1989-ben épült megyei vízmű. Nyersvíz 0-5 fokon évente öt hónapig. Egy kezelőszerelvény, amely nem tudta letörni a 3 NTU-t.Az üzem mérnökei egy szerkezeti változtatást hajtottak végre a ferde csőülepítőjükön -, vízszintes áramlási egyenirányító szakaszt építettek be, amely a tartály hosszának csak 1/3-át foglalja el -, és figyelték, hogy az ülepített víz zavarossága 6,15 NTU-ról csökkenésre csökkent.2 NTU alá az indítást követő 72 órán belül. Három évvel később a rendszer még mindig teljesített1,3 NTU átlagnulla módosítással a tartályhéjon. Ha olyan ferde csőülepítőt használ, amely hideg vízben gyengébb teljesítményt nyújt, vagy lökésszerű terhelésekkel küzd, ez az esettanulmány pontosan bemutatja, hogyan működik a javítás -, és miért egyszerűbb, mint gondolná.
A kihívás: új szabványok, régi üzem, hideg víz
Ha kevesebb vagy egyenlő, mint 1 NTU a törvény, és az Ön üzemét 3 NTU vagy annál kevesebbért építették
A megyei vízmű Shaanxi északi részén található, egy olyan régióban, ahol a téli víz hőmérséklete rendszeresen0-5 fokés a nyersvíz zavarossága évszaktól függően 15 és 77 NTU között ingadozik. Az üzemet 1989-ben helyezték üzembe egy hagyományos eljárással: hajtogatott-lemezes flokkuláció, ferde csöves ülepítés és gravitációs szelep nélküli szűrők. Két párhuzamos vonat, egyenként 6 000 m³/nap névleges sebességgel, 12 000 m³/nap összkapacitás mellett. Két évtizeden keresztül ez megfelelő volt. A kész víz körülbelül 3 NTU - volt, ami a régi szabvány szerint elfogadható.
Aztán megváltoztak a szabályok. Az új ivóvíz-higiéniai szabványok 3 NTU-ról vagy egyenlőre emelték a lécetKisebb vagy egyenlő, mint 1 NTU. A meglévő folyamat nem tudta bezárni ezt a rést. A vízmű egy olyan döntés előtt állt, amellyel végül minden elöregedő növény szembesül:lebontani és újjáépíteni, vagy a meglévő alapterületen belül utólag beépíteni. Ez utóbbi volt az egyetlen reális lehetőség. A kezelőszerkezeteket zárt térben helyezték el a hőszigetelés érdekében -, ami Shaanxi északi éghajlatán szükséges, ahol a kültéri tartályok megfagynak. A falak lebontása a bővítés érdekében nem volt terítéken. Jobbá kellett tenniük azt, ami volt.
A cél: egy vonatkapacitás növelése -6000 m³/nap értékről10,000 m³/d(teljes üzemteljesítmény: 16 000 m³/nap), a leülepedett víz zavarossága folyamatosan 3 NTU alatt van, hogy a szűrőknek esélyük legyen az 1 NTU-nál kisebb vagy azzal egyenlő befejezett vízigényre.
Az utólagos felszerelési stratégia: három frissítés, egy elv
A mérnökcsapat nem nyúlt a tankhéjhoz. Megváltoztatták benne a folyamatot, átalakítva a régi "hajtogatott-lemezes flokkuláció + ferde csőülepítés + gravitációs szelep nélküli szűrő""kontakt flokkuláció + továbbfejlesztett ferde csőülepítő + gravitációs szelep nélküli szűrő". Három frissítés vezette az átalakulást:
1. Több-csöves keverő a csőszerű statikus keverőt helyettesíti
Az eredeti cső alakú statikus keverő egy dolgot csinált: keverte. A csere több-csöves keverő három dolgot végez egyszerre:vágási és felosztási áramlás, fordított reflux és gyors keverés. Amikor a víz áthalad a több-csöves geometrián, nagy-frekvenciás örvényáramok képződnek a csőfal határrétegén. Ezek az örvények erős nyírású mikro-zónákat hoznak létre, amelyek másodpercek alatt egyenletesen osztják el a koagulánst a teljes áramlási keresztmetszetben. A mért keverési hatékonyság meghaladja94%, és a nyomásveszteség alacsonyabb, mint az eredeti statikus keverőé - egy szokatlan kombináció, amely jobb keverést jelent kevesebb energiával.
Gyakorlati előnye:20-30% vegyszermegtakarításaz eredeti keverőhöz képest, jobban alkalmazkodik az áramlási sebességhez és a vízminőség változásaihoz. Azoknál a növényeknél, amelyek a nyersvíz zavarosságát szezonálisan 15-ről 77 NTU-ra ingadozik, ez az alkalmazkodóképesség számít.
2. Rácsos flokkuláció csillag-alakú lapátokkal helyettesíti a hajtogatott-lemez flokkulációt
A hajtogatott-lemezpelyhesítés úgy működik, hogy a vizet a párhuzamos lemezek közötti szerpentines úton kényszeríti át. Turbulenciát okoz, de nem a megfelelő fajtát. A továbbfejlesztett tervezési felhasználáscsillag-formájú lapátokaz áramlási irányra merőlegesen felszerelve a rácsrekeszek belsejében. Ezek a lapátok nagy-frekvenciás mikro-örvényeket - olyan mértékű turbulenciát generálnak, amely elősegíti a részecskék ütközését anélkül, hogy szétnyírnák a már kialakult pelyheket.
A flokkulációs tartály fel van osztva11 rekeszeskét reakciófokozaton keresztül. 1. szakasz: 8, egyenként 1,5 m × 1,5 m-es rekesz, 8,95 perces visszatartás. 2. szakasz: 3, egyenként 1,5 m × 2,0 m-es rekesz, 4,48 perces visszatartás. Teljes hidraulikus visszatartási idő:13,43 perc1,7 × 10⁴ GT értéknél. A két-lépcsős kialakítás sűrűbb, nyírás-ellenállóbb-pelyheket hoz létre, mint az egy-fokozatú flokkuláció -, ami kritikus előny, amikor ezek a pelyhek később belépnek a csőülepítő eloszlási zónájába, ahol a túlzott turbulencia szétszedné őket.
3. A kulcsfontosságú innováció: vízszintes áramlási egyenirányító rész a csőülepítő előtt
Az utólagos felszerelés itt tér el a szokásos gyakorlattól, és itt érte el a legnagyobb teljesítménynövekedést. A hagyományos ferde csöves ülepítő közvetlenül a pelyhesítő tartály kimenetéből kapja a vizet. Az átmenet hirtelen történik: a víz turbulens, kevert áramlási állapotból lamináris ülepedési rendszerbe kerül, közbenső kondicionálás nélkül. Az eredmény azegyenetlen áramláseloszlását a csőkötegen. Egyes csatornák nagy sebességet látnak, és az öblítési pelyheket egyenesen át. Mások alacsony sebességet látnak, és iszapot halmoznak fel. Mindkét körülmény rontja a szennyvíz minőségét.
Az utólagos felszerelés két elemet adott hozzá, amelyek ezt megoldják:
Elmerült gát a pelyhesítő tartály kimeneténél.Ahelyett, hogy közvetlenül az elosztó zónába ömlik a víz, először egy víz alatti gáton folyik át, amely áramlási egyenirányítóként - működik, kisimítja a sebességgradienseket és eloszlatja a nagy-léptékű turbulenciát, mielőtt a víz belép az ülepítőbe.
Vízszintes áramlási szakasz, amely a teljes tartályhossz (24 m²) 1/3-át foglalja el.Ez az innováció. Miután áthaladt a gáton, a víz egy vízszintes áramlási zónába kerül, majd a ferde csöveken keresztül felemelkedik. A vezetőfalak mind a vízszintes, mind a ferde csőszakaszban szabályozzák az áramlási utat. A vízszintes zóna három funkciót lát el egyszerre: csökkenti a vízszintes áramlási sebességet -ra12,73 mm/s(a 10–18 mm/s-os ablakon belül, amely a kutatások szerint kritikus a stabil ülepedés szempontjából), további ülepedési időt biztosít a nagyobb pelyhek számára, és hidraulikus pufferként működik, amely elnyeli az áramlási ingadozásokat, mielőtt azok elérnék a csőköteget.
Az átmeneti szakasz végén lévő elosztófalat használjafelül szélesebb, alul szűkebb osztásközű perforációk. Ez az ellen-intuitív elrendezés szándékos: kompenzálja a víz természetes hajlamát-az elosztózóna teteje felé történő rövidzárlatra, egyenletesebb függőleges áramláseloszlásra kényszerítve a csőköteg teljes magasságában.
Miért működik a vízszintes áramlási szakasz: a mérnöki indoklás
A hagyományos ferde csőülepítőkkel nem magukban a csövekben van a probléma. Ez történikmielőtt a víz elérné őket. A kutatás négy olyan paramétert azonosított, amelyek szabályozzák az áramláseloszlás egyenletességét a csőülepítőkben: a tartály hosszának -/-szélességének aránya (L/B), felületi terhelési sebesség (q), csőátmérő (D) és a csövek alatti elosztási zóna magassága.
Ezek közülAz L/B arány és a felületi terhelés (q) a legnagyobb hatással. Ahogy az L/B arány növekszik, az áramlási eloszlás egyenetlenebbé válik-, és a kritikus ülepedési sebesség - az a minimális sebesség, amellyel egy adott méretű részecske leülepedik - emelkedik. A felületi terhelés (q) nagyjából arányos a kritikus ülepedési sebességgel: több áramlást nyomjon át ugyanazon a területen, és nagyobb ülepedési sebességre van szüksége ugyanazon részecskék befogásához. Mindkét hatás a szennyvíz minősége ellen hat.
A hagyományos csőülepítők is perforált{0}}falproblémával küzdenek. Az egyenletes eloszlás eléréséhez a perforált falnak kisebb nyílásokra van szüksége a bemenetnél, mint egy vízszintes-áramú ülepítő tartálynál -, ami azt jelenti, hogynagyobb nyílási sebességek. A nagy sebességű fúvókák ezeken a nyílásokon keresztül széttörik azokat a pelyheket, amelyeket a pelyhesítő tartály 13 percet töltött fel. Ami még rosszabb, a fúvókák felkavarhatják az eloszlási zóna alján lerakódott holt iszapot, és újra-szuszpendálhatják a már leülepedt szilárd anyagokat.
A vízszintes áramlási szakasz ezt a problémaláncot a gyökerénél oldja meg. Ha a tartály hosszának 1/3-át vízszintes-áramlási zónaként adjuk hozzá a ferde csövek előtt, a kialakítás négy dolgot ér el:
| # | Mit csinál | Hogyan működik |
| 1 | Szabályozza a vízszintes áramlási sebességet | A vízszintes szakasz a kezdeti vízszintes sebességet 12,73 mm/s-ra - csökkenti, jóval a 10–18 mm/s-os ablakon belül, ahol a szennyvíz minősége a felszíni terheléstől és az iszapmélység ingadozásától függetlenül stabil marad. 10 mm/s alatt a tartály térfogatát vesztegeti. 18 mm/s felett a pelyhesedés jelentőssé válik. |
| 2 | Elnyeli az ütési terhelést | A 24 m²-es vízszintes zóna hidraulikus kondenzátorként működik. Amikor a nyersvíz zavarossága megugrik az árvízi szezonban, a vízszintes szakasz tompítja az áramlási hullámot, így a pelyhek további ülepedési időt biztosítanak, mielőtt elérnék a ferde csöveket. A hagyományos csőülepítők nem rendelkeznek ilyen pufferrel - az áramlási hullám közvetlenül a csőköteget éri. |
| 3 | Csökkenti a felfelé irányuló sebességet a csövekben | Ha nagyobb pelyheket helyeznek el a vízszintes zónában, a ferde csövekbe jutó lebegőanyag-koncentráció alacsonyabb, ami kisebb felfelé irányuló áramlási sebességet tesz lehetővé (2,79 mm/s ebben a kialakításban). Az alacsonyabb sebesség kisebb turbulenciát jelent, ami jobb pelyhek befogást jelent. A cső-belső sebessége 3,5 mm/s, tartózkodási ideje 4,76-perc – végig laminárisan. |
| 4 | Megakadályozza az alacsony{0}}sűrűségű pelyhek bejutását a csövekbe | A vezetőfalak mindkét szakaszon áramlási utat hoznak létre, ahol csak sűrűbb, jól{0}}formázott pelyhek lépnek be a csőzónába. Alacsony-sűrűségű pelyhek - olyanok, amelyek szétszakadnak, és a zavarosság hatására áthaladnak a csövekben - a vízszintes szakaszban maradnak, és ott leülepednek. Ez különösen hatékony alacsony-hőmérsékletű, alacsony-zavarosodású és magas-algású víz esetén, ahol a pelyhek eredendően gyengék. |
Tervezési paraméterek: Az utólagos felszerelés mögötti számok
A ferde csőszakasz használszámláló-áram- a víz felfelé emelkedik a csöveken keresztül, míg a szilárd anyagok lefelé csúsznak a 60 fokos lejtőn. A csövek méhsejt, hatszögletű keresztmetszetű, 30 mm átmérőjű, 1 m hosszúságú etilén-propilén kopolimer (EPC). Az EPC-t választották a szabványos PVC-vel vagy PP-vel szemben a hideg vízben nyújtott kiváló teljesítménye miatt: megőrzi rugalmasságát és ütésállóságát olyan hőmérsékleten, ahol a merev PVC törékennyé válik.
| Paraméter | Érték |
| Felületi terhelési sebesség (q) | 3.36 m³/(m²·h) |
| Vízszintes áramlási terület | 24 m² |
| Ferde csőfelület | 48 m² |
| Cső anyaga | Etilén-propilén kopolimer (EPC), méhsejt, hatszögletű, φ30 mm |
| Cső hossza | 1.0 m |
| Beépítési dőlésszög | 60 fok (ellenáram-áram) |
| Vízszintes áramlási sebesség (eloszlási zóna) | 12,73 mm/s |
| Felfelé irányuló áramlási sebesség (ferde csőzóna) | 2,79 mm/s |
| A cső-belső áramlási sebessége | 3,5 mm/s |
| Tartózkodási idő a csövekben | 4,76 perc |
| Elosztási zóna magassága | 1.53 m |
| Ferde csőzóna magasság | 0.87 m |
| Gyűjtőzóna magassága | 1.0 m |
| Az ülepítő tartály teljes magassága | 4.8 m |
Az iszapgyűjtéshez nagy gravitációs tartályokat használnak, amelyek csúszási szöge meredekebb, mint a hagyományos kis garatok, így biztosítva az iszap alapos eltávolítását minimális helyi áramlási zavar mellett. Az iszapürítő szelepek olyankézi-elektromos gyorsnyitó-típusú- praktikus választás, amely a megbízhatóságot és a könnyű karbantartást helyezi előtérbe a teljes automatizálással szemben. Kevesebb eszköz, alacsonyabb meghibásodási arány, alacsonyabb költség.
Eredmények: 4 NTU alacsonyabb 3 nap alatt, 1,3 NTU 3 év után
72 órás próbaüzem: azonnali teljesítményhiány
2011. október 15. és 17. között egy háromnapos750 m³/h. Az üzem a nyersvízből, a nem módosított hagyományos csőülepítőből (párhuzamos szerelvényből) és a továbbfejlesztett csőülepítőből származó szennyvízből egyszerre vett mintát a kísérlet során.
Az eredmények egyértelműek voltak. A javított ülepítő szennyvíz zavarossága volttöbb mint 4 NTU-val alacsonyabbmint a hagyományos kialakítás minden mintavételi ponton. A különbség következetes és azonnali volt, - nincs szünet-időszakban, nem volt szükség hangolásra. A szennyvíz minősége az első naptól kezdve megfelelt a tervezési elvárásoknak, lényegesen csökkentve a szűrőterhelést.
TOC eltávolítása: 6,08%-os javulás a hagyományos kialakításhoz képest
A zavarosság és a szerves anyag szorosan összefügg a felszíni vizekben - ugyanazok a részecskék, amelyek a fényt szórják, adszorbeált természetes szerves anyagot (NOM) is hordoznak. A kísérlet során az üzem TOC-t mért mindkét ülepítési folyamatból származó szennyvízben. A nyersvíz TOC értéke stabil volt2,5-3,0 mg/L.
| Metrikus | Hagyományos csőtelepes | Továbbfejlesztett csőtelepítő |
| Átlagos szennyvíz TOC | 2,03 mg/l | 1,85 mg/l |
| Átlagos TOC eltávolítási arány | 33.59% | 39.67% |
| Javulás a hagyományoshoz képest | - | +6.08% |
A TOC-eltávolítás 6%-os javulása szerénynek tűnhet, de az ivóvízkezelésben a szervesanyag-eltávolítás az ülepítési szakaszban közvetlenül csökkenti a fertőtlenítési -termék (DBP) képződési potenciálját az áramlás irányában. A klórozás előtt eltávolított minden milligramm TOC egy milligramm, amely nem képez trihalogén-metánokat (THM-eket) vagy halogén-ecetsavat (HAA-kat) az elosztórendszerben.
Három-éves ellenőrzés: A számok tartanak
Az utólagos felszerelést 2012. április 15-én helyezték üzembe. Három év folyamatos üzemelés alatt az üzem rendszeresen mintát vett az utólag szerelt szerelvényből és a nem módosított párhuzamos szerelvényből is az ülepített víz zavarosságából. Az adatok világos történetet mesélnek el a tartós teljesítményről:
| Hosszú távú működési adatok (2012–2015) | Hagyományos csőtelepes | Továbbfejlesztett csőtelepítő |
| 3 éves átlagos szennyvíz zavarosság | 2.3 NTU | 1.3 NTU |
| Az elfolyó víz stabilitása | Szezonális változás, 2–5 NTU tartomány | Stabil, folyamatosan 2 NTU alatt |
| Szűrőterhelés csökkentése | Alapvonal | Jelentős - 1.0 NTU alacsonyabb ülepedt víz zavarossága |
Az 1,3 NTU ülepedt víz átlaga a legfontosabb szám. Azáltal, hogy 2,3 NTU helyett 1,3 NTU vizet juttatott a szűrőkbe, a továbbfejlesztett ülepítő megközelítőleg csökkentette a szűrő szilárdanyag-terhelését.43%. Ez azt jelenti, hogy a szűrő hosszabb ideig működik a visszamosások között, kevesebb a visszamosott vízfogyasztás, és - kritikusan - kész víz, amely megbízhatóan teljesíti az 1 NTU-nál kisebb vagy azzal egyenlő szabványt. A 2,3 NTU ülepített vizet fogadó szűrőnek nagyon kevés tartaléka van 1 NTU kész víz eléréséhez. Az 1,3 NTU ülepített vizet fogadó szűrőnek van helye a működéshez.
Mit jelent ez az Ön növénye számára
Ez az esettanulmány azt mutatja, hogy a gyengén teljesítő ferde csőülepítőt nem kell cserélni. A probléma ritkán az, hogy maguk a csövek - ez történik az elosztó zónában, mielőtt a víz elérné őket. Az utólagos felszerelés alapelvei átvihetők:
1. Ha a leülepedett víz zavarossága nem egyenletes, először ellenőrizze az áramlás eloszlását.Az egyenetlen áramlás a csőkötegben a ferde csőülepítők teljesítményváltozásának leggyakoribb oka. A pelyhesítő kimenetnél elhelyezett víz alatti gát és a perforált elosztófal fokozatos lyuktávolsággal alacsony költségű megoldás, amely a forrásnál megoldja ezt.
2. Ha hideg vízzel kezeli (<5°C), add a horizontal flow section.A hideg víz gyenge pelyheket termel, amelyek nem képesek túlélni a hagyományos csőülepítő bemenet turbulenciáját. A vízszintes áramlási szakasz egy alacsony-energiájú átmeneti zónát biztosít, ahol ezek a törékeny pelyhek szétválás nélkül leülepedhetnek.
3. Ha a nyersvíz minősége szezonálisan változik, növelje az elosztási zóna pufferét.A vízszintes szakasz lökésterhelést elnyelő képessége nem jó,--hogy legyen - ez a különbség a stabil elfolyóvíz és a szezonális vízminőségi panaszok között. A projektben használt 1/3 tartályhossz-elosztás jó kiindulópont a tervezéshez.
4. A cső anyaga számít hideg éghajlaton.A projekthez kiválasztott EPC csövek rugalmasak olyan hőmérsékleten, ahol a merev PVC törékennyé válik. Ha a nyersvíz hőmérséklete hosszabb ideig 5 fok alá esik, beszélje meg a csőanyag kiválasztását szállítójával. A szabványos PVC-nek és PP-nek eltérő az alacsony hőmérsékletű,{3}}hőmérsékletű borítéka.
5. A TOC eltávolításának 6%-os javulása többet ér, mint amilyennek látszik.Az ivóvízkezelés során a fertőtlenítés előtt eltávolított szerves anyagokat a DBP képződési potenciál kiküszöböli. A 6,08%-os TOC-javulás az ülepítési szakaszban mérhetően alacsonyabb THM- és HAA-képződést jelent a folyásirányban -, ami a szabályozásnak való megfelelés előnye, amely a növény élettartama során tovább fokozódik.
Az itt leírt utólagos felszerelés 33%-kal (12 000-ről 16 000 m³/napra) növelte a tisztítási kapacitást ugyanazon a tartályterületen belül, miközben javította a szennyvíz minőségét. Ez a kombináció -több víz, jobb víz, ugyanaz az épületA - miatt érdemes értékelni a vízszintes áramlási kiegyenlítési koncepciót minden elöregedő víztisztító telep esetében, amely szigorúbb szabványoknak felel meg.
Akár egy meglévő ferde csőülepítőt frissít, akár új telepítést tervez, a Juntai teljes körű csőülepítő megoldásokat kínál - PP, PVC és speciális polimer anyagok φ25/35/50/80 mm-es csatornaátmérőben, tartókeretekben és műszaki méretekben. Ingyenes rendszerajánlás 24 órán belül. 500+ telepítés 40+ országban.
| Adatok elküldése e-mailben | WhatsApp: +86 13600513715 | Online kérdőív |