NO803100L

NO803100L - PROCEDURE AND DEVICE FOR AA COLLECTING CIRCULATION IN PUMP STATIONS.

Info

Publication number: NO803100L
Application number: NO803100A
Authority: NO
Inventors: Rolf Stroeberg
Original assignee: Itt
Priority date: 1979-10-23
Filing date: 1980-10-17
Publication date: 1981-04-24
Also published as: AU541992B2; GB2060422B; NL8005675A; DK446580A; IT1193560B; FR2467922B1; IT8025494A0; FR2467922A1; DE3039216A1; JPS5666474A; SE7908743L; AR226192A1; AU6348080A; FI802414A7; GB2060422A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et utstyr for å tilveiebringe sirkulasjon i pumpestasjoner som utgjør en del av et kommunalt renseanlegg. I en slik pumpestasjon, som også tjener som en midlertidig oppsamlingsbeholder for avløps-vann, vil det bygge seg opp slambanker på bunnen og også på vannets overflate. Disse slambanker har lettest for å danne seg ved lav tilstrømningshastighet og ved lange utpumpningsintervaller. The present invention relates to a method and a device for providing circulation in pumping stations which form part of a municipal treatment plant. In such a pumping station, which also serves as a temporary collection container for waste water, mud banks will build up on the bottom and also on the surface of the water. These mud banks are easiest to form at low inflow rates and at long pumping intervals.

En mikrobiologisk nedbrytning av slammet finner sted, og hastigheten av denne avhenger av temperaturen til vannet. Når oksygenet er oppbrukt, vil an gjæringsprosess finne sted under produksjon av I^S (hydrogensulfid), CH4(metan), osv. Det frem-bringes også . syrer som resulterer i en lavere pH-verdi. Hydrogensulfid lukter svært ubehagelig og er dessuten giftig. Dødsulykker har funnet sted under servicearbeide ved forsenkede pumpestasjoner hvor det har vært utviklet mye hydrogensulfid. A microbiological breakdown of the sludge takes place, and the speed of this depends on the temperature of the water. When the oxygen is used up, a fermentation process will take place during the production of I^S (hydrogen sulphide), CH4 (methane), etc. It is also produced. acids that result in a lower pH value. Hydrogen sulphide smells very unpleasant and is also toxic. Fatal accidents have taken place during service work at sunken pumping stations where a lot of hydrogen sulphide has developed.

Hydrogensulfid danner sammen med oksygen fra overflaten, svovelsyre med en pH-verdi nær 1. Dette medfører alvorlige korrosjonsbelastninger på utstyrsdetaljer over væskeoverflaten, som f.eks. elektrisk utstyr, kabler, kontaktbokser, reléer, og armaturer i forbindelse med anlegget. I tillegg til dette korro-derer rørsystemet når avløpsvann pumpes gjennom. Rør fremstilt av betong kan bryte sammen på grunn av slik korrosjon og vil dermed blokkere forbindelsene. Together with oxygen from the surface, hydrogen sulphide forms sulfuric acid with a pH value close to 1. This causes serious corrosion loads on equipment details above the liquid surface, such as e.g. electrical equipment, cables, junction boxes, relays and fixtures in connection with the facility. In addition to this, the pipe system corrodes when wastewater is pumped through. Pipes made of concrete can break down due to such corrosion and will thus block the connections.

Metangass kan lett ta fyr og kan forårsake eksplosjoner og branner. For å forhindre dette, har det vært nødvendig å bruke kostbare eksplosjonssikre installasjoner og rutiner. Methane gas is flammable and can cause explosions and fires. To prevent this, it has been necessary to use expensive explosion-proof installations and routines.

Fremgangsmåtene som er benyttet fram til nå for å forhindre dannelse av slike slambanker, har gitt dårlige resultater og har nærmest vært virkningsløse. I stedet har det utviklet seg en praksis som går ut på at pumpestasjonene må skylles med rent vann ved regelmessige mellomrom slik at slambankene brytes ned og blandes inn i vannet, hvoretter det kan pumpes ut. The methods that have been used until now to prevent the formation of such mud banks have produced poor results and have been almost ineffective. Instead, a practice has developed whereby the pumping stations must be flushed with clean water at regular intervals so that the sludge banks are broken down and mixed into the water, after which it can be pumped out.

Denne fremgangsmåten for å få fjernet det septiske slammetThis procedure to get the septic sludge removed

er imidlertid svært kostbar, da slammet får septisk eller for-råtnende karakter etter 4-6 timer i Nord-Europa og etter 1-3 is, however, very expensive, as the sludge becomes septic or rotting after 4-6 hours in Northern Europe and after 1-3

timer i et tropisk klima.hours in a tropical climate.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og utstyrThe present invention relates to a method and equipment

for å tilveiebringe sirkulering og blanding av vannet i en pumpestasjon ved hjelp av en midlertidig resirkulering av vannet i stasjonen ved hjelp av pumper som likevel foreligger og er til-gjengelige i stasjonen. to provide circulation and mixing of the water in a pumping station by means of a temporary recirculation of the water in the station by means of pumps which are nevertheless present and available in the station.

Dette oppnås ved å utføre oppfinnelsen i overensstemmelseThis is achieved by carrying out the invention in accordance

med de nedenfor fremsatte patentkrav.with the patent claims set out below.

For å gi en klarere forståelse av foreliggende oppfinnelse, vises til nedenstående detaljerte beskrivelse av utførelseseksemp-^ler og til de ledsagende tegninger, hvor: fig. 1 viser en pumpestasjon med en nedsenkbar pumpe og forsynt med en ventil i henhold til foreliggende oppfinnelse, To provide a clearer understanding of the present invention, reference is made to the detailed description of exemplary embodiments below and to the accompanying drawings, where: fig. 1 shows a pumping station with a submersible pump and provided with a valve according to the present invention,

fig. 2 viser en pumpestasjon, hvor ventilen er arrangert på en annen måte, fig. 2 shows a pumping station, where the valve is arranged in a different way,

fig. 3 viser en ventil med en spesiell styringsanordning for å regulere samme, fig. 3 shows a valve with a special control device for regulating the same,

fig. 4 viser en ytterligere utførelse av ventilen i henhold til foreliggende oppfinnelse. fig. 4 shows a further embodiment of the valve according to the present invention.

I figurene angir 1 en pumpestasjon med et inntak 2 og utløp 3. Referansen 4 angir en neddykket pumpe med et utløp 5 koblet til In the figures, 1 indicates a pumping station with an inlet 2 and outlet 3. The reference 4 indicates a submerged pump with an outlet 5 connected to

et koblingsstykke 6 på utløpsrøret 3. 7 angir en ventil med et påvirkningsorgan 8, utløp eller spreder 9, samt utløpsrør eller returrør 10. Referansene 11 og 12 angir ulike væskenivåer. a coupling piece 6 on the outlet pipe 3. 7 indicates a valve with an impact member 8, outlet or spreader 9, as well as outlet pipe or return pipe 10. References 11 and 12 indicate different liquid levels.

Videre er 13 et ventilstempel, 14 en sylindrisk membran, 15 en utjevningsbeholder, 16 en skillevegg, 17 en returfjær, 18 en ventilnål, 19 en ventilstang, 20 et tilførselsrør, 21 et for-bindelsesrør, 22 en ventilplate og 23 en hevarm. Furthermore, 13 is a valve piston, 14 a cylindrical diaphragm, 15 an equalization container, 16 a partition wall, 17 a return spring, 18 a valve needle, 19 a valve rod, 20 a supply pipe, 21 a connecting pipe, 22 a valve plate and 23 a lift arm.

I fig. 1 er en for øvrig konvensjonelt utstyrt pumpestasjon 1 forsynt med et utstyr i henhold til foreliggende oppfinnelse. Ifølge tidligere kjente metoder starter pumpen 4 når vann-nivået når 11. Pumpen arbeider da til nivået 12 er nådd, hvorpå den stanser. Den starter på ny når nivået 11 nås om igjen. Det foregår således ingen virkelig blanding av vannet i pumpestasjonen, og dette øker risikoen for slamdannelse. In fig. 1 is an otherwise conventionally equipped pumping station 1 provided with equipment according to the present invention. According to previously known methods, pump 4 starts when the water level reaches 11. The pump then works until level 12 is reached, whereupon it stops. It starts again when level 11 is reached again. There is thus no real mixing of the water in the pumping station, and this increases the risk of sludge formation.

X henhold til foreliggende oppfinnelse kobles en ventil 7 til utløpet 5 fra pumpen 4. Når pumpen starter, er ventilen åpen, noe som medfører at det pumpede medium flyter tilbake inn i pumpestasjonen og danner en sterk strøm som forårsaker blanding av materialet, og derved homogeniserer pumpemediet. According to the present invention, a valve 7 is connected to the outlet 5 of the pump 4. When the pump starts, the valve is open, which means that the pumped medium flows back into the pump station and forms a strong current that causes mixing of the material, thereby homogenizing the pump medium.

Etter en viss tid lukkes ventilen, og pumpemediet pumpes gjennom utløpet 3 på den vanlige måten til nivået 12 er nådd. Ventilen åpnes da på ny og forblir i denne stilling til neste gang pumpen starter. After a certain time, the valve is closed, and the pump medium is pumped through the outlet 3 in the usual way until the level 12 is reached. The valve then opens again and remains in this position until the next time the pump starts.

I fig. 2 er det vist en annen oppkobling av ventilen i henhold til foreliggende oppfinnelse. Når ventilen 7 er åpen, føres det pumpede mediet tilbake inn i pumpestasjonen gjennom røret 10 som munner ut nær bunnen, hvor slambankene hyppig avsettes. På alle andre måter arbeider dette utstyret på samme måte som utstyret i henhold til fig. 1. In fig. 2 shows another connection of the valve according to the present invention. When the valve 7 is open, the pumped medium is fed back into the pump station through the pipe 10 which opens out near the bottom, where the sludge banks are frequently deposited. In all other respects this equipment works in the same way as the equipment according to fig. 1.

Ventilene som er beskrevet ovenfor blir styrt elektrisk. I fig. 3 er det vist en hydrostatisk styrt ventil som arbeider på følgende måte: Når pumpen starter, er ventilen åpen og lar det dermed være en fri forbindelse mellom pumpeutløpet og pumpestasjonen slik at en returstrøm som beskrevet ovenfor fås. Stempelet 13 befinner seg da i sin øvre stilling påvirket av fjæren 17. Rullmembranen 14 presses nedover av trykket i røret 20 som er forbundet med pumpeutløpet. Hastigheten på den nedadrettede bevegelse, samt lukketiden fastlegges av en nålventil hvor et lekkasjehull i skilleveggen 16 samvirker med ventilnålen 18. Lukkehastigheten kan varieres ved å ha en bestemt profil på nålen. Når stempelet 13 har nådd sin nedre posisjon, lukkes forbindelsesrøret 21 og forblir i lukket tilstand så lenge som pumpen arbeider. Når pumpen stopper, vil trykket i røret 21 avta, og fjæren 17 presser rullmembranen 14 og stempelet 13 tilbake til sine opprinnelige stillinger for å gjennomløpe en ny syklus hvori pumpen til å begynne med virker som en resirkulerende blander. The valves described above are controlled electrically. In fig. 3 shows a hydrostatic controlled valve which works in the following way: When the pump starts, the valve is open and thus allows a free connection between the pump outlet and the pump station so that a return flow as described above is obtained. The piston 13 is then in its upper position influenced by the spring 17. The roller membrane 14 is pressed downwards by the pressure in the pipe 20 which is connected to the pump outlet. The speed of the downward movement, as well as the closing time, is determined by a needle valve where a leakage hole in the partition wall 16 cooperates with the valve needle 18. The closing speed can be varied by having a specific profile on the needle. When the piston 13 has reached its lower position, the connecting pipe 21 is closed and remains in a closed state as long as the pump is working. When the pump stops, the pressure in the pipe 21 will decrease, and the spring 17 pushes the roller diaphragm 14 and the piston 13 back to their original positions to complete a new cycle in which the pump initially acts as a recirculating mixer.

I utførelsen vist i fig. 4 er ventilen formet som en to-veis, vendbar ventil anbragt i utløpet 3. Når pumpen starter, blir utløpet lukket av ventilplaten 22, mens porten til retur-røret 10 holdes åpen. Pumpemediet flyter da gjennom det roterbare sprederrøret 9. Drivenheten 8 som styres av et tidsrelé, vil etter en viss tid bevege platen 22 slik at porten mot returrøret 10 lukkes, mens porten mot utløpet 3 blir åpen. In the embodiment shown in fig. 4, the valve is shaped as a two-way, reversible valve placed in the outlet 3. When the pump starts, the outlet is closed by the valve plate 22, while the port to the return pipe 10 is kept open. The pump medium then flows through the rotatable spreader pipe 9. The drive unit 8, which is controlled by a time relay, will after a certain time move the plate 22 so that the gate towards the return pipe 10 is closed, while the gate towards the outlet 3 remains open.

I henhold til foreliggende oppfinnelse oppnås således en fremgangsmåte og et utstyr for automatisk styring av pumpingen og returstrømmen (resirkulasjonen) i en pumpestasjon. Oppfinnelsen medfører betydelige fordeler, særlig for å forbedre miljøet i pumpestasjonen og minske risikoen for feil og påkjenninger som forårsakes av slamkonsentrasjonene. According to the present invention, a method and a device for automatic control of the pumping and the return flow (recirculation) in a pumping station is thus achieved. The invention entails significant advantages, in particular for improving the environment in the pumping station and reducing the risk of errors and stresses caused by the sludge concentrations.

De viste utførelser representerer bare eksempler på egnede utførelser. Flere andre løsninger kan tenkes innenfor rammen av oppfinnelsen som definert i kravene. The designs shown only represent examples of suitable designs. Several other solutions are conceivable within the scope of the invention as defined in the claims.

Claims

1. Method for counteracting sludge formation in wastewater pumping stations comprising one or more pumping units, characterized in that the outlet (3) from the pumping station (1) or the outlet (5) from the pumping unit (4) in the station is provided with a valve (7) which during a (possibly several) predetermined time interval(s) opens a connection between the outlet (3) or the outlet (5) and the pump station (1), and thus results in a back-flushing of all or part of the pumped medium.

2. Method according to claim 1, characterized in that the connection between the outlet and the pump station is always open when the pump starts.

3. Pump equipment for carrying out the method according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a controlled valve (7) placed in the outlet pipe (3) from the pump (4).

4. Pump equipment for carrying out the method according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a controlled valve (7) placed in the outlet pipe (3) from the pump, possibly above the maximum water level (11), which valve (7) has a pipe connection (10) which opens near the bottom of the pump station (1).

5. Pump equipment for carrying out the method according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a connecting pipe (21) at the outlet (5) from the pump (4), which connecting pipe (20) is connected both by an adjustable connection with an outlet ( 9) and with a cylinder (15) with a diaphragm (14) which is influenced by a spring (17) in the direction that opens the adjustable connection and by the pressure at the pump outlet (5) in the closing direction for the connection, that there are control devices (15, 16, 17, 18, 19) which control the time that elapses before the pump pressure counteracts the spring force so much that the adjustable connection is closed.

6. Pumping equipment according to one of claims 3-5, characterized in that the outlet (9) from the valve (7) to the pump station (1) is rotatable.

7. Pump equipment according to one of claims 3-5, characterized in that the valve (7) is a reversible two-way valve.