کاهش تخلیه ته نشین کننده لوله: چگونه یک لوله گرانشی DN200 ضایعات تمیز کننده را با 406 M³ برش می دهد و سرریز مخزن را از بین می برد

هر دو ماه یکبار، کارخانه تصفیه آب فاز III در CNOOC Fudao یک ته نشین کننده لوله را برای تمیز کردن خاموش می کند. عملیات 4 ساعت طول می کشد. تخلیه می کند1,500 m³مخلوط لجن و آب در مخزن جمع آوری لجن. تانک هرگز برای چنین موجی طراحی نشده بود. تا زمانی که چرخه تمیز کردن به پایان می رسد، سطح مخزن به طور خطرناکی بالا می رود، ته نشین کننده آنلاین نمی تواند لجن را به طور معمول تخلیه کند، و سیستم تصفیه لجن فقط برای حفظ سرعت، مواد شیمیایی و برق را می سوزاند. تعمیر یک مخزن بزرگتر یا یک پمپ بزرگتر نبود - بلکه یک لوله، اختلاف ارتفاع 4.3 متری و گرانش بود.

1. مشکل: کاهش ظرفیت هر دو ماه یکبار

تصفیه خانه فاز III دو قطار تصفیه مستقل را راه اندازی می کند که هر کدام از یک ته نشین کننده لوله مخالف جریان برای ته نشینی استفاده می کنند. سیستم تصفیه لجن مشترک تخلیه لجن را از هر سه فاز کارخانه کنترل می کند. این سیستم حول دو مخزن جمع آوری لجن ساخته شده است که هر کدام دارای حجم موثری هستند1,500 m³، برای مجموع3,000 m³.

طرح اولیه یک جریان روزانه قابل کنترل را فرض می کرد: 1200 متر مکعب در روز تخلیه لجن معمولی از سه ته نشین کننده لوله، به اضافه 300 متر مکعب در روز فیلتر از فیلتر پرس. اما در طول یک رویداد تمیز کردن، واقعیت بسیار متفاوت به نظر می رسد. همانطور که جدول 1 نشان می دهد، کل جریان ورودی به مخزن جمع آوری لجن افزایش می یابد3,329.3 m³/d- فراتر از ظرفیت موثر طراحی3029.3 متر مکعب در روز در 300 متر مکعب در روز.

عواقب به سرعت آبشار می شوند: سطح مایع مخزن جمع آوری تا نزدیک به سرریز بالا می رود، ته نشین کننده لوله آنلاین ظرفیت تخلیه لجن طبیعی خود را از دست می دهد زیرا ظرفیت مخزن خالی برای دریافت آن وجود ندارد، و سیستم تصفیه لجن - که برای عملیات حالت پایدار طراحی شده است - باید ساعات طولانی کار کند. مواد شیمیایی بیشتر برق بیشتر کار بیشتر همه به این دلیل که آب شفافی که نیازی به تصفیه نداشت به سیستم لجن فرستاده می شد.

2. درک مناطق ته نشین کننده لوله - و محل نشستن آب زلال

ته نشین کننده لوله بر اساس اصل مخزن کم عمق ساخته شده است: با چیدن ماژول های لوله شیب دار در ناحیه ته نشینی، منطقه ته نشینی موثر را چند برابر می کند، شعاع هیدرولیکی را کاهش می دهد و جریان آرام را افزایش می دهد - که همه اینها به طور چشمگیری جداسازی جامدات را در یک ردپای فشرده بهبود می بخشد.

از نظر عملکردی، مخزن به چهار منطقه عمودی تقسیم می شود. برای هر قطار درمانی فاز III (ابعاد داخلی: 8.8 متر عرض × 22.0 متر طول × 7.9 متر عمق موثر)، ارتفاع و حجم منطقه عبارتند از:

این مشاهدات مهم است: منطقه آب شفاف وجود دارد406.56 m³ - بیش از 26٪ از حجم کل مخزن- و آن آب قبلاً تصفیه شده است. کدورت آن زیر 10 میلی گرم در لیتر است. کدورت طراحی آب خام گیاه 30 میلی گرم در لیتر است. با این حال، در طول فرآیند تخلیه و تمیز کردن، کل این حجم از آب تمیز با لجن مخلوط شده و برای تصفیه مجدد به مخزن جمع آوری فرستاده می شود. این آب تمیز بود که بهای آب کثیف را می پرداخت.

3. روش استاندارد تمیز کردن - و چرا سیستم را بیش از حد بارگذاری می کند

ته نشین کننده های لوله در حین کار، لجن را در داخل و بالای ماژول های لوله جمع می کنند. اگر کنترل نشود، این تجمع مانع از جریان در لوله ها می شود، کیفیت آب ته نشین شده را کاهش می دهد و حتی می تواند باعث ایجاد فشار بیش از حد منجر به فروپاشی ماژول لوله شود. تخلیه و نظافت دوره ای غیر قابل مذاکره می باشد.

روش استاندارد چهار مرحله را دنبال می کند: دریچه های تخلیه پایین را باز کنید، سطح آب را در زیر منطقه لوله پایین بیاورید، سپس از آب آتش نشانی تحت فشار برای شستشوی ماژول های لوله از بالا استفاده کنید تا لجن انباشته شده از محل خارج شود. شستشو را متوقف کنید، دریچه های تخلیه را کاملا باز نگه دارید تا آب و لجن از مناطق توزیع و تجمع تخلیه شود و دریچه ها را ببندید.

مشکل این است کههر منطقه به مخزن جمع آوری لجن تخلیه می شود. منطقه آب شفاف - 406 مترمربع آب تصفیه شده - با آب پر از لجن لوله و مناطق تجمع مخلوط می شود. همه آن به مخزن جمع آوری می رود. بیشتر آن در نهایت جدا می شود و به هر حال به مخزن آب خام باز می گردد - اما تنها پس از عبور از غلیظ کننده، فیلتر پرس و دو مجموعه پمپ بالابر. آب زلال بدون دلیل از طریق سیستم تصفیه لجن مسیر طولانی و گران قیمتی را طی می کند.

4. بررسی امکان سنجی: سه دلیل انحراف گرانش کار می کند

مفهوم مقاوم سازی ساده است: به جای ارسال 406 متر مکعب منطقه آب شفاف به سیستم لجن، آن را مستقیماً به مخزن آب خام منحرف کنید. برای این کار باید سه شرط رعایت شود:

شرایط 1 - سازگاری با کیفیت آب.کدورت ناحیه آب شفاف زیر 10 میلی گرم در لیتر است. کدورت طراحی آب خام گیاه زیر 30 میلی گرم در لیتر است. آب زلال استدر واقع تمیزتر از آب رودخانه ای است که وارد گیاه می شود. بازیافت آن به عنوان آب خام کاملاً قابل قبول است.

وضعیت 2 - سر جاذبه.ارتفاع پایین ناحیه آب شفاف است+5.8 m. طراحی حداکثر سطح آب مخزن آب خام می باشد+1.5 m. یعنی یک4.3 متر اختلاف ارتفاع. بدون نیاز به پمپ جاذبه کار را انجام می دهد.

شرط 3 - اجتناب از هزینه.طبق ترتیب موجود، آب شفاف دو بار پمپ می شود (پمپ مخزن جمع آوری + پمپ مخزن برگشت)، با PAM دوز می شود و در یک مخزن جریان شعاعی مستقر می شود - همه قبل از بازگشت به مخزن آب خام. یک لوله گرانشی هر یک از این مراحل را دور می زند. زمان اجرای برق، مواد شیمیایی و تجهیزات همگی کاهش می یابد.

5. طرح لوله گذاری: DN200، دو حوضه، هر کدام یک لوله

ته نشین کننده لوله شامل یک حوضه شرقی و یک حوضه غربی است که یک دیوار جداکننده مشترک دارند. برای هر کدام یک خط انحراف گرانشی جداگانه طراحی شد.

پس از محاسبه مقاومت جریان گرانشی بر اساس طول خط لوله، اتصالات، مواد، اختلاف ارتفاع و دبی مورد نیاز،لوله فولادی کربن DN200 میلی متربرای هر دو حوضه انتخاب شد. قطر لوله بسیار مهم است: خیلی کوچک است، و جریان انحراف بسیار کند است که عملی نباشد. بیش از حد بزرگ است و باز شدن دیواره مخزن خطر ساختاری غیر ضروری ایجاد می کند.

موقعیت ورودی به همان اندازه مهم است. خیلی نزدیک به منطقه لوله، و سرعت ورودی می تواند لجن را از لوله ها خارج کند. طراحی محل ورودی استبه صورت عمودی 0.2 متر بالاتر از کف منطقه آب شفاف(0.2 متر بالاتر از بالای منطقه ته نشینی لوله) - به اندازه کافی نزدیک به تخلیه موثر، به اندازه کافی برای جلوگیری از مزاحمت لوله ها.

هر خط لوله از نقطه ورودی خود از طریق دیواره ته نشینی تا کانال صفحه نمایش نوار ورودی آب خام کارخانه فاز III اجرا می شود. پشتیبان های لوله ایمن مسیریابی، و aشیر کنترل جریان به اضافه یک شیر دروازهدر نزدیکی کانال صفحه نمایش نوار نصب می شوند. دریچه دروازه در حین کار عادی خاموشی مثبت را فراهم می کند و از جریان برگشتی ناخواسته جلوگیری می کند. شیر کنترل جریان، نرخ انحراف را تنظیم می کند تا از کشیدن لجن از لوله ها یا غرق شدن مخزن آب خام جلوگیری کند.

6. نتایج اندازه گیری شده

پس از بازسازی، اعداد داستان تمیزی را بیان کردند. در طول رویدادهای تمیز کردن، تخلیه لجن-آب از ته نشین کننده لوله کاهش یافت1529.3 m³/d تا 1122.8 m³/d. کل جریان ورودی به مخزن جمع آوری لجن کاهش یافت3,329.3 m³/d تا 2,922.8 m³/d- اکنون به راحتی زیر حد طراحی 3029.3 مترمربع در روز است.

خطر سرریز حذف شد. ته نشین کننده لوله آنلاین ظرفیت تخلیه لجن طبیعی را به دست آورد. و سیستم تصفیه لجن دیگر نیازی به پردازش 406 متر مکعب از آب تمیز در هر چرخه تمیز کردن نداشت.

اقتصاد، در عین سادگی، قابل توجه است. ته نشین کننده لوله شش بار در سال تمیز می شود که در هر چرخه 406.5 متر مکعب آب شفاف مستقیماً به مخزن آب خام باز می گردد - مجموعاً سالانه2,439 m³از بار فاضلاب اجتناب شود. بر اساس مصرف سیستم تصفیه لجن از پودر PAM (~ 10 گرم در متر مکعب با 25 RMB/kg) و برق مصرفی توسط پمپ بالابر مخزن جمع آوری (15 کیلووات، 50 متر مکعب در ساعت) و پمپ مخزن برگشت (22 کیلووات، 150 متر مکعب در ساعت) با نرخ صنعتی 0.9 وات ساعت: RMB/k

صرفه جویی مستقیم 1591 یوان مگابایت در سال به مزیت عملیاتی ثانویه است: یک مخزن جمع آوری لجن که دیگر خطر سرریز شدن ندارد، یک سیستم تصفیه لجن که در پوشش طراحی آن کار می کند، و یک روش تمیز کردن که دیگر باعث اختلال در بقیه کارخانه نمی شود.

اقلام کلیدی

1.اگر منطقه آب شفاف ته نشین کننده لوله شما دارای آب تصفیه شده است، نباید از طریق سیستم تصفیه لجن هدایت شود. بازگشت مستقیم به مخزن آب خام، حمل و نقل مضاعف را از بین می برد.

2.اختلاف ارتفاع 4.3 متر برای جریان گرانشی کافی است. قبل از اضافه کردن پمپ ها، بررسی کنید که آیا ارتفاع مخازن قبلاً آنچه را که نیاز دارید به شما می دهد یا خیر.

3.موقعیت جذب مهم است. قرار دادن ورودی 0.2 متر بالاتر از بالای منطقه لوله از بیرون کشیدن لجن از لوله ها توسط جریان انحرافی جلوگیری می کند - به اندازه کافی نزدیک به تخلیه، به اندازه کافی دور برای جلوگیری از اختلال.

4.اندازه لوله نیاز به محاسبه مقاومت جریان گرانشی دارد - نه یک قانون کلی. DN200 برای این گیاه مناسب بود. قطر لوله کارخانه شما به اختلاف ارتفاع خاص، طول لوله و دبی مورد نیاز شما بستگی دارد.

5.یک شیر دروازه برای قطع مثبت به علاوه یک شیر کنترل جریان برای تنظیم سرعت، حداقل پیکربندی شیر است. بدون هر دو، شما یا در حین عملیات عادی یا اثرات مکش در حین انحراف، خطر جریان برگشتی را دارید.