Zbiorniki do magazynowania ścieków: typy, materiały i dobór dla oczyszczalni ścieków
Utworzono 09.04
Zbiorniki do magazynowania ścieków: rodzaje, materiały i dobór dla oczyszczalni ścieków
Zbiorniki do magazynowania ścieków to zbiorniki atmosferyczne, których okres eksploatacji zależy od wykładziny, a nie od płaszcza. Zbiornik ze szkła stapianego ze stalą łączy warstwę emalii w temperaturze 820–930 °C o grubości 0,25–0,45 mm, przechodzi test iskrowy przy 1500 V DC i toleruje pH 1–14, co obejmuje ścieki gnilne, kwaśne i zasadowe. Epoksyd utwardzany termicznie o grubości 180–280 µm nadaje się do agresywnej lub zmiennej chemii, a stal nierdzewna 316L do pracy w środowisku o wysokiej zawartości chlorków. Rozmiar, pokrywa i konstrukcja połączeń określają następnie nakład pracy związany z konserwacją.
Inżynier zakładu, który określa specyfikację nowego zbiornika wyrównawczego, zwykle słyszy, że ma to być proste rozwiązanie — i właśnie tu zaczynają się kłopoty, ponieważ zbiornik do magazynowania ścieków nie jest wcale prosty: ciecz zmienia skład z godziny na godzinę, przestrzeń gazowa cyklicznie wypełnia się siarkowodorem i wilgotnym powietrzem, a sam zbiornik znajduje się w najbardziej agresywnym mikroklimacie na terenie zakładu. Specyfikacja musi jednocześnie odpowiedzieć na cztery pytania — co wytrzyma wykładzina, jaka średnica i wysokość pasują do działki, jakie przykrycie zamyka zbiornik oraz w jaki sposób zbiornik będzie kontrolowany, gdy będzie pełen cuchnącej cieczy. Ujęcie tych kwestii prawidłowo w dokumencie przetargowym jest warte więcej niż jakiekolwiek późniejsze ćwiczenie z optymalizacji wartości.
Wybór wykładziny: emalia, epoksyd, cynkowanie i stal nierdzewna
Okładzina określa chemiczną powłokę zbiornika, a płaszcz wynika z niej. Stal szkliwiona ogniowo posiada warstwę emalii stopionej ze stalą w temperaturze 820–930 °C, o grubości 0,25–0,45 mm, wytrzymałości powyżej 3 450 N/cm², testowanej iskrowo przy 1500 V DC, gładkiej o Ra poniżej 0,8 µm i odpornej w zakresie pH 1–14; jest to ogólne rozwiązanie dla komunalnych i przemysłowych ścieków, w tym wyrównywania szamba i odpływu beztlenowego. Epoksyd utwardzany termicznie, nakładany w postaci proszku o grubości 180–280 µm i zgodny z AWWA C550 z testem mgły solnej powyżej 4000 godzin, jest rozwiązaniem dla agresywnych wód przemysłowych, naprzemiennego oddziaływania kwasów i zasad oraz lokalizacji nadmorskich. Cynkowanie ogniowe zgodnie z GB/T 13912-2020 sprawdza się wyłącznie w przypadku czystej wody i suchego materiału sypkiego i nie jest odpowiednie dla kwaśnych ścieków ani kontaktu z żywnością. Stal nierdzewna 304 lub 316L jest rozwiązaniem, gdy stężenie chlorków jest wystarczająco wysokie, aby uszkodzić powłoki, lub gdy proces wymaga powierzchni ze stopu, a kosztuje kilkakrotnie więcej niż zbiornik GFS, więc należy ją stosować tylko tam, gdzie warunki rzeczywiście tego wymagają.
Dobór wymiarów i geometrii dla zastosowania w gospodarce ściekowej
Czas retencji określa objętość; miejsce wyznacza kształt. Zbiornik wyrównawczy lub buforowy jest wymiarowany na podstawie wzorca dopływu i wymaganego czasu retencji — w przypadku etapów biologicznych, mezofilna fermentacja beztlenowa jest zwykle prowadzona w temperaturze 35–38 °C przy retencji 20–30 dni — a uzyskana objętość jest następnie dzielona między średnicę i wysokość, aby dopasować się do działki i dostępnej przestrzeni w pionie. Zbiornik o dużej średnicy i małej głębokości pasuje do oczyszczalni z dostępnym terenem; wyższy zbiornik pasuje do zakładu o ciasnej zabudowie, ale wymaga wyższego dźwigu i sprawdzenia obciążenia wiatrem na większej wysokości. Ponieważ pojedynczy zbiornik jest dostarczany do 60 000 m³, większość zastosowań w gospodarce ściekowej nie wymaga wielu zbiorników, jednak podział na etapy jest często wybierany ze względu na możliwość odizolowania i konserwacji. Panel skręcany o szerokości około 1,2 m i połączenie kołnierzowe skręcane klasy 8.8 dają właścicielowi drugą opcję: podwyższenie płaszcza o dodatkowe pierścienie lub dodanie równoległego zbiornika później, bez nowego spawania.
Pokrywy i granica gazu atmosferycznego
Pokrywa zbiornika ścieków to system niskociśnieniowy, który musi jednocześnie obsługiwać gaz, warunki atmosferyczne i dostęp. Tam, gdzie zbiera się biogaz, pokrywa dwumembranowa utrzymuje przestrzeń gazową pod nominalnym ciśnieniem 2–3 kPa z urządzeniem do obniżania ciśnienia i przerywaczem płomienia na przewodzie gazowym i jest praktycznym wyborem w przypadku dużych zbiorników. Tam, gdzie potrzebna jest sztywna powierzchnia, aluminiowa kopuła geodezyjna zgodna z AWWA D108 i API 650, z obciążeniami wiatrem i śniegiem według ADM 2015 lub ASCE 7-10, przenosi pomosty i chroni szew dachowy przed ruchem. Oba rozwiązania są atmosferyczne; żaden zbiornik do magazynowania ścieków nigdy nie powinien być zbiornikiem ciśnieniowym, a określenie pokrywy jako granicy ciśnieniowej jest błędem projektowym, który ujawnia się przy pierwszym falowaniu gazu.
Specyfikacja techniczna
Parametr | Typowa wartość / zakres | Uwaga |
Topienie emalii | 820–930 °C | Szkło stapiane ze stalą, jeden cykl |
Grubość emalii | 0,25–0,45 mm | Powyżej 3 450 N/cm² |
Test iskrowy | 1500 V DC | Wykrywanie pinhole przed wysyłką |
Odporność na pH | 1–14 | Szeroka tolerancja chemiczna |
Chropowatość powierzchni | Ra < 0,8 µm | Niska skłonność do zanieczyszczeń |
Powłoka FBE | 180–280 µm | AWWA C550, test mgły solnej > 4000 h |
Cynkowanie | HDG zgodnie z GB/T 13912-2020 | Wyłącznie czysta woda i materiały sypkie suche |
Gatunek stali nierdzewnej | 304 / 316L | 316L do środowisk z chlorkami i siarką |
Połączenia płaszcza | Kołnierzowe, uszczelka EPDM, śruby klasy 8.8 | Możliwość ponownego dokręcenia |
Opcja pokrywy | Kopuła aluminiowa AWWA D108 / API 650 lub dwumembranowa | Obciążenia według ADM 2015 / ASCE 7-10 |
Okres projektowy | 30 lat i więcej | Emalia |
Zastosowanie zbiornika w ciągu technologicznym
Umieść zbiornik tam, gdzie przepływ jest najbardziej niestabilny, a chemia najbardziej agresywna. Zbiornik magazynowy bezpośrednio przed stopniem biologicznym zapewnia stabilność całej instalacji; zbiornik przed stanowiskiem odzysku lub neutralizacji wychwytuje korozyjną porcję, zanim dotrze ona do urządzeń, których nie można tanio wymienić. W obu przypadkach szczegóły istotne w terenie są takie same: gładkie wnętrze z powłoką emaliową, wylot dolny o pełnym przekroju, aby zbiornik można było opróżnić i wypompować do konserwacji, właz z nienaruszoną powierzchnią uszczelki oraz układ przejść w pokrywie, który zapewnia, że każdy kabel, kanał i rura wchodzą przez uszczelnioną tuleję, a nie przez skręcane połączenie. Te pięć szczegółów decyduje o tym, czy zbiornik to dziesięciominutowa robota, czy dziesięciodniowy przestój przy pierwszej inspekcji.
Studium przypadku
Projekt | Lokalizacja | Produkt | Pojemność | Zakres |
Zbiorniki na ścieki przemysłowe, 27 sztuk | Xinjiang, Chiny | Zbiorniki GFS | Łącznie 30 469 m³ | dostawa i nadzór budowlany |
Zbiorniki na ścieki komunalne, 10 sztuk | Syczuan, Chiny | Zbiorniki GFS | łącznie 17 420 m³ | dostawa i nadzór budowlany |
Duży zbiornik na chemiczne ścieki | Zhejiang, Chiny | Zbiornik GFS | 11 613 m³ | nadzór nad dostawami i budową |
Zdolności inżynieryjne 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, gdy wymaga tego zastosowanie.
W przypadku magazynowania ścieków oznacza to jedną fabrykę, która może dostarczyć zbiornik emaliowany, zbiornik z powłoką epoksydową lub zbiornik ze stali nierdzewnej, wraz z pokrywą, uszczelką, króćcem i pakietem inspekcyjnym określonymi jako jeden spójny zakres.
Najczęściej zadawane pytania
P1: Jaki jest najczęściej stosowany typ zbiornika do magazynowania ścieków?
O1: Skręcany zbiornik ze stali emaliowanej ogniowo do ścieków komunalnych i większości ścieków przemysłowych, ponieważ wykładzina emaliowana wytrzymuje zakres pH, a połączenia skręcane można ponownie dokręcić podczas postoju. Zbiorniki z powłoką epoksydową i spawane zbiorniki ze stali nierdzewnej stosuje się tam, gdzie wskazuje na to chemia lub wymagania gminy.
P2: Jak dobrać rozmiar zbiornika do magazynowania ścieków?
A2: Zacznij od wymagań dotyczących czasu retencji na etapie procesu — etap beztlenowy trwa zazwyczaj 20–30 dni w temperaturze 35–38 °C, a zbiornik wyrównawczy jest wymiarowany na podstawie wahań dopływu plus margines bezpieczeństwa — następnie podziel objętość między średnicę i wysokość, aby dopasować do działki i żurawia.
P3: Czy zbiornik na ścieki można później powiększyć?
O3: Zbiornik skręcany można. Dodatkowe pierścienie podnoszą płaszcz, dodatkowe panele zwiększają powierzchnię zabudowy lub drugi zbiornik pracuje równolegle — wszystko bez pełnej wymiany konstrukcji budowlanej, jakiej wymagałby zbiornik spawany.
P4: Jak należy zamknąć zbiornik na ścieki?
A4: Z pokrywą dopasowaną do celu. Pokrywa dwumembranowa z urządzeniem do rozładowywania ciśnienia i przerywaczem płomienia, jeśli biogaz jest zbierany; kopuła aluminiowa zgodna z AWWA D108 i API 650, jeśli potrzebna jest sztywna, dostępna powierzchnia; otwarta powłoka z osłoną, jeśli wymagane jest jedynie odizolowanie od warunków atmosferycznych.
Q5: Jaki jest test odbiorczy nowego zbiornika na ścieki?
A5: Panele emaliowane są testowane iskrowo przy 1500 V DC przed wysyłką, połączenia śrubowe są dokręcane momentem i sprawdzane pod kątem uszczelek, a zmontowany zbiornik jest napełniany i sprawdzany pod kątem wycieków na poziomie roboczym, z ponownym dokręceniem po pierwszym napełnieniu.
Q6: Czy stal nierdzewna jest warta zastosowania do ścieków?
A6: Tylko w przypadku wysokiego stężenia chlorków, wysokiej czystości lub usług spożywczych i farmaceutycznych o wysokich standardach, gdzie bariera stopowa jest naprawdę wymagana. W przypadku większości komunalnych i przemysłowych ścieków wykładzina emaliowana lub epoksydowa zapewnia tę samą eksploatację przy ułamku kosztu materiału.
Zbiornik do magazynowania ścieków to problem wykładziny ubranej w odzież naczynia. Dobierz emalię, epoksyd lub stop do zmierzonej chemii, zwymiaruj zbiornik na podstawie wymaganego czasu retencji i działki, zamknij go pokrywą zaprojektowaną na gazy i warunki atmosferyczne przy ciśnieniu atmosferycznym, a następnie zapisz w instrukcji obsługi interwał ponownego dokręcania i kontroli. Prześlij analizę, przepływ i obciążenie terenu inżynierowi, a otrzymasz rekomendację typu zbiornika wraz z załączonym zakresem połączeń, pokrywy i testów odbiorczych.
Porozmawiaj z inżynierem
Prześlij analizę ścieków obejmującą zakres pH i chlorki, temperaturę, wymagany czas retencji i pojemność, wymiary działki i limit wysokości, informację czy dotyczy kontrola biogazu lub odorów oraz dane dotyczące wiatru i śniegu na miejscu. Zwrócimy rekomendację typu zbiornika wraz z doborem wymiarów, przykryciem, wymaganiami dotyczącymi połączeń i testów oraz pakiet rysunków i specyfikacji do Twoich akt.
WhatsApp