Apskrities vandentiekis, pastatytas 1989 m. Žalias vanduo 0–5 laipsnių temperatūroje penkis mėnesius per metus. Gydymo traukinys, kuris negalėjo sulaužyti 3 NTU.Gamyklos inžinieriai padarė vieną struktūrinį savo pasvirusio vamzdžio nusodintuvo - pakeitimą, pridėdami horizontalaus srauto ištaisymo sekciją, užimančią tik 1/3 rezervuaro ilgio -, ir stebėjo, kaip nusistovėjusio vandens drumstumas sumažėjo nuo 6,15 NTU ikimažiau nei 2 NTU per 72 valandas nuo paleidimo. Po trejų metų sistema vis dar veikė1,3 NTU vidurkissu nuline bako korpuso modifikacija. Jei naudojate pasvirusį vamzdžių nusodintuvą, kuris prasčiau veikia šaltame vandenyje arba susiduria su smūginėmis apkrovomis, šis atvejo tyrimas tiksliai parodo, kaip taisymas veikia - ir kodėl tai paprasčiau, nei manote.
Iššūkis: nauji standartai, sena gamykla, šaltas vanduo
Kai įstatymas yra mažesnis arba lygus 1 NTU, o jūsų gamykla buvo pastatyta už mažiau nei 3 NTU
Apskrities vandentiekis yra šiauriniame Šaansi regione, kuriame žiemos vandens temperatūra reguliariai nukrenta iki0-5 laipsniaio žaliavinio vandens drumstumas svyruoja nuo 15 iki 77 NTU, priklausomai nuo sezono. Įrenginys buvo pradėtas eksploatuoti 1989 m., taikant įprastą procesą: sulankstytą-plokštelinę flokuliaciją, nuožulnų vamzdžių nusodinimą ir gravitacinius be vožtuvų filtrus. Du lygiagrečiai traukiniai, kurių kiekvieno vardinis greitis yra 6 000 m³/d, bendras pajėgumas 12 000 m³/d. Du dešimtmečius to pakako. Baigtas vanduo buvo maždaug 3 NTU -, priimtinas pagal senąjį standartą.
Tada pasikeitė taisyklės. Nauji geriamojo vandens sanitarijos standartai pakėlė kartelę nuo Mažiau nei 3 NTU ikiMažiau nei arba lygus 1 NTU. Esamas procesas negalėjo užpildyti šios spragos. Vandentiekis susidūrė su sprendimu, su kuriuo galiausiai susiduria kiekvienas senstantis augalas:nugriauti ir atstatyti arba modifikuoti pagal esamą plotą. Pastarasis buvo vienintelis realus variantas. Apdorojimo konstrukcijos buvo patalpintos patalpoje, kad būtų užtikrinta šilumos izoliacija - šiaurės Šansi klimato sąlygomis, kur lauko rezervuarai užšaltų. Sienų griovimas norint išsiplėsti nebuvo ant stalo. Jie turėjo patobulinti tai, ką turėjo.
Tikslas: padidinti vieno{0}}traukinio pralaidumą nuo 6 000 m³/d iki10,000 m³/d(bendra gamyklos našumas: 16 000 m³/d), nusistovėjusio vandens drumstumas nuolat mažesnis nei 3 NTU, kad filtrai galėtų kovoti su Mažiau nei 1 NTU užbaigto{4}}vandens reikalavimu.
Modernizavimo strategija: trys atnaujinimai, vienas principas
Inžinierių komanda nepalietė bako korpuso. Jie pakeitė jo viduje vykstantį procesą, paversdami seną „sulenktą-plokštelių flokuliaciją + pasvirusio vamzdžio sedimentaciją + gravitacinį filtrą be vožtuvų“"kontaktinis flokuliavimas + patobulintas pasviręs vamzdžio nusodintuvas + gravitacinis filtras be vožtuvų". Trys atnaujinimai paskatino transformaciją:
1. Kelių{1}}vamzdžių maišytuvas pakeičia vamzdinį statinį maišytuvą
Originalus vamzdinis statinis maišytuvas padarė vieną dalyką: maišėsi. Pakaitinis kelių{1}}vamzdžių maišytuvas vienu metu atlieka tris veiksmus:srauto pjovimas ir padalijimas, atvirkštinis refliuksas ir greitas maišymas. Kai vanduo praeina per kelių{1}}vamzdžių geometriją, vamzdžio sienelės ribiniame sluoksnyje susidaro aukšto-dažnio sūkurinės srovės. Šie sūkuriai sukuria intensyvaus šlyties mikro-zonas, kurios per kelias sekundes tolygiai paskirsto koaguliantą visame srauto skerspjūvyje. Išmatuotas maišymo efektyvumas viršija94%, o slėgio nuostoliai yra mažesni nei originalaus statinio maišytuvo - neįprastas derinys, reiškiantis geresnį maišymą naudojant mažiau energijos.
Praktinė nauda:20–30% sutaupoma cheminių medžiagųpalyginti su originaliu maišytuvu, geriau prisitaikantis prie srauto greičio ir vandens kokybės pokyčių. Augalui, kuris mato žalio vandens drumstumo svyravimus nuo 15 iki 77 NTU sezoniškai, šis prisitaikymas yra svarbus.
2. Tinklelio flokuliacija su žvaigždute
Sulankstytas-plokštės flokuliavimas veikia verčiant vandenį serpantininiu keliu tarp lygiagrečių plokščių. Tai sukelia turbulenciją, bet netinkamą. Patobulintas dizainas naudojažvaigždės-formos mentėsmontuojamas statmenai srauto krypčiai tinklelio skyriuose. Šios mentelės sukuria aukšto-dažnio mikro-sūkurius - tokio masto turbulenciją, kuri skatina dalelių susidūrimą, neišskirdama jau susidariusių pūslelių.
Flokuliacijos bakas yra padalintas į11 skyriųdviejose reakcijos stadijose. 1 etapas: 8 skyriai po 1,5 m × 1,5 m, sulaikymas 8,95 minutės. 2 etapas: 3 skyriai po 1,5 m × 2,0 m, sulaikymas 4,48 minutės. Bendras hidraulinio sulaikymo laikas:13.43 minutėsesant GT vertei 1,7 × 10⁴. Dviejų-pakopų konstrukcija sukuria tankesnius, atsparesnius šlyčiai-fokelius nei vienos-pakopos flokuliacija -, kuris yra esminis pranašumas, kai vėliau tie flokuliai patenka į vamzdžių nusodintuvo paskirstymo zoną, kur dėl per didelės turbulencijos juos suardytų.
3. Pagrindinė naujovė: horizontalaus srauto ištaisymo sekcija priešais vamzdžio nusodintuvą
Čia modernizavimas nukrypsta nuo standartinės praktikos ir buvo pasiektas didžiausias našumo padidėjimas. Tradicinis nuožulnus vamzdinis nusodintuvas vandenį gauna tiesiai iš flokuliacijos bako išleidimo angos. Perėjimas staigus: vanduo iš turbulentinio, mišraus srauto režimo pereina į laminarinio nusėdimo režimą be tarpinio kondicionavimo. Rezultatas yranetolygus srauto pasiskirstymasper vamzdžių pluoštą. Kai kuriuose kanaluose matomas didelis greitis ir praplaunamos pūslelinės. Kiti mato mažą greitį ir kaupia dumblą. Abi sąlygos pablogina nuotekų kokybę.
Modifikuojant buvo įtraukti du elementai, kurie tai išsprendžia:
Povandeninis užtvanka prie flokuliacijos bako išleidimo angos.Vietoj to, kad vanduo nutekėtų tiesiai į paskirstymo zoną, jis pirmiausia teka per panardintą užtvanką, kuri veikia kaip srauto lygintuvas -, išlygina greičio gradientus ir išsklaido didelės-masto turbulenciją prieš vandeniui patenkant į nusodintuvą.
Horizontali srauto sekcija, užimanti 1/3 viso rezervuaro ilgio (24 m²).Tai naujovė. Pratekėjęs per užtvanką, vanduo patenka į horizontalią-tėkmės zoną, o po to pakyla per pasvirusius vamzdžius. Tiek horizontalioje, tiek nuožulnioje vamzdžio dalyje esančios kreipiamosios sienelės valdo srauto kelią. Horizontali zona vienu metu atlieka tris funkcijas: sumažina horizontalų srauto greitį iki12,73 mm/s(10–18 mm/s lange, kuris, kaip rodo tyrimai, yra labai svarbus stabiliai sedimentacijai), suteikia papildomo nusistovėjimo laiko didesniems flokuliams ir veikia kaip hidraulinis buferis, kuris sugeria srauto svyravimus, kol jie pasiekia vamzdžių pluoštą.
Paskirstymo sienelė perėjimo sekcijos gale naudojamaperforacijos su didesniais tarpais viršuje ir siauresniais atstumais apačioje. Šis prieš-intuityvus išdėstymas yra apgalvotas: jis kompensuoja natūralų vandens polinkį į trumpąjį-jungimą link paskirstymo zonos viršaus, todėl vertikalus srautas pasiskirsto tolygiau visame vamzdžių pluošto aukštyje.
Kodėl veikia horizontaliojo srauto sekcija: inžinerinis pagrindas
Tradicinių pasvirusių vamzdžių nusodintuvų problema nėra patys vamzdžiai. Taip ir atsitinkakol vanduo juos pasiekia. Tyrimai nustatė keturis parametrus, kurie reguliuoja srauto pasiskirstymo vienodumą vamzdžių nusodintuvuose: rezervuaro ilgio -ir -pločio santykis (L/B), paviršiaus apkrovos greitis (q), vamzdžio skersmuo (D) ir paskirstymo zonos aukštis po vamzdeliais.
Iš jųDidžiausią įtaką turi L/B santykis ir paviršiaus apkrova (q).. Didėjant L/B santykiui, srauto pasiskirstymas tampa netolygesnis, o kritinis nusėdimo greitis - – minimalus greitis, kuriuo tam tikro dydžio dalelė nusėda -. Paviršiaus apkrova (q) yra maždaug proporcinga kritiniam nusėdimo greičiui: stumkite daugiau srauto per tą pačią sritį, o norint užfiksuoti tas pačias daleles, reikia didesnio nusėdimo greičio. Abu poveikiai kenkia nuotekų kokybei.
Tradiciniai vamzdžių nusodintuvai taip pat kenčia nuo perforuotos{0}}sienos problemos. Kad būtų pasiektas tolygus pasiskirstymas, perforuotoje sienelėje prie įleidimo angos reikia mažesnių angų nei horizontalioje -tekančio nuosėdų talpykloje -, o tai reiškiadidesni angos greičiai. Didelio-greičio purkštukai per šias angas suskaido flokuliacijos rezervuaras 13 minučių. Dar blogiau, kad purkštukai gali sumaišyti paskirstymo zonos apačioje susikaupusį negyvą dumblą, iš naujo-suspenduodami jau nusėdusias kietąsias medžiagas.
Horizontali srauto sekcija išsprendžia šią problemų grandinę iš esmės. Pridėjus 1/3 rezervuaro ilgio kaip horizontalią-tėkmės zoną prieš pasvirusius vamzdžius, konstrukcija pasiekia keturis dalykus:
| # | Ką tai daro | Kaip tai veikia |
| 1 | Valdo horizontalaus srauto greitį | Horizontalioje atkarpoje pradinis horizontalus greitis sumažėja iki 12,73 mm/s - 10–18 mm/s lange, kur nuotekų kokybė išlieka stabili, nepaisant paviršiaus apkrovos ir dumblo gylio svyravimų. Mažiau nei 10 mm/s eikvojate bako tūrį. Virš 18 mm/s, floko lūžimas tampa reikšmingas. |
| 2 | Sugeria smūgines apkrovas | 24 m² horizontali zona veikia kaip hidraulinis kondensatorius. Kai potvynių sezono metu išauga neapdoroto vandens drumstumas, horizontalioji sekcija slopina srauto padidėjimą, suteikdama flokams papildomo laiko nusistovėti, kol jie pasiekia pasvirusius vamzdžius. Tradiciniai vamzdžių nusodintuvai tokio buferio neturi - srauto padidėjimas tiesiogiai patenka į vamzdžių pluoštą. |
| 3 | Sumažina judėjimo greitį vamzdeliuose | Horizontalioje zonoje iš anksto nusodinus didesnius flokulius, į pasvirusius vamzdžius patenkančių kietųjų dalelių koncentracija yra mažesnė, todėl srauto aukštyn greitis yra mažesnis (2,79 mm/s šioje konstrukcijoje). Mažesnis greitis reiškia mažesnę turbulenciją, o tai reiškia geresnį floko surinkimą. Vamzdžio -vidinis greitis yra 3,5 mm/s, o buvimo laikas 4,76-minutės – laminarinis. |
| 4 | Blokuoja mažo{0}}tankio flokulų patekimą į vamzdelius | Abiejose atkarpose esančios kreipiamosios sienelės sukuria srauto kelią, kuriame į vamzdžio zoną patenka tik tankesni,{0}}gerai susiformavę pūkai. Mažo-tankio flokai - tokie, kurie suirtų ir išsineštų per vamzdelius, kai drumstumas - pasilieka horizontalioje dalyje ir ten nusėda. Tai ypač efektyvu esant žemai-temperatūrai, mažam-drumstumui ir dideliam-dumblių vandeniui, kur flokai iš prigimties yra silpni. |
Dizaino parametrai: modernizavimo skaičiai
Naudojama pasvirusio vamzdžio sekcijaskaitiklio-srovės srautas- vanduo per vamzdelius kyla aukštyn, o kietosios medžiagos slysta žemyn išilgai 60 laipsnių nuolydžio. Vamzdžiai yra etileno -propileno kopolimero (EPC) su korio šešiakampio skerspjūvio-, 30 mm skersmens, 1 m ilgio. EPC buvo pasirinktas, o ne standartinis PVC arba PP, nes jis puikiai veikia šaltame vandenyje: jis išlaiko lankstumą ir atsparumą smūgiams esant tokioms temperatūroms, kuriose standusis PVC tampa trapus.
| Parametras | Vertė |
| Paviršiaus apkrovos greitis (q) | 3.36 m³/(m²·h) |
| Horizontalus srauto plotas | 24 m² |
| Pasviręs vamzdžio plotas | 48 m² |
| Vamzdžio medžiaga | Etileno-propileno kopolimeras (EPC), korio šešiakampis, φ30 mm |
| Vamzdžio ilgis | 1.0 m |
| Montavimo polinkis | 60 laipsnių (priešinė-srovė) |
| Horizontalus srauto greitis (paskirstymo zona) | 12,73 mm/s |
| Srauto greitis aukštyn (pasvirusi vamzdžio zona) | 2,79 mm/s |
| Vamzdžio-vidinis srauto greitis | 3,5 mm/s |
| Gyvenimo laikas vamzdeliuose | 4,76 min |
| Paskirstymo zonos aukštis | 1.53 m |
| Pasviręs vamzdžio zonos aukštis | 0.87 m |
| Surinkimo zonos aukštis | 1.0 m |
| Bendras sedimentacijos rezervuaro aukštis | 4.8 m |
Dumblui surinkti naudojami dideli gravitaciniai bunkeriai, kurių slydimo kampas yra statesnis nei įprastų mažų bunkerių, todėl užtikrinamas kruopštus dumblo pašalinimas su minimaliu vietinio srauto trikdymu. Dumblo išleidimo vožtuvai yrarankinis-elektrinis greito-atidarymo tipas- praktiškas pasirinkimas, kuriame pirmenybė teikiama patikimumui ir priežiūros paprastumui, o ne visiškam automatizavimui. Mažiau įrenginių, mažesnis gedimų dažnis, mažesnė kaina.
Rezultatai: 4 NTU mažesnis per 3 dienas, 1,3 NTU po 3 metų
72 valandų bandomasis paleidimas: tiesioginis našumo trūkumas
2011 m. spalio 15–17 d. buvo atliktas trijų dienų nepertraukiamas bandymas, kurio metu įtekėjimo srautas buvo kontroliuojamas750 m³/h. Įrenginys per visą bandymą tuo pačiu metu ėmė žaliavinio vandens, nemodifikuoto tradicinio vamzdžių nusodintuvo (lygiagrečios traukos) ir patobulinto vamzdžių nusodintuvo nuotekų mėginius.
Rezultatai buvo nedviprasmiški. Pagerėjo nuosėdų nuotekų drumstumas buvodaugiau nei 4 NTU mažesnisnei tradicinis dizainas visuose mėginių ėmimo taškuose. Atotrūkis buvo pastovus ir iš karto - be pertraukos-laikotarpyje, nereikia derinti. Nuotekų kokybė atitiko projektinius lūkesčius nuo pat pirmos dienos, žymiai sumažindama filtro apkrovą pasroviui.
TOC pašalinimas: 6,08 % patobulinimas, palyginti su tradiciniu dizainu
Drumstumas ir organinės medžiagos paviršiniame vandenyje yra glaudžiai susiję - tos pačios dalelės, kurios išsklaido šviesą, taip pat neša adsorbuotą natūralią organinę medžiagą (NOM). Bandymo metu gamykla matavo TOC abiejų nusėdimo procesų nuotekose. Neapdoroto vandens TOC buvo stabilus2,5–3,0 mg/l.
| Metrika | Tradicinis vamzdžių naujakuris | Patobulintas vamzdžių nusodintuvas |
| Vidutinis nuotekų TOC | 2,03 mg/l | 1,85 mg/l |
| Vidutinis TOC pašalinimo rodiklis | 33.59% | 39.67% |
| Patobulinimas, palyginti su tradiciniu | - | +6.08% |
6 % pagerėjimas TOC pašalinimo srityje gali atrodyti nedidelis, tačiau valant geriamąjį vandenį organinių medžiagų pašalinimas nusėdimo stadijoje tiesiogiai sumažina dezinfekcijos šalutinio -produkto (DBP) susidarymo potencialą pasroviui. Kiekvienas miligramas TOC, pašalintas prieš chloravimą, yra miligramas, kuris paskirstymo sistemoje nesudarys trihalometanų (THM) arba halogenacto rūgščių (HAA).
Trejų-metų patvirtinimas: skaičiai laikosi
Modifikacija pradėta eksploatuoti 2012 m. balandžio 15 d. Per trejus nepertraukiamo veikimo metus gamykla reguliariai imdavo vandens drumstumo mėginius iš modifikuoto traukinio ir nemodifikuoto lygiagrečiojo traukinio. Duomenys aiškiai pasakoja apie ilgalaikį veikimą:
| Ilgalaikiai veiklos duomenys (2012–2015 m.) | Tradicinis vamzdžių naujakuris | Patobulintas vamzdžių nusodintuvas |
| 3 metų vidutinis nuotekų drumstumas | 2.3 NTU | 1.3 NTU |
| Nuotekų stabilumas | Sezoninis svyravimas, 2–5 NTU diapazonas | Stabilus, nuolat žemiau 2 NTU |
| Filtro apkrovos sumažinimas | Bazinė linija | Reikšmingas - 1.0 NTU mažesnis nusistovėjusio vandens drumstumas |
1,3 NTU nusistovėjusio vandens vidurkis yra pats svarbiausias skaičius. Tiekiant į filtrus 1,3 NTU vandens, o ne 2,3 NTU, patobulintas nusodintuvas sumažino filtro kietųjų dalelių apkrovą maždaug43%. Tai reiškia, kad filtras veikia ilgiau tarp atbulinių plovimų, sunaudoja mažiau vandens ir - kritiškai - baigtas vanduo, kuris gali patikimai atitikti Mažiau nei 1 NTU standartą. Filtras, gaunantis 2,3 NTU nusistovėjusio vandens, turi labai mažą atsargą, kad būtų galima pasiekti 1 NTU paruošto vandens. Filtras, gaunantis 1,3 NTU nusistovėjusio vandens, turi vietos veikti.
Ką tai reiškia jūsų augalui
Šis atvejo tyrimas rodo, kad prastai veikiančio pasvirusio vamzdžio nusodintuvo keisti nereikia. Problema retai būna pačiuose vamzdeliuose - taip nutinka paskirstymo zonoje, kol vanduo juos pasiekia. Modifikavimo principai yra perkeliami:
1. Jei nusistovėjusio vandens drumstumas yra nenuoseklus, pirmiausia patikrinkite srauto pasiskirstymą.Netolygus srautas per vamzdžių pluoštą yra dažniausia pasvirusių vamzdžių nusodintuvų veikimo skirtumų priežastis. Povandeninis užtvanka prie flokuliacijos išleidimo angos ir perforuota skirstomoji sienelė su graduotais tarpais tarp angų yra pigūs pataisymai, padedantys išspręsti šią problemą šaltinyje.
2. Jei gydotės šaltu vandeniu (<5°C), add a horizontal flow section.Šaltas vanduo gamina silpnus flokulius, kurie negali ištverti tradicinio vamzdžio nusodintuvo įleidimo turbulencijos. Horizontali srauto sekcija suteikia mažos-energijos pereinamąją zoną, kurioje šie trapūs pūsleliai gali nusėsti nesiskildami.
3. Jei jūsų žaliavinio vandens kokybė svyruoja sezoniškai, padidinkite paskirstymo zonos buferį.Horizontalios sekcijos gebėjimas sugerti smūgines apkrovas nėra malonus--turėti - tai skirtumas tarp stabilių nuotekų ir sezoninių nusiskundimų dėl vandens kokybės. Šiame projekte naudojamas 1/3 bako ilgio paskirstymas yra geras projektavimo pradžios taškas.
4. Vamzdžių medžiaga yra svarbi šaltame klimate.Šiam projektui pasirinkti EPC vamzdžiai išlaiko lankstumą esant temperatūrai, kai standus PVC tampa trapus. Jei žaliavinio vandens temperatūra ilgą laiką nukrenta žemiau 5 laipsnių, aptarkite vamzdžių medžiagos pasirinkimą su tiekėju. Standartinis PVC ir PP pasižymi skirtingais žemos{3}temperatūros veikimo vokais.
5. 6 % pagerintas TOC pašalinimas yra vertas daugiau, nei atrodo.Valant geriamąjį vandenį, organinės medžiagos, pašalintos prieš dezinfekciją, pašalinamos DBP susidarymo galimybė. 6,08 % TOC pagerėjimas sedimentacijos stadijoje reiškia žymiai mažesnį THM ir HAA susidarymą pasroviui - – tai privalumas, kad laikomasi teisės aktų, kuris susijungia per visą augalo gyvavimo laikotarpį.
Čia aprašytas modifikavimas padidino valymo pajėgumą 33 % (nuo 12 000 iki 16 000 m³/d) per tą patį rezervuaro plotą ir tuo pačiu pagerino nuotekų kokybę. Tas derinys -daugiau vandens, geresnis vanduo, tas pats pastatas- yra tai, dėl ko verta įvertinti horizontalaus srauto ištaisymo koncepciją bet kokiam senstančiam vandens valymo įrenginiui, kuriam taikomi griežtesni standartai.
Nesvarbu, ar atnaujinate esamą nuožulnų vamzdžių nusodintuvą, ar kuriate naują instaliaciją, „Juntai“ siūlo išsamius vamzdžių nusodintuvų sprendimus - PP, PVC ir specialias polimerines medžiagas, kurių kanalų skersmuo φ25/35/50/80 mm, atraminiai rėmai ir inžineriniai dydžiai. Nemokama sistemos rekomendacija per 24 valandas{7}} įdiegimo 40+ šalyse.
| Siųsti el. paštu savo specifikacijas | WhatsApp: +86 13600513715 | Internetinė užklausos forma |