Резервуары для хранения сточных вод: типы, материалы и выбор для очистных сооружений
Создано 09.04
Резервуары для хранения сточных вод: типы, материалы и выбор для очистных сооружений
Резервуары для хранения сточных вод — это атмосферные сосуды, срок службы которых определяется внутренним покрытием, а не корпусом. В резервуаре из стеклоэмалированной стали стеклоэмалевый слой сплавляется при температуре 820–930 °C толщиной 0,25–0,45 мм, проходит испытание на электрический пробой при 1500 В постоянного тока и выдерживает pH 1–14, что охватывает септический, кислый и щелочной сток. Эпоксидное покрытие горячего отверждения толщиной 180–280 мкм подходит для агрессивных или переменных химических сред, а нержавеющая сталь 316L подходит для эксплуатации в условиях высокого содержания хлоридов. Затем размеры, крышка и конструкция соединений определяют объём технического обслуживания.
Инженеру-технологу, проектирующему новый усреднительный резервуар, обычно говорят, что нужно всё сделать просто, и именно здесь начинаются проблемы, потому что резервуар для хранения сточных вод — это всё что угодно, но только не просто: состав жидкости меняется час от часа, газовая среда циклически переходит между сероводородом и влажным воздухом, а сам резервуар находится в самом агрессивном микроклимате на площадке. В спецификации необходимо одновременно ответить на четыре вопроса — что выдержит облицовка, какой диаметр и высота вписываются в участок, какое покрытие закрывает резервуар и как будет проводиться его inspection после заполнения агрессивной жидкостью. Правильно отразить эти моменты в тендерной документации ценнее, чем любые последующие мероприятия по оптимизации стоимости.
Выбор покрытия: эмаль, эпоксидное покрытие, цинкование и нержавеющая сталь
Обшивка определяет химическую защитную оболочку резервуара, а корпус следует за ней. Стеклоэмалированная сталь имеет эмалевый слой, сплавленный со сталью при 820–930 °C, толщиной 0,25–0,45 мм, с номиналом выше 3 450 Н/см², испытанный на искру при 1500 В постоянного тока, гладкий при Ra ниже 0,8 мкм и рассчитанный на диапазон pH 1–14; это общее решение для муниципальных и промышленных сточных вод, включая септическое усреднение и анаэробный сток. Эпоксидное покрытие горячего отверждения, наносимое в виде порошка при 180–280 мкм и соответствующее AWWA C550 с солевым туманом более 4000 часов, является решением для агрессивной промышленной воды, чередования кислых и щелочных сред и прибрежных площадок. Горячее цинкование по GB/T 13912-2020 подходит только для чистой воды и сухих сыпучих материалов и не подходит для кислых сточных вод или контакта с пищевыми продуктами. Нержавеющая сталь 304 или 316L является решением, когда содержание хлоридов достаточно высоко для разрушения покрытий или когда технологический процесс требует поверхности из сплава, и она стоит в несколько раз дороже резервуара из стеклоэмалированной стали, поэтому её следует использовать только там, где условия действительно этого требуют.
Определение размеров и геометрия для условий эксплуатации с сточными водами
Время удержания определяет объём; площадка определяет форму. Объём усреднительного или буферного резервуара рассчитывается исходя из характера притока и требуемого времени удержания — для биологических стадий мезофильное анаэробное сбраживание обычно проводится при 35–38 °C с временем удержания 20–30 дней — а полученный объём затем распределяется между диаметром и высотой с учётом размеров участка и доступной высоты. Широкий резервуар малого диаметра подходит для станции, располагающей землёй; более высокий резервуар подходит для объекта с ограниченной площадью застройки, но требует более высокого крана и более высокой проверки на ветровую нагрузку. Поскольку один резервуар поставляется объёмом до 60 000 м³, для большинства задач водоотведения не требуется несколько ёмкостей, однако секционирование часто выбирается для изоляции и обслуживания. Болтовые панели шириной около 1,2 м и болтовое фланцевое соединение класса 8.8 дают владельцу второй вариант: нарастить корпус дополнительными кольцевыми поясами или добавить параллельный резервуар позже без новой сварки.
Крышки и граница атмосферного газа
Крышка резервуара для сточных вод представляет собой систему низкого давления, которая должна одновременно выдерживать воздействие газа, погодных условий и обеспечивать доступ. Там, где собирается биогаз, двухмембранная крышка поддерживает газовое пространство при номинальном давлении 2–3 кПа с устройством сброса давления и пламегасителем на газовой линии, и это практичный выбор для больших резервуаров. Там, где требуется жёсткая поверхность, алюминиевый геодезический купол по стандартам AWWA D108 и API 650 с ветровыми и снеговыми нагрузками по ADM 2015 или ASCE 7-10 несёт на себе пешеходные дорожки и защищает шов кровли от нагрузок. Оба варианта являются атмосферными; ни один резервуар для хранения сточных вод никогда не должен быть сосудом под давлением, и задание крышки в качестве границы давления является проектной ошибкой, которая проявляется при первом же колебании газа.
Технические характеристики
Параметр | Типичное значение / диапазон | Примечание |
Плавление эмали | 820–930 °C | Сплавленное стекло-сталь, один цикл |
Толщина эмали | 0,25–0,45 мм | Свыше 3 450 Н/см² |
Испытание на искру | 1500 В постоянного тока | Обнаружение сквозных пор перед отгрузкой |
Устойчивость к pH | 1–14 | Широкая химическая стойкость |
Шероховатость поверхности | Ra < 0,8 мкм | Низкое загрязнение |
Покрытие FBE | 180–280 мкм | AWWA C550, солевой туман > 4000 ч |
Горячее цинкование | HDG по GB/T 13912-2020 | Только чистая вода и сухие сыпучие материалы |
Марка нержавеющей стали | 304 / 316L | 316L для сред с хлоридами и серой |
Соединения обечайки | Фланцевые, прокладка EPDM, болты класса 8.8 | Возможность повторной затяжки |
Вариант крышки | Алюминиевый купол AWWA D108 / API 650, или двухмембранный | Нагрузки по ADM 2015 / ASCE 7-10 |
Расчетный срок службы | 30 лет и старше | Эмаль |
Применение резервуара в технологической цепочке очистки
Разместите резервуар там, где поток наиболее нестабилен, а химическая среда наиболее агрессивна. Накопительный резервуар непосредственно перед биологической стадией обеспечивает стабильность для всего предприятия; резервуар перед установкой рекуперации или нейтрализации улавливает коррозионный выброс прежде, чем он достигнет оборудования, которое невозможно дешево заменить. В обоих случаях детали, важные в полевых условиях, одинаковы: гладкая внутренняя поверхность с эмалевым покрытием, полнопроходный нижний выпуск, позволяющий опорожнить и откачать резервуар для обслуживания, лаз с целой уплотнительной поверхностью и такая схема проходок в крышке, при которой каждый кабель, воздуховод и трубопровод входит через герметичную гильзу, а не через болтовое соединение. Эти пять деталей решают, потребует ли резервуар десятиминутной работы или десятидневного простоя при первой инспекции.
Пример проекта
Проект | Местоположение | Продукт | Мощность | Объем работ |
Промышленные резервуары для сточных вод, 27 единиц | Синьцзян, Китай | Резервуары GFS | Общий объем 30 469 м³ | поставка и надзор за строительством |
Городские канализационные резервуары, 10 единиц | Сычуань, Китай | Резервуары GFS | Общий объём 17 420 м³ | поставка и надзор за строительством |
Крупногабаритный резервуар для химических сточных вод | Чжэцзян, Китай | Резервуар GFS | 11 613 м³ | поставка и надзор за строительством |
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 это означает один завод, который может поставить эмалированный резервуар, резервуар с эпоксидным покрытием или нержавеющий резервуар вместе с крышкой, прокладкой, патрубком и инспекционным комплектом, указанными как единый согласованный объём поставки.
Часто задаваемые вопросы
В1: Какой тип резервуара для хранения сточных вод наиболее распространён?
О1: Стеклоэмалированный болтовой резервуар из стали для муниципальных и большинства промышленных сточных вод, поскольку эмалевая футеровка выдерживает диапазон pH, а болтовые соединения можно повторно затянуть при остановке. Резервуары с эпоксидным покрытием и сварные нержавеющие резервуары применяются там, где этого требуют химический состав или требования города.
В2: Как определить размер резервуара для хранения сточных вод?
A2: Отталкивайтесь от требований к времени пребывания на стадии процесса — анаэробная стадия обычно длится 20–30 дней при 35–38 °C, а объём усреднительного резервуара рассчитывается исходя из колебаний входящего потока плюс запас — затем распределите объём между диаметром и высотой, чтобы вписаться в площадку и зону действия крана.
В3: Можно ли увеличить резервуар для сточных вод позже?
A3: Сборный резервуар — можно. Дополнительные ярусы увеличивают высоту обечайки, дополнительные панели расширяют площадь основания, или второй резервуар работает параллельно — и всё это без полной замены фундамента, которая потребовалась бы для сварного резервуара.
В4: Как следует закрывать резервуар для сточных вод?
A4: С крышкой, подобранной под задачу. Двухмембранная крышка с устройством сброса давления и пламегасителем, если собирается биогаз; алюминиевый купол по AWWA D108 и API 650, если требуется жесткая проходимая поверхность; открытая оболочка с укрытием, если требуется только защита от погодных условий.
Q5: Каков приемочный тест нового резервуара для сточных вод?
A5: Эмалевые панели проходят испытание на искру при 1500 В постоянного тока перед отгрузкой, болтовые соединения затягиваются с контролем прокладок, а собранный резервуар заполняется и проверяется на герметичность на рабочем уровне с повторной затяжкой после первого заполнения.
Q6: Оправдана ли нержавеющая сталь для сточных вод?
A6: Только для службы с высоким содержанием хлоридов, высокой чистоты или высоких стандартов пищевой и фармацевтической промышленности, где действительно требуется барьер из сплава. Для большинства муниципальных и промышленных сточных вод эмалевое или эпоксидное покрытие обеспечивает ту же службу при доле стоимости материала.
Резервуар для хранения сточных вод — это проблема футеровки, облачённая в одежды сосуда. Укажите эмаль, эпоксидную смолу или сплав в соответствии с измеренной химией, определите размеры резервуара исходя из требуемого времени удержания и площадки, закройте его крышкой, рассчитанной на газ и погодные условия при атмосферном давлении, и внесите периодичность повторной затяжки и осмотра в руководство по эксплуатации. Передайте анализ, расход и нагрузку на площадке инженеру — и вы получите рекомендацию по типу резервуара с приложенными данными о соединении, крышке и объёме приёмочных испытаний.
Связаться с инженером
Отправьте анализ сточных вод, включая диапазон pH и хлориды, температуру, требуемое время удержания и производительность, размеры площадки и ограничение по высоте, применимость систем биогаза или контроля запаха, а также данные о ветровых и снеговых нагрузках на площадке. Мы вернем рекомендацию по типу резервуара с расчетом размеров, требованиями к крышке, соединениям и испытаниям, а также комплект чертежей и спецификаций для вашего архива.
WhatsApp