Что такое резервуар для сточных вод: определение, типы и принцип работы
Создано 05.15
Что такое резервуар для сточных вод: определение, типы и принцип работы
Резервуар для сточных вод — это герметичная ёмкость, в которой хранятся канализационные стоки, промышленные стоки или технологическая вода, чтобы их можно было хранить, усреднять или подвергать биологической очистке в контролируемых условиях. Большинство из них представляют собой атмосферные или низконапорные сборные стальные резервуары с футеровкой или покрытием для защиты от коррозии, размеры которых определяются расходом и временем удержания. Резервуары из стеклоплавильной стали (GFS) широко используются, поскольку обожжённое эмалевое покрытие устойчиво к широкому диапазону pH реальных сточных вод, а сборная конструкция позволяет быстро возводить и перемещать их.
Каждое очистное сооружение, разрешение на сброс для завода и муниципальная система сбора сточных вод в конечном итоге нуждаются в месте для хранения жидкости, которая не может быть направлена напрямую на следующий этап. Потоки колеблются в течение дня, нагрузки поступают партиями, а биологическим процессам требуются часы или дни для выполнения своей работы. Резервуар для сточных вод — это сооружение, которое компенсирует эти несоответствия. Понимание того, что охватывает этот термин, чем отличаются распространённые типы и что на самом деле происходит внутри оболочки, — это первый шаг перед любым решением о спецификации или покупке резервуара для сточных вод.
Что такое резервуар для сточных вод
Резервуар для сточных вод определяется своим назначением, а не формой. Это любой инженерный бассейн или ёмкость, которая временно аккумулирует, выравнивает или очищает воду, содержащую взвешенные вещества, органику, биогенные элементы или химикаты. Корпус может быть круглым или прямоугольным, заглублённым или наземным, но функция — это удержание при атмосферном или слегка избыточном давлении. Если спросить, что такое резервуар для сточных вод, одной строкой, ответ будет именно таким: герметичная ёмкость с покрытием, единственная задача которой — удерживать стоки в стабильном состоянии, пока окружающий процесс выполняет основную работу.
Граница между хранением и очисткой часто размыта. Усреднительный резервуар лишь сглаживает колебания расхода, тогда как анаэробный метантенк активно разлагает органику и производит биогаз. Оба по праву являются «резервуарами для сточных вод», хотя один пассивный, а другой представляет собой реактор с газосборной крышей.
Основные типы по назначению
Усреднительные и буферные резервуары сглаживают поток и нагрузку. Они отделяют изменчивость входящего потока от последующих биологических стадий, защищая чувствительные процессы от ударных нагрузок по концентрации или объёму, которые иначе могли бы вымыть биомассу.
Анаэробные метантенки преобразуют органику в биогаз. Работая при температуре около 35–38 °C в мезофильном режиме, они удерживают ил или высококонцентрированные стоки, пока микроорганизмы выделяют богатый метаном газ. Газ обычно удерживается гибкой двухмембранной крышей при давлении в несколько кПа выше атмосферного.
Аэрационные резервуары и резервуары активного ила обеспечивают подачу кислорода. Диффузные аэраторы или поверхностные аэраторы поддерживают биомассу во взвешенном состоянии и окисляют аммиак и углерод. Обычно это самый большой по объёму блок на станции и наиболее энергоёмкий в эксплуатации.
Осветлители и илоуплотнители разделяют фазы. В зонах отстоя происходит осаждение флокул; осветленный поток возвращается в оборот или сбрасывается, а уплотненные твердые частицы направляются на обезвоживание или сбраживание. Резервуары для хранения ила сглаживают разрыв между образованием и графиком обезвоживания.
Как работает болтовой резервуар GFS
Стеклоэмалевые панели обжигаются так, чтобы эмаль и сталь стали единой основой. Стальные листы покрываются кремнийсодержащей эмалью и нагреваются до 820–930 °C, что сплавляет слой стекла толщиной 0,25–0,45 мм, который не просто отслоится, как краска. В результате получается поверхность с прочностью выше 3 450 Н/см² и шероховатостью Ra < 0,8 мкм, которая остаётся чистой и устойчива к обрастанию.
Болты, а не сварка, обеспечивают сборку корпуса на месте. Изготовленные на заводе панели шириной около 1,2 м поднимаются и соединяются болтами с прокладками, поэтому резервуар для сточных вод можно возвести, переместить или расширить без тяжёлой сварки на месте. Каждая панель проходит испытание на искру при 1500 В постоянного тока до приёмки резервуара, что позволяет выявить дефекты покрытия, которые не заметит визуальный осмотр.
Требования к материалам и коррозионной стойкости
Сточные воды редко бывают нейтральными. pH может колебаться от кислых входящих потоков до щелочных партий промывки, а сероводород разрушает как сталь, так и бетон. Обожжённая эмаль выдерживает диапазон pH 1–14, поэтому GFS является распространённой базовой основой для смешанных промышленных и муниципальных потоков, где химический состав непредсказуем.
Выбор покрытия определяется условиями эксплуатации. Эпоксидный порошок (FBE, 180–280 мкм, >4000 ч соляного тумана) подходит для некоторых химических сред; нержавеющая сталь 304/316L предназначена для высокочистых сред или сред с высоким содержанием хлоридов, где это позволяет стоимость; оцинкованная сталь подходит для боковых потоков чистой воды, но не для агрессивных стоков. Выбор облицовки на основе фактического химического состава воды предотвращает преждевременный выход из строя, который часто наблюдается у окрашенной стали в процессе эксплуатации.
Технические характеристики
Параметр | Типичное значение / диапазон | Примечание |
Тип резервуара | Атмосферные / низконапорные болтовые стальные | GFS, FBE, нержавеющая сталь, сварные |
Покрытие (GFS) | 0,25–0,45 мм обожжённая эмаль | сплавлено при 820–930 °C |
устойчивость к pH | 1–14 | широкий диапазон сточных вод |
Расчётный срок службы | ≥ 30 лет | с осмотром |
Испытание на искру | 1500 В пост. тока | проверка на дефекты покрытия каждой панели |
Ширина панели | ~1,2 м | болтовая сборка на месте |
Болты | класса 8.8 | с прокладкой EPDM |
Стандарты | AWWA D103-09, ISO 28765, NSF/ANSI 61 | где применимо |
Расположение резервуаров для сточных вод на станции
Типичная технологическая линия размещает усреднительный резервуар сразу после водозабора, затем биологические резервуары, затем осветлители, а резервуары для ила и метантенки находятся вне основной линии. Подбор размеров каждого резервуара для сточных вод в соответствии с временем его пребывания — часто дни для сбраживания, часы для усреднения — поддерживает стабильность всей системы, когда приток далеко не постоянен, и позволяет одному оператору справляться с пиковыми нагрузками, которые иначе нарушили бы разрешенные лимиты.
Пример проекта
Проект | Местоположение | Продукт | Производительность | Объем работ |
Муниципальная очистка сточных вод | Сычуань, Китай | Болтовые резервуары GFS | 17 420 м³ в 10 резервуарах | поставка 10 резервуаров с эмалевым покрытием (φ20,63×8,4 м ×2, φ26,75×7,2 м ×2, φ15,29×7,2 м ×2, а также более мелкие единицы) |
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 муниципальных и промышленных объектов это означает, что резервуар для сточных вод можно подобрать на основе проверенной базовой линии эмалевого покрытия и поставить в виде болтовых панелей, размеры которых соответствуют потребностям станции в удержании.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос 1: В чём разница между резервуаром для сточных вод и метантенком?
Ответ 1: Резервуар для сточных вод — это широкая категория любой ёмкости, содержащей стоки; метантенк — это конкретный тип, который биологически обрабатывает высококонцентрированные отходы и улавливает биогаз. Многие метантенки сами по себе являются резервуарами для сточных вод.
Вопрос 2: Находятся ли резервуары для сточных вод под давлением?
Ответ 2: Большинство из них атмосферные или лишь слегка находятся под давлением. Даже анаэробные метантенки с газовой крышей работают всего при нескольких кПа. Резервуары GFS не являются сосудами высокого давления.
Вопрос 3: Почему для сточных вод используется стеклоэмалированная сталь?
Ответ 3: Обожжённая эмаль лучше, чем краска, противостоит широкому диапазону pH и абразивному, коррозионному содержимому реальных стоков, а болтовая конструкция позволяет быстро возводить и перемещать резервуары.
Вопрос 4: Как определяется вместимость резервуара?
A4: Объём определяется расходом и требуемым временем удержания для данной задачи — часы для усреднения, дни для сбраживания — затем проверяется по площади участка и ограничениям фундамента.
Q5: Можно ли расширить резервуар для сточных вод позже?
A5: Сборные резервуары GFS можно наращивать или подключать параллельно дополнительные резервуары, поскольку панели стандартизированы, что подходит для предприятий, расширяющихся поэтапно.
Q6: Соответствуют ли эти резервуары стандартам для контакта с питьевой водой?
A6: Там, где покрытие контактирует с питьевой или технологической водой, применяются сертификаты, такие как NSF/ANSI 61 и WRAS; для сточных вод покрытие выбирается по коррозионной стойкости, а не по пригодности для питья.
Q7: Какое обслуживание требуется резервуару GFS?
A7: Периодический осмотр болтов, прокладок и крыши, а также испытание на сплошность покрытия любого отремонтированного участка; сама эмаль в значительной степени инертна и не требует перекраски при нормальной эксплуатации.
Резервуар для сточных вод лучше всего понимать по его назначению — хранение, выравнивание или очистка стоков — а не по одной форме. Правильный тип определяется этапом процесса, и для смешанных муниципальных и промышленных потоков оболочка из стеклоэмалированной стали обеспечивает коррозионно-стойкую базовую конструкцию, собираемую на месте на болтах и масштабируемую вместе с предприятием. Сначала определяйте параметры исходя из времени удержания и химического состава воды, затем подтверждайте покрытие и геометрию.
Связаться с инженером
Если вы проектируете новую линию или модернизируете старый резервуар, сообщите ваш расход, целевое время удержания, а также ожидаемые значения pH и профиль твёрдых частиц. Center Enamel может предоставить предложение по резервуару для сточных вод с подобранными размерами, а также вариантами покрытия, панелей и крыши, соответствующими вашему назначению.
WhatsApp