Резервуар для муниципальных сточных вод для рабочих задач и непрерывного потока
Создано 09.03
Муниципальный резервуар для очистки сточных вод для рабочих задач и непрерывного потока
Муниципальные очистные сооружения используют резервуары для усреднения, первичного отстаивания, хранения осадка, анаэробного сбраживания и хранения конечного стока, причём каждая задача имеет различный объём и химический состав. Стеклоэмалированная сталь покрывает большинство из них: эмалевый слой наплавляется при 820–930 °C, толщиной 0,25–0,45 мм, инертен в диапазоне pH 1–14, проходит испытание на пробой при 1500 В постоянного тока после сборки и рассчитан на срок службы не менее 30 лет. Анаэробные задачи протекают в мезофильном режиме при 35–38 °C с временем удержания 20–30 суток и дают 0,5–0,6 м³ биогаза на кг добавленных летучих твёрдых веществ. Решение по резервуарам, которое чаще всего оказывается ошибочным, — это покупка одного универсального сосуда для задач, которые ведут себя по-разному, и исключение крыши и вентиляции из объёма поставки.
Работа идет, согласование жесткое, а резервуары — это позиции в плане закупок, которыми никто не хочет владеть. Муниципальное предприятие должно продолжать работать на протяжении всего мероприятия, поэтому новый усреднительный резервуар не может перекрывать полосу движения, метантенк не может терять газ, а первичный отстойник не может начать протекать во вторую зиму. В этой статье рассматриваются функции резервуаров на муниципальных канализационных очистных сооружениях, логика расчета размеров каждого из них, аргументы в пользу эмалированных и болтовых конструкций для муниципальных сточных вод, а также объем пусконаладки и инспекции, которого инженер предприятия должен требовать от поставщика.
Задачи и что нужно каждой из них
Муниципальные очистные сооружения — это набор различных резервуаров, носящих одно и то же название. Усреднитель принимает пиковые нагрузки в дождливую погоду и минимальный ночной приток, поэтому его размер рассчитывается по кривой расхода, и он нуждается в хорошей индикации уровня и входном патрубке с перегородкой, чтобы избежать повторного взмучивания осевших твёрдых частиц. Первичное и вторичное отстаивание — это гравитационные сепарационные устройства, размер которых определяется скоростью поверхностного перелива, а не только временем пребывания, и они нуждаются в механизме сбора осадка и стратегии отвода иловой подушки. Илоуплотнители нуждаются в перемешивании и достаточном объёме для стабильной подачи в метантенк или на установку обезвоживания. Анаэробные метантенки нуждаются в контроле температуры, перемешивании и системе крыши, удерживающей газовую границу при нескольких килопаскалях. Хранение финального стока, необходимое для сброса или для повторного использования воды, — это простой расчёт объёма с сильным акцентом на то, чтобы облицовка не загрязняла воду.
Определение размеров каждого элемента исходя из его собственной задачи — это и есть вся работа. Выравнивание учитывает расход в дождливую погоду сверх производительности очистки и умножается на количество часов пиковой нагрузки, которые необходимо принять. Объём метантенка определяется по скорости загрузки летучих твёрдых веществ при мезофильном режиме 35–38 °C со временем удержания 20–30 суток. Объём хранения осадка определяется по суточному выходу влажного осадка, умноженному на количество суток хранения, требуемое маршрутом обезвоживания. Выполните эти четыре расчёта по отдельности — и спецификация материалов будет выглядеть совсем иначе, чем та, что получается при применении единого правила ко всем им.
Почему стеклоэмалированная сталь подходит для муниципальных сточных вод
Зона осадкообразования и сбраживания — это то, что убивает обычную футерованную сталь. Городской осадок становится анаэробным, как только перестаёт двигаться, локально снижает pH и производит сульфиды, аммиак и летучие кислоты. Окрашенная изнутри углеродистая сталь в такой среде разрушается на линии жидкости и под слоем осадка. Панели из стеклоэмалированной стали производятся путём сплавления эмали со сталью при 820–930 °C в слой толщиной 0,25–0,45 мм с прочностью выше 3 450 Н/см², химически инертный в диапазоне pH 1–14, с поверхностью ниже Ra 0,8 мкм, которая противостоит образованию биоплёнки и отложений. Это исключает коррозию футеровки из списка причин отказов и оставляет расслоение и точечные проколы в качестве двух специфических для эмали видов повреждений, причём оба выявляются на заводе испытанием постоянным током 1500 В, а не обнаруживаются позже оператором.
Болтовое исполнение важно для муниципальных очистных сооружений с точки зрения графика и обслуживания. Панели шириной примерно 1,2 м поставляются в плоском виде и проходят через действующую строительную площадку, поэтому резервуар можно возвести внутри работающего предприятия без большой крановой площадки или перекрытия дороги. Стыки герметизируются прокладками из EPDM и болтами класса 8.8, они доступны для осмотра, а одну панель можно заменить и повторно испытать корпус, не выводя резервуар из эксплуатации, если это позволяет режим работы. Дополнительные панели позволяют позже увеличить высоту, что важно, когда сооружения согласованы под расход, который появится через пять лет.
Анаэробное сбраживание и граница газа
Сбраживание — это низконапорный газовый процесс, а крыша является сосудом под давлением. Метантенк работает при давлении, близком к атмосферному, при этом надгазовое пространство поддерживается на уровне всего нескольких килопаскалей с помощью двухмембранной или стеклотканевой крыши, с предохранительным устройством и пламегасителем на газовой линии. Указание его в качестве сосуда под давлением добавляет стоимость и ничего не даёт; указание открытой крыши приводит к потере газа. Внутренняя мембрана несёт номинальное давление около 2–3 кПа, и вся конструкция должна быть проверена на ветровую и снеговую нагрузку площадки, взятую из ADM 2015 или ASCE 7-10, если вместо неё используется жёсткая крыша.
Технологические параметры, важные для подбора размеров: мезофильный режим 35–38 °C, гидравлическое время удержания 20–30 суток для обычного муниципального осадка, выход биогаза 0,5–0,6 м³ на кг добавленных летучих solids при содержании метана около 60 процентов, и система перемешивания, предотвращающая образование корки и выпадение песка в осадок. Газ нуждается в десульфурации путём дозирования FeCl₃ или в сухой железооксидной постели до того, как он поступит в котёл или газогенератор. H₂S разрушает сталь вниз по потоку от резервуара, а также разрушает нижнюю поверхность крыши самого резервуара, если крыша не защищена, поэтому крыша и вентиляция входят в объём работ, а не в отдельный пакет.
Технические характеристики
Параметр | Типичное значение / диапазон | Примечание |
Температура сбраживателя | 35–38 °C мезофильная | 50–55 °C термофильная, если доступно тепло |
Гидравлическое время удержания | 20–30 дней | традиционный муниципальный ил |
Выход биогаза | 0,5–0,6 м³ на кг добавленного ЛВ | проверить по характеристикам ила на объекте |
Давление в газовом пространстве | несколько кПа, внутренняя мембрана ~2–3 кПа | предохранительное устройство и пламегаситель |
Температура плавления эмали | 820–930 °C | один цикл термического плавления |
Толщина эмалевого покрытия | 0,25–0,45 мм | Испытание искрой 1500 В пост. тока после сборки |
Устойчивость эмали к pH | 1–14 | инертный благодаря анаэробному покрытию |
Шероховатость внутренней поверхности | Ra < 0,8 мкм | препятствует образованию биоплёнки на стенках отстойника |
Ширина панели | около 1,2 м | поставляется в плоском виде, модульная болтовая сборка |
Класс болтов | Болты класса 8.8 | соединение с ингибитором коррозии |
Расчётный случай нагрузки на крышу | ADM 2015 / ASCE 7-10 | ветер и снег для площадки |
Расчётный срок службы | не менее 30 лет | в указанных условиях эксплуатации очистных сооружений |
Ввод в эксплуатацию и проверка, обеспечивающая защиту актива
Ввод в эксплуатацию болтового резервуара — это короткая последовательность действий, если она была спланирована: проверка осадки кольцевого фундамента и округлости первого пояса, затяжка болтов до заданного значения, осмотр уплотнительного гнезда на каждом вертикальном и горизонтальном соединении, испытание собранной эмали искровым разрядом при 1500 В постоянного тока, затем заполнение и проверка поведения уровня. Два пункта, которые чаще всего пропускают, — это повторная затяжка после первого заполнения, когда прокладка садится на своё место, и проверка момента затяжки болтов фартука крыши после первого ветрового события. Оба мероприятия занимают полдня и предотвращают сезонную течь, которую бригады муниципального обслуживания привыкли списывать на то, что резервуар слишком старый.
Эксплуатационный осмотр в таком случае несложен: наружное покрытие и головки болтов, прокладка на люке-лазе и на любом вскрытом соединении, вентиляционное отверстие и его нижележащий газовый тракт, уровнемер и зона осаждения, которую следует промывать по установленному графику. Если на объекте имеется анаэробный метантенк, добавьте в тот же ежегодный цикл обследование мембраны крыши, проверку уставки предохранительного клапана и проверку пламегасителя на газовой линии.
Пример проекта
Проект | Местоположение | Продукт | Вместимость | Область применения |
Резервуары для муниципальных сточных вод, 10 единиц | Китай, Сычуань | Резервуары GFS | Общий объём 17 420 м³ | поставка и монтаж на месте |
Резервуары для промышленных сточных вод, 27 единиц | Китай, Синьцзян | Резервуары GFS | Общий объём 30 469 м³ | поставка и надзор |
Резервуары для сточных вод пивоварни | Китай, Сычуань | Резервуары GFS | 14 655 м³ | поставка сборного резервуара и крыши |
Анаэробная секция для сточных вод переработки бобов | Китай, Хэбэй | Метатенки GFS | секция анаэробного процесса | поставка резервуаров плюс интеграция процесса |
Инженерные возможности Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) занимается проектированием и производством сборных резервуаров с 2008 года. Являясь первым в Китае производителем резервуаров из стеклоэмалированной стали (GFS), компания владеет почти 200 патентами, связанными с эмалью, производит около 300 000 стальных пластин с эмалевым покрытием в год, реализовала более 30 000 установленных проектов и поставляет свои резервуары более чем в 100 стран. Новая производственная база площадью 150 000 м² была добавлена для увеличения производственных мощностей, а единичные резервуары поставляются объёмом до 60 000 м³. Производство осуществляется в соответствии с ISO 9001 и ISO 45001, сертификация продукции включает NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI и EUROCODE, а проектирование выполняется с учётом AWWA D103-09, AWWA C550 и NFPA там, где этого требует применение.
Для муниципальных служб это охватывает все задачи из списка от одного поставщика: выравнивание, отстаивание, хранение осадка и анаэробное сбраживание, при этом крыша реактора, мембрана и граница сброса поставляются вместе с корпусом, а не дооснащаются позже.
Часто задаваемые вопросы
В1: Может ли один резервуар GFS выполнять несколько задач на очистных сооружениях?
О1: Это стоит рассматривать только там, где химический состав идентичен и объемы могут использовать общий контроль уровня. Выравнивание, сбраживание и окончательное хранение достаточно различаются, поэтому отдельные резервуары обычно являются лучшим инженерным решением.
В2: Почему эмаль лучше краски для реактора?
A2: Потому что слой осадка становится анаэробным и кислым, а эмаль инертна в диапазоне pH 1–14. Это исключает коррозию облицовки как причину отказа и оставляет прокладку, болты и крышу в качестве предметов обслуживания.
Q3: Является ли метантенк сосудом под давлением?
A3: Нет. Это почти атмосферный резервуар с гибкой крышей, выдерживающей несколько килопаскалей. Граница давления — это мембрана крыши, предохранительное устройство и пламегаситель на газовой линии.
Q4: Как определить объём метантенка?
A4: Исходя из скорости загрузки летучих твёрдых веществ и желаемого времени удержания: мезофильный режим 35–38 °C с удержанием 20–30 дней является стандартным диапазоном для муниципального осадка, что даёт рабочий объём, к которому затем добавляется надводное пространство для плавающей корки и газового пространства.
Q5: Сколько газа должен производить метантенк?
A5: Планируйте 0,5–0,6 м³ биогаза на килограмм добавленных летучих твёрдых веществ, с содержанием метана около 60 процентов, и подтверждайте это лабораторным тестом на осадке с площадки, а не литературными данными.
Q6: Каков интервал проверки муниципального резервуара GFS?
A6: Проверка момента затяжки и прокладок при вводе в эксплуатацию и после первого заполнения, ежегодный осмотр наружной поверхности и крыши, совместная проверка при каждом открытии панели и повторное испытание на искру после любой замены панели.
Q7: Может ли завод позже увеличить мощность?
A7: Да. Болтовые резервуары можно наращивать дополнительными панелями или подключать параллельно к новому агрегату, а указание кольцевой балки для увеличенного варианта при первом строительстве — дешёвая страховка.
Схема муниципального резервуара для очистки сточных вод работает, когда каждая задача рассчитана исходя из собственного процесса, а корпус, крыша и вентиляция заданы вместе. Стеклоэмалированная сталь отвечает на вопрос коррозии при выполнении задач усреднения, отстаивания, обработки осадка и сбраживания, а болтовая конструкция позволяет объекту работать, пока резервуар возводится. Правильно определите время удержания, границу газа и график inspections при заключении договора, и резервуар прослужит дольше, чем разрешение, которое дало старт проекту.
Пришлите нам кривую расхода, данные по производству осадка, схему сбраживания и график, и мы вернём вам расчёт по каждой нагрузке, перечень резервуаров и пакет технической документации.
Связаться с инженером
Мы изучим расходы ваших сооружений и данные по осадку, прежде чем рекомендовать перечень резервуаров. Сообщите расчётный расход, пиковый приток в дождливую погоду, содержание летучих твёрдых веществ и необходимость сбраживания — и вы получите письменный расчёт, предложение по облицовке и кровле, а также чертежи для рассмотрения. Сначала инженерия, без давления к покупке.
WhatsApp