Serbatoi per il trattamento del percolato attraverso il treno di reazione di equalizzazione
Creato il 09.03
Serbatoi di trattamento del percolato attraverso la linea di reazione di equalizzazione
I serbatoi per il trattamento del percolato svolgono diverse funzioni sullo stesso sito: stoccaggio del percolato grezzo, equalizzazione, dosaggio chimico o reazione di neutralizzazione, e stoccaggio dell'effluente trattato o del concentrato. Ogni funzione ha un tempo di residenza diverso e una chimica diversa, quindi ciascuna necessita di una propria specifica anziché di un serbatoio generico. L'acciaio rivestito di vetro è adatto alle funzioni di stoccaggio del grezzo e di equalizzazione perché lo smalto è inerte in un intervallo di pH 1–14; i recipienti di reazione che richiedono agitazione o controllo del pH devono comunque essere verificati in base al chimico e alla temperatura specifici. Gli elementi progettuali che determinano la durata in servizio sono il trattamento dello spazio di testa, l'agitazione che impedisce la sedimentazione e il materiale delle guarnizioni su ogni giunto bullonato.
Un impianto di trattamento in discarica è una catena, e i serbatoi che ne fanno parte si comportano in modo diverso. Il percolato grezzo arriva con portata e composizione variabili e deve essere contenuto. L'equalizzazione uniforma la variabilità in modo che il processo a valle riceva un alimento che possa trattare. La neutralizzazione o la precipitazione chimica avvengono in un serbatoio agitato e dosato. Poi l'effluente trattato e l'eventuale concentrato di osmosi inversa devono essere contenuti prima dello scarico o dell'evaporazione. Acquistare tutti questi come lo stesso recipiente perché sono tutti "serbatoi per percolato" è un errore comune e costoso. Questo articolo separa le funzioni, fornisce le voci di progettazione per ciascuno e spiega cosa specificare affinché la catena funzioni senza un cedimento del rivestimento al terzo anno.
Servizio per servizio: cosa fa effettivamente ciascun serbatoio
Lo stoccaggio del percolato grezzo è un problema di accumulo; l'equalizzazione è un problema di miscelazione. Il serbatoio di stoccaggio deve semplicemente coprire il divario tra la portata in arrivo e la capacità di trattamento alla peggiore velocità di generazione, con un franco sufficiente per superare un fine settimana in cui la linea di trattamento è ferma. Le sue variabili di progetto sono il volume, la disposizione dell'ingresso che eviti di disturbare i solidi sedimentati e un'indicazione di livello che il sistema di controllo dell'impianto possa vedere. Il serbatoio di equalizzazione fa qualcosa di più sottile: media la composizione in modo che la dose di neutralizzazione e il carico biologico a valle smettano di oscillare. Ciò significa un tempo di ritenzione più lungo, spesso una configurazione ben miscelata o con deflettori delicati, e un'uscita che prelevi da una zona miscelata anziché dal fondo dove si depositano i solidi.
I serbatoi di reazione e dosaggio sono quelli che richiedono la massima attenzione, perché contengono un prodotto chimico aggiuntivo che l'analisi originale del percolato non includeva. Acido o base per la correzione del pH, coagulante e polimero per la precipitazione, e ossidante per la rimozione del ferro o del colore comportano ciascuno la propria questione di compatibilità. Il rivestimento in smalto copre l'intero intervallo di pH 1–14 su entrambe le estremità, ma un ossidante forte o un acido concentrato a temperatura elevata meritano una verifica documentata dei materiali piuttosto che un'assunzione. L'agitazione in questi serbatoi non è una comodità: senza di essa, i precipitati si depositano in uno strato compatto sul fondo e il volume effettivo diminuisce.
Scelte di rivestimento e il problema dello spazio del gas
Il rischio di corrosione più grande in una vasca di percolato non è il liquido, bensì lo spazio di testa. Il percolato grezzo rilascia anidride carbonica, acido solfidrico e ammoniaca nello spazio di vapore al di sopra del livello del liquido. I rivestimenti di grado per immersione spesso si comportano male in quell'atmosfera umida e contenente solfuri, e l'acciaio nudo nella fila superiore si deteriora rapidamente. L'acciaio rivestito in vetro risolve completamente il lato liquido, e la risposta pratica per il lato gas è trattare il tetto e lo sfiato come specifiche a sé stanti: un sistema di copertura con il corretto sovraspessore di corrosione o rivestimento, uno sfiato dimensionato per la generazione di gas e, dove il tetto è un'opzione a membrana a tenuta di gas, una valvola di sicurezza per pressione e vuoto tarata su solo pochi kilopascal.
La rotta di rivestimento alternativa è l'epossidico a fusione, applicato elettrostaticamente e polimerizzato fino a formare una pellicola di 180–280 µm con oltre 4000 ore di resistenza alla nebbia salina secondo AWWA C550, che è una pellicola in polvere fusa anziché una vernice e resiste bene nelle zone di immersione e di schizzo. La zincatura a caldo non è candidata in questo caso; lo zinco non è adatto in servizio acido e ad alto contenuto di cloruri. Dove il progetto propende per un mantello in acciaio inossidabile saldato, il 316L è il grado usuale per il servizio con presenza di cloruri e le saldature in campo necessitano di esame non distruttivo prima della messa in servizio del serbatoio, ed è per questo motivo che molti progetti di percolato scelgono invece un mantello in smalto bullonato.
Agitazione, sedimentazione e i solidi sedimentabili
Una vasca di percolato senza agitazione diventa una trappola per sedimenti, e una trappola per sedimenti perde volume. I solidi del percolato grezzo si depositano nel giro di poche ore. In una vasca di stoccaggio ciò è accettabile se l'ingresso è disposto in modo che lo strato sedimentato non venga disturbato e se è presente un sistema di dragaggio o di lavaggio sul fondo. In una vasca di equalizzazione non è accettabile, perché lo scopo principale è la miscelazione mediante agitazione; la soluzione è un'agitazione delicata ad aria o meccanica dimensionata per mantenere i solidi in movimento senza disperdere il mantello nel refluo. Un chiarificatore o un'unità di flottazione ad aria disciolta a monte cambia completamente il calcolo e di solito rende le vasche a valle più piccole.
Per una via anaerobica sulla frazione sedimentata — e molti flussi di percolato hanno un contenuto di solidi irregolare che rende plausibile la digestione — la banda operativa è mesofila a 35–38 °C con un tempo di ritenzione di 20–30 giorni, e il gas è ricco di acido solfidrico. Lo smalto è inerte al solfuro nel liquido, ma le caldaie a valle e il trattamento del gas necessitano di desolforazione con dosaggio di FeCl₃ o un letto secco di ossido di ferro. Questa è una decisione di processo, non una decisione sul serbatoio, ma appartiene alla stessa riunione di progettazione perché lo spazio del gas nel serbatoio e la linea del gas sono collegati.
Specifica tecnica
Parametro | Valore tipico / Intervallo | Nota |
Temperatura di fusione dello smalto | 820–930 °C | vetro fuso su acciaio in un unico ciclo |
Spessore dello strato di smalto | 0,25–0,45 mm | Prova di scintillamento a 1500 V CC dopo l'assemblaggio |
Resistenza alla compressione dello strato di smalto | superiore a 3.450 N/cm² | nominale per lo strato di smalto |
Resistenza dello smalto al pH | 1–14 | copre percolato acido grezzo e alcalino trattato |
Rugosità della superficie interna | Ra < 0,8 µm | riduce l'adesione dei depositi sulla parete |
Vita utile di progetto | almeno 30 anni | nel servizio chimico specificato |
Larghezza pannello | circa 1,2 m | pannello bullonato, spedito piatto in cantiere |
Grado dei bulloni | bulloni di grado 8.8 | connessione inibita alla corrosione |
Guarnizione | EPDM, verificare rispetto a pH e temperatura | voce soggetta a invecchiamento nell'elenco di ispezione |
Alternativa FBE | 180–280 µm, oltre 4000 h di nebbia salina | Percorso di rivestimento AWWA C550 |
Classe di pressione | da atmosferica a bassa pressione | tetto, sfiato e valvola di sicurezza definiscono il confine |
Agitazione | meccanico o a gas, adattato alla velocità di sedimentazione | previene la perdita di volume da sedimenti |
Specificare la catena e cosa consegnare al contraente
Una specifica attuabile elenca ciascun serbatoio separatamente con il suo servizio, volume, tempo di ritenzione, requisito di agitazione, disposizione di ingresso e uscita, e l'analisi del fluido con la variazione prevista. Per ciascun serbatoio indica il rivestimento e la guarnizione, il tipo di tetto e di sfiato con l'impostazione di rilascio, la strumentazione di livello e l'accesso per l'ispezione. Specifica il protocollo di prova: la prova di scintillamento a 1500 V CC sul mantello assemblato per lo smalto, il rilevamento di difetti (holiday detection) per l'epossidico, e la prova idrostatica o di livello concordata prima della consegna. E indica il riferimento di progettazione applicabile, ovvero AWWA D103-09 o AWWA C550 per il lato acqua e rivestimento e NFPA dove si applica la gestione di fuoco o gas.
Quando un progetto si colloca in una classe di servizio senza una consegna direttamente comparabile agli atti, descriviamo ciò che viene fornito in mansioni limitrofe per acque reflue municipali e industriali, con l'intervallo di capacità verificato dalle specifiche di progetto. Questa è un'affermazione più utile di un progetto dall'aria plausibile che non è mai esistito, e dovrebbe essere trattata come tale quando si confrontano i offerenti.
Caso Progetto
Progetto | Posizione | Prodotto | Capacità | Ambito |
Serbatoi per percolato, due unità | Cina, Pechino | Serbatoi GFS | 9.682 m³ | φ16,23 × 23,4 m, fornitura e supervisione |
Serbatoio saldato per percolato | Cina, Hebei | serbatoio in acciaio saldato | servizio per percolato | fornitura e saldatura in campo |
Serbatoio per acque reflue chimiche | Cina, Zhejiang | Serbatoio GFS | 11.613 m³ | φ24,45 × 19,8 m, fornitura |
Serbatoi chimici in epossidica, 11 unità | Cina, Guangxi | serbatoi in epossidica applicata per fusione | 4.771 m³ totali | fornitura e supervisione |
Capacità ingegneristica di Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) progetta e fabbrica serbatoi di stoccaggio bullonati dal 2008. In qualità di primo produttore cinese di serbatoi in vetro-acciaio (GFS), l'azienda detiene quasi 200 brevetti relativi allo smalto, produce circa 300.000 lastre d'acciaio smaltate all'anno, ha completato oltre 30.000 progetti installati e fornisce i propri serbatoi a più di 100 paesi. Il nuovo stabilimento produttivo di 150.000 m² è stato aggiunto per aumentare la capacità produttiva, e i singoli serbatoi vengono forniti fino a 60.000 m³. La produzione opera secondo ISO 9001 e ISO 45001, con certificazioni di prodotto tra cui NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI ed EUROCODE, e progettazione riferita a AWWA D103-09, AWWA C550 e NFPA ove l'applicazione lo richieda.
Per il trattamento del percolato, l'ambito pertinente comprende i gusci di contenimento e equalizzazione in vetro-fuso-acciaio, la configurazione del tetto e dello sfiato per uno spazio di testa contenente solfuri, e l'interfaccia verso un treno di digestione anaerobica o precipitazione, dove la chimica di reazione deve essere verificata rispetto al rivestimento prima di ordinare il serbatoio.
Domande frequenti
D1: Quale servizio di percolato dovrebbe avere un serbatoio in acciaio rivestito di vetro?
R1: Stoccaggio grezzo e equalizzazione, che costituiscono la maggior parte della catena, perché lo smalto è inerte su pH 1–14. I recipienti di reazione necessitano di una verifica documentata rispetto al prodotto chimico specifico aggiunto, e lo stoccaggio di effluente trattato o concentrato rientra normalmente nello stesso ambito.
D2: Un serbatoio per percolato necessita di agitazione?
A2: In una vasca di equalizzazione sì, altrimenti la vasca diventa un chiarificatore e perde volume. In una vasca di raccolta grezza uno strato sedimentato è accettabile se l'ingresso non lo disturba e c'è uno scarico a pavimento.
D3: Come gestite l'idrogeno solforato nello spazio di testa?
A3: Trattando il tetto e lo sfiato come una specifica separata dal rivestimento: sovraspessore di corrosione o rivestimento sull'acciaio del tetto, uno sfiato dimensionato per la generazione di gas, e una membrana del tetto a tenuta di gas con una valvola di sicurezza per pressione e vuoto dove il sito richiede il contenimento.
D4: Le vasche possono essere bullonate anziché saldate?
A4: Sì, e su un sito di discarica è spesso la soluzione migliore perché i pannelli viaggiano con trasporto standard verso un appezzamento remoto, non c'è rivestimento sul campo dell'interno, e i giunti bullonati sono ispezionabili negli anni successivi.
D5: Quale materiale per guarnizioni è adatto al percolato?
R5: L'EPDM è comune per il servizio idrico e delle acque reflue, ma la guarnizione deve essere verificata rispetto al pH specifico, alla temperatura e a qualsiasi dosaggio chimico, perché la guarnizione invecchia in servizio anche dove il rivestimento non lo fa.
D6: È realistica una via anaerobica per i solidi del percolato?
R6: Dove il flusso trasporta una frazione organica digeribile, un digestore mesofilo a 35–38 °C con una ritenzione di 20–30 giorni è l'approccio standard, con desolforazione del gas prima che raggiunga qualsiasi caldaia o generatore.
D7: Cosa dovrebbe essere incluso nel programma di ispezione?
A7: Coppia dei bulloni e condizione delle guarnizioni sui giunti verticali, rivestimento esterno, aspetto dello smalto sulla linea del liquido, l'indicatore di livello, lo sfiato e una riprova con scintilla dopo qualsiasi pannello che sia stato aperto.
I serbatoi di trattamento del percolato vengono specificati correttamente solo un servizio alla volta. Trattieni, equalizza, reagisci e trattieni il prodotto, ciascuno con il proprio volume, chimica e requisito di agitazione, e con tetto, sfiato e guarnizione scelti insieme al rivestimento anziché dopo. Fai così e la catena funziona; salta questo passaggio e il primo cedimento del rivestimento sarà nel serbatoio che nessuno ha specificato in dettaglio.
Inviaci il treno di trattamento, l'analisi del percolato con la sua variazione, la portata e la ritenzione necessarie in ogni fase, e ti restituiremo una specifica serbatoio per serbatoio, la selezione del rivestimento e delle guarnizioni e il pacchetto di documentazione tecnica.
Parla con un ingegnere
Esamineremo il treno con te prima di quotare un singolo serbatoio. Condividi la portata, la chimica in ogni fase e il layout, e riceverai un elenco dei serbatoi per singola funzione, la raccomandazione dei materiali con la relativa motivazione e i disegni. Prima il contributo ingegneristico, senza alcuna pressione all'ordine.
WhatsApp