خزان معالجة مياه الصرف الصحي GFS للمعادلة وتخزين الحمأة
تم إنشاؤها 09.02
خزان معالجة مياه الصرف الصحي GFS للمعادلة وتخزين الحمأة
خزان معالجة مياه الصرف الصحي GFS يضطلع بمهام معالجة السوائل في خط معالجة ضمن وعاء جوي مثبّت بمسامير، تكون حاجزه من الزجاج المنصهر بدلاً من الطلاء. يُحرق المينا عند درجة حرارة تتراوح بين 820 و930 °م، بسماكة 0.25 إلى 0.45 مم، ومقاومة تتجاوز 3,450 نيوتن/سم²، ويُختبر كل لوح باختبار شرارة عند 1500 فولت تيار مستمر، ويتحمل درجة حموضة من 1 إلى 14. ويغطي ذلك مهام المعادلة، وحوض الاحتفاظ بالمعادلة، وتخزين الحمأة والراشح، وحوض الاحتفاظ بالجرعات الكيميائية، دون الحاجة إلى برنامج إعادة طلاء داخلي. تُثبّت الألواح التي يبلغ عرضها نحو 1.2 م معاً بمسامير من الدرجة 8.8 وحشوات EPDM، والعمر التصميمي 30 عاماً أو أكثر.
داخل محطة معالجة مياه الصرف الصحي، هناك عشرات الخزانات التي لا تحظى بالاهتمام الذي يحظى به خزان الترويب أو خزان الهضم، وهي مسؤولة عن معظم نداءات الصيانة. خزان الموازنة الذي يمتص الحمل الصدمي، وخزان الاحتجاز للتعادل الذي يستقبل ربع حمض وربع قلوي في الأسبوع نفسه، وخزان تخزين الحمأة والرشاحة الذي يجب أن يظل محتفظًا حتى تعمل عملية نزع الماء، وخزان الجرعات الذي لا يرغب أحد في فتحه. جميعها تتعرض لسائل عدواني متناوب، وساخن أحيانًا، وجميعها يجب أن تبقى محكمة ضد التسرب. الفرق التي تحدد خزان معالجة مياه الصرف الصحي من GFS عادة ما تستبدل وعاءً ملحومًا كان يحتاج إلى إعادة تغليف داخلي كل بضع سنوات. القضية الهندسية تتعلق بآلية البطانة وبالأحجام التي لا يوضحها مخطط العملية أبدًا.
موقع الخزان في خط المعالجة
أربع مهام، لكل منها قاعدة تحديد حجم خاصة بها. يأتي التعديل من منحنى تصريف الورشة، ويحتاج إلى الذروة ناقص المتوسط خلال النافذة الحرجة. يتم تحديد حجم حوض التعادل من معدل الجر وزمن الخلط، مع زمن مكوث كافٍ لتأكيد الأس الهيدروجيني قبل انتقال التيار إلى المصب. يتم تحديد حجم تخزين الحمأة والراشح من معدل إنتاج الحمأة ودورة نزع الماء، والتي تعني بالنسبة لمحطة تشغّل المكبس بضع ساعات فقط يوميًا زمن احتجاز طويل. تخزين الجر الكيميائي صغير لكنه حرج وعادة ما يحتاج إلى احتواء ثانوي.
لكل وظيفة سماحية حجم ميت مختلفة، والخلط بينها هو السبب في أن الخزان المفرط الحجم لا يؤدي أداءً جيدًا. تحتاج فترة الاحتجاز للتعادل إلى حجم لأجل الخلط وزمن التأكيد، وليس لأجل نافذة المعادلة الكاملة. ويحتاج مخزن الحمأة إلى حجم لأجل ذروة إنتاج الحمأة، وليس لأجل ذروة التدفق. وكل واحد منها يفقد حجمًا عاملًا لصالح الطبقة المترسبة والزبد، ولهذا يقع منسوب المخرج أعلى بكثير من القاع، ولهذا ينبغي إزالة الحمأة من الخزان على فاصل زمني ثابت بدلًا من انتظار أن يلاحظها أحد.
لماذا يناسب المينا المدمج مهام المعالجة
آلية البطانة تحدد ملف الصيانة. يُحرق مسحوق المينا على الفولاذ المُجهَّز عند درجة حرارة تتراوح بين 820 و930 °م، فيصبح الزجاج والفولاذ مركّباً واحداً دون طبقة لاصقة بينهما. تبلغ سماكة المينا النهائية 0.25 إلى 0.45 مم، ومقاومتها تتجاوز 3,450 نيوتن/سم²، وهي خالية من الخشونة عند خشونة سطحية أقل من Ra 0.8 ميكرومتر، مما يقاوم تراكم الرواسب ويُسهّل غسلها. لا يوجد غشاء عضوي يفقد التصاقه ويتقشّر على شكل صفائح، لذا فإن دورة الصيانة التقليدية لطلاء داخلي ليست مطروحة أصلاً.
ما يتبقى هو مسألة الحافة. الحافة المقطوعة للوح عند الفلنجة أو الفوهة تكشف الفولاذ، والرقاقة هناك هي حيث تبدأ العملية، لذلك تُعالَج حافة اللوح في المصنع، ويتم التعامل مع الألواح باستخدام الرافعات بدلاً من سحبها، ويُحافظ على اتجاه اللوح متسقًا من حلقة إلى حلقة بحيث تصطف الحواف المعالجة. هذه هي قصة صيانة المينا الحقيقية بالكامل.
الكيمياء نادرًا ما تكون الحد. يغطي المينا درجة الحموضة من 1 إلى 14، لذا يمكن للخزان أن يتحمل فيضًا متعادلًا من المروّق ودفعة تنظيف كاوية دون تغيير البطانة. حيث يوجد الكبريتيد، يتحمله المينا عبر النطاق؛ لا يزال جانب معالجة الغاز بحاجة إلى ضوابط خاصة به.
المواصفات الفنية
المعامل | القيمة النموذجية / النطاق | ملاحظة |
درجة حرارة حرق المينا | 820–930 °C | الزجاج المدمج في اللوح الفولاذي |
سماكة طبقة المينا | 0.25–0.45 مم | مُصنّف فوق 3,450 نيوتن/سم² |
خشونة السطح | Ra < 0.8 ميكرومتر | تراكم رواسب منخفض، سهولة الغسل |
اختبار الشرارة | 1500 فولت تيار مستمر | لكل لوح قبل الشحن |
تحمل الأس الهيدروجيني | 1–14 | تيارات حمضية وقاعدية متناوبة |
تحمل الكبريتيد | المينا متحملة عبر نطاق الأس الهيدروجيني | يحتاج خط الغاز إلى تحكم خاص به |
عمر التصميم | 30 سنة أو أكثر | خدمة المعالجة عند الضغط الجوي |
عرض اللوح والمسامير | ألواح ~1.2 م، مسامير درجة 8.8 | وصلات شفة حشية EPDM |
فئة الوعاء | تخزين عند الضغط الجوي | ليس حدًا للضغط |
سعة الخزان الواحد | حتى 60,000 م³ | القطر محدد حسب لوجستيات الموقع |
اختيار التكوين
بالنسبة لسلسلة المعالجة، فإن الوضع الافتراضي المفيد هو هيكل مثبت بمسامير مع ألواح بعرض 1.2 م تقريبًا، لأن التجميع خفيف، وطاقم الموقع صغير، ويمكن توسيع الخزان بحلقة إضافية أو وحدة ثانية مع نمو المحطة. البطانة عبارة عن مينا منصهر للمهام المذكورة أعلاه، وإيبوكسي مرتبط بالانصهار بسماكة 180 إلى 280 ميكرومتر وفقًا لمعيار AWWA C550 حيث يكون المشروع قد شغّل بالفعل خط طلاء إيبوكسي أو حيث تحتاج بكرة غير قياسية إلى نفس الحماية. الجلفنة بالغمر الساخن وفقًا لـ GB/T 13912-2020 اقتصادية للجانب الخاص بالمياه النظيفة والحاويات الكيميائية، ويُتجنب استخدامها في الأحماض القوية والقلويات القوية والكلوريد العالي وأي تلامس مع الغذاء.
تخطيط الفوهة والحاجز يفعل أكثر للأداء من متر إضافي من الارتفاع. بئر المدخل المزود بحواجز عند طرف المدخل يمنع الدائرة القصيرة، والبئر النظيف ذو الجدار عند طرف المخرج يعطي مستوى قابلاً للتحكم، وارتفاع المخرج فوق الطبقة المترسبة يمنع مقعد الحمأة من الخروج إلى الوحدة النهائية. التحريك مهم حيثما تستقر المواد الصلبة: بدونه يتقلص الحجم الفعلي دون الرقم المذكور على اللوحة، وهو السبب الأكثر شيوعاً لظهور خزان بحجم صحيح وكأنه أصغر من اللازم عملياً.
حالة المشروع
المشروع | الموقع | المنتج | السعة | النطاق |
برنامج خزان النفايات الصناعية السائلة، 27 وحدة | شينجيانغ، الصين | خزان GFS | 30,469 م³ | التوريد + الإشراف، التركيب على مراحل |
برنامج خزان مياه الصرف الصحي البلدية، 10 وحدات | سيتشوان، الصين | خزان GFS | 17,420 م³ | توريد، موقع متعدد الخزانات |
تخزين رشاحة مكب النفايات، وحدة مزدوجة | بكين، الصين | خزان فولاذي ملحوم | 9,682 م³ | توريد، φ16.23 × 23.4 م × 2 |
القدرة الهندسية لمركز المينا
مركز إنامل (شيجياتشوانغ تشنغتشونغ للتكنولوجيا المحدودة) يقوم بتصميم وتصنيع خزانات التخزين المثبتة بالبراغي منذ عام 2008. وبصفته أول مصنع لخزانات الفولاذ المدمج بالزجاج (GFS) في الصين، تمتلك الشركة ما يقرب من 200 براءة اختراع متعلقة بالإنامل، وتنتج حوالي 300,000 لوح فولاذي مطلي بالإنامل سنويًا، وقد أكملت أكثر من 30,000 مشروع مُركّب وتورّد خزاناتها إلى أكثر من 100 دولة. تمت إضافة قاعدة الإنتاج الجديدة التي تبلغ مساحتها 150,000 م² لرفع الطاقة الإنتاجية، ويتم توريد الخزانات الفردية بسعة تصل إلى 60,000 م³. تتم عمليات التصنيع وفقًا لمعايير ISO 9001 وISO 45001، مع شهادات المنتجات التي تشمل NSF/ANSI 61 وWRAS وFDA وLFGB وCE (EN 1090) وISO 28765 وFM وBSCI وEUROCODE، والتصميم مستند إلى AWWA D103-09 وAWWA C550 وNFPA حيثما يتطلب التطبيق ذلك.
بالنسبة لواجب معالجة مياه الصرف الصحي، يغطي هذا تسوية وتعادل وتحديد حجم تخزين الحمأة، والبطانة المينا المنصهرة مع سجل الفحص لكل لوح، وتخطيط المدخل والمخرج المزود بحواجز، ونطاق التجميع المثبت بمسامير الذي يسمح بتمديد الخزان لاحقًا.
الأسئلة الشائعة
س1: ما الواجبات في محطة المعالجة التي تناسب خزان GFS بشكل أفضل؟
ج1: التسوية، حجز التعادل، تخزين الرشح والحمأة، وحجز الجرعات الكيميائية. حيث يكون السائل ماءً نظيفًا، فإن الغلاف المجلفن أو المبطن بالإيبوكسي يعد إجابة صالحة بنفس القدر وأحيانًا أرخص.
س2: هل تتعامل البطانة مع خزان يتلقى كلاً من الحمض والقاعدة؟
A2: نعم. يغطي الطلاء الزجاجي نطاق الأس الهيدروجيني من 1 إلى 14، لذا فإن التغييرات المتناوبة وحتى التغييرات خلال نفس الأسبوع لا تفرض تغيير البطانة. تأكد من درجة حرارة التدفق القصوى في الوقت نفسه.
س3: ما مقدار الحجم الميت الذي يجب أن أسمح به؟
ج3: احسب طبقة الحمأة المترسبة، وطبقة الطفو، وأي حجم خلف الحاجز، والحجم أسفل أدنى مخرج قابل للاستخدام. هذا هو الفرق بين الحجم الهندسي وحجم العمل، وهنا تختبئ أخطاء تحديد السعة.
س4: هل أحتاج إلى حواجز؟
ج4: عادةً نعم. بئر المدخل المزود بحواجز وبئر التصفية مع حاجز جداري يمنعان تدفق الدائرة القصيرة، ويصبح زمن الاحتجاز الفعال هو ما حسبته العملية فعلياً.
س5: ما الصيانة الداخلية التي يحتاجها الخزان؟
A5: القليل جدًا على المينا نفسها. يتركز الاهتمام على حشوات الحافة، وعزم شد البراغي عند الملء الأول، وحواف الألواح، وفترة إزالة الحمأة.
Q6: هل يمكن توسيع الخزان إذا نمت المحطة؟
A6: نعم، الخزان المثبت بالبراغي يستوعب حلقات إضافية أو وحدة مجاورة، ويمكن تصميم الأساس للتخطيط النهائي عندما تُعرف خطة التوسع في مرحلة المناقصة.
Q7: ما فئة الوعاء؟
A7: تخزين عند الضغط الجوي. إنه ليس وعاء ضغط، لذا أي ضغط للنقل يتولد في المصب عند المضخة أو بالجاذبية، وليس في الخزان.
خزان معالجة مياه الصرف الصحي GFS هو الحل العملي لمهام التعامل مع السوائل حول خط المعالجة: المعادلة، والتعادل، وتخزين الحمأة والرشح، وحاويات الجرعات. المينا المنصهرة المحروقة عند 820 إلى 930 درجة مئوية والمختبرة بالشرارة عند 1500 فولت لكل لوح تُلغي دورة إعادة الطلاء الداخلي، ونطاق الأس الهيدروجيني من 1 إلى 14 يغطي الكيمياء المتباينة، والصيغة المثبتة بالبراغي تُبقي أعمال الموقع صغيرة مع إتاحة المجال للتوسعة. اضبط أحجام الخدمة بشكل صحيح، وحدد الحواجز وارتفاع المخرج بالتفصيل، وثبّت هبوط الأساس المسموح به. أرسل بيانات التدفق والكيمياء إلى مكتب الهندسة وستتبعها أبعاد الخزان وخيار البطانة وحزمة المستندات.
تحدث إلى مهندس
أرسل بيانات المعالجة لمراجعة الخزان: معدل تدفق التيار وقيم الذروة، ونطاق الأس الهيدروجيني ودرجة الحرارة، والمواد الصلبة العالقة وإنتاج الحمأة، والمهمة التي يجب أن تؤديها كل وحدة وزمن الاحتفاظ بها، والمعدات اللاحقة التي تغذيها، وإحداثيات الموقع، وحالة التربة، وتوافر الرافعة، والميناء المفضل. سنعيد إليك قطر الخزان وارتفاعه، وحساب الحجم العامل، وتوصية البطانة بين الفولاذ المطلي بالزجاج المنصهر والإيبوكسي المترابط بالانصهار والفولاذ المجلفن، وتخطيط الحواجز والفوهات، وأحمال الأساسات، وحزمة مستندات المناقصة الكاملة. مراجعة هندسية أولاً، دون أي التزام.
واتساب