Bể xử lý nước thải đô thị cho nhiệm vụ công trình và dòng chảy liên tục
Tạo vào 09.03
Bể xử lý nước thải đô thị cho nhiệm vụ công trình và dòng chảy liên tục
Một nhà máy xử lý nước thải đô thị sử dụng các bể để điều hòa, lắng sơ cấp, chứa bùn, phân hủy kỵ khí và lưu trữ nước thải sau xử lý, và mỗi nhiệm vụ có thể tích và tính chất hóa học khác nhau. Bể thép phủ men thủy tinh đáp ứng hầu hết các yêu cầu này: lớp men được nung chảy ở 820–930 °C, dày 0,25–0,45 mm, trơ trong khoảng pH 1–14, được kiểm tra tia lửa ở 1500 V DC sau khi lắp ráp và được chỉ định tuổi thọ ít nhất 30 năm. Các nhiệm vụ kỵ khí vận hành ở chế độ ưa ấm 35–38 °C với thời gian lưu 20–30 ngày và tạo ra 0,5–0,6 m³ khí sinh học trên mỗi kg chất rắn bay hơi được nạp vào. Quyết định về bể thường sai lầm nhất là mua một bồn chứa chung cho các nhiệm vụ có hành vi khác nhau, và bỏ qua mái che và lỗ thông hơi trong phạm vi thiết kế.
Công trình đang vận hành, sự đồng thuận thì chặt chẽ, và các bể chứa chính là những hạng mục trong kế hoạch mua sắm mà không ai muốn nhận về mình. Một nhà máy xử lý nước thải đô thị phải duy trì dòng chảy xuyên suốt toàn bộ quá trình, vì vậy bể cân bằng mới không được chặn một làn đường, bể phân hủy không được mất khí, và bể lắng sơ cấp không được bắt đầu rò rỉ vào mùa đông thứ hai. Bài viết này đi qua các nhiệm vụ của bể chứa tại một nhà máy nước thải đô thị, logic tính toán kích thước cho từng bể, phương án kết cấu men và bu lông cho nước thải đô thị, cùng phạm vi chạy thử và kiểm tra mà kỹ sư nhà máy nên yêu cầu nhà cung cấp đáp ứng.
Các nhiệm vụ và những gì mỗi nhiệm vụ cần
Một công trình xử lý nước thải đô thị là một tập hợp các bể khác nhau mang cùng một tên gọi. Bể điều hòa giữ lại lưu lượng đột biến khi trời mưa và lưu lượng tối thiểu ban đêm, do đó nó được tính toán kích thước từ đường cong lưu lượng và cần có chỉ báo mức tốt cùng cửa vào có vách ngăn để tránh làm tái lơ lửng các chất rắn đã lắng. Bể lắng sơ cấp và thứ cấp là các thiết bị tách trọng lực, được tính kích thước theo tốc độ tràn bề mặt thay vì chỉ theo thời gian lưu, và chúng cần cơ cấu thu gom bùn cùng chiến lược xả bùn lớp. Bể chứa bùn cần có khuấy trộn và đủ thể tích để cấp liệu ổn định cho bể phân hủy hoặc nhà máy khử nước. Bể phân hủy kỵ khí cần kiểm soát nhiệt độ, khuấy trộn và hệ thống mái che giữ ranh giới khí ở mức vài kilopascal. Bể chứa nước thải sau xử lý, cần thiết cho việc xả thải hoặc nước tái sử dụng, là một bài toán thể tích đơn giản với trọng tâm là lớp lót không làm bẩn nước.
Định cỡ từng bể theo nhiệm vụ riêng của nó mới là toàn bộ công việc. Bể điều hòa lấy lưu lượng thời tiết ẩm ướt vượt quá công suất xử lý và nhân với số giờ lưu chứa bạn phải hấp thụ. Thể tích bể phân hủy đến từ tốc độ tải chất rắn bay hơi ở điều kiện ưa ấm 35–38 °C với thời gian lưu 20–30 ngày. Bể chứa bùn đến từ lượng bùn ướt sản sinh hàng ngày nhân với số ngày lưu chứa mà tuyến khử nước yêu cầu. Hãy thực hiện bốn phép tính riêng biệt và bảng vật tư sẽ trông rất khác so với bảng bạn có được khi áp dụng một quy tắc duy nhất cho tất cả.
Tại sao thép phủ men thủy tinh phù hợp với nước thải đô thị
Khu vực bùn và phân hủy sinh học chính là nơi "giết chết" thép có lớp lót thông thường. Bùn đô thị chuyển sang trạng thái kỵ khí ngay khi ngừng chuyển động, làm giảm pH cục bộ và sinh ra sulphide, amoniac và các axit bay hơi. Bề mặt thép carbon sơn trong môi trường đó sẽ hỏng tại đường mực chất lỏng và bên dưới lớp bùn. Các tấm thép nung chảy thủy tinh được sản xuất bằng cách nung chảy men lên thép ở nhiệt độ 820–930 °C thành lớp dày 0,25–0,45 mm có định mức trên 3.450 N/cm², trơ về mặt hóa học trong dải pH 1–14, với bề mặt dưới Ra 0,8 µm có khả năng chống bám dính màng sinh học và cặn lắng. Điều đó loại bỏ ăn mòn lớp lót khỏi danh sách hư hỏng và chỉ còn lại hai dạng hư hỏng đặc thù của men là bong tróc và lỗ kim, cả hai đều được phát hiện tại nhà máy bằng thử nghiệm tia lửa điện một chiều 1500 V thay vì để người vận hành phát hiện sau này.
Định dạng bắt vít rất quan trọng đối với một công trình cấp nước đô thị vì lý do tiến độ và bảo trì. Các tấm panel rộng khoảng 1,2 m được vận chuyển phẳng qua công trường đang thi công, nhờ đó bể có thể được xây dựng bên trong một nhà máy đang vận hành mà không cần bãi cẩu lớn hay phong tỏa đường. Các mối nối được đệm kín bằng gioăng EPDM và bu lông cấp 8.8, có thể kiểm tra được, và một tấm panel đơn lẻ có thể được thay thế và vỏ bể được kiểm tra lại mà không phải ngừng vận hành bể nếu điều kiện vận hành cho phép. Các tấm panel bổ sung có thể nâng chiều cao sau này, điều này rất quan trọng khi một công trình được cấp phép cho lưu lượng sẽ đến trong năm năm tới.
Phân hủy kỵ khí và ranh giới khí
Tiêu hóa là một quá trình khí áp suất thấp, và mái là bình áp lực. Một bể phân hủy vận hành gần áp suất khí quyển với khoảng không đỉnh được giữ ở chỉ vài kilopascal bởi mái hai màng hoặc mái vải thủy tinh, với một thiết bị xả áp và một bộ chặn lửa trên đường ống khí. Việc chỉ định nó là bình áp lực làm tăng chi phí và không mang lại lợi ích gì; chỉ định mái mở sẽ làm mất khí. Màng bên trong chịu áp suất danh nghĩa khoảng 2–3 kPa và toàn bộ cụm lắp ráp phải được kiểm tra theo tải trọng gió và tuyết của địa điểm, lấy từ ADM 2015 hoặc ASCE 7-10 khi sử dụng mái cứng thay thế.
Các thông số quá trình quan trọng cho việc tính toán kích thước: ưa nhiệt trung bình 35–38 °C, thời gian lưu thủy lực 20–30 ngày đối với bùn đô thị thông thường, năng suất sinh khí 0,5–0,6 m³ trên mỗi kg chất rắn bay hơi được nạp vào với khoảng 60 phần trăm metan, và một hệ thống khuấy trộn ngăn ngừa lớp váng và cát lắng đọng. Khí cần được khử lưu huỳnh bằng cách định lượng FeCl₃ hoặc một lớp oxit sắt khô trước khi đến nồi hơi hoặc máy phát điện. H₂S ăn mòn thép ở phía hạ lưu của bể, và nó ăn mòn mặt dưới mái của chính bể nếu mái không được bảo vệ, đó là lý do tại sao mái và lỗ thông hơi thuộc phạm vi công việc thay vì trong một gói riêng biệt.
Đặc điểm kỹ thuật
Thông số | Giá trị điển hình / Phạm vi | Ghi chú |
Nhiệt độ bể phân hủy | 35–38 °C ưa ấm vừa | 50–55 °C ưa nhiệt nếu có nhiệt |
Thời gian lưu thủy lực | 20–30 ngày | bùn đô thị thông thường |
Sản lượng biogas | 0,5–0,6 m³ trên kg VS nạp vào | xác minh dựa trên đặc tính bùn tại chỗ |
Áp suất khoảng không | vài kPa, màng trong ~2–3 kPa | thiết bị xả áp và bộ chặn lửa |
Nhiệt độ nung chảy men | 820–930 °C | một chu kỳ nung chảy nhiệt |
Độ dày lớp men | 0,25–0,45 mm | Thử nghiệm tia lửa 1500 V DC sau khi lắp ráp |
Khả năng chịu pH của men | 1–14 | trơ qua lớp phủ kỵ khí |
Độ nhám bề mặt bên trong | Ra < 0,8 µm | chống lại màng sinh học trên thành lắng |
Chiều rộng tấm | khoảng 1,2 m | vận chuyển dạng phẳng, lắp ráp mô-đun bằng bu lông |
Cấp bu lông | Bu lông cấp 8.8 | kết nối ức chế ăn mòn |
Trường hợp tải trọng mái | ADM 2015 / ASCE 7-10 | gió và tuyết cho địa điểm |
Tuổi thọ thiết kế | ít nhất 30 năm | trong phạm vi dịch vụ nước thải được chỉ định |
Chạy thử nghiệm và kiểm tra bảo vệ tài sản
Việc nghiệm thu một bồn chứa lắp ghép bằng bu-lông là một trình tự ngắn gọn nếu đã được lên kế hoạch: kiểm tra độ lún của dầm vòng và độ tròn của vành đai thứ nhất, siết bu-lông đến giá trị quy định, kiểm tra đế gioăng trên mọi mối nối dọc và ngang, thử nghiệm tia lửa trên lớp men đã lắp ráp ở 1500 V DC, sau đó nạp đầy và kiểm tra hành vi mực nước. Hai hạng mục thường bị bỏ qua nhất là việc siết lại bu-lông sau lần nạp đầy đầu tiên, khi gioăng lắng xuống đế của nó, và kiểm tra mô-men xoắn trên các bu-lông chân mái sau sự kiện gió đầu tiên. Cả hai đều là những bài tập kéo dài nửa ngày giúp ngăn ngừa hiện tượng rỉ nước theo mùa mà các đội bảo trì đô thị thường đổ lỗi cho việc bồn chứa đã quá cũ.
Việc kiểm tra vận hành sau đó khá nhẹ nhàng: lớp phủ bên ngoài và các đầu bu lông, gioăng tại cửa người chui và tại bất kỳ mối nối nào đã mở, lỗ thông hơi và hệ thống dẫn khí hạ nguồn của nó, thiết bị đo mức, và vùng lắng cần được xả theo lịch trình xác định. Nếu công trình có hầm ủ kỵ khí, hãy bổ sung khảo sát màng mái, kiểm tra điểm đặt van xả áp và kiểm tra bộ chặn lửa trên đường ống khí vào cùng đợt kiểm tra hàng năm đó.
Trường hợp dự án
Dự án | Vị trí | Sản phẩm | Dung tích | Phạm vi |
Bể nước thải đô thị, 10 đơn vị | Trung Quốc, Tứ Xuyên | Bể GFS | Tổng cộng 17.420 m³ | cung cấp và lắp ráp tại chỗ |
Bể nước thải công nghiệp, 27 đơn vị | Trung Quốc, Tân Cương | Bể GFS | Tổng cộng 30.469 m³ | cung cấp và giám sát |
Bể nước thải nhà máy bia | Trung Quốc, Tứ Xuyên | Bể GFS | 14.655 m³ | cung cấp bể và mái lắp bu lông |
Phần kỵ khí cho nước thải chế biến đậu | Trung Quốc, Hà Bắc | Bể phân hủy GFS | phần quy trình kỵ khí | cung cấp bể chứa cộng với tích hợp quy trình |
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 vận hành 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 dịch vụ đô thị, điều này bao gồm mọi nhiệm vụ trong danh sách từ một nhà cung cấp: cân bằng, lắng, chứa bùn và phân hủy kỵ khí, với mái bể phân hủy, màng và ranh giới xả áp được cung cấp cùng với vỏ thay vì lắp thêm sau.
Câu hỏi thường gặp
Q1: Một bể GFS có thể phục vụ nhiều nhiệm vụ trong một nhà máy không?
A1: Chỉ đáng xem xét khi thành phần hóa học giống hệt nhau và thể tích có thể chia sẻ một bộ điều khiển mức. Cân bằng, phân hủy và lưu trữ cuối cùng khác nhau đủ để các bể riêng biệt thường là câu trả lời kỹ thuật tốt hơn.
Q2: Tại sao men tốt hơn sơn cho bể phân hủy?
A2: Vì lớp bùn lắng trở nên kỵ khí và có tính axit, còn men tráng là trơ trong khoảng pH 1–14. Điều này loại bỏ ăn mòn lớp lót như một chế độ hỏng hóc và để lại gioăng, bu lông và mái như các hạng mục bảo trì.
Q3: Bể phân hủy có phải là bình áp lực không?
A3: Không. Đây là bể gần áp suất khí quyển với mái linh hoạt chịu được vài kilopascal. Ranh giới áp lực là màng mái, thiết bị xả áp và bộ chặn lửa trên đường ống khí.
Q4: Làm thế nào để tính toán thể tích bể phân hủy?
A4: Từ tốc độ tải chất rắn bay hơi và thời gian lưu bạn mong muốn: ưa nhiệt trung bình 35–38 °C với thời gian lưu 20–30 ngày là dải tiêu chuẩn cho bùn đô thị, cho thể tích làm việc, sau đó thêm khoảng trống cho váng và không gian khí.
Q5: Một bể phân hủy nên tạo ra bao nhiêu khí?
A5: Lên kế hoạch cho 0,5–0,6 m³ khí sinh học trên mỗi kilôgam chất rắn bay hơi được nạp vào, với khoảng 60 phần trăm metan, và xác nhận bằng thử nghiệm trên băng ghế với bùn tại chỗ thay vì số liệu từ tài liệu.
Q6: Khoảng thời gian kiểm tra đối với bể GFS của thành phố là bao lâu?
A6: Kiểm tra mô-men xoắn và gioăng khi chạy thử nghiệm và sau lần nạp đầu tiên, đánh giá bên ngoài và mái hàng năm, kiểm tra mối nối bất cứ khi nào một tấm được mở, và kiểm tra lại tia lửa sau bất kỳ việc thay thế tấm nào.
Q7: Nhà máy có thể bổ sung công suất sau này không?
A7: Có. Bể chứa dạng bu lông có thể được nâng cao bằng cách thêm các tấm panel hoặc ghép song song với một đơn vị mới, và việc chỉ định dầm vòng cho trường hợp lớn hơn ngay từ công trình đầu tiên là một biện pháp bảo hiểm rẻ.
Một phương án bể xử lý nước thải đô thị vận hành hiệu quả khi mỗi nhiệm vụ được thiết kế theo quy trình riêng của nó và vỏ bể, mái và lỗ thông hơi được chỉ định cùng nhau. Thép phủ men thủy tinh giải đáp câu hỏi về ăn mòn across các nhiệm vụ cân bằng, lắng, bùn và phân hủy, và định dạng bắt vít giữ cho công trình hoạt động trong khi bể được dựng lên. Hãy xác định đúng thời gian lưu, ranh giới khí và lịch kiểm tra ngay từ khi trao thầu và bể sẽ tồn tại lâu hơn giấy phép đã thúc đẩy dự án.
Hãy gửi cho chúng tôi đường cong lưu lượng, sản lượng bùn, lộ trình phân hủy và sơ đồ, chúng tôi sẽ trả lại kích thước theo từng nhiệm vụ, danh sách bể và gói hồ sơ kỹ thuật.
Nói chuyện với Kỹ sư
Chúng tôi sẽ xem xét lưu lượng công trình và dữ liệu bùn của bạn trước khi đề xuất danh sách bể. Chia sẻ lưu lượng thiết kế, lưu lượng đột biến khi thời tiết ẩm ướt, chất rắn bay hơi và liệu quá trình phân hủy có nằm trong phạm vi hay không, và bạn sẽ nhận được kích thước bằng văn bản, đề xuất lớp lót và mái che cùng các bản vẽ để xem xét. Kỹ thuật là ưu tiên hàng đầu, không có áp lực mua hàng.
WhatsApp