خزانات تخزين مياه الصرف الصحي: الأنواع والمواد والاختيار لمحطات المعالجة
تم إنشاؤها 09.04
خزانات تخزين مياه الصرف: الأنواع والمواد والاختيار لمحطات المعالجة
خزانات تخزين مياه الصرف الصحي هي أوعية ضغط جوي يتم تحديد عمرها الخدمي بواسطة البطانة، وليس الغلاف. في خزان الفولاذ المدمج بالزجاج، يتم دمج طبقة المينا عند 820–930 °ميكرومتر بسماكة 0.25–0.45 مم، ويُختبر بالشرر عند 1500 فولت تيار مستمر ويتحمل درجة حموضة من 1 إلى 14، مما يغطي مياه الصرف الصحي العادمة والحمضية والقلوية. الإيبوكسي المدمج بالحرارة بسماكة 180–280 ميكرومتر يناسب الكيمياء العدوانية أو المتناوبة، والفولاذ المقاوم للصدأ 316L يناسب الخدمة عالية الكلوريد. ثم يحدد تصميم الحجم والغطاء والوصلة عبء الصيانة.
يُطلب عادةً من مهندس المصنع الذي يحدد حوض معادلة جديد أن يبقيه بسيطًا، وهنا تبدأ المشكلة، لأن خزان تخزين مياه الصرف الصحي ليس بسيطًا على الإطلاق: يتغير تركيب السائل ساعة بعد ساعة، وتتناوب المساحة الغازية بين كبريتيد الهيدروجين والهواء الرطب، كما يقع الخزان نفسه في أقسى مناخ دقيق في الموقع. يجب أن تجيب المواصفات على أربعة أسئلة في آن واحد — ما الذي ستتحمله البطانة، وما القطر والارتفاع اللذان يناسبان قطعة الأرض، وما الغطاء الذي يغلق الخزان، وكيف سيتم فحص الخزان بعد امتلائه بالسائل الكريه. إن إتقان هذه الأمور في وثيقة المناقصة أثمن من أي تمرين لهندسة القيمة لاحقًا.
اختيار البطانة: المينا، الإيبوكسي، الجلفنة والفولاذ المقاوم للصدأ
البطانة تحدد الغلاف الكيميائي للخزان، ومنها يُشتق الهيكل. الفولاذ المكسو بالزجاج يحمل طبقة مينا منصهرة على الفولاذ عند 820–930 °م، بسماكة 0.25–0.45 مم، ومصنّف فوق 3,450 نيوتن/سم²، ومُختبر بالشرر عند 1500 فولت تيار مستمر، وأملس عند Ra أقل من 0.8 ميكرومتر، ومصنّف عبر نطاق pH 1–14؛ وهذا هو الجواب العام لمياه الصرف الصحي البلدية والصناعية، بما في ذلك معادلة مياه الصرف septic والنفايات السائلة اللاهوائية. الإيبوكسي المنصهر بالحرارة، المطبق كمسحوق عند 180–280 ميكرومتر والمُشار إليه بمعيار AWWA C550 مع رش الملح فوق 4000 ساعة، هو الجواب للمياه الصناعية العدوانية والتناوب الحمضي والقلوي والمواقع الساحلية. الجلفنة بالغمس الساخن وفق GB/T 13912-2020 تعمل للمياه النظيفة والمواد السائبة الجافة فقط ولا تصلح لمياه الصرف الحمضية أو التلامس مع الغذاء. الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أو 316L هو الجواب عندما يكون الكلوريد مرتفعاً بما يكفي لمهاجمة الطلاءات أو عندما تتطلب العملية سطحاً سبيكياً، ويكلف عدة أضعاف خزان GFS، لذا ينبغي استخدامه فقط حيث تتطلب المهمة ذلك حقاً.
التحجيم والهندسة لواجب مياه الصرف الصحي
وقت الاحتفاظ يحدد الحجم؛ والموقع يحدد الشكل. يتم تحديد حجم خزان المعادلة أو الاحتفاظ بناءً على نمط التدفق الداخل ووقت الاحتفاظ المطلوب — فبالنسبة للمراحل البيولوجية، تُشغَّل الهضمية اللاهوائية المتوسطة الحرارة عادةً عند 35–38 °م مع وقت احتفاظ من 20–30 يومًا — ثم يُقسَّم الحجم الناتج بين القطر والارتفاع ليلائم قطعة الأرض والارتفاع المتاح. الخزان الضحل كبير القطر يناسب المحطة التي تملك أرضًا؛ أما الخزان الأطول فيناسب المنشأة ذات البصمة الضيقة لكنه يتطلب رافعة أطول وفحصًا أطول لأحمال الرياح. ولأن الخزان الواحد يُورَّد حتى 60,000 م³، فإن معظم مهام معالجة مياه الصرف لا تحتاج إلى أوعية متعددة، لكن غالبًا ما يُختار التقسيم على مراحل للعزل والصيانة. الألواح المثبتة بالبراغي بعرض حوالي 1.2 م والوصلة ذات الحواف المثبتة بالبراغي من الدرجة 8.8 يمنحان المالك خيارًا ثانيًا: رفع الغلاف بحلقات إضافية أو إضافة خزان موازٍ لاحقًا دون لحام جديد.
الأغطية وحدود الغاز الجوي
يُعدّ غطاء خزان مياه الصرف الصحي نظامًا منخفض الضغط يتعين عليه التعامل مع الغاز والظروف الجوية والوصول في آنٍ واحد. وحيثما يُجمَّع الغاز الحيوي، يعمل الغطاء ثنائي الغشاء على تشغيل حيز الغاز عند ضغط اسمي يتراوح بين 2 و3 كيلوباسكال مع جهاز تنفيس ضغط وحاجز لهب على خط الغاز، وهو الخيار العملي مقارنة بالخزانات الكبيرة. وحيثما تمسّ الحاجة إلى سطح صلب، فإن القبة الجيوديسية المصنوعة من الألومنيوم وفق معياري AWWA D108 وAPI 650، مع أحمال الرياح والثلوج المستمدة من ADM 2015 أو ASCE 7-10، تحمل الممرات وتحمي وصلة السقف من حركة المرور. وكلاهما يعمل عند الضغط الجوي؛ فلا ينبغي أن يكون أي خزان لتخزين مياه الصرف الصحي وعاءً للضغط، وإن تحديد غطاء كحدّ ضغطي خطأ تصميمي يظهر عند أول تموّج للغاز.
المواصفات الفنية
المعامل | القيمة النموذجية / النطاق | ملاحظة |
صهر المينا | 820–930 °C | زجاج منصهر على الفولاذ، دورة واحدة |
سماكة المينا | 0.25–0.45 مم | أعلى من 3,450 نيوتن/سم² |
اختبار الشرر | 1500 فولت تيار مستمر | كشف الثقوب الدقيقة قبل الشحن |
مقاومة درجة الحموضة | 1–14 | تحمل كيميائي واسع |
خشونة السطح | Ra < 0.8 ميكرومتر | انخفاض التلوث |
طلاء FBE | 180–280 ميكرومتر | AWWA C550، رش الملح > 4000 ساعة |
الجلفنة | HDG وفقًا لـ GB/T 13912-2020 | مياه نظيفة ومواد سائبة جافة فقط |
درجة الفولاذ المقاوم للصدأ | 304 / 316L | 316L لخدمة الكلوريد والكبريت |
وصلات الجسم | مفلنجة، حشية EPDM، براغي بدرجة 8.8 | قابل لإعادة الشد |
خيار الغطاء | قبة من الألومنيوم وفق معايير AWWA D108 / API 650، أو غشاء مزدوج | الأحمال وفق ADM 2015 / ASCE 7-10 |
عمر التصميم | 30 سنة وما فوق | المينا |
تطبيق الخزان على سلسلة المعالجة
ضع الخزان حيث يكون التدفق في أقصى حالات عدم الاستقرار والكيمياء في أشد حالات العدوانية. خزان تخزين مباشرة أمام مرحلة بيولوجية يشتري الاستقرار للمصنع بأكمله؛ وخزان أمام وحدة استرداد أو معادلة يلتقط الجرعة الأكالة قبل أن تصل إلى المعدات التي لا يمكن استبدالها بتكلفة زهيدة. في كلتا الحالتين، التفاصيل التي تهم في الميدان هي نفسها: داخل أملس بسطح مينا ناعم، ومخرج سفلي كامل التجويف بحيث يمكن تفريغ الخزان وضخه للصيانة، وفتحة دخول بوجه حشية سليم، وتخطيط اختراقات الغطاء يحافظ على دخول كل كابل وقناة وأنبوب عبر جلبة محكمة الإغلاق بدلاً من المرور فوق درز مبرشم. تلك التفاصيل الخمسة تحدد ما إذا كان الخزان مهمة عشر دقائق أم توقفاً عشر أيام عند أول فحص.
حالة المشروع
المشروع | الموقع | المنتج | السعة | النطاق |
خزانات مياه الصرف الصناعي، 27 وحدة | شينجيانغ، الصين | خزانات GFS | إجمالي 30,469 م³ | توريد والإشراف على البناء |
خزانات الصرف الصحي البلدية، 10 وحدات | سيتشوان، الصين | خزانات GFS | إجمالي 17,420 م³ | توريد والإشراف على البناء |
خزان مياه صرف صحي كيميائية كبير القطر | تشجيانغ، الصين | خزان GFS | 11,613 م³ | توريد وإشراف على الإنشاء |
قدرة مركز إنتاج المينا 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، وقد أكملت 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 صهاريج فردية 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.
لتخزين مياه الصرف الصحي، وهذا يترجم إلى مصنع واحد يمكنه توريد خزان المينا، أو الخزان المطلي بالإيبوكسي، أو الخزان المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ، مع الغطاء والحشية والفوهة وحزمة الفحص المحددة كنطاق واحد متسق.
الأسئلة الشائعة
س1: ما هو النوع الأكثر شيوعًا لخزان تخزين مياه الصرف الصحي؟
ج1: خزان فولاذي مثبت بمسامير ومبطن بالزجاج المنصهر لمياه الصرف الصحي البلدية ومعظم الصناعية، لأن بطانة المينا تتعامل مع نطاق الأس الهيدروجيني ويمكن إعادة شد الوصلات المثبتة بمسامير أثناء التوقف. تتبع الخزانات المطلية بالإيبوكسي والفولاذ المقاوم للصدأ الملحومة حيث تشير الكيمياء أو متطلبات المدينة إلى ذلك.
س2: كيف أحدد حجم خزان تخزين مياه الصرف الصحي؟
A2: ابدأ من متطلبات وقت الاحتفاظ لمرحلة العملية — عادةً ما تستغرق المرحلة اللاهوائية 20–30 يومًا عند 35–38 °م، ويُحدَّد حجم خزان المعادلة بناءً على تقلبات التدفق الوارد مع هامش أمان — ثم قسّم الحجم بين القطر والارتفاع ليلائم قطعة الأرض والرافعة.
س3: هل يمكن تكبير خزان مياه الصرف الصحي لاحقًا؟
ج3: يمكن ذلك في الخزان المثبت بالبراغي. تضيف الحلقات الإضافية ارتفاعًا للجسم، وتوسّع الألواح الإضافية مساحة القاعدة، أو يعمل خزان ثانٍ بالتوازي، وكل ذلك دون الحاجة إلى الاستبدال الإنشائي الكامل الذي يتطلبه الخزان الملحوم.
س4: كيف ينبغي إغلاق خزان مياه الصرف الصحي؟
A4: مع غطاء مطابق للهدف. غطاء بغشاءين مزود بجهاز تنفيس ضغط وحاجز لهب إذا تم جمع الغاز الحيوي؛ قبة من الألومنيوم وفق AWWA D108 وAPI 650 إذا كانت هناك حاجة إلى سطح صلب قابل للسير؛ هيكل مفتوح مع مأوى إذا كان الغرض الوحيد هو الحماية من الأحوال الجوية.
Q5: ما هو اختبار القبول على خزان مياه صرف صحي جديد؟
A5: يتم اختبار ألواح المينا بشرارة كهربائية عند 1500 فولت تيار مستمر قبل الشحن، ويتم ربط الوصلات المثبتة بمسامير وفحص الحشوات، ويتم ملء الخزان المجمع وفحصه بحثًا عن التسرب عند مستوى التشغيل، مع إعادة الربط بعد الملء الأول.
Q6: هل الفولاذ المقاوم للصدأ يستحق العناء لمياه الصرف الصحي؟
A6: فقط لخدمة عالية الكلوريد أو عالية النقاء أو عالية المعايير في الأغذية والأدوية، حيث تكون الحاجة إلى حاجز السبيكة حقيقية. بالنسبة لمعظم مياه الصرف الصحي البلدية والصناعية، توفر البطانة المينا أو الإيبوكسي نفس الخدمة بجزء بسيط من تكلفة المواد.
خزان تخزين مياه الصرف الصحي هو مشكلة تبطين ترتدي ثياب وعاء. حدّد المينا أو الإيبوكسي أو السبيكة وفقاً للكيمياء المقاسة، وأبعِد أبعاد الخزان بناءً على متطلبات الاحتجاز وقطعة الأرض، وأغلقه بغطاء مصمم للغازات والطقس عند الضغط الجوي، واكتب فترة إعادة الشد والفحص في دليل التشغيل. أرسل التحليل والتدفق وأحمال الموقع إلى مهندس وستحصل على توصية بنوع الخزان مع نطاق الوصلة والغطاء واختبار القبول مرفقاً.
تحدث إلى مهندس
أرسل تحليل مياه الصرف بما في ذلك نطاق الأس الهيدروجيني والكلوريدات، ودرجة الحرارة، ومدة الاحتجاز المطلوبة والسعة، وأبعاد قطعة الأرض وحد الارتفاع، وما إذا كان ينطبق التحكم في الغاز الحيوي أو الروائح، وبيانات الرياح والثلوج للموقع. سنعيد توصية بنوع الخزان مع تحديد السعة والغطاء ومتطلبات الوصلات والاختبار بالإضافة إلى حزمة الرسومات والمواصفات لملفك.
واتساب