Bể Xử Lý Nước Rỉ Rác Qua Chuỗi Phản Ứng Cân Bằng
Tạo vào 09.03
Bồn xử lý nước rỉ rác qua chuỗi phản ứng cân bằng
Các bồn xử lý nước rỉ rác đảm nhận nhiều nhiệm vụ tại cùng một địa điểm: chứa nước rỉ rác thô, cân bằng, pha hóa chất hoặc phản ứng trung hòa, và chứa nước thải đã xử lý hoặc nước cô đặc. Mỗi nhiệm vụ có thời gian lưu và tính chất hóa học khác nhau, vì vậy mỗi bồn cần có thông số kỹ thuật riêng thay vì một bồn chung. Bồn thép phủ men thủy tinh phù hợp với nhiệm vụ chứa nước thô và cân bằng vì lớp men trơ trong dải pH 1–14; các bình phản ứng cần khuấy trộn hoặc kiểm soát pH vẫn nên được kiểm tra theo hóa chất và nhiệt độ cụ thể. Các hạng mục thiết kế quyết định tuổi thọ sử dụng là xử lý khoảng không khí, khuấy trộn để ngăn lắng cặn, và vật liệu gioăng tại mọi mối nối bu lông.
Một nhà máy xử lý bãi chôn lấp là một chuỗi, và các bể trong đó hoạt động khác nhau. Nước rỉ rác thô đến với lưu lượng thay đổi và thành phần thay đổi và phải được lưu giữ. Bể cân bằng pha trộn sự biến động để quá trình hạ nguồn nhận được dòng cấp mà nó có thể xử lý. Quá trình trung hòa hoặc kết tủa hóa học diễn ra trong một bể được khuấy trộn và định lượng. Sau đó, nước thải đã xử lý và bất kỳ dịch cô đặc thẩm thấu ngược nào cần được lưu giữ trước khi xả thải hoặc bay hơi. Mua tất cả những thứ này như cùng một loại bể vì chúng đều là "bể nước rỉ rác" là một sai lầm phổ biến và tốn kém. Bài viết này tách biệt các nhiệm vụ, đưa ra các hạng mục thiết kế cho từng loại, và giải thích những gì cần chỉ định để chuỗi vận hành mà không gặp sự cố lớp lót vào năm thứ ba.
Từng nhiệm vụ: mỗi bồn thực sự làm gì
Lưu trữ nước rỉ rác thô là một bài toán lưu trữ; cân bằng là một bài toán pha trộn. Bể lưu trữ chỉ cần đơn giản bù đắp khoảng cách giữa tốc độ phát sinh và công suất xử lý ở mức phát sinh tệ nhất, với đủ khoảng trống an toàn để vượt qua một ngày cuối tuần khi dây chuyền xử lý ngừng hoạt động. Các biến thiết kế của nó là thể tích, bố trí đầu vào tránh làm xáo trộn chất rắn đã lắng, và chỉ báo mức mà hệ thống điều khiển nhà máy có thể nhìn thấy. Bể cân bằng làm một việc tinh tế hơn: nó lấy trung bình thành phần để liều trung hòa và tải trọng sinh học ở hạ nguồn ngừng dao động. Điều đó có nghĩa là thời gian lưu lâu hơn, thường là cấu hình trộn đều hoặc có vách ngăn nhẹ nhàng, và đầu ra lấy từ vùng đã pha trộn thay vì từ đáy nơi chất rắn nằm lại.
Bể phản ứng và bể định lượng là những bể cần được xem xét kỹ lưỡng nhất, vì chúng chứa thêm hóa chất mà phân tích nước rỉ ban đầu không bao gồm. Axit hoặc bazơ để điều chỉnh pH, chất keo tụ và polymer để kết tủa, và chất oxy hóa để loại bỏ sắt hoặc màu — mỗi loại đều mang theo câu hỏi riêng về tính tương thích. Lớp men tráng phủ toàn bộ dải pH từ 1 đến 14 ở cả hai đầu, nhưng chất oxy hóa mạnh hoặc axit đậm đặc ở nhiệt độ cao cần được kiểm tra vật liệu có ghi nhận thay vì chỉ giả định. Khuấy trộn trong các bể này không phải là tiện ích: nếu không có nó, các chất kết tủa sẽ lắng thành một lớp cứng ở đáy bể và thể tích hiệu dụng sẽ giảm.
Lựa chọn lớp lót và vấn đề không gian khí
Rủi ro ăn mòn lớn nhất trong bể nước rỉ rác không phải là chất lỏng, mà là khoảng không phía trên. Nước rỉ rác thô thải ra carbon dioxide, hydrogen sulphide và amoniac vào không gian hơi phía trên mực chất lỏng. Các lớp phủ cấp độ ngâm thường hoạt động kém trong môi trường ẩm ướt, chứa sulphide đó, và thép trần ở tầng trên cùng sẽ hỏng nhanh chóng. Thép nung chảy thủy tinh giải quyết hoàn toàn phía chất lỏng, và giải pháp thực tế cho phía khí là xử lý mái và lỗ thông hơi như một đặc tả riêng: một hệ thống mái với dung sai ăn mòn hoặc lớp phủ phù hợp, một lỗ thông hơi có kích thước phù hợp với lượng khí sinh ra, và khi mái là một tùy chọn màng kín khí, một van giảm áp và chân không được đặt ở chỉ vài kilopascal.
Tuyến phủ thay thế là epoxy liên kết nóng chảy, được phủ tĩnh điện và đóng rắn thành màng 180–280 µm với khả năng chống sương muối hơn 4000 giờ theo AWWA C550, đây là màng bột nóng chảy chứ không phải sơn và chịu đựng tốt trong vùng ngâm và vùng bắn tóe. Mạ kẽm nhúng nóng không phải là ứng viên ở đây; kẽm không phù hợp trong môi trường axit và clorua cao. Khi dự án nghiêng về vỏ thép không gỉ hàn, 316L là mác thông thường cho môi trường chứa clorua và các mối hàn hiện trường cần được kiểm tra không phá hủy trước khi bể được đưa vào vận hành, đó là lý do nhiều dự án nước rỉ chọn vỏ tráng men bu lông thay thế.
Khuấy trộn, lắng và chất rắn lắng
Một bể nước rỉ rác không có khuấy trộn sẽ trở thành bẫy lắng cặn, và bẫy lắng cặn thì mất thể tích. Chất rắn từ nước rỉ rác thô lắng xuống trong vòng vài giờ. Trong bể chứa, điều đó có thể chấp nhận được nếu đầu vào được bố trí sao cho lớp lắng không bị xáo trộn và có thiết bị nạo vét hoặc xả rửa ở đáy. Trong bể cân bằng thì điều đó không chấp nhận được, bởi vì mục đích chính là hòa trộn bằng cách khuấy trộn; giải pháp là khuấy trộn bằng không khí nhẹ nhàng hoặc khuấy cơ học với công suất phù hợp để giữ chất rắn luôn di động mà không làm xé lớp bùn thành dòng nước thải ra. Một bể lắng hoặc một thiết bị tuyển nổi bằng không khí hòa tan ở phía trước thay đổi hoàn toàn cách tính toán và thường làm cho các bể phía sau nhỏ hơn.
Đối với một tuyến kỵ khí trên phần đã lắng — và nhiều dòng nước rỉ rác có hàm lượng chất rắn lỏng lẻo khiến việc phân hủy sinh học trở nên khả thi — dải vận hành là ưa ấm ở 35–38 °C với thời gian lưu 20–30 ngày, và khí có hàm lượng hydro sunfua cao. Men tráng trơ với sunfua trong chất lỏng, nhưng các nồi hơi và hệ thống xử lý khí ở hạ nguồn cần khử lưu huỳnh bằng cách định lượng FeCl₃ hoặc tầng oxit sắt khô. Đó là một quyết định về quy trình, không phải quyết định về bể, nhưng nó thuộc cùng cuộc họp thiết kế vì không gian khí của bể và tuyến khí được kết nối với nhau.
Thông số kỹ thuật
Thông số | Giá trị / Phạm vi điển hình | Ghi chú |
Nhiệt độ nung chảy men | 820–930 °C | thủy tinh nung chảy vào thép trong một chu trình |
Độ dày lớp men | 0,25–0,45 mm | Kiểm tra tia lửa 1500 V DC sau khi lắp ráp |
Độ bền nén của lớp men | trên 3.450 N/cm² | được đánh giá cho lớp men |
Khả năng chịu pH của men | 1–14 | bao phủ nước rỉ rác thô có tính axit và đã xử lý kiềm |
Độ nhám bề mặt bên trong | Ra < 0,8 µm | giảm độ bám dính cặn trên thành |
Tuổi thọ thiết kế | ít nhất 30 năm | theo dịch vụ hóa chất quy định |
Chiều rộng tấm | khoảng 1,2 m | tấm bu lông, vận chuyển phẳng đến công trường |
Cấp bu lông | bu lông cấp 8.8 | kết nối chống ăn mòn |
Gioăng | EPDM, xác minh theo pH và nhiệt độ | hạng mục lão hóa trong danh sách kiểm tra |
Thay thế FBE | 180–280 µm, trên 4000 giờ phun muối | Lộ trình phủ AWWA C550 |
Cấp áp lực | từ khí quyển đến áp suất thấp | mái, lỗ thông hơi và van xả thiết lập ranh giới |
Khuấy trộn | cơ học hoặc khí, phù hợp với tốc độ lắng | ngăn ngừa mất thể tích do trầm tích |
Chỉ định chuỗi và những gì cần bàn giao cho nhà thầu
Một đặc điểm kỹ thuật khả thi liệt kê từng bồn riêng biệt với nhiệm vụ, thể tích, thời gian lưu, yêu cầu khuấy trộn, bố trí đầu vào và đầu ra, và phân tích chất lỏng với sự biến đổi dự kiến. Đối với mỗi bồn, nó nêu rõ lớp lót và gioăng, loại mái và lỗ thông hơi với cài đặt xả áp, thiết bị đo mức, và lối tiếp cận kiểm tra. Nó quy định giao thức thử nghiệm: thử nghiệm tia lửa DC 1500 V trên thân bồn đã lắp ráp đối với men, phát hiện lỗ hổng đối với epoxy, và thử nghiệm thủy tĩnh hoặc thử mức đã thỏa thuận trước khi bàn giao. Và nó nêu rõ tài liệu tham chiếu thiết kế áp dụng, trong đó là AWWA D103-09 hoặc AWWA C550 cho phía nước và lớp phủ và NFPA khi áp dụng xử lý cháy hoặc khí.
Khi một dự án nằm trong một nhóm dịch vụ mà không có sản phẩm bàn giao tương đương trực tiếp nào trong hồ sơ, chúng tôi mô tả những gì được bàn giao trong các nhiệm vụ lân cận đối với nước thải đô thị và công nghiệp, với phạm vi công suất được xác minh theo thông số kỹ thuật của dự án. Đó là một tuyên bố hữu ích hơn so với một dự án nghe có vẻ hợp lý nhưng chưa từng xảy ra, và cần được xem xét đúng như vậy khi so sánh các nhà thầu.
Trường hợp dự án
Dự án | Vị trí | Sản phẩm | Dung tích | Phạm vi |
Bồn nước rỉ rác, hai đơn vị | Trung Quốc, Bắc Kinh | Bồn GFS | 9.682 m³ | φ16,23 × 23,4 m, cung cấp và giám sát |
Bể chứa nước rỉ rác hàn | Trung Quốc, Hà Bắc | bể thép hàn | dịch vụ nước rỉ rác | cung cấp và hàn tại hiện trường |
Bể chứa nước thải hóa chất | Trung Quốc, Chiết Giang | Bể GFS | 11.613 m³ | φ24,45 × 19,8 m, cung cấp |
Bể epoxy hóa chất, 11 đơn vị | Trung Quốc, Quảng Tây | bể epoxy liên kết nóng chảy | tổng cộng 4.771 m³ | cung cấp và giám sát |
Năng lực Kỹ thuật của Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) đã thiết kế và chế tạo bồn chứa lắp ghép bằng bu lông từ năm 2008. Là nhà sản xuất bồn chứa thép phủ men thủy tinh (GFS) đầu tiên tại Trung Quốc, công ty sở hữu gần 200 bằng sáng chế liên quan đến men, sản xuất khoảng 300.000 tấm thép phủ men mỗi năm, đã hoàn thành hơn 30.000 dự án lắp đặt và cung cấp bồn chứa cho hơn 100 quốc gia. Cơ sở sản xuất mới rộng 150.000 m² được bổ sung để nâng cao năng lực sản xuất, và các bồn chứa đơn lẻ được cung cấp lên đến 60.000 m³. Hoạt động sản xuất được thực hiện theo ISO 9001 và ISO 45001, với chứng nhận sản phẩm bao gồm NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI và EUROCODE, và thiết kế tham chiếu theo AWWA D103-09, AWWA C550 và NFPA khi ứng dụng yêu cầu.
Đối với xử lý nước rỉ rác, phạm vi liên quan là các vỏ bể chứa và bể cân bằng bằng thép phủ men thủy tinh, cấu hình mái và thông hơi cho không gian đỉnh chứa sulphide, và giao diện vào quy trình phân hủy kỵ khí hoặc kết tủa nơi hóa học phản ứng phải được kiểm tra với lớp lót trước khi đặt hàng bể.
Câu hỏi thường gặp
Q1: Nhiệm vụ nước rỉ rác nào nên sử dụng bể thép tráng men?
A1: Lưu trữ thô và cân bằng, chiếm phần lớn chuỗi, vì men trơ trên dải pH 1–14. Bình phản ứng cần kiểm tra được ghi nhận đối với hóa chất cụ thể được thêm vào, và lưu trữ nước thải đã xử lý hoặc cô đặc thường nằm trong cùng phạm vi.
Q2: Bể chứa nước rỉ rác có cần khuấy trộn không?
A2: Trong bể cân bằng thì có, nếu không bể sẽ trở thành bể lắng và mất thể tích. Trong bể chứa thô, một lớp lắng đọng là chấp nhận được nếu đầu vào không làm xáo trộn nó và có lỗ xả rửa ở đáy.
Q3: Làm thế nào để xử lý hydrogen sulphide trong khoảng không phía trên?
A3: Bằng cách xử lý mái và lỗ thông hơi như một đặc điểm kỹ thuật riêng biệt với lớp lót: dung sai ăn mòn hoặc lớp phủ trên thép mái, lỗ thông hơi có kích thước phù hợp với lượng khí sinh ra, và mái màng kín khí với van xả áp và chân không ở những nơi cần bao kín.
Q4: Các bể có thể được bắt bu lông thay vì hàn không?
A4: Có, và trên một bãi chôn lấp, đây thường là lựa chọn tốt hơn vì các tấm pin được vận chuyển bằng phương tiện tiêu chuẩn đến một khu đất xa xôi, không có việc phủ lớp bên trong tại hiện trường, và các mối nối bu lông có thể được kiểm tra trong những năm sau đó.
Q5: Vật liệu gioăng nào phù hợp với nước rỉ rác?
A5: EPDM là vật liệu phổ biến cho dịch vụ nước và nước thải, nhưng gioăng phải được xác minh đối với độ pH, nhiệt độ cụ thể và bất kỳ việc định lượng hóa chất nào, vì gioăng sẽ lão hóa trong quá trình sử dụng ngay cả khi lớp lót không bị lão hóa.
Q6: Liệu một lộ trình kỵ khí có thực tế đối với chất rắn trong nước rỉ rác không?
A6: Khi dòng chảy mang theo một phần hữu cơ có thể phân hủy, một bể phân hủy ưa nhiệt trung bình ở 35–38 °C với thời gian lưu 20–30 ngày là cách tiếp cận tiêu chuẩn, cùng với việc khử lưu huỳnh khí trước khi khí đến bất kỳ nồi hơi hoặc máy phát điện nào.
Q7: Chương trình kiểm tra nên bao gồm những gì?
A7: Mô-men xoắn bu lông và tình trạng gioăng tại các mối nối đứng, lớp phủ bên ngoài, hình thức men tại đường chất lỏng, đồng hồ đo mức, lỗ thông hơi, và kiểm tra lại bằng tia lửa sau bất kỳ tấm panel nào đã được mở.
Các bồn xử lý nước rỉ rác chỉ được quy định chính xác từng nhiệm vụ một tại một thời điểm. Giữ, cân bằng, phản ứng và lưu giữ sản phẩm, mỗi bồn có thể tích, tính chất hóa học và yêu cầu khuấy trộn riêng, và với mái, lỗ thông hơi và gioăng được chọn cùng với lớp lót thay vì chọn sau đó. Làm được như vậy thì chuỗi vận hành trơn tru; bỏ qua thì hỏng lớp lót đầu tiên sẽ xảy ra ở bồn mà không ai quy định chi tiết.
Hãy gửi cho chúng tôi quy trình xử lý, phân tích nước rỉ rác cùng sự biến động của nó, lưu lượng và thời gian lưu cần thiết ở từng giai đoạn, và chúng tôi sẽ trả lại thông số kỹ thuật cho từng bể, lựa chọn lớp lót và gioăng, cùng bộ hồ sơ kỹ thuật.
Trao đổi với Kỹ sư
Chúng tôi sẽ cùng bạn xem xét toàn bộ quy trình trước khi báo giá cho bất kỳ bể nào. Hãy chia sẻ lưu lượng, thành phần hóa học ở từng giai đoạn và mặt bằng, bạn sẽ nhận được danh sách bể theo từng nhiệm vụ, khuyến nghị vật liệu kèm lý do và bản vẽ. Ưu tiên đầu vào kỹ thuật, không áp lực đặt hàng.
WhatsApp