Zbiorniki do oczyszczania ścieków: Inżynieria, materiały i rozruch
Utworzono 09.04
Zbiorniki do oczyszczania ścieków: inżynieria, materiały i rozruch
Zbiornik do oczyszczania ścieków jest częścią ciągu technologicznego, więc musi być określony wraz z sąsiednimi elementami: zbiornikiem wyrównawczym, który spłaszcza przepływ, zbiornikiem beztlenowym lub anoksycznym, który wykonuje pracę biologiczną, oraz zbiornikiem doczyszczającym, który chroni zrzut. Zbiorniki ze stali emaliowanej ogniowo mają warstwę emalii stopionej w temperaturze 820–930 °C, o grubości 0,25–0,45 mm, testowanej iskrowo przy 1500 V DC i o klasie pH 1–14, co trzyma płaszcz poza pętlą korozyjną, podczas gdy połączenia śrubowe pozostają możliwe do ponownego dokręcenia. Mezofilna praca beztlenowa przebiega w temperaturze 35–38 °C przy czasie retencji 20–30 dni, a przykrycie pozostaje systemem atmosferycznym niskociśnieniowym.
Inżynier procesu projektujący ciąg technologiczny rzadko ma możliwość wyboru zbiorników jako pierwszego elementu, ale to właśnie zbiorniki są zwykle miejscem, w którym rozstrzygają się harmonogram i budżet utrzymania. Zbiornik w ciągu technologicznym nie jest statycznym naczyniem: doświadcza zmiennego obciążenia, zmieniającego się w ciągu dnia pH, gazu, który staje się tym bardziej agresywny, im dłużej stoi, oraz cyklu poziomu, który odsłania jeden pas połączeń i utrzymuje inny stale zanurzony. Pytaniem inżynierskim jest, który materiał przetrwa ten cykl, a następnie w jaki sposób zbiornik jest zamykany, badany i kontrolowany, aby zakład mógł prowadzić swój ciąg technologiczny bez sytuacji, w której zbiornik staje się ścieżką krytyczną.
Miejsce każdego zbiornika w ciągu technologicznym
Pociąg jest sekwencją funkcji magazynowych, a każda z nich ma inne zadanie w odniesieniu do tego samego materiału powłoki. Zbiornik wyrównawczy przechowuje zmieszany, często gnilny strumień i chroni jednostki downstream przed wahaniami obciążenia. Zbiornik beztlenowy, prowadzony mezofilnie w temperaturze 35–38 °C z retencją 20–30 dni dla konwencjonalnego obciążenia, przekształca ładunek organiczny w biogaz i wymaga gazoszczelnej pokrywy, urządzenia do obniżania ciśnienia oraz przerywacza płomienia. Zbiornik anoksyczny lub biologiczny przechowuje dłużej napowietrzaną lub mieszaną ciecz i przeważnie wymaga ścian odpornych na korozję oraz mieszania, które unika stref martwych. Końcowy zbiornik polishingowy lub trzeciorzędowy przechowuje ściek dobrej jakości i często jest źródłem skarg na odory, ponieważ woda jest ciepła, a powierzchnia aktywna. Określenie jednej rodziny zbiorników z tym samym systemem emalii, układem dysz i specyfikacją połączeń we wszystkich z nich znacznie bardziej upraszcza eksploatację niż optymalizacja każdej jednostki osobno.
Dobór materiałów dla korozyjnych sekcji ciągu
Zbiornik do oczyszczania ścieków ulega awarii na wykładzinie, więc wybór wykładziny to wybór materiału. Emalia szklista stapiana z stalą jest stapiana w temperaturze 820–930 °C, formowana na grubość 0,25–0,45 mm, klasyfikowana powyżej 3 450 N/cm², testowana iskrowo przy 1500 V DC, gładka przy Ra poniżej 0,8 µm i odporna na pH 1–14; to koń roboczy dla strumieni komunalnych i przemysłowych, w tym fazy kwasowej następującej po utlenianiu siarczków i fazy alkalicznej po dozowaniu. Epoksyd stapiany termicznie o grubości 180–280 µm, zgodny z AWWA C550 i testowany w mgle solnej powyżej 4000 godzin, jest specified tam, gdzie chemia się zmienia, gdzie miejsce jest nadmorskie, lub gdzie możliwość naprawy ma większe znaczenie niż wymiana paneli. Cynkowanie ogniowe zgodnie z GB/T 13912-2020 jest przeznaczone do czystej wody i suchego materiału sypkiego, a stal nierdzewna 316L jest zarezerwowana do zastosowań z wysokim chlorkiem lub wysoką czystością. Zbiorniki ciągu technologicznego są zbiornikami atmosferycznymi; jedyne ciśnienie w systemie to kilka kilopaskali w przestrzeni gazowej beztlenowej.
Geometria, mieszanie i szczegóły decydujące o czasie bezawaryjnej pracy
W zbiorniku procesowym geometria jest wyposażeniem procesowym, a martwe strefy to miejsca, w których zaczyna się korozja. Dno powinno być nachylone lub wyposażone w stożek zbiorczy, aby osadzone ciała stałe trafiały do odprowadzenia osadu, zamiast zalegać na emalii jako mokra masa; wylot powinien znajdować się w rzeczywistym najniższym punkcie, aby zbiornik można było opróżnić do inspekcji; mieszadła powinny być rozmieszczone tak, aby uniknąć nieruchomej warstwy kożucha na powierzchni, która w zbiorniku beztlenowym zarówno zatrzymuje gaz, jak i tworzy lokalne agresywne środowisko w pobliżu dachu; a każdy króciec, właz i przepust powinny znajdować się w wymiennym uszczelnieniu, a nie być wklejone w emalię. Dodaj dyszę myjącą z kontrolowanym wzorem natrysku, a zbiornik można wyczyścić w ciągu kilku godzin, co zamienia przestój z awarii w zmianę roboczą.
Specyfikacja techniczna
Parametr | Typowa wartość / zakres | Uwaga |
Temperatura topnienia emalii | 820–930 °C | Szkło stapiane ze stalą w jednym cyklu |
Grubość emalii | 0,25–0,45 mm | Powyżej 3 450 N/cm² |
Test iskrowy | 1500 V DC | Wykrywanie mikrootworów przed wysyłką |
Odporność na pH | 1–14 | Fazy kwaśne i zasadowe |
Chropowatość wnętrza | Ra < 0,8 µm | Łatwy w myciu |
Fermentacja mezofilna | 35–38 °C | Typowa praca beztlenowa |
Retencja beztlenowa | 20–30 dni | Zakres obciążenia konwencjonalnego |
Ciśnienie gazu w pokrywie fermentatora | ±3–5 kPa z zaworem bezpieczeństwa i przerywaczem płomienia | Atmosferyczne niskociśnieniowe |
Połączenie | Kołnierzowe, uszczelka EPDM, śruby klasy 8.8 | Możliwość ponownego dokręcenia |
Pokrywa | Kopuła aluminiowa AWWA D108 / API 650 lub dwumembranowa | Obciążenia ADM 2015 / ASCE 7-10 |
Okres projektowy | 30 lat i więcej | Powłoka emaliowana |
Systemy pokryć i granica biogazu
Pokrywa zamyka proces i musi być zaprojektowana jako osprzęt gazowy, a nie jako dach. Na zbiorniku beztlenowym pokrywa dwumembranowa utrzymuje przestrzeń gazową pod nominalnym ciśnieniem 2–3 kPa, przy czym membrana zewnętrzna przenosi obciążenia atmosferyczne, a zespół odpowietrza się przez urządzenie do redukcji ciśnienia i przerywacz płomienia; strona uzdatniania gazu — odsiarczanie przed urządzeniami downstream, dmuchawa lub zbiornik wyrównawczy dobrane do wydajności produkcji — należy do tego samego zakresu. Na otwartym zbiorniku polishingowym lub wyrównawczym, w którym gaz nie jest zbierany, sztywna aluminiowa kopuła geodezyjna zgodna z AWWA D108 i API 650, z obciążeniami wiatrem i śniegiem według ADM 2015 lub ASCE 7-10, zapewnia trwałą szczelną powierzchnię, która może przenosić pomosty. Wzorem awarii, którego należy unikać, jest gazoszczelna membrana na odpowietrzanym zbiorniku, która w gorący dzień powoduje nadciśnienie w przestrzeni gazowej, lub otwarty zbiornik pod kopułą, który gromadzi gaz pod dachem bez drogi do systemu uzdatniania.
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 |
Zbiornik na ścieki chemiczne o dużej średnicy | Zhejiang, Chiny | Zbiornik GFS | 11 613 m³ | nadzór nad dostawą i budową |
Zdolność inżynieryjna 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 obsługi ciągu technologicznego staje się to dostawą procesową: zbiorniki fermentacyjne i wyrównawcze z dachami membranowymi lub kopułowymi, szczegóły dotyczące ciśnienia w przestrzeni gazowej, integracja mieszadeł i dysz oraz instrukcja obsługi, która informuje załogę, co i kiedy dokręcić ponownie.
Często zadawane pytania
P1: Czy wszystkie zbiorniki w ciągu technologicznym powinny być tego samego typu?
A1: Bardzo często tak. Stosowanie jednego systemu emaliowania, jednego typu uszczelki i jednej specyfikacji połączeń w zbiornikach wyrównawczych, biologicznych i klarujących zmniejsza zapasy części zamiennych, upraszcza procedurę dokręcania śrub przez załogę i zapewnia spójność rysunków, co zwykle przewyższa korzyści z niewielkiej optymalizacji dla poszczególnych zbiorników.
P2: Jaki jest właściwy czas retencji dla zbiornika obróbki beztlenowej?
O2: Fermentacja mezofilna beztlenowa jest powszechnie prowadzona w temperaturze 35–38 °C przy retencji 20–30 dni przy konwencjonalnym obciążeniu; wsady o wyższej zawartości substancji stałych można skrócić do około 15–20 dni w tym samym zakresie temperatur, a fermentacja termofilna w 50–55 °C jest alternatywą, gdy para lub ciepło odpadowe są tanie.
P3: Czy zbiornik beztlenowy pracuje pod ciśnieniem?
A3: Nie. Zbiornik jest atmosferyczny; biogaz jest utrzymywany w przestrzeni gazu osłonowego przy zaledwie kilku kilopaskalach, a zespół jest chroniony przez urządzenie do obniżania ciśnienia i przerywacz płomienia. Każdy zbiornik do obróbki należy traktować jako zbiornik niskociśnieniowy, nigdy jako zbiornik ciśnieniowy.
P4: Jaki rodzaj przykrycia jest najlepszy dla fermentatora?
A4: Zwykle wybiera się przykrycie dwumembranowe: membrana wewnętrzna przy nominalnym ciśnieniu 2–3 kPa zatrzymuje gaz, membrana zewnętrzna chroni przed warunkami atmosferycznymi, a instalacja jest lżejsza i tańsza niż sztywna kopuła nad dużym zbiornikiem. Sztywna kopuła aluminiowa jest preferowana, gdy potrzebna jest powierzchnia umożliwiająca chodzenie.
P5: Jak przeprowadza się testy szczelności zbiorników do obróbki?
A5: Panele emaliowane są poddawane testom iskrowym przy 1500 V DC przed wysyłką, złącza są montowane z określonym momentem dokręcania, a gotowy zbiornik jest napełniany i kontrolowany na poziomie roboczym. Następnie harmonogram ponownego dokręcania po pierwszym napełnieniu i po zimie jest zapisywany w planie konserwacji.
Q6: Jak często zbiornik technologiczny wymaga przeglądu wewnętrznego?
A6: W przypadku działającej instalacji wizualny przegląd wewnętrzny przy każdym planowanym wejściu do zbiornika, zazwyczaj co dwa do pięciu lat dla warunków tlenowych i częściej dla strumieni beztlenowych lub wysokoobciążonych przemysłowych, gdzie faza gazowa jest agresywna.
Zbiornik do oczyszczania ścieków należy określić jako część ciągu technologicznego, a nie jako kupione naczynie: wykładzina dopasowana do chemii, geometria utrzymująca ruch ciał stałych, przykrycie zaprojektowane jako osprzęt gazowy oraz rutyna kontrolna napisana przed rozruchem. Wykonane w tej kolejności, zbiorniki przestają być krytyczną ścieżką zakładu. Przekaż inżynierowi wymagania dotyczące obciążenia, wytrzymałości, temperatury i czasu retencji oraz warunki obciążenia terenu, a otrzymasz konfigurację zbiornik po zbiorniku wraz z przykryciem, gazem i zakresem testów.
Porozmawiaj z inżynierem
Prześlij nam swój schemat przepływu i obciążenia, wskaźniki ChZT lub BZT, wahania pH i temperatury, wymagany czas retencji, informację czy przewidziane jest odzyskiwanie biogazu, ograniczenia działki oraz dane dotyczące wiatru i obciążenia śniegiem. W odpowiedzi przekażemy listę zbiorników dla ciągu technologicznego, rekomendację materiału i wykładziny, szczegóły pokrycia i pakietu gazowego oraz pakiet rysunków i specyfikacji dla Twojego przetargu.
WhatsApp