Smanjenje ispuštanja cijevnih taložnika: Kako gravitacijska cijev DN200 smanjuje otpad od čišćenja za 406 M³ i eliminira prelijevanje spremnika

Svaka dva mjeseca postrojenje za pročišćavanje vode faze III u CNOOC Fudao isključuje cijevni taložnik radi čišćenja. Operacija traje 4 sata. Ispušta se1,500 m³mješavine mulja-vode u spremnik za sakupljanje mulja. Spremnik nikada nije bio dizajniran za takvu vrstu valova. Do završetka ciklusa čišćenja, razina spremnika je opasno visoka, mrežni taložnik ne može normalno ispuštati mulj, a sustav za obradu mulja sagorijeva kemikalije i struju samo da bi održao korak. Popravak nije bio veći spremnik ili veća pumpa - već cijev, visinska razlika od 4,3 metra i gravitacija.

1. PROBLEM: SMANJ KAPACITETA SVAKA DVA MJESECA

Postrojenje za pročišćavanje vode faze III pokreće dva neovisna niza za pročišćavanje, od kojih svaki koristi protu{0}}cijevni taložnik za taloženje. Zajednički sustav za obradu mulja upravlja ispuštanjem mulja iz sve tri faze postrojenja. Sustav je izgrađen oko dva spremnika za sakupljanje mulja, svaki s efektivnim volumenom od1,500 m³, za ukupni ukupni iznos od3,000 m³.

Izvorni projekt pretpostavljao je upravljiv dnevni dotok: 1.200 m³/d normalnog ispuštanja mulja iz tri cijevna taložnika, plus 300 m³/d filtrata iz filter preše. Ali tijekom čišćenja, stvarnost izgleda sasvim drugačije. Kao što pokazuje tablica 1, ukupni dotok u spremnik za sakupljanje mulja raste do3,329.3 m³/d- premašuje projektirani efektivni kapacitet od3.029,3 m³/d sa 300 m³/d.

Posljedice se brzo nižu: razina tekućine u spremniku za prikupljanje raste do gotovo-preljeva, mrežni cijevni taložnik gubi svoj normalni kapacitet ispuštanja mulja jer nema praznog kapaciteta spremnika da ga primi, a sustav za obradu mulja - dizajniran za stalan-rad - mora raditi duže vrijeme. Više kemikalija. Više struje. Više rada. Sve zbog toga što je čista voda koja nije trebala tretman slana u sustav mulja.

2. RAZUMIJEVANJE ZONA TALOŽNIKA - I GDJE SE NALAZI ČISTA VODA

Cijevni taložnik izgrađen je na principu plitkog-spremnika: slaganjem nagnutih cijevnih modula u zonu taloženja, višestruko povećava efektivno područje taloženja, smanjuje hidraulički radijus i potiče laminarni protok - što sve dramatično poboljšava odvajanje krutih tvari u kompaktnom otisku.

Funkcionalno, spremnik je podijeljen u četiri vertikalne zone. Za svaki niz tretmana faze III (unutarnje dimenzije: 8,8 m širine × 22,0 m duljine × 7,9 m efektivne dubine), visine i volumeni zona su:

Evo kritičnog opažanja: zona čiste vode ostaje406,56 m³ - preko 26% ukupnog volumena spremnika- i ta je voda već pročišćena. Mutnoća mu je ispod 10 mg/L. Projektirana mutnoća sirove vode postrojenja je 30 mg/L. Ipak, tijekom postupka pražnjenja i čišćenja, cijela količina čiste vode bila je pomiješana s muljem i poslana u sabirni spremnik na ponovnu-obradu. Bila je to čista voda koja je plaćala cijenu prljave vode.

3. STANDARDNI POSTUPAK ČIŠĆENJA - I ZAŠTO ON PREOPTEREĆUJE SUSTAV

Cijevni taložnici nakupljaju mulj unutar i na vrhu cijevnih modula tijekom rada. Ako se ne kontrolira, ta nakupina ometa protok kroz cijevi, pogoršava kvalitetu taložene vode i može čak uzrokovati prekomjerni tlak koji dovodi do kolapsa modula cijevi. O periodičnom pražnjenju i čišćenju-nije moguće pregovarati.

Standardni postupak slijedi četiri koraka: otvorite donje odvodne ventile, spustite razinu vode ispod zone cijevi, a zatim upotrijebite vodu za gašenje požara- pod pritiskom da isperete module cijevi s vrha dok se nakupljeni mulj ne izbaci. Zaustavite ispiranje, držite odvodne ventile potpuno otvorenima za ispuštanje vode i mulja iz zona distribucije i akumulacije i zatvorite ventile.

Problem je u tomesvaka zona se odvodi u spremnik za sakupljanje mulja. Zona čiste vode - 406 m³ pročišćene vode - miješa se s muljem-napunjenom vodom iz cijevi i akumulacijskih zona. Sve to ide u sabirni spremnik. Većina se na kraju ipak odvaja i vraća u spremnik sirove vode - ali tek nakon prolaska kroz zgušnjivač, filtersku prešu i dva seta pumpi za podizanje. Bistra voda bez ikakvog razloga prolazi dugim, skupim zaobilaznim putem kroz sustav za obradu mulja.

4. PROVJERA IZVEDIVOSTI: TRI RAZLOGA ZAŠTO GRAVITACIJSKO PREKRETANJE RADI

Koncept naknadne ugradnje je jednostavan: umjesto slanja 406 m³ zone čiste vode u sustav mulja, preusmjerite ga izravno natrag u spremnik sirove vode. Tri uvjeta moraju biti zadovoljena da bi ovo funkcioniralo:

Uvjet 1 - Kompatibilnost kvalitete vode.Zamućenost zone bistre vode je ispod 10 mg/L. Projektirana zamućenost sirove vode postrojenja je ispod 30 mg/L. Bistra voda jezapravo čišći od riječne vode koja ulazi u postrojenje. Recikliranje kao sirove vode savršeno je prihvatljivo.

Stanje 2 - Gravitacijska visina.Donja kota zone bistre vode je+5.8 m. Projektirana najveća razina vode u spremniku sirove vode je+1.5 m. To je aVisinska razlika 4,3 metra. Nije potrebna pumpa. Gravitacija radi.

Uvjet 3 - Izbjegavanje troškova.Prema postojećem rasporedu, čista voda se pumpa dva puta (pumpa sabirnog spremnika + pumpa povratnog spremnika), dozira PAM i taloži u radijalnom-spremniku - sve prije povratka u spremnik sirove vode. Gravitacijska cijev zaobilazi svaki od ovih koraka. Struja, kemikalije i vrijeme rada opreme opadaju.

5. CIJEVNA SHEMA: DN200, DVA BAZENA, JEDNA CIJEV

Cijevni taložnik sastoji se od istočnog i zapadnog bazena koji dijele zajednički pregradni zid. Za svaki je dizajniran poseban gravitacijski odvodni vod.

Nakon izračuna otpora gravitacijskog protoka na temelju duljine cjevovoda, spojnica, materijala, visinske razlike i potrebne brzine protoka,Cijev od ugljičnog čelika DN200 mmodabran je za oba bazena. Promjer cijevi je kritičan: premalen, a protok preusmjeravanja je presporo da bi bilo praktično; prevelik, a otvor na stijenci spremnika stvara nepotreban strukturni rizik.

Položaj unosa je jednako važan. Preblizu zoni cijevi, a brzina usisa mogla bi izvući mulj iz cijevi. Dizajn postavlja usisokomito 0,2 m iznad dna zone bistre vode(0,2 m iznad vrha zone taloženja cijevi) - dovoljno blizu za učinkovitu drenažu, dovoljno daleko da se izbjegne ometanje cijevi.

Svaki cjevovod ide od svoje ulazne točke kroz taložnu stijenku do zaštitnog kanala šipke za unos sirove vode postrojenja Faze III. Nosači cijevi osiguravaju usmjeravanje, i aventil za kontrolu protoka plus zasuninstalirani su u blizini kanala trake. Zasun osigurava pozitivno zatvaranje tijekom normalnog rada, sprječavajući neželjeni povratni tok. Ventil za kontrolu protoka regulira brzinu preusmjeravanja kako bi se izbjeglo izvlačenje mulja iz cijevi ili preplavljivanje spremnika sirove vode.

6. MJERENI REZULTATI

Nakon preinake, brojke su rekle čistu priču. Tijekom čišćenja, mulj-voda koja se ispuštala iz cijevnog taložnika padala je1529,3 m³/d do 1122,8 m³/d. Ukupni dotok u spremnik za sakupljanje mulja smanjio se s3329,3 m³/d do 2922,8 m³/d- sada udobno ispod projektirane granice od 3.029,3 m³/d.

Rizik od prelijevanja je eliminiran. Mrežni cijevni taložnik ponovno je dobio normalan kapacitet ispuštanja mulja. A sustav za obradu mulja više nije morao obrađivati ​​406 m³ već-čiste vode u svakom ciklusu čišćenja.

Ekonomija, iako skromna, vrijedna je pažnje. Cijevni taložnik se čisti šest puta godišnje, pri čemu svaki ciklus vraća 406,5 m³ čiste vode izravno u spremnik sirove vode - ukupno godišnje2,439 m³izbjegnutog opterećenja otpadnim vodama. Na temelju potrošnje sustava za obradu mulja PAM praha (~10 g/m³ pri 25 RMB/kg) i električne energije koju crpe pumpa za podizanje sabirnog spremnika (15 kW, 50 m³/h) i pumpa povratnog spremnika (22 kW, 150 m³/h) pri industrijskoj stopi od 0,9 RMB/kWh:

Izravne uštede od 1.591 RMB/godišnje sekundarne su u odnosu na operativnu korist: spremnik za sakupljanje mulja koji više ne prijeti prelijevanje, sustav za obradu mulja koji radi unutar svoje projektirane ovojnice i postupak čišćenja koji više ne ometa ostatak postrojenja.

KLJUČNI PODACI

1.Ako zona čiste vode vašeg cijevnog taložnika sadrži pročišćenu vodu, ona se ne smije usmjeravati kroz sustav za obradu mulja. Izravan povratak u spremnik sirove vode eliminira dvostruko-rukovanje.

2.Visinska razlika od 4,3 m više je nego dovoljna za gravitacijski tok. Prije dodavanja pumpi, provjerite da li visina spremnika već pruža ono što vam je potrebno.

3.Položaj pri unosu je bitan. Postavljanje usisnog otvora 0,2 m iznad vrha zone cijevi sprječava preusmjereni tok da izvuče mulj iz cijevi - dovoljno blizu da iscuri, dovoljno daleko da izbjegne smetnje.

4.Dimenzioniranje cijevi zahtijeva izračun otpora protoka gravitacije -, a ne praktično pravilo. DN200 bio je pravi za ovo postrojenje; promjer cijevi vašeg postrojenja ovisi o vašoj specifičnoj visinskoj razlici, duljini cijevi i potrebnoj brzini protoka.

5.Zasun za pozitivno zatvaranje plus ventil za kontrolu protoka za regulaciju brzine je minimalna konfiguracija ventila. Bez oba, riskirate povratni tok tijekom normalnog rada ili usisne učinke tijekom skretanja.