Kunshan Jinghe vandens gamykla (600 000 m³/d): kaip šoninio srauto pasviręs plokščių nusodintuvas sumažina drumstumą žemiau 1,0 NTU – be papildomos energijos

NAMAI › BYLOS › PAGRINDINĖS PLOKŠČIŲ STATYKLĖS RETROFIZAVIMAS - KUNŠANO VANDENS ĮRENGINIAI

Paskelbta: 2025-05-28 • Kategorija:Atvejai• Žymos:Vamzdžių naujakuris · Pasviręs plokščių nusodintuvas · Sedimentacijos modernizavimas · Geriamasis vanduo · Kunshan

1 SKYRIUS

600 000 m³/d gamykla su pasenusiu procesu{2}}ir drumstumo problema

Kunshan Jinghe vandens gamykla nėra mažas įrenginys. Su projektavimo pajėgumu600,000 m³/daptarnaujantis didelį Dziangsu provincijos miestą, 2006–2007 m. buvo atliktas pažangus apdorojimo atnaujinimas, į savo įprastą gydymo sistemą įtraukiant ozono-biologinę aktyvuotą anglį. Daugelį metų gamykloje buvo naudojamas flokuliacijos tinklelis → horizontalaus srauto sedimentacijos bakas → flotacijos bakas → V-tipo filtravimo procesas-konfigūracija, sukurta tada, kai žaliavinio vandens šaltinis Kui ežeras kentėjo nuo sezoninio dumblių žydėjimo, todėl flotacija buvo būtina.

Tada, 2011 m. lapkritį, viskas pasikeitė. Internete pasirodė Jangdzės upės vandens nukreipimo projektas, suteikiantis Kunšanui antrą žaliavinio vandens šaltinį. Naujoji „upė ir ežeras“ dviejų šaltinių{4}sistema žymiai pagerino žalio vandens kokybę. Dumblių lygis smarkiai sumažėjo. O flotacijos bakas-kadaise buvo svarbus-tapo adidelės-energijos-sunaudojimo atsakomybės. Prieš remontą jis jau buvo išimtas.

Tačiau flotacijos bako eksploatavimo nutraukimas sukėlė problemų kaskadą. Horizontaliojo srauto sedimentacijos rezervuaras buvo tik 76 metrų ilgio (įskaitant 22 metrų terminalo surinkimo zoną), todėl jai buvo santykinaitrumpas hidraulinio sulaikymo laikas. Be poliruojančio flotacijos poveikio, nusistovėjusio vandens drumstumas dreifavo iki1,0–2,0 NTU, o operatoriai galėjo vizualiai matyti smulkias floko daleles, tekėjusias link filtrų. Žemiau naudojami V-tipo filtrai užtruko-trumpesnį filtro veikimą, dažnesnį plovimą atgal, daugiau energijos ir vandens.

Augalą reikėjo atnaujinti. Tačiau su švaraus vandens rezervuaru, pastatytu tiesiai po sedimentacijos ir flotacijos baseinais, o konstrukcijai jau daugiau nei 20 metų, jie negalėjo tiesiog sugriauti dalykų ir pradėti iš naujo. Atliekant kiekvieną modifikaciją reikia atsižvelgti į esamą konstrukciją, vengti svorio padidėjimo ir -kritiškai-nerizikuoti sugadinti skaidraus vandens rezervuaro stogą.

2 SKYRIUS

Trumpa informacija apie dizainą: 20-metų senumo struktūros modernizavimas

Inžinierių komanda nustatė tris aiškius apribojimus:

1.Sumažinkite esamų rezervuarų konstrukcinius pažeidimus{0}}jie buvo pastatyti XX a. 9-ajame dešimtmetyje ir 2000-ųjų pradžioje.

2.Išbandykite II fazę (50 000 m³/d)-vieną apdorojimo traukinį-prieš svarstydami visą-įrenginio diegimą.

3.Tikslas: sedimentacijos rezervuaro nuotekų drumstumasstabiliai žemiau 1,0 NTU, su kontroliuojamomis investicinėmis sąnaudomis.

Pagrindinė strategija buvo elegantiškai paprasta:perskirti esamą flotacijos rezervuaro erdvę kaip antrinę sedimentacijos zoną, kompensuojantis nepakankamą horizontalaus srauto bako ilgį. Tačiau du svarbūs dizaino sprendimai lems, ar modifikavimas pavyko, ar nepavyko.

3 SKYRIUS

Du priimti{0}}ar-sulaužyti sprendimus: surinkimo latakai ir naujakurio tipas

1 sprendimasPalikti ar pašalinti surinkimo lovelius?

Horizontaliojo srauto sedimentacijos rezervuaro gale buvo penki surinkimo loviai,{0}}kiekvienas 22 metrų ilgio, gelžbetoninis su reguliuojamomis nerūdijančio plieno užtvankos plokštėmis. Išlaikius juos, būtų sutaupomi griovimo darbai. Tačiau vandens srautas į viršų, kai vanduo patenka į lovius, pakeltų smulkias floko daleles, kurios vos nusėdo ir pakenktų visam sedimentacijos procesui.

Sprendimas: nuimkite lovius.22 metrų efektyvaus sedimentacijos ilgio padidėjimas gerokai viršijo papildomas griovimo išlaidas. Dabar vanduo tekėtų per skirstomąsias pertvaros angas kontroliuojamu greičiu, mažesniu arba lygiu 0,1 m/s, sklandžiai pereidamas į antrinę sedimentacijos zoną.

2 sprendimasVamzdžių nusodintuvai ar šoninio srauto pasvirusios plokštės?

Tai buvo esminis techninis pasirinkimas. Tiek vamzdžių nusodintuvai, tiek pasvirusi plokšteliniai nusodintuvai naudoja negilaus-gylio sedimentacijos principą-pridedant kelis lygiagrečius nusodinimo paviršius, kad būtų žymiai padidintas efektyvus nusodinimo plotas tame pačiame rezervuaro tūryje. Tačiau srauto kryptis lemia viską.

Viršutinio srauto vamzdžių nusodintuvai šiuo atveju turi keturis{0}}sugedimo trūkumus:

▷Flokas, pasiekęs antrinę zoną, jau buvo smulkus ir lengvas,{0}}sunku nusistovėti net esant horizontaliam srautui. Tekant į viršų (prieš-srovę nusėdus), vanduo, kylantis prieš krintančių dalelių, jas neštų aukštyn, todėl atsiskyrimas būtų nenuspėjamas.

▷Pradinis flotacijos bakas buvo tik 3,3 m aukščio, o efektyvus gylis po antvandeninio borto buvo mažesnis nei 3,0 m. Vamzdžių nusodintuvams reikia bent 4,5 m, kad būtų galima tinkamai paskirstyti apatinę ir viršutinę skaidraus vandens zonas. Nepakankamas ūgis reiškia, kad prastas pasiskirstymas-numatomas naujakurių našumo žudikas.

▷Dėl 400 m² rezervuaro ploto tolygus paskirstymas ir surinkimas dideliame vamzdžių nusodintuvų lauke buvo itin sudėtingas, ypač esant aukščio apribojimams.

▷Bet koks ne{0}}vienodumas sukuria vietines didelės hidraulinės apkrovos zonas, iš kurių išbėga smulkūs pūsleliai,-kurie visiškai pažeidžia antrinės sedimentacijos tikslą.

Šoninio srauto pasvirusios plokštės išsprendė visas keturias problemas:

✓Vanduo teka horizontaliai, dalelės nusėda žemyn-kryžm-srovei su minimaliais trukdžiais. Kur kas palankesnis smulkiam flokui.

✓Horizontalus paskirstymas per 18,6 m rezervuaro ilgį suteikia pakankamai vietos vienodam srautui-be aukščio.

✓Reikalingas tik 3–3,5 m rezervuaro gylis -puikiai tinka esamam 3,3 m flotacijos bakui.

Sprendimas: šoninio srauto pasvirusios plokštės.Tai nebuvo panašus į-fizinius esamo rezervuaro suvaržymus, todėl vamzdžių nusodintuvai-neperspektyvūs, o nuožulnios plokštės tapo natūraliu sprendimu.

Tai pamoka, kurią verta prisiminti:modernizavimo projektuose „geriausia“ technologija ant popieriaus nėra svarbi. Svarbu tik tai, kas veikia pagal esamos struktūros apribojimus.

4 SKYRIUS

Galutinis dizainas: kiekvienas skaičius, kuris buvo svarbus

Palyginus schemą, buvo sudarytas 50 000 m³/d II fazės gydymo traukinio modifikavimo projektas. Štai tokia inžinerinė informacija-, kurią iš tikrųjų galite naudoti, jei planuojate kažką panašaus.

4.1Horizontalaus srauto sedimentacijos rezervuaro modifikavimas

4.2Šoninio srauto pasvirusi plokštės nusėdimo zona

5 SKYRIUS

Statyba: dirbama apie 20-metų senumo švaraus vandens baką

Statybos pradėtos 2023 m. gruodžio mėn., o sistema pradėta eksploatuoti 2024 m. sausio mėn Išryškėjo trys iššūkiai:

1 iššūkisGręžimas per konstrukcines sienas

Tiek sedimentacijos rezervuaro išleidimo sienelėje, tiek flotacijos bako įleidimo sienelėje reikėjo paskirstymo angų. Tačiau šios sienos taip pat tarnavo kaipstogo atraminių kolonų pamatai. Išgręžkite per daug skylių arba padarysite jas per dideles ir pažeisite konstrukcijos vientisumą. Padarykite juos per mažus ir gausite purškimą, o ne vienodą pasiskirstymą.

Pasikonsultavus su statybos inžinieriais, sprendimas buvo16 apskritų 600 mm skersmens skylių kiekvienoje sienoje-pakankamai nedaug, kad išlaikytų stiprumą, pakankamai didelis, kad būtų pasiektas tikslinis 0,1 m/s pasiskirstymo greitis be floko šlyties. Kartais geriausias inžinerinis sprendimas yra žinoti, kada nereikėtų toliau optimizuoti.

2 iššūkisNedaužyk stogo (tai taip pat grindys)

Flotacijos bako dugno plokštėyraskaidraus vandens rezervuaro stogas. Bet kokia žala reikštų nuotėkį į išvalytą vandens saugyklą,{1}}praėjusį katastrofišką geriamojo vandens gamyklos gedimą. Kiekviena griovimo ir statybos veikla turėjo būti suplanuota atsižvelgiant į šį apribojimą. Jokių išimčių.

3 iššūkisSvorio neutralumas

Negalite pridėti apkrovos prie stogo, kuris nebuvo tam skirtas. Modifikacija turėjo būti neutrali-svoris: kiekvienas sumontuotos naujos įrangos kilogramas turėjo būti kompensuojamas pašalintais kilogramais. Inžinierių komanda tai kruopščiai atsižvelgė:

✓Pašalinta: flotacinė įranga, skimeriai, vamzdynai, mūrinės pertvaros

✓Pridėta:ABS pasvirusių plokščių blokai(tankis arti vandens-be-neutralaus plūdrumo panardinant)

✓Pridėta:Lengvojo betono dumblo šlaitai(tankis suderintas su vandeniu, išvengiant tuščiosios apkrovos)

Svorio{0}}balanso metodas yra svarbi pamoka bet kuriai gamyklai, kuri svarsto apie rezervuaro{1}}modernizavimą:medžiagų pasirinkimas yra ne tik cheminis atsparumas, o sąnaudų{0}}tankis yra svarbus, kai dirbate su kita konstrukcija.

6 SKYRIUS

Rezultatai: drumstumas mažesnis nei 1,0 NTU-nepridėjus nė vato

Modifikacija buvo pradėta eksploatuoti 2024 m. sausio mėn. Penkių mėnesių eksploataciniai duomenys (2024 m. vasario–birželio mėn.) patvirtino, kad projektas atitiko savo tikslus:

Štai gamyklos vadovams svarbiausia dalis:Visas šis patobulinimas buvo pasiektas nepridedant jokios energijos sąnaudos.Pasvirusi plokščių sedimentacijos zona veikia tik gravitacijos būdu. Palyginkite tai su flotacijos baku, kuriuo buvo pakeisti -visą parą veikiantys oro kompresoriai, recirkuliaciniai siurbliai ir skimerio pavaros. Atnaujinimas ne tik pagerino vandens kokybę; jis pašalino pagrindinį „OpEx“ eilutės elementą.

Iškilo viena veiklos problemaį tai verta atkreipti dėmesį visi, planuojantys panašų modernizavimą. Prieš modifikavimą retkarčiais cheminės putos ar plūduriuojančios nuosėdos nusėdimo rezervuaro gale tiesiog nukrisdavo į surinkimo lovelius ir nutekėdavo į filtrus. Po modernizavimo naujos paskirstymo angos yra žemiau vandens paviršiaus{2}}paviršiaus nuosėdos negali išbėgti ir kaupiasi bako gale. Tai neturi įtakos nuotekų kokybei, bet yra negražu. Šiuo metu gamykla ją pašalina rankiniu būdu ir vėliau gali pridėti paviršiaus nugriebimo įrangą. Mažos detalės, bet tokios, kurios palengvina ar apsunkina operatorių gyvenimą.

1 pav. Patobulintas išdėstymas: horizontalaus srauto sedimentacijos bakas + šoninio srauto pasvirusi plokštės nusodinimo zona (II fazė, 50 000 m³/d traukinys)

2 pav. Pasvirusių plokščių blokai pakartotinai panaudoto plūduriavimo bako viduje - 2 vienetai, ABS medžiaga, 80 mm atstumas tarp plokščių

7 SKYRIUS

Ko šis projektas mus moko apie sedimentacijos modernizavimą

Šis projektas nėra-vienkartinis. Gamyklos visame pasaulyje susiduria su ta pačia situacija: senas proceso įrenginys, kuris kažkada tarnavo tam tikram tikslui, dabar sunaudoja energiją ir suteikia ribinę vertę, stovi ant vertingo rezervuaro nekilnojamojo turto, kuris galėtų padaryti daugiau. „Kunshan“ modernizavimas siūlo penkias perkeliamas pamokas:

1. Šoninis srautas pranoksta srautą į viršų, kad susidarytų smulkus flokas.Kai jūsų dalelės jau mažos ir lengvos, nesiginčykite su gravitacija-naudokite kryžminį-srovių atskyrimą, kai vanduo juda horizontaliai, o dalelės nusėda vertikaliai su minimaliais trukdžiais.

2. Pasiskirstymo vienodumas lemia arba pažeidžia naujakurių veiklą.Nesvarbu, ar pasirinksite vamzdelius, ar plokštes, jei jūsų įleidimo angos pasiskirstymas yra netolygus, gausite lokalizuotas didelio{0}}greičio zonas, kuriose dalelės išeina. Kunshan komanda buvo apsėsta dėl šių-16 kruopštaus dydžio skylių, įėjimo stabilizavimo zonų, išleidimo angos stabilizavimo – ir tai pasiteisino.

3. Medžiagos tankis yra svarbus{0}}remontuojant bako viršuje.ABS plokštės su beveik -vandens tankiu ir lengvo betono dumblo nuolydžiais išlaikė modifikuoto svorio-neutralumą. Tai ne tik inžinerinė išnaša{3}}, tai skirtumas tarp įmanomo projekto ir projekto, kurį jūsų statybos inžinierius atmes.

4. Energijos suvartojimo mažinimas yra toks pat vertingas kaip ir nuotekų gerinimas.Flotacijos bako kompresoriai ir siurbliai buvo nuolatinis OpEx nutekėjimas. Pasviręs plokštelinis nusodintuvas veikia gravitacijos būdu. Per likusį 20 metų gamyklos gyvavimo laikotarpį vien energijos sutaupymas greičiausiai viršys modernizavimo išlaidas.

5. Nėra universalaus šablono.Tai, kas pavyko Kunšane{0}}flotacijos baką paverčiant nuožulniu plokšteliniu nusodintuvu-, gali netikti jūsų gamyklai. Skirtingas žalias vanduo, skirtinga rezervuaro geometrija, skirtingi apribojimai. Metodika (vertinti, palyginti, bandyti, patikrinti) yra universali. Konkretus sprendimas nėra.

Įrenginiams, planuojantiems panašų modernizavimą, nuožulniosios plokštės (lamelės) metodas siūlo įtikinamą vertės pasiūlymą:pridėti veiksmingą nusėdimo plotą nepadidinant pėdsakų, pagerinti nuotekų kokybę nepridedant energijos ir pakeisti pasenusią talpyklą be didelių statybos darbų.Atstumas tarp plokščių paprastai yra 50–80 mm, skirtas geriamojo vandens reikmėms ir medžiagoms nuo PP ir PVC iki ABS ir nerūdijančio plieno, todėl konfigūracija tinka praktiškai bet kokiai esamai rezervuaro geometrijai.