очистка шламонакопителя и шламоотстойника

Со временем шлам заполняет объём, и его вынимают. Способ зависит от размеров сооружения и консистенции шлама:

• Шламовый насос с агитатором — опускают краном или со стрелы экскаватора прямо в осадок. Агитатор взмучивает шлам, и насос забирает его вместе с водой.
• Земснаряд — для больших накопителей: плавучая установка с грунтовым насосом.
• Экскаватор — если шлам обезвожен и держит технику.
• Геотубы — шлам закачивают в фильтрующие мешки, см. статью об обезвоживании осадка.

Как работают такие установки, объясняют статьи о насосе для дноуглубления и о гидромеханизации.

Частые вопросы

Какой насос нужен для шлама? Шламовый, рассчитанный на плотность и крупность частиц. Для густого осадка — с агитатором.

Почему в осветлённой воде много взвеси? Короткий путь шлама до водоприёмника, мелкие частицы, которые плохо оседают, или насос забирает воду слишком близко ко дну.

Можно ли откачивать осветлённую воду обычным дренажным насосом? Да, если в ней мало взвеси и насос стоит на понтоне у поверхности.

Нужен ли резерв на насосной станции накопителя? Да, если от неё зависит оборотное водоснабжение производства.

Вывод: шламонакопитель хранит шлам, а осветлённую воду из него возвращают в производство. Для воды ставят дренажные насосы на понтоне, для очистки — шламовые насосы с агитатором или земснаряд. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.