Putken settlerin purkauksen vähentäminen: kuinka DN200 Gravity Pipe leikkaa puhdistusjätettä 406 M³ ja eliminoi säiliön ylivuotoa

Joka toinen kuukausi CNOOC Fudaon vaiheen III vedenkäsittelylaitos sulkee putken selkeyttimen puhdistusta varten. Toimenpide kestää 4 tuntia. Se purkautuu1,500 m³liete-vesi-seosta lietteenkeräyssäiliöön. Säiliötä ei ole koskaan suunniteltu sellaiseen aaltoon. Puhdistusjakson päättyessä säiliön taso on vaarallisen korkealla, online-laskutuskone ei pysty purkamaan lietettä normaalisti ja lietteenkäsittelyjärjestelmä polttaa kemikaaleja ja sähköä pysyäkseen ajan tasalla. Korjaus ei ollut suurempi säiliö tai suurempi pumppu - se oli putki, 4,3 metrin korkeusero ja painovoima.

1. ONGELMA: KAPASITEETTI PUHE KAHDEN KUUKAUDEN VÄLINEN

Vaiheen III vedenkäsittelylaitoksella on kaksi itsenäistä puhdistusjunaa, joista kumpikin käyttää vastavirtaputken sedimentointiin. Yhteinen lietteenkäsittelyjärjestelmä hoitaa lietteen poiston laitoksen kaikista kolmesta vaiheesta. Järjestelmä on rakennettu kahden lietteenkeräyssäiliön ympärille, joista kummassakin on tehollinen tilavuus1,500 m³, yhteensä yhteensä3,000 m³.

Alkuperäisessä suunnittelussa oletettiin hallittavissa olevaa päivittäistä sisäänvirtausta: 1 200 m³/d normaalia lietepoistoa kolmesta putkiselvittimestä sekä 300 m³/d suodosta suodatinpuristimesta. Mutta siivoustapahtuman aikana todellisuus näyttää hyvin erilaiselta. Kuten taulukosta 1 näkyy, kokonaisvirtaus lietteenkeräyssäiliöön kasvaa3,329.3 m³/d- suunnittelun tehollisen kapasiteetin ylittäminen3 029,3 m³/d x 300 m³/d.

Seuraukset kaskadivat nopeasti: keräyssäiliön nestepinta nousee lähes ylivuotoon, online-putkiselvitin menettää normaalin lietteenpoistokapasiteetin, koska sen vastaanottamiseen ei ole tyhjää säiliökapasiteettia, ja lietteenkäsittelyjärjestelmän, joka on suunniteltu tasatilan toimintaan, on käytettävä pitkiä aikoja. Lisää kemikaaleja. Enemmän sähköä. Lisää työvoimaa. Kaikki siksi, että puhdasta vettä, jota ei tarvinnut käsitellä, lähetettiin lietejärjestelmään.

2. PUTKUSETTLERIN VYÖHYKKEIDEN YMMÄRTÄMINEN - JA MISSÄ KIRKKEÄ VESI ITSEE

Putken laskeutuslaite on rakennettu matalan säiliön periaatteelle: pinoamalla kaltevia putkimoduuleja sedimentaatiovyöhykkeelle se moninkertaistaa tehokkaan laskeutumisalueen, vähentää hydraulisädettä ja edistää laminaarista virtausta - kaikki tämä parantaa dramaattisesti kiintoaineiden erottelua kompaktissa jalanjäljessä.

Toiminnallisesti säiliö on jaettu neljään pystysuoraan vyöhykkeeseen. Jokaisen vaiheen III hoitojonon (sisämitat: 8,8 m leveä × 22,0 m pitkä × 7,9 m tehollinen syvyys) vyöhykkeiden korkeudet ja tilavuudet ovat:

Tässä on kriittinen havainto: kirkasvesivyöhyke kestää406,56 m³ - yli 26 % säiliön kokonaistilavuudesta- ja se vesi on jo käsitelty. Sen sameus on alle 10 mg/l. Laitoksen raakaveden mitoitussameus on 30 mg/l. Silti tyhjennys- ja puhdistustoimenpiteen aikana koko tämä puhdas vesimäärä sekoitettiin lietteeseen ja lähetettiin keräyssäiliöön uudelleenkäsittelyä varten. Se oli puhdasta vettä, joka maksoi likaisen veden hinnan.

3. NORMAALI PUHDISTUSMENETTELY - JA MIKSI SE YLIKUORMITTAA JÄRJESTELMÄN

Putken laskeutuslaitteet keräävät lietettä putkimoduulien sisään ja päälle käytön aikana. Jos sitä ei valvota, tämä kerääntyminen estää virtauksen putkien läpi, heikentää laskeutuneen veden laatua ja voi jopa aiheuttaa liiallisen paineen, joka johtaa putkimoduulin romahtamiseen. Säännöllinen tyhjennys ja puhdistus ei ole neuvoteltavissa.

Vakiomenettely seuraa neljää vaihetta: avaa pohjatyhjennysventtiilit, laske veden tasoa putkivyöhykkeen alapuolelle ja käytä sitten paineistettua sammutusvettä putkimoduulien huuhtelemiseen ylhäältä, kunnes kertynyt liete irtoaa. Lopeta huuhtelu, pidä tyhjennysventtiilit täysin auki veden ja lietteen poistamiseksi jakelu- ja kerääntymisalueelta ja sulje venttiilit.

Ongelmana on sejokainen vyöhyke valuu lietteenkeräyssäiliöön. Puhdasvesivyöhyke - 406 m³ käsiteltyä vettä - sekoittuu putkesta ja kerääntymisvyöhykkeistä tulevan lieteisen veden kanssa. Kaikki menee keräyssäiliöön. Suurin osa siitä lopulta erotetaan ja palautetaan joka tapauksessa raakavesisäiliöön - mutta vasta sen jälkeen, kun se on kulkenut sakeuttajan, suodatinpuristimen ja kahden nostopumppusarjan läpi. Kirkas vesi kulkee ilman syytä pitkän ja kalliin kiertotien lietteenkäsittelyjärjestelmän läpi.

4. TOTEUTETTAVUUSTARKASTUS: KOLME SYYTÄ, JOKA TOIMII PAINOVIITOON

Jälkiasennuskonsepti on yksinkertainen: sen sijaan, että lähettäisit kirkasvesivyöhykkeen 406 m³ lietejärjestelmään, ohjaa se suoraan takaisin raakavesisäiliöön. Kolmen edellytyksen on täytyttävä, jotta tämä toimisi:

Kunto 1 - Vedenlaadun yhteensopivuus.Kirkkaan veden vyöhykkeen sameus on alle 10 mg/l. Laitoksen raakaveden mitoitussameus on alle 30 mg/L. Kirkas vesi onitse asiassa puhtaampaa kuin kasviin tuleva jokivesi. Sen kierrätys raakavetenä on täysin hyväksyttävää.

Kunto 2 - Painovoimapää.Kirkkaan veden vyöhykkeen alakorkeus on+5.8 m. Raakavesisäiliön suunniteltu maksimivesitaso on+1.5 m. Se on a4,3 metrin korkeusero. Pumppua ei tarvita. Gravitaatio tekee työn.

Kunto 3 - Kustannusten välttäminen.Nykyisessä järjestelyssä puhdas vesi pumpataan kahdesti (keräyssäiliön pumppu + paluusäiliön pumppu), annostellaan PAM:ia ja asetetaan radiaalivirtaussäiliöön - kaikki ennen paluuta raakavesisäiliöön. Painovoimaputki ohittaa jokaisen näistä vaiheista. Sähkö, kemikaalit ja laitteiden käyttöaika laskevat.

5. PUTKISUUNNITELMA: DN200, KAKSI ALTAISTA, YKSI PUTKI KOHTAIN

Putken asettaja koostuu itä- ja länsialtaista, jotka jakavat yhteisen väliseinän. Jokaiselle suunniteltiin erillinen painovoiman ohjauslinja.

Kun painovoimavirtausvastus on laskettu putkilinjan pituuden, liittimien, materiaalin, korkeuseron ja vaaditun virtausnopeuden perusteella,DN200 mm hiiliteräsputkivalittiin molempiin altaisiin. Putken halkaisija on kriittinen: liian pieni ja kiertovirtaus on liian hidas ollakseen käytännöllinen; liian suuri, ja säiliön seinämän aukko aiheuttaa tarpeettoman rakenteellisen riskin.

Imuasento on yhtä tärkeä. Liian lähellä putkivyöhykettä, ja imunopeus voi vetää lietettä ulos putkista. Suunnittelu sijoittaa sisääntulonpystysuoraan 0,2 m kirkkaan veden vyöhykkeen pohjan yläpuolelle(0,2 m putken laskeutumisvyöhykkeen yläpuolella) - riittävän lähellä tyhjentääkseen tehokkaasti, riittävän kauas, jotta putkia ei häiritä.

Kukin putkilinja kulkee ottopisteestään laskeutusseinän läpi vaiheen III laitoksen raakaveden ottotangon sihtikanavaan. Putketuet varmistavat reitityksen ja avirtauksen säätöventtiili plus luistiventtiilion asennettu lähelle palkkinäytön kanavaa. Luistiventtiili tarjoaa positiivisen sulkeutumisen normaalin käytön aikana, mikä estää tahattoman takaisinvirtauksen. Virtauksen säätöventtiili säätelee kiertonopeutta välttääkseen lietteen imeytymisen putkista tai raakavesisäiliön ylikuormitusta.

6. MITATUT TULOKSET

Jälkiasennuksen jälkeen luvut kertoivat puhtaan tarinan. Puhdistustapahtumien aikana liete-vesipoisto putken selkeyttimestä putosi1 529,3 m³/d - 1 122,8 m³/d. Kokonaisvirtaus lietteenkeräyssäiliöön laski vuodesta3 329,3 m³/d - 2 922,8 m³/d- nyt mukavasti alle suunnittelurajan 3 029,3 m³/d.

Ylivuotoriski poistettiin. Online-putken laskeutuslaite palasi normaaliin lietteenpoistokapasiteettiin. Lietteenkäsittelyjärjestelmän ei enää tarvinnut käsitellä 406 m³ jo puhdasta vettä jokaisella puhdistusjaksolla.

Vaikka talous on vaatimaton, se on huomion arvoinen. Putken laskeutuslaite puhdistetaan kuusi kertaa vuodessa, jolloin jokaisella jaksolla palautetaan 406,5 m³ puhdasta vettä suoraan raakavesisäiliöön – yhteensä2,439 m³jätevesikuormituksen välttäminen. Perustuu lietteenkäsittelyjärjestelmän PAM-jauheen kulutukseen (~10 g/m³, 25 RMB/kg) ja keräyssäiliön nostopumpun (15 kW, 50 m³/h) ja paluusäiliöpumpun (22 kW, 150 m³/h) käyttämään sähköön teollisuusnopeudella 0,9 RMB/kWh:

Suorat säästöt 1 591 RMB/vuosi ovat toissijaisia ​​käyttöhyötyihin nähden: lietteenkeräyssäiliö, joka ei enää vaaranna ylivuotoa, lietteenkäsittelyjärjestelmä, joka toimii sen suunnittelun puitteissa, ja puhdistusmenettely, joka ei enää häiritse laitoksen muuta toimintaa.

AVAIMET

1.Jos putken laskeutuslaitteen kirkasvesivyöhykkeellä on käsiteltyä vettä, sitä ei saa ohjata lietteenkäsittelyjärjestelmän läpi. Suora paluu raakavesisäiliöön eliminoi kaksinkertaisen käsittelyn.

2.4,3 metrin korkeusero on enemmän kuin tarpeeksi painovoimavirtaukselle. Tarkista ennen pumppujen lisäämistä, antavatko säiliön korkeudet jo tarvitsemasi.

3.Imuasennossa on väliä. Imuaukon sijoittaminen 0,2 m putkivyöhykkeen yläpuolelle estää kiertovirtausta vetämästä lietettä ulos putkista - riittävän lähelle tyhjennystä, riittävän kauas häiriöiden välttämiseksi.

4.Putkien mitoitus vaatii painovoiman virtausvastuslaskelman - ei nyrkkisääntö. DN200 oli oikea tälle laitokselle; laitoksesi putken halkaisija riippuu tietystä korkeuserosta, putken pituudesta ja vaaditusta virtausnopeudesta.

5.Luistiventtiili positiivista sulkua varten ja virtauksen säätöventtiili nopeuden säätöä varten ovat venttiilin vähimmäiskokoonpano. Ilman molempia vaarana on joko takaisinvirtaus normaalin käytön aikana tai imuvaikutus poikkeaman aikana.