راهکارهای تصفیه یکپارچه سیستم‌های مخزن زلال‌سازی GFS برای جداسازی جامد از مایع
ساخته شده در 03.06
راه‌حل‌های یکپارچه تصفیه سیستم‌های مخزن زلال‌سازی GFS برای جداسازی مایع از جامد
یک مخزن ته‌نشینی جامدات را از مایع توسط گرانش جدا می‌کند و عملکرد آن توسط نرخ سرریز سطحی تعیین می‌شود، نه توسط ضخامت دیواره. بارگذاری سطحی بین 0.5 تا 2.0 مترمکعب بر مترمربع در روز، محدوده برنامه‌ریزی برای بیشتر ته‌نشینی‌های شهری و صنعتی است که بر اساس سرعت ته‌نشینی جامدات و کیفیت پساب مورد نیاز تنظیم می‌شود. هنگامی که این محاسبه به یک ردپای بزرگ اشاره می‌کند، مخزن پیچ‌ومهره‌ای فولادی با پوشش شیشه‌ای ذوب‌شده راهی عملی برای ساخت آن است: پوشش مینا در برابر شرایط بی‌هوازی و اسیدی که در لایه لجن ایجاد می‌شود مقاومت می‌کند، و پانل‌های پیچ‌ومهره‌ای می‌توانند به‌صورت یک مخزن کامل همراه با خراشنده، قیف و سقف تحویل داده شوند. دو تصمیم طراحی که تعیین می‌کند آیا مخزن کار می‌کند یا نه، مکانیزم جمع‌آوری لجن و نرخ تخلیه لایه لجن است.
مقدمه
کارخانه در حال حاضر حول حوض زلال‌سازی ساخته شده است. لوله‌کشی انجام شده، اتاق دمنده بتن‌ریزی شده و مهندس فرآیند پیش از بسته شدن محدوده عمرانی به حجم مخزن و زمان ماند نیاز دارد. آنچه این کار را دشوار می‌کند این است که حوض زلال‌سازی یک مخزن ذخیره با ورودی آرام نیست: بلکه یک دستگاه جداسازی ثقلی است که در آن زمان ماند، انرژی ورودی و عمق لایه لجن باید همگی با هم درست باشند و دیواره مخزن باید ناحیه لجنی را تحمل کند که بی‌هوازی می‌شود، بو می‌دهد و خورنده است. این مقاله محاسبه جداسازی، مکانیزم‌های جمع‌آوری و نحوه مشخص‌کردن یک حوض زلال‌سازی شیشه-فولاد ذوبی را پوشش می‌دهد تا مخزن و فرآیند به‌عنوان یک سیستم واحد عمل کنند. آنچه کارخانه در واقع تحت عنوان راهکارهای تصفیه یکپارچه خریداری می‌کند، سیستم‌های مخزن زلال‌سازی GFS برای جداسازی مایع-جامد است که به‌صورت یک خط واحد با هدر ورودی مشترک و یک خروجی لجن مشخص می‌شوند، نه یک مخزن که بر اساس نقشه خریداری شده باشد.
چه چیزی واقعاً جامدات را جدا می‌کند
شفاف‌سازی توسط نرخ سرریز سطحی کنترل می‌شود و بقیه موارد جزئیات هستند. بیان طراحی ساده است: بارگذاری سطحی بر حسب متر مکعب بر متر مربع در روز برابر است با دبی تقسیم بر مساحت پلان. بیشتر وظایف شفاف‌سازی اولیه شهری و بسیاری از وظایف یکسان‌سازی صنعتی در محدوده ۰٫۵ تا ۲٫۰ متر مکعب بر متر مربع در روز قرار می‌گیرند، که رقم دقیق آن توسط سرعت ته‌نشینی ذرات و کیفیت پسابی که تصفیه‌خانه مجاز به تولید آن است تعیین می‌شود. پس از انتخاب بارگذاری سطحی مورد نیاز، مساحت پلان از دبی طراحی به دست می‌آید و قطر از مساحت. یک دبی ۲٬۰۰۰ متر مکعب بر ساعت با بارگذاری ۱٫۲ متر مکعب بر متر مربع در روز تقریباً به ۱٬۴۰۰ متر مربع مساحت پلان نیاز دارد، که قطری نزدیک به ۴۲ متر است، که دقیقاً همان اندازه‌ای است که در آن یک سیستم پنل پیچ‌ومهره‌ای شروع به منطقی‌تر بودن نسبت به حوضچه بتنی درجا می‌کند. در آن اندازه، سیستم‌های مخزن شفاف‌سازی GFS راه‌حل‌های تصفیه یکپارچه برای جداسازی مایع-جامد معمولاً ارزان‌تر از یک حوضچه ریخته‌گری‌شده برپا می‌شوند، زیرا پنل‌ها به صورت تخت می‌رسند و کارهای عمرانی به یک تیر حلقه‌ای کاهش می‌یابد.
دو اصلاح بر آن عدد اعمال می‌شود. نخستین مورد ناحیه ورودی است: یک ورودی با جای‌گذاری نامناسب، اتصال کوتاهی ایجاد می‌کند که ناحیه ته‌نشینی مؤثر را از بین می‌برد، بنابراین چاه ورودی و بافل باید با همان دقتی که برای مخزن به کار می‌رود، اندازه‌گذاری شوند. دومین مورد لایه لجن است: یک زلال‌ساز که لایه لجن خود را بیش از حد سریع تخلیه می‌کند، توانایی جذب ذرات را از دست می‌دهد، و یکی که بیش از حد کند تخلیه می‌کند، اجازه می‌دهد لایه لجن بی‌هوازی شده و به ناحیه ته‌نشینی بالا بیاید. پاسخ عملی، یک خراشنده با سرعت متغیر است که سرعت حرکت آن با عمق لایه لجن اندازه‌گیری‌شده در مخروط هماهنگ شده باشد. هنگامی که به عنوان بخشی از کارها مشخص می‌شود، سیستم‌های مخزن زلال‌سازی GFS با راهکارهای تصفیه یکپارچه برای جداسازی مایع از جامد، تنها زمانی ارزش خرید دارند که سرعت خراشنده، عمق لایه لجن و نرخ تخلیه با هم تنظیم شوند.
ساخت مخزن برای وظیفه زلال‌سازی
پوسته مخزن باید از ناحیه لجن عبور کند، که ناسازگارترین بخش هر تصفیه‌خانه است. در زیر ناحیه ته‌نشینی، لایه‌ای از جامدات آلی قرار دارد که بی‌هوازی می‌شود، pH را به‌طور موضعی کاهش می‌دهد و سولفید تولید می‌کند. فولاد کربنی رنگ‌شده در آن ناحیه در عرض چند سال در خط مایع دچار خرابی می‌شود. پانل‌های فولادی با شیشه ذوب‌شده این مشکل را به شکل دیگری حل می‌کنند: لعاب در دمای ۸۲۰ تا ۹۳۰ درجه سانتی‌گراد به‌صورت لایه‌ای به ضخامت ۰٫۲۵ تا ۰٫۴۵ میلی‌متر به فولاد ذوب می‌شود، در محدوده pH ۱ تا ۱۴ خنثی است و سطحی با زبری کمتر از Ra ۰٫۸ میکرومتر دارد. آنگاه حالت‌های خرابی که اهمیت دارند، جدایش لایه‌ای و حفره سوزنی می‌شوند که موارد کنترل تولید هستند نه موارد تعمیر میدانی، و پس از مونتاژ توسط آزمون جرقه DC با ولتاژ ۱۵۰۰ ولت شناسایی می‌شوند.
هندسه از سازوکار تبعیت می‌کند. یک زلال‌ساز دایره‌ای با چاهک تغذیه مرکزی و پاروی شعاعی یا پلی به سمت کف مخروطی مرکزی، آرایش استاندارد برای یک واحد تک‌مخزنی است. زلال‌سازهای مربعی یا مستطیلی پیچ‌ومهره‌ای ممکن‌اند اما سطح تصفیه را هدر می‌دهند و پارو را پیچیده می‌کنند. کف قیفی‌شکل ناحیه لجن فشرده‌ای با برداشت بالای جامدات فراهم می‌کند، برای پوسته GFS مناسب است زیرا قیف را می‌توان از همان پانل‌ها با پروفیل تغییر‌یافته ساخت، و در برابر حفاری عمیق‌تر معاوضه می‌شود. کف صاف با پارو و خروجی جانبی کم‌عمق‌تر است اما حجم لایه بزرگ‌تری را نگه می‌دارد که به قیمت عملکرد گرفتن، به عنوان بافر عمل می‌کند.
اسکراپر، درایو و محدوده مکانیکی
بسته مکانیکی تعیین می‌کند که آیا مخزن یک زلال‌ساز است یا نگهدارنده گل و لای. یک تیغه‌خراش پل‌دار با محرک مرکزی به‌آرامی حرکت می‌کند، معمولاً با سرعتی که لجن جمع‌آوری‌شده را بدون معلق‌سازی مجدد به سمت قیف مرکزی هدایت می‌کند؛ تیغه‌خراش با محرک محیطی دور دیواره مخزن حرکت می‌کند و برای قطرهای بزرگ مناسب است، جایی که پل مرکزی به سازه بیش‌ازحد نیاز پیدا می‌کند. انتخاب محرک، حفاظت از یاتاقان در برابر سولفید هیدروژن، و طراحی تیغه‌خراش که از شیار انداختن در لایه لجن جلوگیری می‌کند، سه موردی هستند که باید با دقت مشخص شوند. روی یک مخزن GFS پیچ‌ومهره‌ای، پل می‌تواند یک سازه فولادی ساخته‌شده باشد که به صورت قطعات تحویل داده شده و در محل با پیچ‌ومهره مونتاژ می‌شود، که از جوشکاری در محل و عملیات حرارتی که یک زلال‌ساز ریخته‌شده در جا یا جوش‌شده نیاز دارد، اجتناب می‌کند.
تخلیه گاز دومین موضوع مکانیکی است. فضای بالای سر یک زلال‌کننده، سولفید هیدروژن و متان را از لایه پوششی حمل می‌کند، بنابراین سقف و دریچه تخلیه باید به عنوان یک مورد خوردگی و ایمنی مدیریت شوند نه یک امر فرعی. لعاب سمت مایع را مدیریت می‌کند؛ فولاد سقف، دودکش تخلیه و محرک پاروی رسوب‌بر نیاز به پوشش یا انتخاب مواد برای فضای گازی دارند. جایی که فضای بالای سر محصور است، سقفی با گزینه غشای گازبند و شیرهای اطمینان فشار و خلأ پاسخ معمول است، و دریچه تخلیه باید برای تولید گاز لایه پوششی در بار اوج، اندازه‌گذاری شود.
مشخصات فنی
پارامتر | مقدار / محدوده معمول | یادداشت |
نرخ سرریز سطحی | ۰.۵–۲.۰ مترمکعب بر مترمربع در روز | باند برنامه‌ریزی برای اکثر زلال‌سازها |
دبی طراحی، مثال | ۲,۰۰۰ مترمکعب بر ساعت | مساحت سطح افقی را تعیین می‌کند و بنابراین قطر را |
مساحت طرح، مورد نمونه | حدود ۱٬۴۰۰ متر مربع | جریان تقسیم بر بار سطحی |
زمان ماند | معمولاً چند ساعت | بررسی در برابر جذب مورد نیاز |
عمق لایه لجن | کنترل شده توسط نرخ تخلیه | تخلیه سریع‌تر برای افزایش جذب، کندتر برای بافر کردن |
دمای ذوب مینا | ۸۲۰–۹۳۰ درجه سانتی‌گراد | شیشه ذوب شده به فولاد در یک چرخه |
ضخامت لایه مینا | ۰٫۲۵–۰٫۴۵ میلی‌متر | تست جرقه ۱۵۰۰ ولت DC پس از مونتاژ |
مقاومت pH مینا | ۱–۱۴ | بی‌اثر در سراسر ناحیه بستر بی‌هوازی |
زبری سطح داخلی | Ra < 0.8 میکرومتر | رسوب روی دیواره را کاهش می‌دهد |
عرض پنل | حدود ۱.۲ متر | سیستم پنلی مدولار پیچ‌شده |
درجه پیچ | پیچ‌های گرید ۸.۸ | اتصال بازدارنده خوردگی |
عمر طراحی | حداقل ۳۰ سال | تحت سرویس شیمیایی مشخص‌شده |
ادغام زلال‌سازها در یک راه‌حل تصفیه یکپارچه
یک راهکار تصفیه یکپارچه تنها زمانی قابل اعتماد است که زلال‌ساز با همسایگان بالادستی و پایین‌دستی خود به‌طور هماهنگ طراحی شده باشد، نه اینکه به‌صورت مستقل طراحی و سپس متصل شود. مخزن یکسان‌سازی پیش از آن، جریان را تعدیل می‌کند تا از زلال‌ساز خواسته نشود موجی را که قادر به ته‌نشین کردن آن نیست بپذیرد. مرحله زیستی پیش از آن، بار جامدات را تثبیت می‌کند. غلیظ‌کننده یا واحد غلیظ‌سازی پس از آن، غلظت تخلیه لجن را تعیین می‌کند، و هاضم یا راکتور بی‌هوازی پس از آن، لجن تخلیه‌شده را دریافت می‌کند. در یک سایت صنعتی که لجن به هضم بی‌هوازی می‌رود، غلظت خروجی زلال‌ساز زمان ماند هاضم را تعیین می‌کند، که به‌نوبه خود حجم هاضم را مشخص می‌کند.
برای یک مسیر بی‌هوازی، باند عملیاتی مزوفیلیک در دمای ۳۵ تا ۳۸ درجه سانتی‌گراد با زمان ماند هیدرولیکی ۲۰ تا ۳۰ روز برای لجن شهری متعارف، و بازده بیوگاز ۰٫۵ تا ۰٫۶ متر مکعب به ازای هر کیلوگرم مواد جامد فرار افزوده‌شده است. این زنجیره دلیل آن است که ما کل قطار تصفیه را درخواست می‌کنیم، نه فقط مخزن را: زلال‌سازي که ۴ درصد مواد جامد را به هاضم می‌فرستد ماشینی متفاوت از آن است که ۲ درصد را می‌فرستد. هنگامی که یک پروژه در یک کلاس خدماتی قرار می‌گیرد که هیچ تحویل قابل مقایسه مستقیمی در پرونده ندارد، ما آنچه را که در وظایف همجوار برای فاضلاب شهری و صنعتی تحویل داده می‌شود توصیف می‌کنیم، با محدوده ظرفیت تأییدشده توسط مشخصات پروژه، به جای اشاره به یک سایت خاص در گذشته.
مطالعه موردی
پروژه | موقعیت | محصول | ظرفیت | محدوده |
مخزن آب با قطر بزرگ | نامیبیا | مخزن GFS | ۴۴,۹۰۰ مترمکعب | تأمین و نظارت |
مخازن آب آتش‌نشانی، دو واحد | چین، سیچوان | مخازن GFS | ۸٬۹۳۰ متر مکعب | φ۱۹٫۸۷ × ۱۴٫۴ متر هر یک، تأمین |
مخازن فاضلاب شهری، ۱۰ واحد | چین، سیچوان | مخازن GFS | مجموع ۱۷٬۴۲۰ متر مکعب | تأمین و مونتاژ در محل |
مخازن فاضلاب صنعتی، ۲۷ واحد | چین، سین‌کیانگ | مخازن GFS | ۳۰,۴۶۹ متر مکعب مجموع | تأمین و نظارت |
قابلیت مهندسی Center Enamel
سنتر انامل (شرکت فناوری شوجیاژوانگ ژنگژونگ) از سال ۲۰۰۸ مخازن ذخیره‌سازی پیچ‌ومهره‌ای را طراحی و تولید کرده است. این شرکت به عنوان اولین تولیدکننده مخازن فولادی با پوشش شیشه‌ای ذوب‌شده (GFS) در چین، نزدیک به ۲۰۰ اختراع مرتبط با انامل دارد، سالانه حدود ۳۰۰,۰۰۰ ورق فولادی پوشش‌داده‌شده با انامل تولید می‌کند، بیش از ۳۰,۰۰۰ پروژه نصب‌شده را تکمیل کرده و مخازن خود را به بیش از ۱۰۰ کشور عرضه می‌کند. پایگاه تولید جدید به مساحت ۱۵۰,۰۰۰ متر مربع برای افزایش ظرفیت تولید اضافه شده است و مخازن تک‌واحدی تا ظرفیت ۶۰,۰۰۰ متر مکعب عرضه می‌شوند. تولید تحت استانداردهای ISO 9001 و ISO 45001 انجام می‌شود، با گواهینامه‌های محصول شامل NSF/ANSI 61، WRAS، FDA، LFGB، CE (EN 1090)، ISO 28765، FM، BSCI و EUROCODE، و طراحی با ارجاع به AWWA D103-09، AWWA C550 و NFPA در مواردی که کاربرد آن را ایجاب کند.
برای شفاف‌سازی و جداسازی مایع-جامد، این فراتر از پوسته تا پل جمع‌آوری لجن، قیف، سقف و دریچه تهویه با اندازه مناسب برای گاز بستر، و رابط به یک خط هضم بی‌هوازی که غلظت کشیده‌شده حجم راکتور را تعیین می‌کند، گسترش می‌یابد.
سوالات متداول
س۱: چگونه یک زلال‌ساز را به جای یک مخزن ذخیره‌سازی اندازه‌گیری می‌کنید؟
A1: بر اساس نرخ سرریز سطحی، نه فقط بر اساس زمان ماند. دبی طراحی را بر بار سطحی مورد نیاز تقسیم کنید تا مساحت پلان به دست آید، قطر را از آن مساحت بگیرید، سپس چاه ورودی، سازه خراشنده و ارتفاع آزاد را به ارتفاع پوسته اضافه کنید.
س۲: آیا مخزن فولادی با پوشش شیشه‌ای پیچ‌شده می‌تواند با کف مخروطی ساخته شود؟
پاسخ۲: بله. قیف از همان سیستم پنلی با پروفیل تغییر یافته ساخته می‌شود و الگوی اتصال پیچ‌شده باعث می‌شود مخروط به‌جای جوشکاری در محل، یک مجموعه کنترل‌شده در کارخانه باشد. در عوض، حفاری عمیق‌تر لازم است.
س۳: چه چیزی باعث می‌شود یک زلال‌ساز پس از راه‌اندازی، راندمان جداسازی خود را از دست بدهد؟
پاسخ۳: معمولاً پوشش لجن به ناحیه ته‌نشینی به دلیل تجمع بیش از حد عمیق، یا سرعت پاروی لجن‌روب که باعث معلق شدن مجدد لایه لجن می‌شود. هر دو تنظیمات عملیاتی هستند؛ پاسخ طراحی، لجن‌روبی با سرعت متغیر همراه با اندازه‌گیری عمق لایه لجن در مخروط است.
س۴: آیا پوشش لعابی در یک زلال‌ساز کمک می‌کند؟
A4: بله. لایه لجن بی‌هوازی و اسیدی می‌شود و مینا در محدوده pH ۱ تا ۱۴ بی‌اثر است. این امر خوردگی پوشش داخلی را به عنوان یک حالت خرابی حذف می‌کند و محدوده مکانیکی، پوشش خارجی و اتصالات پیچ‌شده را به عنوان اقلام بازرسی باقی می‌گذارد.
Q5: آیا سقف زلال‌ساز باید آب‌بندی شود؟
A5: فقط در جایی که تولید گاز آن را توجیه کند، و در آن صورت با یک شیر اطمینان فشار و خلأ و یک دریچه تخلیه با اندازه مناسب برای بار اوج. یک دریچه تخلیه باز در فضای بالای خورنده هنوز به فولاد پوشش‌دار یا آلیاژی در ناحیه گاز نیاز دارد.
Q6: زلال‌ساز چگونه با یک هاضم بی‌هوازی تعامل دارد؟
A6: زلال‌ساز غلظت لجن غلیظ‌شده را تعیین می‌کند، که نرخ بارگذاری هاضم و بنابراین حجم مورد نیاز در زمان ماند مزوفیلیک ۲۰ تا ۳۰ روزه را تعیین می‌کند. تغییر در تخلیه زلال‌ساز اندازه هاضم را تغییر می‌دهد.
س۷: آیا یک زلال‌ساز را می‌توان بعداً گسترش داد؟
پ۷: روی یک پوسته پیچ‌ومهره‌ای بله، با افزودن یک واحد دوم به صورت موازی یا بالا بردن پوسته با پنل‌های اضافی. موازی پاسخ معمول است زیرا عملکرد زلال‌ساز به مساحت سطح افقی بستگی دارد، و دو برابر کردن مساحت به معنای مخزن دوم است نه مخزن بلندتر.
نتیجه‌گیری
یک سیستم مخزن زلال‌سازی زمانی عملکرد مطلوب دارد که بار سطحی، آرایش ورودی و نرخ تخلیه لجن به‌صورت یکپارچه طراحی شوند و پوسته بتواند لایه بی‌هوازی را برای دهه‌ها بدون تبدیل شدن به آیتم نگهداری، حفظ کند. پوسته‌های پیچ‌ومهره‌ای فولادی با پوشش شیشه‌ای ذوب‌شده مستقیماً نیمه دوم این الزام را برآورده می‌کنند و قالب پنل پیچ‌ومهره‌ای، تحویل زلال‌ساز با قطر بزرگ را به سایت‌هایی ممکن می‌سازد که حوضچه بتنی درجا در آن‌ها غیرعملی خواهد بود.
دبی طراحی، جامدات ورودی و خروجی، زمین موجود و مسیر لجن پایین‌دست را برای ما ارسال کنید تا محاسبه بار سطحی، قطر و ارتفاع پوسته و محدوده مکانیکی را برای بررسی بازگردانیم.
با یک مهندس صحبت کنید
جریان، بارگذاری جامدات، نمودار و آنچه برای لجن اتفاق می‌افتد را برای ما بیاورید. شما یک محاسبه ته‌نشینی، هندسه مخزن، پیشنهاد اسکراپر و قیف و بسته فایل فنی دریافت خواهید کرد. این مهندسی است که می‌توانید آن را در مقابل مشاور فرآیند خود قرار دهید، نه یک برگه فروش.
واتس‌اپ