Zbiorniki do oczyszczania odcieków w ciągu reakcji wyrównawczej
Utworzono 09.03
Zbiorniki do oczyszczania odcieków w ciągu reakcji wyrównawczej
Zbiorniki do oczyszczania odcieków pełnią kilka funkcji na tym samym terenie: magazynowanie surowych odcieków, wyrównywanie, dozowanie chemikaliów lub reakcja neutralizacji oraz magazynowanie oczyszczonych ścieków lub koncentratu. Każda funkcja ma inny czas zatrzymania i inną chemię, więc każda wymaga własnej specyfikacji, a nie jednego uniwersalnego zbiornika. Zbiorniki ze stali powlekanej szkłem sprawdzają się w funkcjach magazynowania surowych odcieków i wyrównywania, ponieważ emalia jest obojętna w zakresie pH 1–14; naczynia reakcyjne wymagające mieszania lub kontroli pH należy jednak zweryfikować pod kątem konkretnych chemikaliów i temperatury. Elementy konstrukcyjne decydujące o trwałości eksploatacyjnej to uzdatnianie przestrzeni gazowej, mieszanie zapobiegające osadzaniu się oraz materiał uszczelek na każdym połączeniu śrubowym.
Zakład przetwarzania składowiska odpadów to łańcuch, a znajdujące się w nim zbiorniki zachowują się różnie. Surowy odciek napływa w zmiennym tempie i o zmiennym składzie i musi być zatrzymywany. Wyrównywanie miesza zmienność, dzięki czemu proces downstream otrzymuje wsad, który może przetworzyć. Neutralizacja lub strącanie chemiczne odbywa się w zbiorniku, który jest mieszany i dozowany. Następnie oczyszczony ściek i ewentualny koncentrat z odwróconej osmozy wymagają zatrzymania przed zrzutem lub odparowaniem. Kupowanie wszystkich tych zbiorników jako tego samego naczynia, ponieważ wszystkie są „zbiornikami na odciek", jest częstym i kosztownym błędem. Ten artykuł rozdziela zadania, podaje elementy projektowe dla każdego z nich i wyjaśnia, co należy określić w specyfikacji, aby łańcuch działał bez awarii wykładziny w trzecim roku.
Zadanie po zadaniu: co faktycznie robi każdy zbiornik
Magazynowanie surowego odcieku to problem przechowywania; wyrównywanie to problem mieszania. Zbiornik magazynujący musi po prostu pokryć lukę między dopływem a przepustowością oczyszczania przy najgorszym tempie generowania, z wystarczającym zapasem wolnym, aby przetrwać weekend, gdy linia oczyszczania jest wyłączona. Jego zmienne projektowe to objętość, układ wlotu, który nie zakłóca osadzonych ciał stałych, oraz wskazanie poziomu widoczne dla systemu sterowania oczyszczalni. Zbiornik wyrównawczy robi coś subtelniejszego: uśrednia skład, dzięki czemu dawka neutralizacyjna i obciążenie biologiczne w dalszym ciągu przestają się wahać. Oznacza to dłuższy czas retencji, często dobrze wymieszaną lub delikatnie przegrodzoną konfigurację oraz odpływ pobierający ze strefy zmieszanej, a nie z dna, gdzie zalegają ciała stałe.
Zbiorniki reakcyjne i dozujące wymagają największej uwagi, ponieważ zawierają dodatkowy środek chemiczny, którego pierwotna analiza odcieków nie obejmowała. Kwas lub zasada do korekty pH, koagulant i polimer do strącania oraz utleniacz do usuwania żelaza lub barwy – każdy z nich wnosi własne zagadnienie zgodności materiałowej. Powłoka emaliowana pokrywa cały zakres pH 1–14 na obu końcach skali, jednak silny utleniacz lub stężony kwas w podwyższonej temperaturze wymaga udokumentowanej weryfikacji materiałowej, a nie założenia. Mieszanie w tych zbiornikach nie jest udogodnieniem: bez niego osady opadają na dno, tworząc twardą warstwę, a objętość czynna maleje.
Wybór wykładziny i problem przestrzeni gazowej
Największym ryzykiem korozji w zbiorniku na odcieki nie jest ciecz, lecz przestrzeń nad cieczą. Surowy odciek uwalnia dwutlenek węgla, siarkowodór i amoniak do przestrzeni parowej powyżej linii cieczy. Powłoki przeznaczone do zanurzenia często słabo sprawdzają się w tej wilgotnej, zawierającej siarczki atmosferze, a nieosłonięta stal w górnej części szybko ulega awarii. Stal powlekana szkłem całkowicie rozwiązuje problem po stronie cieczy, a praktycznym rozwiązaniem po stronie gazowej jest potraktowanie dachu i odpowietrzenia jako odrębnej specyfikacji: system dachowy z odpowiednim naddatkiem korozyjnym lub powłoką, odpowietrzenie o rozmiarze dostosowanym do wytwarzania gazu, a w przypadku gdy dach jest opcją szczelnej membrany gazowej — zawór nadciśnieniowo-podciśnieniowy ustawiony na zaledwie kilka kilopaskali.
Alternatywną trasą powłokową jest epoksyd natryskiwany elektrostatycznie i utwardzany do powłoki o grubości 180–280 µm, z odpornością na mgłę solną przekraczającą 4000 godzin zgodnie z AWWA C550, która jest powłoką ze spiekanego proszku, a nie farbą, i dobrze znosi strefy zanurzenia i rozbryzgu. Ocynkowanie ogniowe nie wchodzi tu w grę; cynk nie nadaje się do pracy w środowisku kwaśnym i o wysokiej zawartości chlorków. Tam, gdzie projekt skłania się ku spawanej powłoce ze stali nierdzewnej, 316L jest zwykle gatunkiem stosowanym w środowisku zawierającym chlorki, a spoiny wykonywane na miejscu wymagają badań nieniszczących przed oddaniem zbiornika do eksploatacji, co jest powodem, dla którego wiele projektów dotyczących odcieków wybiera zamiast tego skręcaną powłokę emaliowaną.
Mieszanie, sedymentacja i osady sedymentacyjne
Zbiornik na odcieki bez mieszania staje się osadnikiem, a osadnik traci pojemność. Części stałe z surowych odcieków osiadają w ciągu kilku godzin. W zbiorniku retencyjnym jest to dopuszczalne, jeśli wlot jest rozmieszczony tak, aby osadzona warstwa nie była naruszana, a na dnie znajduje się zgarniacz lub spłuczka. W zbiorniku wyrównawczym nie jest to dopuszczalne, ponieważ cały sens polega na mieszaniu; rozwiązaniem jest delikatne napowietrzanie lub mieszanie mechaniczne o takiej intensywności, aby utrzymać części stałe w ruchu bez rozrywania kożucha do odpływu. Osadnik lub jednostka flotacji ciśnieniowej powyżej całkowicie zmienia obliczenia i zazwyczaj pozwala na mniejsze zbiorniki poniżej.
Dla trasy beztlenowej na frakcji osiadłej — a wiele strumieni odcieków ma taką zawartość ciał stałych, że fermentacja jest uzasadniona — pasmo operacyjne jest mezofilne w temperaturze 35–38 °C przy czasie retencji 20–30 dni, a gaz zawiera dużo siarkowodoru. Emalia jest obojętna wobec siarczków w cieczy, ale kotły downstream i instalacja uzdatniania gazu wymagają odsiarczania poprzez dozowanie FeCl₃ lub suchą warstwę tlenku żelaza. To decyzja procesowa, nie decyzja dotycząca zbiornika, ale należy do tego samego spotkania projektowego, ponieważ przestrzeń gazowa zbiornika i ciąg gazowy są ze sobą połączone.
Specyfikacja techniczna
Parametr | Typowa wartość / zakres | Uwaga |
Temperatura topnienia emalii | 820–930 °C | szkło stapiane ze stalą w jednym cyklu |
Grubość warstwy emalii | 0,25–0,45 mm | Test iskrowy 1500 V DC po montażu |
Wytrzymałość na ściskanie warstwy emalii | powyżej 3 450 N/cm² | wymagane dla warstwy emalii |
Odporność emalii na pH | 1–14 | obejmuje kwaśne surowe i alkaliczne oczyszczone odcieki |
Chropowatość powierzchni wewnętrznej | Ra < 0,8 µm | zmniejsza przyczepność osadów do ściany |
Projektowana żywotność | co najmniej 30 lat | w określonych warunkach eksploatacji chemicznej |
Szerokość panelu | około 1,2 m | panel skręcany, dostarczany na miejsce w stanie płaskim |
Klasa śrub | śruby klasy 8.8 | połączenie z inhibitorem korozji |
Uszczelka | EPDM, sprawdzić względem pH i temperatury | element starzeniowy w liście kontrolnej |
alternatywa FBE | 180–280 µm, powyżej 4000 h w mgle solnej | Ścieżka powłoki AWWA C550 |
Klasa ciśnienia | od atmosferycznego do niskiego ciśnienia | dach, odpowietrzenie i zawór ulgowy wyznaczają granicę |
Mieszanie | mechaniczne lub gazowe, dopasowane do szybkości osiadania | zapobiega utracie objętości przez osady |
Określenie łańcucha i co przekazać wykonawcy
Możliwa do zrealizowania specyfikacja wymienia każdy zbiornik osobno, wraz z jego funkcją, objętością, czasem retencji, wymaganiami dotyczącymi mieszania, układem wlotów i wylotów oraz analizą płynu z oczekiwaną zmiennością. Dla każdego zbiornika określa wykładzinę i uszczelkę, typ dachu i odpowietrzenia wraz z nastawą zaworu nadmiarowego, oprzyrządowanie pomiaru poziomu oraz dostęp do inspekcji. Podaje protokół badań: próbę iskrową 1500 V DC na zmontowanym płaszczu w przypadku emalii, wykrywanie porów w przypadku epoksydu oraz uzgodnioną próbę hydrostatyczną lub próbę poziomu przed przekazaniem. Wskazuje również obowiązującą normę projektową, którą jest AWWA D103-09 lub AWWA C550 w zakresie strony wodnej i powłokowej oraz NFPA w przypadkach dotyczących obsługi ognia lub gazu.
Jeżeli projekt znajduje się w klasie usług bez bezpośrednio porównywalnej realizacji w dokumentacji, opisujemy, co jest dostarczane w sąsiednich zakresach obowiązków dla ścieków komunalnych i przemysłowych, z zakresem wydajności zweryfikowanym przez specyfikację projektu. To jest bardziej użyteczne stwierdzenie niż wiarygodnie brzmiący projekt, który nigdy się nie wydarzył, i tak należy je traktować przy porównywaniu oferentów.
Studium przypadku
Projekt | Lokalizacja | Produkt | Pojemność | Zakres |
Zbiorniki na odcieki, dwie jednostki | Chiny, Pekin | Zbiorniki GFS | 9 682 m³ | φ16,23 × 23,4 m, dostawa i nadzór |
Spawany zbiornik na odcieki | Chiny, Hebei | spawany zbiornik stalowy | eksploatacja odcieków | dostawa i spawanie na miejscu |
Zbiornik na ścieki chemiczne | Chiny, Zhejiang | Zbiornik GFS | 11 613 m³ | φ24,45 × 19,8 m, dostawa |
Zbiorniki chemiczne epoksydowe, 11 sztuk | Chiny, Guangxi | zbiorniki epoksydowe powlekane ogniowo | łącznie 4 771 m³ | dostawa i nadzór |
Zdolności inżynierskie Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) projektuje i produkuje zbiorniki magazynowe skręcane od 2008 roku. Jako pierwszy w Chinach producent zbiorników ze stali powlekanej szkłem (GFS), firma posiada blisko 200 patentów związanych z emalią, produkuje około 300 000 stalowych płyt powlekanych emalią rocznie, zrealizowała ponad 30 000 zainstalowanych projektów i dostarcza swoje zbiorniki do ponad 100 krajów. Nowa baza produkcyjna o powierzchni 150 000 m² została dodana w celu zwiększenia zdolności produkcyjnych, a pojedyncze zbiorniki są dostarczane o pojemności do 60 000 m³. Produkcja odbywa się zgodnie z ISO 9001 i ISO 45001, z certyfikacją produktów obejmującą NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI i EUROCODE, a projektowanie opiera się na AWWA D103-09, AWWA C550 i NFPA, tam gdzie wymaga tego zastosowanie.
W przypadku oczyszczania odcieków istotny zakres obejmuje płaszcze zbiorników retencyjnych i wyrównawczych ze stali szkliwionej, konfigurację dachu i odpowietrzania dla przestrzeni nadcieczowej zawierającej siarczki oraz interfejs do ciągu fermentacji beztlenowej lub strącania, gdzie chemia reakcji musi zostać zweryfikowana względem wykładziny przed zamówieniem zbiornika.
Często zadawane pytania
P1: Które zastosowanie w kontakcie z odciekami powinno otrzymać zbiornik ze stali szkliwionej?
O1: Przechowywanie surowca i wyrównywanie, które stanowią większość łańcucha, ponieważ emalia jest obojętna w zakresie pH 1–14. Reaktory wymagają udokumentowanej kontroli względem konkretnego dodanego środka chemicznego, a przechowywanie oczyszczonych ścieków lub koncentratu zazwyczaj mieści się w tym samym zakresie.
P2: Czy zbiornik na odcieki wymaga mieszania?
A2: W zbiorniku wyrównawczym tak, w przeciwnym razie zbiornik staje się osadnikiem i traci pojemność. W surowym zbiorniku retencyjnym warstwa osadu jest dopuszczalna, jeśli wlot jej nie zakłóca, a na dnie znajduje się spust płuczący.
P3: Jak radzicie sobie z siarkowodorem w przestrzeni nadcieczowej?
A3: Traktując dach i odpowietrzenie jako oddzielną specyfikację od wykładziny: naddatek na korozję lub powłoka na stali dachu, odpowietrzenie o wielkości dostosowanej do wytwarzania gazu oraz gazoszczelny dach membranowy z zaworem nadciśnieniowym i podciśnieniowym tam, gdzie zakład wymaga zamknięcia.
P4: Czy zbiorniki mogą być skręcane zamiast spawane?
A4: Tak, a na składowisku często jest to lepsza droga, ponieważ panele są transportowane standardowym transportem na odległą działkę, nie ma powłoki wewnętrznej na miejscu, a połączenia śrubowe można skontrolować w późniejszych latach.
P5: Jaki materiał uszczelki nadaje się do odcieków?
A5: EPDM jest powszechnie stosowany do wody i ścieków, ale uszczelkę należy zweryfikować pod kątem konkretnego pH, temperatury i ewentualnego dozowania chemikaliów, ponieważ uszczelka starzeje się w trakcie eksploatacji, nawet tam, gdzie wykładzina nie ulega degradacji.
P6: Czy droga beztlenowa jest realna dla części stałych odcieków?
A6: Gdy strumień zawiera przyswajalną frakcję organiczną, standardowym podejściem jest mezofilny fermentator w temperaturze 35–38 °C z retencją 20–30 dni, z odsiarczaniem gazu przed dotarciem do kotła lub agregatu prądotwórczego.
P7: Co powinno znaleźć się w programie inspekcji?
A7: Moment dokręcenia śrub i stan uszczelki na złączach pionowych, powłoka zewnętrzna, wygląd emalii na linii cieczy, wskaźnik poziomu, odpowietrznik oraz ponowny test iskrowy po każdym otwartym panelu.
Zbiorniki do oczyszczania odcieków są prawidłowo określane tylko dla jednego zadania na raz. Przetrzymywanie, wyrównywanie, reakcja i przetrzymywanie produktu, każdy z własną objętością, chemią i wymaganiami dotyczącymi mieszania, a także z dachem, odpowietrzeniem i uszczelką dobranymi razem z wykładziną, a nie po niej. Zrób to, a łańcuch będzie działał; pomiń to, a pierwsza awaria wykładziny nastąpi w zbiorniku, którego nikt szczegółowo nie określił.
Prześlij nam ciąg technologiczny, analizę odcieków wraz z jej zmiennością, przepływ i wymagany czas retencji na każdym etapie, a zwrócimy specyfikację zbiornik po zbiorniku, dobór wykładziny i uszczelnień oraz pakiet dokumentacji technicznej.
Porozmawiaj z inżynierem
Przejdziemy z Tobą przez cały ciąg technologiczny, zanim wycenimy choćby jeden zbiornik. Przekaż nam przepływ, chemię na każdym etapie i plan sytuacyjny, a otrzymasz listę zbiorników według zadań, rekomendację materiałową wraz z uzasadnieniem oraz rysunki. Najpierw wkład inżynierski, bez presji zamówienia.
WhatsApp