A csőülepítő kibocsátásának csökkentése: Hogyan csökkenti a DN200 gravitációs cső 406 M³-mal a tisztítási hulladékot, és szünteti meg a tartály túlcsordulást

A CNOOC Fudao III. fázisú vízkezelő üzeme kéthavonta leállít egy csőülepítőt tisztítás céljából. A művelet 4 órát vesz igénybe. Lemerül1,500 m³iszap{0}}vízkeveréket az iszapgyűjtő tartályba. A tartályt soha nem ilyen túlfeszültségre tervezték. Mire a tisztítási ciklus befejeződik, a tartály szintje veszélyesen magas, az online ülepítő nem tudja normálisan kiüríteni az iszapot, és az iszapkezelő rendszer vegyszereket és áramot éget el, hogy lépést tartson. A javítás nem egy nagyobb tartály vagy egy nagyobb szivattyú - volt, hanem egy cső, egy 4,3 méteres szintkülönbség és a gravitáció.

1. A PROBLÉMA: KAPACITÁS CSÖKKENÉS KÉT HAVONTA

A III. fázisú víztisztító üzem két független tisztítószerelvényt működtet, amelyek mindegyike ellenáramú csőülepítőt használ az ülepítéshez. Egy közös iszapkezelő rendszer kezeli az iszapkibocsátást az üzem mindhárom fázisából. A rendszer két, effektív térfogatú iszapgyűjtő tartály köré épül fel1,500 m³, összesen összesen3,000 m³.

Az eredeti terv kezelhető napi beáramlást feltételezett: 1200 m³/d normál iszapkibocsátás három csőülepítőből, plusz 300 m³/d szűrlet a szűrőprésből. De egy takarítás során a valóság egészen másként néz ki. Amint az 1. táblázat mutatja, az iszapgyűjtő tartály teljes beáramlása a következőre emelkedik3,329.3 m³/d- meghaladja a tervezett effektív kapacitást3029,3 m³/nap x 300 m³/d.

A következmények gyorsan kaszkádoznak: a gyűjtőtartály folyadékszintje a túlcsordulás közelébe emelkedik, az online csőülepítő elveszíti normál iszapürítési kapacitását, mert nincs üres tartálykapacitás a befogadására, és az állandó-állapotú üzemre - tervezett iszapkezelő rendszernek - hosszabb ideig kell működnie. Több vegyszer. Több áram. Több munka. Mindez azért, mert tiszta, kezelést nem igénylő vizet juttattak az iszaprendszerbe.

2. A CSŐTELEPÍTŐ ZÓNÁNAK MEGÉRTÉSE - ÉS HOGY A TISZTA VÍZ TALÁL

A csőülepítő a sekély-tartály elvén épül fel: a ferde csőmodulokat az ülepítési zónában egymásra helyezve megsokszorozza a hatékony ülepítési területet, csökkenti a hidraulikus sugarat, és elősegíti a lamináris áramlást -, mindez drámaian javítja a szilárd anyagok szétválasztását kompakt helyen.

Funkcionálisan a tartály négy függőleges zónára van osztva. Minden egyes III. fázisú kezelőszerelvénynél (belső méretek: 8,8 m széles × 22,0 m hosszú × 7,9 m effektív mélység) a zóna magassága és térfogata a következő:

Íme a kritikus megfigyelés: a tiszta víz zóna tart406,56 m³ - a teljes tartálytérfogat több mint 26%-a- és a víz már kezelve van. Zavarossága 10 mg/l alatt van. Az üzemi nyersvíz tervezési zavarossága 30 mg/L. Mégis az ürítési és tisztítási folyamat során ezt a teljes mennyiségű tiszta vizet az iszappal keverték össze, és a gyűjtőtartályba küldték újra-kezelésre. Tiszta víz volt, ami a piszkos víz árát fizette.

3. A SZABVÁNYOS TISZTÍTÁSI ELJÁRÁS - ÉS MIÉRT TERHELI TÚL A RENDSZERT

A csőülepítők működés közben felhalmozzák az iszapot a csőmodulok belsejében és tetején. Ha nem ellenőrizzük, ez a felhalmozódás akadályozza a csöveken keresztüli áramlást, rontja a leülepedett víz minőségét, és akár túlzott nyomást is okozhat, ami a csőmodul összeomlásához vezethet. Az időszakos ürítés és tisztítás nem-tárgyalható.

A szabványos eljárás négy lépésből áll: nyissa ki az alsó leeresztő szelepeket, engedje le a vízszintet a csőzóna alá, majd használjon túlnyomásos oltóvizet- a csőmodulok felülről történő öblítésére, amíg a felgyülemlett iszap el nem mozdul. Hagyja abba az öblítést, tartsa teljesen nyitva a leeresztő szelepeket, hogy a víz és az iszap kiürüljön az elosztó- és felhalmozási zónából, majd zárja el a szelepeket.

A probléma azminden zóna az iszapgyűjtő tartályba folyik le. A tiszta víz zóna - 406 m³ kezelt víz - keveredik a csőből és a felhalmozási zónákból származó iszap-terhelt vízzel. Mindez a gyűjtőtartályba kerül. A legtöbb végül szétválik és visszakerül a nyersvíztartályba -, de csak miután áthaladt a sűrítőn, a szűrőprésen és két emelőszivattyún. A tiszta víz ok nélkül hosszú, drága kerülőt tesz az iszapkezelő rendszeren keresztül.

4. A MEGVALÓSÍTHATÓSÁGI ELLENŐRZÉS: HÁROM OK A GRAVITÁCIÓ-TERELÉS MŰKÖDIK

Az utólagos felszerelés koncepciója egyszerű: ahelyett, hogy a tisztavizes zóna 406 m³-ét az iszaprendszerbe küldené, terelje vissza közvetlenül a nyersvíztartályba. Három feltételnek kell teljesülnie ahhoz, hogy ez működjön:

Feltétel 1 - Vízminőség-kompatibilitás.A tiszta víz zóna zavarossága 10 mg/L alatt van. Az üzem nyersvizének tervezési zavarossága 30 mg/L alatt van. A tiszta víz azvalójában tisztább, mint az üzembe belépő folyóvíz. Nyersvízként történő újrahasznosítása teljesen elfogadható.

Feltétel 2 - Gravitációs fej.A tiszta vizű zóna alsó magassága az+5.8 m. A nyersvíztartály tervezési maximális vízszintje a+1.5 m. Ez a4,3 méter magasságkülönbség. Nincs szükség szivattyúra. A gravitáció elvégzi a munkát.

Állapot 3 - Költségkerülés.A jelenlegi elrendezés szerint a tiszta vizet kétszer szivattyúzzák (gyűjtőtartály szivattyú + visszatérő tartály szivattyú), PAM-ot adagolnak, és egy radiális-átfolyó tartályban - ülepítik, mindezt a nyersvíztartályba való visszavezetés előtt. A gravitációs cső minden lépést megkerül. Az elektromosság, a vegyszerek és a berendezések üzemideje mind csökken.

5. A CSŐVEZÉSI VÁZLAT: DN200, KÉT MEDŐ, MINDENKINEK EGY CSŐ

A csőtelepítő egy keleti és egy nyugati medencéből áll, amelyek közös válaszfalon osztoznak. Mindegyikhez külön gravitációs terelővezetéket terveztek.

A gravitációs áramlási ellenállás kiszámítása után a csővezeték hossza, a szerelvények, az anyag, a magasságkülönbség és a szükséges áramlási sebesség alapján,DN200 mm-es szénacél csőmindkét medencéhez választották. A csőátmérő kritikus: túl kicsi, és az elterelő áramlás túl lassú ahhoz, hogy praktikus legyen; túl nagy, és a tartály falának nyílása szükségtelen szerkezeti kockázatot jelent.

Ugyanilyen fontos a beszívás helyzete. Túl közel van a csőzónához, és a beszívási sebesség iszapot vonhat ki a csövekből. A kialakítás elhelyezi a bemenetetfüggőlegesen 0,2 m-rel a tiszta víz zóna alja felett(0,2 m-rel a csőülepítő zóna teteje felett) - elég közel a hatékony leeresztéshez, elég messze ahhoz, hogy ne zavarják a csöveket.

Mindegyik csővezeték a szívópontjától az ülepítő falán keresztül a III. fázisú üzem nyersvíz-bevezető rúd-szűrőcsatornájáig tart. A csőtartók biztosítják az elvezetést, és aáramlásszabályozó szelep plusz egy tolózára sáv képernyőcsatorna közelében vannak felszerelve. A tolózár normál működés közben pozitív elzárást biztosít, megakadályozva a nem szándékos visszaáramlást. Az áramlásszabályozó szelep szabályozza az eltérítési sebességet, hogy elkerülje az iszap felszívását a csövekből vagy a nyersvíztartály túlterhelését.

6. MÉRT EREDMÉNYEK

Az utólagos felszerelés után a számok tiszta történetet meséltek. A tisztítási események során a csőülepítőből kilépő iszap{1}}víz kiesett1529,3 m³/nap – 1122,8 m³/nap. Az iszapgyűjtő tartály teljes beáramlása től csökkent3329,3 m³/nap – 2922,8 m³/nap- most kényelmesen a 3029,3 m³/nap tervezési határérték alatt van.

A túlcsordulás veszélye megszűnt. Az online csőülepítő visszanyerte a normál iszapürítési kapacitást. És az iszapkezelő rendszernek már nem kellett 406 m³ már-tiszta vizet feldolgoznia minden tisztítási ciklusban.

A gazdaságosság, bár szerény, érdemes megjegyezni. A csőülepítőt évente hatszor tisztítják, és minden ciklusban 406,5 m³ tiszta vizet juttatnak vissza közvetlenül a nyersvíztartályba -, összesen éves szinten2,439 m³a szennyvízterhelés elkerülése. Az iszapkezelő rendszer PAM-por fogyasztása (~10 g/m³ 25 RMB/kg-nál) és a gyűjtőtartály-emelő szivattyú (15 kW, 50 m³/h) és a visszatérő tartály szivattyúja (22 kW, 150 m³/h) által felvett villamos energia alapján, 0,9 RMB/kWh ipari sebességgel:

Az 1591 RMB/év közvetlen megtakarítás másodlagos a működési előnyhöz képest: egy iszapgyűjtő tartály, amely már nem kockáztatja a túlfolyást, egy iszapkezelő rendszer, amely a tervezett kereten belül működik, és egy tisztítási eljárás, amely már nem zavarja az üzem többi részét.

KULCS ELVITELI

1.Ha a csőülepítő tiszta víz zónája kezelt vizet tartalmaz, akkor azt nem szabad az iszapkezelő rendszeren keresztül vezetni. A nyersvíz-tartályhoz való közvetlen visszatérés kiküszöböli a kettős-kezelést.

2.A 4,3 m-es szintkülönbség több mint elég a gravitációs áramláshoz. A szivattyúk hozzáadása előtt ellenőrizze, hogy a tartály magassága már megadja-e azt, amire szüksége van.

3.A beszívás helyzete számít. Ha a szívónyílást 0,2 m-rel a csőzóna teteje fölé helyezi, megakadályozza, hogy az elterelő áramlás elég közel húzza ki az iszapot a csövekből - a lefolyáshoz, elég messze ahhoz, hogy elkerülje a zavarást.

4.A csőméretezéshez gravitációs áramlási ellenállás számítása szükséges, - nem ökölszabály. A DN200 megfelelő volt ehhez az üzemhez; az üzem csőátmérője a magasságkülönbségtől, a csőhossztól és a szükséges áramlási sebességtől függ.

5.Egy tolózár a pozitív elzáráshoz és egy áramlásszabályozó szelep a sebességszabályozáshoz a minimális szelepkonfiguráció. Mindkettő nélkül fennáll a normál működés során a visszaáramlás veszélye, vagy az elterelés során a szívóhatás kockázata.