Zmanjšanje izpusta cevnega usedalnika: kako gravitacijska cev DN200 zmanjša čistilne odpadke za 406 M³ in odpravi prelivanje rezervoarja

Vsaka dva meseca čistilna naprava faze III v CNOOC Fudao zapre cevni usedalnik zaradi čiščenja. Operacija traja 4 ure. Izprazni se1,500 m³mešanice blata-vode v rezervoar za zbiranje blata. Rezervoar ni bil nikoli zasnovan za takšno valovanje. Ko se cikel čiščenja konča, je nivo rezervoarja nevarno visok, spletni usedalnik ne more normalno odvajati blata, sistem za obdelavo blata pa kuri kemikalije in elektriko, samo da bi sledil. Popravek ni bil večji rezervoar ali večja črpalka - ampak cev, 4,3 metra višinske razlike in gravitacija.

1. TEŽAVA: ZMANJŠANJE ZMOGLJIVOSTI VSAKA DVA MESECA

Naprava za čiščenje vode III. Skupni sistem za obdelavo blata skrbi za odvajanje blata iz vseh treh faz naprave. Sistem je zgrajen okoli dveh rezervoarjev za zbiranje blata, vsak z efektivno prostornino1,500 m³, za skupno vsoto3,000 m³.

Prvotna zasnova je predvidevala obvladljiv dnevni dotok: 1200 m³/d običajnega izpusta blata iz treh cevnih usedalnikov in 300 m³/d filtrata iz filtrske stiskalnice. Toda med čistilno akcijo je resničnost videti zelo drugačna. Kot je razvidno iz tabele 1, skupni dotok v rezervoar za zbiranje blata naraste na3,329.3 m³/d- presega načrtovano učinkovito zmogljivost3.029,3 m³/d za 300 m³/d.

Posledice se hitro vrstijo: nivo tekočine v zbirnem rezervoarju se dvigne skoraj do-preliva, spletni cevni usedalnik izgubi svojo običajno zmogljivost za izpust blata, ker ni prazne kapacitete rezervoarja za sprejem, in sistem za obdelavo blata -, zasnovan za enakomerno-delovanje -, mora delovati dlje časa. Več kemikalij. Več elektrike. Več dela. Vse zato, ker je bila čista voda, ki je ni bilo treba obdelati, poslana v sistem blata.

2. RAZUMEVANJE OBMOČJIH CEVESTIH USEDALNIKOV - IN KJE SE NAHAJA ČISTA VODA

Cevni usedalnik je zgrajen na principu plitve-rezervoarja: z zlaganjem nagnjenih cevnih modulov v območje usedanja pomnoži učinkovito usedalno površino, zmanjša hidravlični radij in spodbuja laminarni tok -, kar vse dramatično izboljša ločevanje trdnih delcev v kompaktnem odtisu.

Funkcionalno je rezervoar razdeljen na štiri navpične cone. Za vsak niz obdelave faze III (notranje mere: 8,8 m širine × 22,0 m dolžine × 7,9 m efektivne globine) so višine in prostornine con:

Tukaj je kritična ugotovitev: območje čiste vode drži406,56 m³ - nad 26 % celotne prostornine rezervoarja- in ta voda je že obdelana. Njegova motnost je pod 10 mg/l. Projektna motnost surove vode v obratu je 30 mg/L. Toda med postopkom praznjenja in čiščenja je bila ta celotna količina čiste vode pomešana z blatom in poslana v zbirni rezervoar za ponovno-obdelavo. Čista voda je plačala ceno umazane vode.

3. STANDARDNI POSTOPEK ČIŠČENJA - IN ZAKAJ PREOBREMENI SISTEM

Cevni usedalniki med delovanjem kopičijo blato znotraj in na vrhu cevnih modulov. Če se to kopičenje ne nadzoruje, ovira pretok skozi cevi, poslabša kakovost ustaljene vode in lahko celo povzroči čezmerni tlak, ki povzroči zlom cevnega modula. O občasnem praznjenju in čiščenju ni-mogoče pogajati.

Standardni postopek sledi štirim korakom: odprite spodnje odtočne ventile, znižajte nivo vode pod cono cevi, nato uporabite vodo pod pritiskom za gašenje, da splaknete cevne module z vrha, dokler se nakopičeno blato ne odstrani. Prenehajte s splakovanjem, pustite odtočne ventile popolnoma odprte, da izpustite vodo in blato iz distribucijskih in akumulacijskih con, in zaprite ventile.

Težava je v temvsaka cona se odvaja v rezervoar za zbiranje blata. Območje čiste vode - 406 m³ obdelane vode - se meša z blatom-napolnjeno vodo iz cevi in ​​akumulacijskih con. Vse gre v zbirni rezervoar. Večina se sčasoma loči in vseeno vrne v rezervoar za surovo vodo -, vendar šele po prehodu skozi zgoščevalec, filtrirno stiskalnico in dva sklopa dvižnih črpalk. Čista voda brez razloga potrebuje dolg in drag ovinek skozi sistem za obdelavo blata.

4. PREVERJANJE IZVEDLJIVOSTI: TRIJE RAZLOGI, ZAKAJ GRAVITACIJSKA PREUSMERJA DELUJE

Koncept naknadne vgradnje je preprost: namesto da pošljete 406 m³ območja čiste vode v sistem blata, ga preusmerite neposredno nazaj v rezervoar za surovo vodo. Za delovanje morajo biti izpolnjeni trije pogoji:

Pogoj 1 - Združljivost s kakovostjo vode.Motnost območja čiste vode je pod 10 mg/L. Načrtovana motnost surove vode v obratu je pod 30 mg/L. Bistra voda jedejansko čistejši od rečne vode, ki vstopa v obrat. Recikliranje kot surove vode je povsem sprejemljivo.

Pogoj 2 - Gravitacijska višina.Spodnja nadmorska višina območja čiste vode je+5.8 m. Projektna najvišja raven vode v rezervoarju za surovo vodo je+1.5 m. To je a4,3 metra višinske razlike. Črpalka ni potrebna. Gravitacija opravi delo.

Pogoj 3 - Izogibanje stroškom.V skladu z obstoječo ureditvijo se bistra voda črpa dvakrat (črpalka zbirne posode + črpalka povratne posode), dozira PAM in se usede v radialni-pretočni rezervoar -, vse preden se vrne v rezervoar za surovo vodo. Gravitacijska cev obide vsakega od teh korakov. Elektrika, kemikalije in čas delovanja opreme se zmanjšajo.

5. CEVNA SHEMA: DN200, DVA BAZENA, VSAK ENA CEV

Cevni usedalnik je sestavljen iz vzhodnega in zahodnega bazena, ki si delita skupno predelno steno. Za vsakega je bil zasnovan ločen gravitacijski preusmeritveni vod.

Po izračunu upora gravitacijskega toka na podlagi dolžine cevovoda, fitingov, materiala, višinske razlike in zahtevanega pretoka,Cev iz ogljikovega jekla DN200 mmje bil izbran za oba bazena. Premer cevi je kritičen: premajhen in preusmeritveni tok je prepočasen, da bi bil praktičen; prevelika, odprtina stene rezervoarja pa ustvarja nepotrebno strukturno tveganje.

Enako pomemben je vstopni položaj. Preblizu območja cevi in ​​vstopna hitrost bi lahko potegnila blato iz cevi. Zasnova postavlja dovodnavpično 0,2 m nad dnom območja čiste vode(0,2 m nad vrhom območja usedanja cevi) - dovolj blizu za učinkovito odvajanje, dovolj daleč, da preprečite motnje cevi.

Vsak cevovod poteka od vstopne točke skozi steno usedalnika do zaščitnega kanala prečke za dovod surove vode naprave III. Podpore za cevi zavarujejo napeljavo in aventil za regulacijo pretoka in zaporni ventilso nameščeni v bližini kanala bar zaslona. Zaporni ventil med običajnim delovanjem zagotavlja pozitivno zaporo in preprečuje nenameren povratni tok. Ventil za nadzor pretoka uravnava stopnjo preusmeritve, da prepreči črpanje blata iz cevi ali preobremenitev rezervoarja za surovo vodo.

6. MERJENI REZULTATI

Po prenovi so številke povedale čisto zgodbo. Med čistilnimi dogodki je blato-izpust vode iz cevnega usedalnika padlo iz1529,3 m³/d do 1122,8 m³/d. Skupni dotok v zbiralnik blata se je zmanjšal s3329,3 m³/d do 2922,8 m³/d- zdaj udobno pod projektno mejo 3.029,3 m³/d.

Tveganje prelivanja je bilo odpravljeno. Spletni cevni usedalnik je ponovno pridobil normalno zmogljivost odvajanja blata. In sistemu za obdelavo blata ni bilo treba več obdelati 406 m³ že -čiste vode v vsakem ciklu čiščenja.

Čeprav je ekonomičnost skromna, je vredno omeniti. Cevni usedalnik se očisti šestkrat na leto, pri čemer vsak cikel vrne 406,5 m³ čiste vode neposredno v rezervoar za surovo vodo -, kar je skupno letno2,439 m³obremenitev z odpadno vodo. Na podlagi porabe praška PAM v sistemu za obdelavo blata (~10 g/m³ pri 25 RMB/kg) in električne energije, ki jo črpa dvižna črpalka zbirnega rezervoarja (15 kW, 50 m³/h) in črpalka povratnega rezervoarja (22 kW, 150 m³/h) pri industrijski stopnji 0,9 RMB/kWh:

Neposredni prihranki v višini 1.591 RMB/leto so drugotnega pomena glede na operativno korist: rezervoar za zbiranje blata, pri katerem ni več nevarnosti prelivanja, sistem za obdelavo blata, ki deluje znotraj zasnove, in postopek čiščenja, ki ne moti več preostalega dela naprave.

KLJUČNI IZVEDBI

1.Če območje čiste vode vašega cevnega usedalnika vsebuje obdelano vodo, je ne smete usmeriti skozi sistem za obdelavo blata. Neposredno vračanje v rezervoar za surovo vodo odpravlja dvojno-ravnanje.

2.4,3 m višinske razlike je več kot dovolj za gravitacijski tok. Pred dodajanjem črpalk preverite, ali višine rezervoarja že zagotavljajo, kar potrebujete.

3.Pomemben je vstopni položaj. Postavitev dovoda 0,2 m nad vrh območja cevi preprečuje, da bi preusmerjeni tok potegnil blato iz cevi - dovolj blizu, da odteče, dovolj daleč, da se izognete motnjam.

4.Dimenzioniranje cevi zahteva izračun upora gravitacijskega toka - in ne pravilo. DN200 je bil pravi za ta obrat; premer cevi vašega obrata je odvisen od vaše specifične višinske razlike, dolžine cevi in ​​zahtevanega pretoka.

5.Zaporni ventil za pozitivno zapiranje in ventil za regulacijo pretoka za regulacijo stopnje je minimalna konfiguracija ventila. Brez obeh obstaja nevarnost povratnega toka med normalnim delovanjem ali sesalnih učinkov med preusmeritvijo.