Правильный резервуар для хранения сточных вод: руководство по выбору для инженеров
Создано 05.15
Правильный резервуар для хранения сточных вод: руководство по выбору для инженеров
Правильный резервуар для хранения сточных вод определяется в первую очередь химическим составом, а во вторую — вместимостью. Резервуары из стеклоэмалированной стали выдерживают диапазон pH от 1 до 14 благодаря эмалевому слою, обожжённому при 820–930 °C и испытанному на пробой при 1500 В постоянного тока, поэтому они подходят для септических, промышленных и агрессивных сточных вод. Эпоксидное покрытие горячего отверждения подходит для переменных кислотно-щелочных нагрузок при толщине плёнки 180–280 мкм, а нержавеющая сталь предназначена для сред с высоким содержанием хлоридов или высокочистых сред. После выбора облицовки диаметр, тип покрытия, система соединений и интервал inspections определяют стоимость жизненного цикла.
Инженер по закупкам EPC, открывающий тендер на строительство резервуаров для сточных вод, обычно должен определить четыре резервуара и три продукта из шорт-листа, причём спецификация должна выдержать проверку на оптимизацию стоимости через шесть месяцев и не развалиться на стыках. Сточные воды — наиболее требовательный режим хранения в водной отрасли, поскольку состав жидкости меняется в течение суток, газовая среда циклически переходит от сероводорода к влажному воздуху, а резервуар находится в коррозионно-агрессивной среде площадки. Правильный ответ — это не отдельный продукт; это система облицовки, конструктивный корпус и покрытие, выбранные совместно и задокументированные таким образом, чтобы выдержать первый останов оборудования.
Сначала химия: соответствие облицовки потоку сточных вод
Решение по футеровке принимается до решения по диаметру, поскольку футеровка задаёт материальный контур для всего остального. Резервуар из стеклоэмалированной стали несёт слой эмали толщиной 0,25–0,45 мм, сплавленный со сталью при 820–930 °C и рассчитанный на нагрузку свыше 3 450 Н/см², с tolerance pH от 1 до 14; это охватывает septic бытовые стоки, сточные воды пищевых производств с органическими кислотами и большинство промышленных потоков, pH которых поддерживается в контролируемом диапазоне. Резервуар с эпоксидным покрытием, нанесённым методом наплавления, обеспечивает другой контур: порошок наносится слоем 180–280 мкм, отверждается при высокой температуре, соответствует AWWA C550, с показателями солевого тумана свыше 4000 часов; это сильное решение там, где поток колеблется между кислотой и щёлочью, где резервуар находится на открытом воздухе на морской площадке или где ремонт покрытия практичнее замены панели. Нержавеющая сталь 304 или 316L — третий путь, выбираемый, когда содержание хлоридов достаточно высоко, чтобы атаковать покрытия, или когда процесс действительно требует барьера из сплава, например, в высокохлоридных промышленных стоках с контуром рекуперации.
Геометрия, вместимость и диаметр, подходящий для площадки
Объём задаёт форму, а форма определяет стоимость строительной части. Диаметр и высота болтового резервуара являются свободными переменными в разумных пределах: резервуар большого диаметра и малой высоты подходит для очистных сооружений с доступной землёй и ограничением по высоте, тогда как более высокий узкий резервуар подходит для участка с ограниченной площадью застройки. Поскольку один резервуар поставляется объёмом до 60 000 м³, большинство задач по сточным водам решается одним сосудом, а не батареей; однако там, где поток необходимо разделить для ступенчатой обработки, усреднения или обслуживания альтернативного источника, несколько меньших резервуаров, работающих параллельно, легче изолировать и обслуживать. Ширина панели около 1,2 м и болтовое фланцевое соединение класса 8.8 с прокладкой из EPDM означают, что корпус можно нарастить дополнительными поясами позже, что зачастую является самым дешёвым способом увеличения мощности, доступным для станции.
Крышки, газовое пространство и атмосферная граница
Резервуар для сточных вод — это атмосферный сосуд, и именно его покрытие является тем элементом, от которого зависит, будут ли уловлены запахи и газы. Там, где собирается биогаз, покрытие, устройство сброса давления и пламегаситель работают при давлении газа всего в несколько килопаскалей, поэтому покрытие представляет собой низконапорную границу, а не сосуд под давлением. Жёсткий алюминиевый геодезический купол, соответствующий AWWA D108 и API 650, с ветровыми и снеговыми нагрузками по ADM 2015 или ASCE 7-10, обеспечивает твёрдую поверхность, по которой можно ходить, и долговечное уплотнение. Двухмембранное покрытие легче и дешевле и является практичным решением для большого резервуара или действующего резервуара, где жёсткую крышу пришлось бы возводить поэтапно. Неправильный шаг — установить газонепроницаемую мембрану на резервуаре, газ из которого отводится в атмосферу, или открытый резервуар под куполом, где газу некуда деваться; в любом из этих случаев результат проявится либо как жалоба на запах, либо как необходимость открывать покрытие для сброса давления.
Технические характеристики
Параметр | Типичное значение / диапазон | Примечание |
Температура плавления эмали | 820–930 °C | Стекло, сплавленное со сталью, за один цикл |
Толщина эмали | 0,25–0,45 мм | Номинальная прочность выше 3 450 Н/см² |
Испытание на искру | 1500 В пост. тока | Обнаружение точечных отверстий перед отгрузкой |
Диапазон pH | 1–14 | Широкая химическая стойкость |
Внутренняя шероховатость | Ra < 0,8 мкм | Снижает адгезию осадка |
Толщина плёнки FBE | 180–280 мкм | Ссылка на AWWA C550, соляной туман > 4000 ч |
Соединение | Фланцевое, прокладка EPDM, болты класса 8.8 | Многоразовая болтовая конструкция с возможностью повторной затяжки |
Крышка | Алюминиевый купол AWWA D108 / API 650, или двухмембранный | Нагрузки ADM 2015 / ASCE 7-10 |
Расчётный срок службы | 30 лет и более | Эмалированный корпус |
Выбор с учётом фактической эксплуатации объекта
Выбор должен проверяться с учетом того, как резервуар будет эксплуатироваться в неблагоприятных условиях, а не при средних проектных показателях. Резервуар, который получает залповые нагрузки от периодического процесса, нуждается в решении по циркуляции или перемешиванию, чтобы кратковременная высокая концентрация никогда не застаивалась у одного участка днища. Резервуар, который наполняется и опорожняется дважды в день, нуждается в конструкции соединений и анкеровки, допускающей циклическое изменение уровня и связанные с ним температурные перемещения. Резервуар на предприятии с контуром рекуперации хрома или хлоридов требует явного ответа на вопрос о хлоридах, поэтому вариант из нержавеющей стали или эмалированный с документально подтвержденным припуском на коррозию обычно превосходит оболочку из углеродистой стали с покрытием. А резервуар, который должен опорожняться для технического обслуживания, нуждается в плане доступа, откачки и работ в замкнутом пространстве, включенном в комплект чертежей, потому что именно этот останов запоминается владельцу.
Пример проекта
Проект | Расположение | Продукт | Объем | Область применения |
Резервуары для промышленных сточных вод, 27 единиц | Синьцзян, Китай | Резервуары GFS | Общий объем 30 469 м³ | поставка и надзор за строительством |
Резервуары для муниципальных сточных вод, 10 единиц | Сычуань, Китай | Резервуары GFS | Общий объем 17 420 м³ | поставка и надзор за строительством |
Резервуар для химических сточных вод большого диаметра | Чжэцзян, Китай | Резервуар GFS | 11 613 м³ | поставка и строительный надзор |
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 стеклоплавильной 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 хранения сточных вод эта возможность означает, что один поставщик может ответить на весь вопрос выбора: эмалевое или эпоксидное покрытие, болтовой или сварной корпус, купольная или мембранная крышка, а также детали соединений, крутящего момента и inspections, которые обеспечивают герметичность резервуара в течение первого десятилетия работы завода.
Часто задаваемые вопросы
В1: Какая наиболее распространенная ошибка при выборе резервуара для сточных вод?
О1: Указание корпуса до учета химического состава. Резервуар, подходящий для нейтральных муниципальных стоков, часто не подходит для потока с попеременным дозированием кислоты и щелочи, и разница проявляется в виде отказа покрытия или эмали в течение нескольких лет, а не как структурная проблема.
В2: Может ли один резервуар выдерживать как кислые, так и щелочные фазы?
A2: Да, эмалевое покрытие выдерживает pH 1–14, поэтому оно справляется с чередующимися фазами в одном резервуаре; эпоксидное покрытие горячего отверждения также имеет широкий диапазон pH и часто выбирается, когда резервуар находится на открытом воздухе, на морском объекте или когда ремонт практичнее замены панелей.
Q3: Нужна ли крышка на резервуаре для хранения сточных вод?
A3: Только если на предприятии есть задача по устранению запаха, сбору газа или защите от погодных условий. Если собирается биогаз, крышка становится частью газовой системы с устройством сброса давления и пламегасителем; если нет, простая крышка или навес часто дают тот же эффект за малую долю стоимости.
Q4: Можно ли увеличить вместимость существующего резервуара для сточных вод?
A4: Да, на болтовом резервуаре. Дополнительные кольцевые пояса могут быть добавлены для поднятия обечайки, дополнительные панели расширяют площадь основания, или может быть установлен параллельный резервуар — всё это без затрат на новый фундамент, как при замене сварного резервуара.
В5: Как испытывается резервуар для сточных вод перед сдачей?
А5: Эмалевые панели проходят испытание на искру при 1500 В постоянного тока, соединения проверяются на посадку прокладки и момент затяжки болтов, а собранный резервуар заполняется и проверяется на герметичность на проектном уровне. Затем состояние болтов и прокладок повторно проверяется после первого заполнения и после первой зимы.
В6: Какой уровень жидкости следует поддерживать в накопительном резервуаре?
A6: Настолько высоко, насколько позволяет процесс, поскольку более глубокий резервуар уменьшает отношение площади поверхности к объёму и сокращает время пребывания, которое газ должен пройти; проблемы возникают из-за очень низких уровней, которые обнажают соединительный пояс, и очень высоких уровней, которые не оставляют свободного пространства для пены или волнения.
Правильный резервуар для хранения сточных вод — это футеровка, подобранная под химический состав, корпус, рассчитанный под площадку, и покрытие, выбранное с учётом требований по газу или запаху. Правильно подберите футеровку — и структурные вопросы решатся просто; ошибётесь — и никакая толщина стенки не компенсирует. Отправьте анализ сточных вод, диапазон колебаний pH, температуру, вместимость и нагрузку на площадку инженеру, и вы получите заключение о выборе с указанием футеровки, соединений и покрытия.
Связаться с инженером
Отправьте характеристики ваших сточных вод, диапазон колебаний pH и температуры, требуемую производительность и ограничения по занимаемой площади, содержание хлоридов, а также информацию о том, входят ли в объём работ системы сбора биогаза или контроля запаха. Мы вернём конфигурацию резервуара с требованиями к облицовке, крышке, соединениям и испытаниям на герметичность, а также комплект чертежей и спецификаций для вашего тендера.
WhatsApp