Reduktion af rørudskillerudledning: Hvordan et DN200 gravitationsrør skærer renseaffald med 406 M³ og eliminerede tankoverløb

Hver anden måned lukker fase III-vandbehandlingsanlægget ved CNOOC Fudao en rørudskiller ned til rengøring. Operationen tager 4 timer. Det udleder1,500 m³af slam-vandblanding i slamopsamlingstanken. Tanken var aldrig designet til den slags bølger. Når rengøringscyklussen er færdig, er tankniveauet farligt højt, onlinebosætteren kan ikke udlede slam normalt, og slambehandlingssystemet forbrænder kemikalier og elektricitet bare for at følge med. Løsningen var ikke en større tank eller en større pumpe - det var et rør, en 4,3-meters højdeforskel og tyngdekraften.

1. PROBLEMET: EN KAPACITETSKNUS HVER ANDEN MÅNED

Fase III-vandbehandlingsanlægget driver to uafhængige behandlingstog, der hver bruger en modstrøms-rørudskiller til sedimentering. Et delt slambehandlingssystem håndterer slamudledning fra alle tre faser af anlægget. Systemet er bygget op omkring to slamopsamlingstanke, hver med en effektiv volumen på1,500 m³, for i alt3,000 m³.

Det oprindelige design forudsatte en håndterbar daglig tilstrømning: 1.200 m³/d normal slamudledning fra tre rørsænkere plus 300 m³/d filtrat fra filterpressen. Men under et rengøringsarrangement ser virkeligheden meget anderledes ud. Som tabel 1 viser, stiger den samlede tilstrømning til slamopsamlingstanken til3,329.3 m³/d- overskrider designeffektiviteten på3.029,3 m³/d gange 300 m³/d.

Konsekvenserne falder hurtigt: Væskeniveauet i opsamlingstanken stiger til næsten-overløb, online-rørudskilleren mister sin normale slamudledningskapacitet, fordi der ikke er nogen tom tankkapacitet til at modtage det, og slambehandlingssystemet - designet til konstant-drift - skal køre i længere timer. Flere kemikalier. Mere strøm. Mere arbejdskraft. Alt sammen fordi klart vand, der ikke behøvede behandling, blev sendt til slamsystemet.

2. FORSTÅR ​​RØRSÆTTERENS ZONER -, OG HVOR DET KLARE VAND SIDER

Rørudskilleren er bygget efter det overfladiske-tankprincip: Ved at stable skrå rørmoduler i sedimentationszonen multiplicerer den det effektive bundfældningsareal, reducerer den hydrauliske radius og fremmer laminær strømning -, hvilket alt sammen forbedrer adskillelsen af ​​faste stoffer dramatisk i et kompakt fodaftryk.

Funktionelt er tanken opdelt i fire lodrette zoner. For hvert fase III behandlingstog (indvendige dimensioner: 8,8 m bred × 22,0 m lang × 7,9 m effektiv dybde), er zonehøjderne og volumenerne:

Her er den kritiske observation: den klare vandzone holder406,56 m³ - over 26 % af det samlede tankvolumen- og det vand er allerede behandlet. Dens turbiditet er under 10 mg/L. Designet turbiditet af anlæggets råvand er 30 mg/L. Alligevel blev hele denne mængde rent vand under tømnings- og rengøringsproceduren blandet med slam og sendt til opsamlingstanken til genbehandling.- Det var rent vand, der betalte prisen for snavset vand.

3. STANDARD RENGØRINGSPROCEDURE -, OG HVORFOR DEN OVERBELASTER SYSTEMET

Røraflejringer samler slam inde i og oven på rørmodulerne under drift. Hvis den ikke er kontrolleret, hindrer denne ophobning flow gennem rørene, forringer kvaliteten af ​​bundfældet vand og kan endda forårsage for højt tryk, der fører til, at rørmodulet kollapser. Periodisk tømning og rengøring kan ikke-forhandles.

Standardproceduren følger fire trin: Åbn de nederste drænventiler, sænk vandniveauet under rørzonen, og brug derefter tryksat brand-slukningsvand til at skylle rørmodulerne fra toppen, indtil ophobet slam er løsnet. Stop skylningen, hold afløbsventilerne helt åbne for at udlede vandet og slammet fra fordelings- og akkumuleringszonerne, og luk ventilerne.

Problemet er dethver zone løber ud i slamopsamlingstanken. Den klare vandzone - 406 m³ behandlet vand - blandes med slammet-vandet fra røret og akkumuleringszonerne. Det hele går til opsamlingstanken. Det meste af det bliver til sidst adskilt og returneret til råvandstanken alligevel -, men først efter at have passeret gennem fortykningsmidlet, filterpressen og to sæt løftepumper. Det klare vand tager en lang, dyr omvej gennem slambehandlingssystemet uden grund.

4. GENNEMFØRLIGHEDSKONTROLLEN: TRE ÅRSAGER TIL, AT GRAVITY DIVERSION VIRKER

Eftermonteringskonceptet er ligetil: I stedet for at sende klarvandszonens 406 m³ ind i slamsystemet, led det direkte tilbage til råvandstanken. Tre betingelser skal være opfyldt for at dette virker:

Tilstand 1 - Vandkvalitetskompatibilitet.Uklarheden af ​​den klare vandzone er under 10 mg/L. Designturbiditeten af ​​anlæggets råvand er under 30 mg/L. Det klare vand erfaktisk renere end flodvandet, der kommer ind i anlægget. At genbruge det som råvand er helt acceptabelt.

Tilstand 2 - Tyngdekrafthoved.Bundhøjden af ​​klarvandszonen er+5.8 m. Råvandstankens design maksimale vandstand er+1.5 m. Det er en4,3 meters højdeforskel. Ingen pumpe nødvendig. Tyngdekraften gør arbejdet.

Betingelse 3 - Undgåelse af omkostninger.Under det eksisterende arrangement pumpes det klare vand to gange (opsamlingsbeholderpumpe + returtankpumpe), doseres med PAM og aflejres i en radial-flowtank - alt inden det returneres til råvandstanken. Et tyngdekraftsrør omgår hvert eneste af disse trin. Elektricitet, kemikalier og udstyrs køretid falder alle.

5. RØRORDNING: DN200, TO BASIN, ET RØR HVER

Rørbommen består af et østbassin og et vestbassin, der deler en fælles skillevæg. En separat tyngdekraftsomledningslinje blev designet til hver.

Efter beregning af tyngdekraftstrømningsmodstand baseret på rørledningslængde, fittings, materiale, højdeforskel og påkrævet strømningshastighed,DN200 mm kulstofstålrørblev valgt for begge bassiner. Rørdiameteren er kritisk: for lille, og afledningsstrømmen er for langsom til at være praktisk; for stor, og tankvægsåbningen skaber unødig strukturel risiko.

Indtagelsespositionen er lige så vigtig. For tæt på rørzonen, og indsugningshastigheden kunne trække slam ud af rørene. Designet placerer indtagetlodret 0,2 m over bunden af ​​klarvandszonen(0,2 m over toppen af ​​røraflejringszonen) - tæt nok til at dræne effektivt, langt nok til at undgå at forstyrre rørene.

Hver rørledning løber fra dens indtagspunkt gennem sedimenteringsvæggen til skærmkanalen til råvandindtagsstangen på fase III-anlægget. Rørstøtter sikrer føringen, og enflowreguleringsventil plus en skydeventiler installeret nær bjælkeskærmkanalen. Skydeventilen giver positiv afspærring under normal drift, hvilket forhindrer utilsigtet tilbagestrømning. Flowreguleringsventilen regulerer afledningshastigheden for at undgå at trække slam fra rørene eller overvælde råvandstanken.

6. MÅLEDE RESULTATER

Efter eftermonteringen fortalte tallene en ren historie. Under rengøringsarrangementer faldt slammet-vandudledningen fra rørudskilleren fra1.529,3 m³/d til 1.122,8 m³/d. Den samlede tilstrømning til slamopsamlingstanken faldt fra3.329,3 m³/d til 2.922,8 m³/d- nu komfortabelt under designgrænsen på 3.029,3 m³/d.

Overløbsrisikoen blev elimineret. Online-rørudskilleren genvandt normal slamudledningskapacitet. Og slambehandlingssystemet skulle ikke længere behandle 406 m³ allerede-rent vand hver rengøringscyklus.

Selv om økonomien er beskeden, er den værd at bemærke. Rørudskilleren rengøres seks gange om året, hvor hver cyklus returnerer 406,5 m³ klart vand direkte til råvandstanken - i alt årligt2,439 m³af spildevandsbelastning undgås. Baseret på slambehandlingssystemets forbrug af PAM-pulver (~10 g/m³ ved 25 RMB/kg) og den elektricitet, der trækkes af opsamlingstankens løftepumpe (15 kW, 50 m³/h) og returtankpumpen (22 kW, 150 m³/h) ved en industriel sats på 0,9 RMB/kWh:

De direkte besparelser på 1.591 RMB/år er sekundære i forhold til den driftsmæssige fordel: en slamopsamlingstank, der ikke længere risikerer overløb, et slambehandlingssystem, der kører inden for dets designramme, og en rengøringsprocedure, der ikke længere forstyrrer resten af ​​anlægget.

NØGLE TAKEAWAYS

1.Hvis din rørudskillers klare vandzone indeholder behandlet vand, bør det ikke ledes gennem slambehandlingssystemet. En direkte tilbagevenden til råvandstanken eliminerer dobbelt-håndtering.

2.En højdeforskel på 4,3 m er mere end nok til tyngdekraften. Før du tilføjer pumper, skal du kontrollere, om tankhøjderne allerede giver dig det, du har brug for.

3.Optagelsesposition har betydning. Ved at placere indtaget 0,2 m over rørzonens top forhindrer afledningsstrømmen i at trække slam ud af rørene - tæt nok til at dræne, langt nok til at undgå forstyrrelser.

4.Rørstørrelse kræver en beregning af tyngdekraftstrømningsmodstand - ikke en tommelfingerregel. DN200 var det rigtige til dette anlæg; dit anlægs rørdiameter afhænger af din specifikke højdeforskel, rørlængde og påkrævet strømningshastighed.

5.En skydeventil til positiv afspærring plus en flowreguleringsventil til hastighedsregulering er minimumsventilkonfigurationen. Uden begge risikerer du enten tilbageløb under normal drift eller sugeeffekter under omdirigering.