В идеальной системе сбора сточных вод, работающей по принципу самотечной подачи, сточные воды должны течь вниз по склону от места их возникновения в жилых или коммерческих районах до конечного пункта назначения — очистных сооружений. Из-за ряда факторов, включая общее расстояние, топографию, геологию, экономику и т. д., идеальная конструкция трубопровода не всегда осуществима. Поэтому в большинстве случаев сточные воды стекают вниз по склону до подъемной станции, где они собираются, а затем перекачиваются на большую высоту, чтобы снова начать свой путь вниз по склону.
Подъемные станции обычно строятся из бетона или стекловолокна и включают в себя: насосы, направляющие, крышку станции, клапанную коробку, датчик уровня и панель управления. Независимо от выбранного метода строительства, датчик уровня является чрезвычайно важным компонентом, поскольку он обеспечивает обратную связь, необходимую для определения момента включения и выключения насоса.
Подъемные станции используются для перекачки сточных вод в очистные сооружения. В жилых районах подъемные станции могут располагаться в центральной точке населенного пункта или поселка. Подъемные станции представляют собой ямы, расположенные в местах системы водоотведения для сбора сточных вод, и обычно оснащены двумя погружными насосами. Для того чтобы сточные воды перемещались под действием силы тяжести, их необходимо постоянно поднимать, чтобы обеспечить высоту для создания потока. Сточные воды в подъемной станции откачиваются на более высокий уровень, откуда они могут перетекать на следующую подъемную станцию или в очистные сооружения. Поскольку рытье котлована и траншей для прокладки канализационных труб может быть дорогостоящим, использование подъемных станций (и самотечных) позволяет сэкономить значительную сумму денег.
На муниципальном рынке наблюдается тенденция к созданию более сложных систем управления, способных предоставлять информацию в режиме реального времени. В условиях ужесточения экологических норм это позволяет повысить точность и эффективность очистки, а также сократить время на составление отчетов и устранение неполадок в системе. По этим причинам непрерывный мониторинг уровня воды в лифтовой станции, особенно в крупных и критически важных станциях, становится все более распространенным. Такие системы обычно состоят из аналогового датчика в колодце, который подает сигнал на автономный контроллер или контроллер типа ПЛК для запуска и остановки насоса. Затем эта информация может быть передана в сеть или RTU, которая будет сообщать об этом на центральный завод или в систему SCADA.
Контроллер насоса серии MPC используется с датчиком уровня серии PBLT2/PBLTX для контроля уровня воды в станции подъема. PBLT2/PBLTX — это датчик уровня, который погружается в резервуар и выдает на выходе линейное значение высоты сточных вод над ним. MPC принимает сигнал высоты и управляет насосами в соответствии с заданной программой. Для станции подъема первичный насос включается, когда в резервуаре достигается высокий уровень, и выключается, когда уровень снижается до заданного низкого уровня. Второй насос используется, если первый насос не может осушить станцию, и включается при заданном более высоком уровне над насосом. Сигнализация высокого и низкого уровня, индикация неисправности уплотнения погружного насоса, защита насоса от перегрева и изменение параметров насоса — все эти функции встроены в MPC.
Это самый простой тип системы измерения и контроля уровня, который широко используется и сегодня. Эти системы состоят из нескольких кабельных поплавковых сигнализаторов уровня, установленных в колодце, и поплавкового контроллера для запуска пусковых реле двигателя. Необходимое количество поплавков зависит от количества насосов в колодце и требуемых точек сигнализации. Как правило, на каждый насос требуется два выключателя для включения и выключения каждого из них, а также один для сигнализации высокого и, возможно, низкого уровня. Таким образом, в обычной дуплексной системе вам, скорее всего, понадобится не менее пяти переключателей. Чтобы настроить точки включения, нужно либо изменить расстояние до скважины, либо установить противовесы, которые служат точками поворота.
Уровень жидкости в станции зависит от гидростатического давления, измеряемого на дне скважины. Для измерения этого давления можно закачать постоянный объем воздуха через трубу, выходящую на дно колодца. Измерив давление внутри трубы, можно определить уровень сточных вод. Барботерные системы состоят из барботерной трубы, установленной в колодце, компрессора для подачи воздуха, расходомера и реле давления или преобразователя давления.
Ультразвуковые датчики уровня обеспечивают непрерывный аналоговый выходной сигнал за счет отражения звуковых волн от поверхности воды/канализации. Это бесконтактное измерение, поэтому датчик устанавливается в верхней части скважины и, как правило, имеет устройство преобразования сигнала или контроллер, установленный на панели.
Компания Dwyer предлагает варианты для всех описанных ранее стратегий, но в большинстве случаев рекомендует использовать один из наших погружных уровнемеров, например, серии PBLT2 и PBLTX, SBLT2 и SBLTX, MBLT и FBLT. Опять же, измеряя гидростатическое давление на дне колодца, вы можете определить уровень жидкости, а не измерять давление через барботерную трубку с помощью погружных уровнемеров. Датчик давления можно поместить в контрольную точку, опустив его непосредственно в сточные воды. В этом случае они обеспечивают непрерывный аналоговый сигнал, обычно 4-20 мА, относительно фиксированного диапазона уровня. Встроенная дыхательная трубка позволяет датчику автоматически компенсировать изменения барометрического давления.