خزان معالجة مياه الصرف الصحي البلدية لواجب التشغيل والتدفق المستمر
تم إنشاؤها 09.03
خزان معالجة مياه الصرف الصحي البلدية لوظيفة المنشأة والتدفق المستمر
تستخدم محطة معالجة مياه الصرف الصحي البلدية خزانات للمعادلة والترسيب الأولي وحفظ الحمأة والهضم اللاهوائي وتخزين النفايات السائلة النهائية، ولكل وظيفة حجم وكيمياء مختلفان. تغطي الخزانات الفولاذية المطلية بالزجاج معظمها: تُصهر طبقة المينا عند 820–930 درجة مئوية، بسماكة 0.25–0.45 مم، وهي خاملة عبر نطاق الأس الهيدروجيني 1–14، وتُختبر بالشرر عند 1500 فولت تيار مستمر بعد التجميع ومحددة لمدة 30 عامًا على الأقل. تعمل وظائف الهضم اللاهوائي في النطاق المتوسط عند 35–38 درجة مئوية مع فترة احتجاز تتراوح بين 20–30 يومًا وتنتج 0.5–0.6 م³ من الغاز الحيوي لكل كيلوغرام من المواد الصلبة المتطايرة المضافة. قرار الخزان الذي يخطئ في أغلب الأحيان هو شراء وعاء عام واحد لوظائف تتصرف بشكل مختلف، وإخراج السقف والفتحة من النطاق.
الأعمال جارية، والموافقة ضيقة، والخزانات هي البنود في خطة المشتريات التي لا يرغب أحد في تحمل مسؤوليتها. يجب أن يستمر مصنع بلدي في التدفق طوال التمرين بأكمله، لذا لا يمكن لخزان المعادلة الجديد أن يسد مسارًا، ولا يمكن للهاضم أن يفقد غازه، ولا يمكن لخزان الترسيب الأولي أن يبدأ بالتسرب في الشتاء الثاني. تستعرض هذه المقالة واجبات الخزانات في محطة معالجة مياه الصرف الصحي البلدية، ومنطق تحديد الأحجام لكل منها، وحالة البناء بالمينا والبراغي لمياه الصرف الصحي البلدية، ونطاق التشغيل والفحص الذي يجب أن يلزم به مهندس المحطة المورد.
الوظائف وما تحتاجه كل واحدة منها
محطة الأشغال البلدية هي مجموعة من الخزانات المختلفة التي تحمل الكلمة نفسها. يوازن خزان المعادلة بين اندفاع الطقس الرطب والحد الأدنى للتدفق الليلي، لذا يُحدَّد حجمه من منحنى التدفق ويحتاج إلى مؤشر مستوى جيد ومدخل مزوَّد بحواجز لتجنب إعادة تعليق المواد الصلبة المترسبة. الترسيب الأولي والثانوي هما أجهزة فصل بالجاذبية، يُحدَّد حجمها بمعدل التدفق السطحي وليس بزمن الاحتفاظ وحده، وتحتاج إلى آلية لجمع الحمأة واستراتيجية لسحب طبقة الحمأة. تحتاج خزانات حفظ الحمأة إلى تحريك وإلى حجم كافٍ لتغذية الهاضم أو محطة التجفيف بشكل منتظم. تحتاج الهواضم اللاهوائية إلى التحكم في درجة الحرارة والخلط ونظام سقف يحتفظ بحدود غازية عند بضعة كيلوباسكال. تخزين النفايات السائلة النهائية، المطلوب للتصريف أو للمياه المعاد استخدامها، هو تمرين حجمي مباشر مع تركيز قوي على أن تكون البطانة غير ملوثة للمياه.
تحديد سعة كل منها انطلاقًا من وظيفته الخاصة هو المهمة بأكملها. أما المعادلة فتأخذ تدفق الطقس الممطر الذي يتجاوز طاقة المعالجة وتضربه في ساعات التدفق المفاجئ التي يجب استيعابها. ويُشتق حجم الهاضم من معدل تحميل المواد الصلبة المتطايرة عند درجة حرارة وسطية تتراوح بين 35 و38 °م مع زمن احتجاز من 20 إلى 30 يومًا. أما سعة تخزين الحمأة فتُشتق من إنتاج الحمأة الرطبة اليومي مضروبًا في أيام التخزين التي تتطلبها مسار التجفيف. احسب الحسابات الأربعة بشكل منفصل وستجد أن قائمة المواد تبدو مختلفة تمامًا عن تلك التي تحصل عليها بتطبيق قاعدة واحدة على جميعها.
لماذا يناسب الفولاذ المكسو بالزجاج مياه الصرف الصحي البلدية
منطقة الحمأة والهضم هي ما يقضي على الفولاذ المبطّن العادي. تتحول حمأة البلديات إلى حالة لاهوائية بمجرد توقفها عن الحركة، فتنخفض درجة الحموضة موضعياً وتنتج الكبريتيد والأمونيا والأحماض المتطايرة. يفشل الفولاذ الكربوني المطلي من الداخل في تلك البيئة عند خط السائل وتحت الغطاء. تُنتج ألواح الفولاذ المدمج بالزجاج عن طريق دمج المينا على الفولاذ عند 820–930 °م في طبقة بسماكة 0.25–0.45 مم مصنّفة بأكثر من 3,450 نيوتن/سم²، خاملة كيميائياً عبر نطاق درجة حموضة 1–14، بسطح أقل من Ra 0.8 ميكرومتر يقاوم الأغشية الحيوية وتراكم الرواسب. وهذا يزيل تآكل البطانة من قائمة الأعطال ويترك الانفصال والثقوب الدقيقة كنمطي الفشل الخاصين بالمينا، وكلاهما يُكتشف في المصنع باختبار شرارة تيار مستمر بجهد 1500 فولت بدلاً من اكتشافه لاحقاً بواسطة المشغّل.
تنسيق البراغي مهم للأعمال البلدية لأسباب تتعلق بالجدول الزمني والصيانة. تُشحن الألواح التي يبلغ عرضها حوالي 1.2 متر مسطحة عبر موقع عمل قائم، لذا يمكن بناء الخزان داخل منشأة عاملة دون وسادة رافعة كبيرة أو إغلاق طريق. تُحكم المفاصل بحشوات EPDM وبراغي من الدرجة 8.8، وهي قابلة للفحص، ويمكن استبدال لوح واحد وإعادة اختبار الغلاف دون إخراج الخزان من الخدمة إذا سمحت ظروف التشغيل بذلك. يمكن لألواح إضافية رفع الارتفاع لاحقًا، وهو أمر مهم عندما تُرخص الأعمال لتدفق سيصل بعد خمس سنوات.
الهضم اللاهوائي وحدود الغاز
الهضم هو عملية غازية منخفضة الضغط، والسقف هو وعاء الضغط. يعمل الهاضم قريباً من الضغط الجوي مع الحفاظ على الحيز العلوي عند بضعة كيلوباسكال فقط بواسطة سقف مزدوج الغشاء أو من القماش الزجاجي، مع جهاز تنفيس ومصيدة لهب على خط الغاز. إن تحديده كوعاء ضغط يضيف تكلفة ولا يضيف شيئاً؛ أما تحديد سقف مفتوح فيفقد الغاز. يحمل الغشاء الداخلي ضغطاً اسمياً يبلغ حوالي 2–3 كيلوباسكال، ويجب فحص المجموعة بأكملها مقابل أحمال الرياح والثلوج في الموقع، المأخوذة من ADM 2015 أو ASCE 7-10 حيث يُستخدم سقف صلب بدلاً من ذلك.
أرقام العملية المهمة لتحديد الأحجام: درجة حرارة وسطية 35–38 °م، وزمن احتجاز هيدروليكي من 20–30 يومًا للحمأة البلدية التقليدية، وإنتاج غاز حيوي من 0.5–0.6 م³ لكل كيلوغرام من المواد الصلبة المتطايرة المضافة مع نحو 60 بالمئة ميثان، ونظام تحريك يمنع تكوّن طبقة القشور وترسّب الرمل. يحتاج الغاز إلى إزالة الكبريت بجرعات FeCl₃ أو بطبقة أكسيد حديد جافة قبل وصوله إلى الغلاية أو مولد الكهرباء. يهاجم H₂S الفولاذ في المسار اللاحق للخزان، ويهاجم السطح الداخلي لسقف الخزان نفسه إذا لم يكن السقف محميًا، ولهذا ينتمي السقف وفتحة التهوية إلى نطاق العمل بدلًا من أن يكونا في حزمة منفصلة.
المواصفات الفنية
المعامل | القيمة النموذجية / النطاق | ملاحظة |
درجة حرارة الهاضم | 35–38 °م متوسط الحرارة | 50–55 °م محب للحرارة إذا توفرت الحرارة |
وقت الاحتفاظ الهيدروليكي | 20–30 يومًا | حمأة بلدية تقليدية |
إنتاج الغاز الحيوي | 0.5–0.6 م³ لكل كجم من المواد المتطايرة المضافة | التحقق مقابل توصيف الحمأة في الموقع |
ضغط الفراغ العلوي | بضعة كيلوباسكال، الغشاء الداخلي ~2–3 كيلوباسكال | جهاز تنفيس وحاجز لهب |
درجة حرارة صهر المينا | 820–930 °C | دورة صهر حراري واحدة |
سماكة طبقة المينا | 0.25–0.45 مم | اختبار شرارة 1500 فولت تيار مستمر بعد التركيب |
مقاومة المينا لدرجة الحموضة | 1–14 | خامل عبر الغطاء اللاهوائي |
خشونة السطح الداخلي | Ra < 0.8 ميكرومتر | يقاوم الأغشية الحيوية على الجدران المستقرة |
عرض اللوحة | حوالي 1.2 م | يُشحن مسطحاً، تجميع معياري مثبت بمسامير |
درجة المسامير | مسامير من الدرجة 8.8 | وصلة مثبطة للتآكل |
حالة حمل السقف | ADM 2015 / ASCE 7-10 | الرياح والثلوج للموقع |
عمر التصميم | 30 سنة على الأقل | تحت خدمة مياه الصرف الصحي المحددة |
التشغيل والتفتيش الذي يحمي الأصل
يُعدّ تشغيل الخزان المثبّت بالبراغي سلسلة قصيرة إذا ما خُطط له جيدًا: فحص استقرار حلقة الارتكاز واستدارة الحلقة الأولى، وإحكام ربط البراغي إلى القيمة المحددة، وفحص مقعد الحشية عند كل وصلة رأسية وأفقية، واختبار شرارة للمينا المُجمّع عند 1500 فولت تيار مستمر، ثم الملء وفحص سلوك مستوى السائل. البندان الأكثر إغفالًا هما إعادة إحكام الربط بعد الملء الأول، حين تستقر الحشية على مقعدها، وفحص عزم الربط لبراغي حافة السقف بعد أول حدث رياح. كلاهما تمرين يستغرق نصف يوم ويقي من الرشح الموسمي الذي اعتادت أطقم الصيانة البلدية أن تلقي باللوم فيه على قدم الخزان.
يكون الفحص التشغيلي بعد ذلك خفيفًا: الطلاء الخارجي ورؤوس البراغي، والحشية عند فتحة الدخول وعند أي وصلة مفتوحة، وفتحة التهوية وخط الغاز المتصل بها، وجهاز قياس المستوى، ومنطقة الترسيب التي ينبغي غسلها وفق جدول زمني محدد. وحيثما كان في المنشأة هاضم لاهوائي، يُضاف إلى الجولة السنوية نفسها مسح غشاء السقف، وفحص نقطة ضبط تصريف الضغط، وفحص مانع اللهب في خط الغاز.
حالة مشروع
المشروع | الموقع | المنتج | السعة | النطاق |
خزانات مياه الصرف الصحي البلدية، 10 وحدات | الصين، سيتشوان | خزانات GFS | الإجمالي 17,420 م³ | التوريد والتركيب في الموقع |
خزانات مياه الصرف الصحي الصناعية، 27 وحدة | الصين، شينجيانغ | خزانات GFS | الإجمالي 30,469 م³ | التوريد والإشراف |
خزانات مياه الصرف الصحي لمصنع الجعة | الصين، سيتشوان | خزانات GFS | 14,655 م³ | توريد الخزان المثبت بالبراغي والسقف |
القسم اللاهوائي لمياه الصرف الصحي لمعالجة الفاصولياء | الصين، خبي | خزانات هاضم GFS | قسم العملية اللاهوائية | توريد الخزانات مع تكامل العمليات |
قدرة Center Enamel الهندسية
مركز المينا (شركة شيجياتشوانغ تشنغتشونغ للتكنولوجيا المحدودة) تصمم وتصنع صهاريج تخزين مثبتة بمسامير منذ عام 2008. بصفتها أول شركة مصنعة لصهاريج الفولاذ المكسو بالزجاج (GFS) في الصين، تمتلك الشركة ما يقرب من 200 براءة اختراع متعلقة بالمينا، وتنتج حوالي 300,000 لوح فولاذي مطلي بالمينا سنويًا، وأكملت أكثر من 30,000 مشروع مركب وتورد صهاريجها إلى أكثر من 100 دولة. تمت إضافة قاعدة الإنتاج الجديدة التي تبلغ مساحتها 150,000 متر مربع لرفع الطاقة الإنتاجية، ويتم توريد الصهاريج الفردية بسعة تصل إلى 60,000 متر مكعب. تتم عمليات التصنيع وفقًا لمعايير ISO 9001 وISO 45001، مع شهادات المنتجات بما في ذلك 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 للخدمة البلدية، يغطي هذا كل واجب في القائمة من مورد واحد: المعادلة، والترسيب، وحفظ الحمأة، والهضم اللاهوائي، مع تسليم سقف الهاضم والغشاء وحدود التخفيف مع الهيكل بدلاً من تركيبها لاحقاً.
الأسئلة الشائعة
س1: هل يمكن لخزان GFS واحد أن يخدم عدة واجبات في محطة؟
ج1: يستحق النظر فقط حيث تكون الكيمياء متطابقة ويمكن للأحجام مشاركة التحكم في المستوى. تختلف المعادلة والهضم والتخزين النهائي بما يكفي بحيث تكون الخزانات المنفصلة عادةً الإجابة الهندسية الأفضل.
س2: لماذا يعتبر المينا أفضل من الطلاء للهاضم؟
A2: لأن طبقة الحمأة تصبح لاهوائية وحمضية والمينا خامل عبر نطاق الأس الهيدروجيني 1–14. يزيل هذا تآكل البطانة كوضع فشل ويترك الحشية والمسامير والسقف كعناصر صيانة.
Q3: هل الهاضم وعاء ضغط؟
A3: لا. إنه خزان شبه جوي بسقف مرن يحمل بضعة كيلوباسكال. حدود الضغط هي غشاء السقف وجهاز التنفيس وحاجز اللهب على خط الغاز.
Q4: كيف تحدد حجم الهاضم؟
A4: من معدل تحميل المواد الصلبة المتطايرة وزمن الاحتفاظ المطلوب: 35–38 °C محب للحرارة المتوسطة مع احتفاظ 20–30 يومًا هو النطاق القياسي لحمأة البلديات، مما يعطي الحجم العامل، ثم إضافة مساحة حرة للزبد ومساحة الغاز.
Q5: كم من الغاز يجب أن ينتج الهاضم؟
A5: خطط لإنتاج 0.5–0.6 م³ من الغاز الحيوي لكل كيلوغرام من المواد الصلبة المتطايرة المضافة، مع حوالي 60 بالمائة من الميثان، وأكد ذلك باختبار مختبري على حمأة الموقع بدلاً من رقم من الأدبيات.
س6: ما هو الفاصل الزمني للتفتيش على خزان GFS البلدي؟
ج6: فحص عزم الدوران والحشية عند التشغيل وبعد الملء الأول، ومراجعة سنوية للجزء الخارجي والسقف، وفحص الوصلات كلما تم فتح لوحة، وإعادة اختبار الشرر بعد أي استبدال للوحة.
س7: هل يمكن للمنشأة إضافة سعة لاحقًا؟
A7: نعم. يمكن رفع الخزانات المثبتة بالبراغي بإضافة ألواح إضافية أو ربطها بوحدة جديدة، كما أن تحديد العارضة الحلقية للحالة الأكبر أثناء الأعمال الأولى يعد تأمينًا منخفض التكلفة.
يؤدي مخطط خزان معالجة مياه الصرف الصحي البلدية أداءً جيداً عندما يتم تحديد حجم كل وظيفة وفقاً لعمليتها الخاصة ويتم تحديد الغلاف والسقف والفتحة معاً. يوفر الفولاذ المكسو بالزجاج حلاً لمشكلة التآكل عبر وظائف المعادلة والترسيب والحماة والهضم، ويحافظ الشكل المربوط بالبراغي على استمرار تشغيل المنشأة أثناء تركيب الخزان. احصل على وقت الاحتفاظ وحدود الغاز وجدول الفحص بشكل صحيح عند الترسية وسيتجاوز الخزان مدة التصريح الذي دفع المشروع.
أرسل لنا منحنى التدفق، وإنتاج الحمأة، ومسار الهضم والمخطط، وسنعيد لك تحجيمًا حسب كل مهمة، وقائمة الخزانات، وحزمة الملف الفني.
تحدث إلى مهندس
سنراجع تدفقات أعمالك وبيانات الحمأة قبل التوصية بقائمة الخزانات. شارك تدفق التصميم، وذروة الطقس الرطب، والمواد الصلبة المتطايرة وما إذا كان الهضم ضمن النطاق، وستحصل على تحجيم مكتوب، ومقترح التبطين والسقف، والرسومات للمراجعة. الهندسة أولاً، دون ضغط للشراء.
واتساب