Kunshan Jinghe vatnsverksmiðjan (600.000 m³/d): Hvernig hliðflæði sem hallar á plötusetur aftur klippir grugg undir 1,0 NTU — án viðbættrar orku

HEIM › MÁL › ENDURBÆTING PLÖTASETTAR - KUNSHAN VATNSVERJA

Birt: 2025-05-28 • Flokkur:Mál• Merki:Tube Landnemi · Hneigður Plate Settler · Retrofit á botnfalli · Drykkjarvatn · Kunshan

1. KAFLI

600.000 m³/d verksmiðja með úrelt ferli-og gruggvandamál

Kunshan Jinghe vatnsverksmiðjan er ekki lítil aðstaða. Með hönnunargetu upp á600,000 m³/dþjónaði stórborg í Jiangsu héraði og gekkst undir háþróaða meðferðaruppfærslu á árunum 2006–2007 og bætti óson-líffræðilegu virku kolefni við hefðbundna meðferðarlest sína. Í mörg ár starfrækti verksmiðjan flocculation rist → lárétt flæði botnfallsgeymir → flottankur → V-síuferli- sem var hannað þegar hrávatnslindin, Kui Lake, þjáðist af árstíðabundinni þörungablóma sem gerði flot nauðsynlega.

Svo, í nóvember 2011, breyttist allt. Vatnsleiðingarverkefni í Yangtze-ánni kom á netið og gaf Kunshan annan hrávatnslind. Nýja „á og vatn“ tvöfalt-uppspretta kerfi bætti hrávatnsgæði verulega. Þörungamagn lækkaði. Og flottankurinn-einu sinni mikilvægur-varð ahár-orkunotkun-ábyrgð. Fyrir endurnýjunina hafði það þegar verið tekið úr notkun.

En þegar flottankurinn var tekinn úr notkun skapaði foss vandamála. Lárétti rennslissettankurinn var aðeins 76 metra langur (þar með talið 22 metra söfnunarsvæði fyrir stöð), sem gaf honum tiltölulegastuttur vökvasöfnunartími. Án fægjaáhrifa flotsins rak grugg í settu vatni upp að1,0–2,0 NTU, og rekstraraðilar gætu sjónrænt séð fínar flókagnir streyma í átt að síunum. Síurnar af V-gerð aftan við streymi tóku-skemmtari síukeyrslur, tíðari bakþvott, meiri orku- og vatnsnotkun.

Verksmiðjan þarfnast endurbóta. En með tærum vatnsgeymi sem byggður var beint undir botnfalls- og flotskálunum, og mannvirkið þegar yfir 20 ára gamalt, gátu þeir ekki bara rifið hlutina niður og byrjað upp á nýtt. Sérhver breyting varð að virða núverandi uppbyggingu, forðast að auka þyngd og-meta gagnrýni-aldrei hætta á að skemma þakið á tæra vatnsgeyminum.

2. KAFLI

Hönnunarskýrslan: Endurbygging innan 20-ára gamallar byggingar

Verkfræðiteymið setti þrjár skýrar skorður:

1.Lágmarka skemmdir á burðarvirkjum á núverandi tönkum-þeir voru smíðaðir á tíunda áratug síðustu aldar og snemma á tíunda áratugnum.

2.Flugmaður á II. áfanga (50.000 m³/d)-einni meðferðarlest-áður en full-útsetning verksmiðju er íhuguð.

3.Markmið: Grugg frárennslis í setgeymistöðugt undir 1,0 NTU, með stýrðum fjárfestingarkostnaði.

Kjarnastefnan var glæsilega einföld:endurnýta núverandi flottankrými sem aukasetsvæði, sem bætir upp fyrir ófullnægjandi lengd lárétta flæðitanksins. En tvær mikilvægar ákvarðanir um hönnun myndu ákvarða hvort endurbyggingin heppnaðist eða mistókst.

3. KAFLI

Tveir taka-eða-ákvarðanir: Innheimtudalir og landnámsmaður

Ákvörðun 1Halda eða fjarlægja söfnunartögin?

Lárétta botnfallsgeymirinn var með fimm söfnunartrog á endanum-hver um sig 22 metra löng, járnbentri steinsteypu með stillanlegum yfirfallsplötum úr ryðfríu stáli. Að halda þeim myndi spara niðurrifsvinnu. En flæðimynstrið upp á við þegar vatn kom inn í trogin myndi lyfta fínum flókaögnum sem höfðu varla sest og grafa undan öllu setmyndunarferlinu.

Ákvörðun: Fjarlægðu trog.22 metra aukningin á virkri botnfallslengd var langt umfram viðbótarkostnað við niðurrif. Vatn myndi nú streyma í gegnum dreifigötur í skilveggnum með stýrðum hraða sem er Minna en eða jafnt og 0,1 m/s, og færist mjúklega yfir í aukasetbeltið.

Ákvörðun 2Slöngur landnemar eða hliðflæði hallandi plötur?

Þetta var aðal tæknilega valið. Bæði slöngusettar og hallandi plötusetlarar nota grunn-dýpt botnfallsregluna- og bæta við mörgum samhliða setflötum til að auka verulega virkt setsvæði innan sama tankrúmmáls. En flæðisstefnan skiptir öllu máli.

Landnámsmenn með flæðisrör upp á við hafa fjóra-afbrjótandi ókosti í þessari atburðarás:

▷Flokkurinn sem náði til aukasvæðisins var þegar fínn og létt-erfitt að setjast jafnvel í láréttu flæði. Í uppstreymi (mótstraumsseti) myndi vatn sem rís á móti fallandi ögnum flytja þær upp og gera aðskilnað ófyrirsjáanlegan.

▷Upphaflegi flottankurinn var aðeins 3,3 m hár, með virku dýpi undir 3,0 m eftir fríborði. Rúpusetjarar þurfa að minnsta kosti 4,5 m fyrir rétta neðri dreifingu og efri tæra vatnssvæði. Ófullnægjandi hæð þýðir lélega dreifingu-fyrsta drápsins í frammistöðu landnema.

▷400 m² tanksvæðið gerði einsleita dreifingu og söfnun yfir stórt hólfasetursvæði afar erfitt, sérstaklega í hæðarþvingunum.

▷Öll ó-jafnvægi skapar staðbundin hávökvahleðslusvæði þar sem fínn flókur sleppur út-og sigrar tilgangi efri botnfalls algjörlega.

Hallandi plötur með hliðflæði leystu öll fjögur vandamálin:

✓Vatn rennur lárétt, agnir setjast niður-þver-flæði með lágmarks truflunum. Miklu hagstæðari fyrir fíngerða hrúgu.

✓Lárétt dreifing eftir 18,6 m tanklengdinni veitir nóg pláss fyrir jafnt flæði-engin hæðarvíti.

✓Aðeins þarf 3–3,5 m tankdýpt-fullkomið fyrir núverandi 3,3 m flottank.

Ákvörðun: Hliðflæði hallandi plötur.Þetta var ekki nærri lagi-eðlisfræðilegar takmarkanir núverandi tanks gerðu slöngubúa ó-lífvænlegar og hallandi plötur að náttúrulegu lausninni.

Þetta er lexía sem vert er að muna:í endurbótaverkefnum skiptir „besta“ tæknin á pappír engu máli. Það eina sem skiptir máli er hvað virkar innan takmarkana núverandi skipulags þíns.

4. KAFLI

Endanleg hönnun: Sérhver tala sem skipti máli

Eftir samanburð á áætluninni kom endurnýjunarhönnun fyrir 50.000 m³/d Fase II meðferðarlest saman. Hér eru verkfræðilegar upplýsingar-svo sem þú getur notað ef þú ert að skipuleggja eitthvað svipað.

4.1Breyting á láréttum flæði setgeymi

4.2Hliðflæði Hallandi plötusetlagssvæði

5. KAFLI

Framkvæmdir: Að vinna í kringum 20-ára gamlan tæra vatnstank

Framkvæmdir hófust í desember 2023 og kerfið var tekið í notkun um miðjan-janúar 2024 - aðeins sex vikur til endurbóta á lifandi meðferðarlest. Þrjár áskoranir stóðu upp úr:

Áskorun 1Borað í gegnum byggingarveggi

Bæði úttaksskilveggur settanksins og inntaksveggur flottanksins þurftu dreifihol. En þessir veggir þjónuðu líka semundirstöður fyrir stoðsúlur á þaki. Boraðu of mörg göt eða gerðu þau of stór, og þú skerðir burðarvirki. Gerðu þær of litlar og þú færð sprautu í stað samræmdrar dreifingar.

Eftir að hafa ráðfært sig við byggingarverkfræðinga var lausnin16 hringlaga göt með 600 mm þvermál í hverjum vegg-nógu fáir til að varðveita styrkleika, nógu stórir til að ná markmiðinu 0,1 m/s dreifingarhraða án flókaskurðar. Stundum er besta verkfræðilega ákvörðunin að vita hvenær eigi að hagræða frekar.

Áskorun 2Ekki brjóta þakið (það er líka gólfið)

Botnplata flottanksinserþak tærvatnstanksins. Allar skemmdir myndu þýða leka inn í meðhöndlaða vatnsgeymsluna fyrir neðan -slysalega bilunarham fyrir drykkjarvatnsverksmiðju. Allar niðurrifs- og byggingarstarfsemi þurfti að skipuleggja í kringum þessa þvingun. Engar undantekningar.

Áskorun 3Þyngdarhlutleysi

Þú getur ekki bætt álagi á þak sem var ekki hannað fyrir það. Endurnýjunin varð að vera þyngd-hlutlaus: hvert kíló af nýjum búnaði sem settur var upp þurfti að vega upp á móti kílóum sem fjarlægðir voru. Verkfræðiteymið gerði grein fyrir þessu nákvæmlega:

✓Fjarlægt: flotbúnaður, skúmar, leiðslur, múrsteinsskilveggir

✓Bætt við:ABS hallandi plötueiningar(þéttleiki nálægt vatni-nálægt-hlutlausu flotkrafti þegar það er í kafi)

✓Bætt við:Léttsteypt seyrubrekkur(þéttleiki í samræmi við vatn, forðast dauðu álag)

Þyngdar-jafnvægisaðferðin er mikilvæg lexía fyrir hverja verksmiðju sem íhugar að endurnýja tanka-topp:efnisval snýst ekki bara um efnaþol og -kostnaður skiptir máli þegar þú ert að vinna ofan á annað mannvirki.

6. KAFLI

Niðurstöður: Gruggur undir 1,0 NTU-Án þess að bæta einu vatti við

Endurnýjunin var tekin í notkun í janúar 2024. Fimm mánaða rekstrargögn (febrúar–júní 2024) staðfestu að hönnunin uppfyllti markmið sín:

Hér er sá hluti sem skiptir mestu máli fyrir verksmiðjustjóra:Öll þessi framför náðist án þess að bæta við neinni orkunotkun.Botnfallssvæðið fyrir hallandi plötu starfar algjörlega af þyngdaraflinu. Berðu það saman við flottankinn sem hann leysti af hólmi-virkandi loftþjöppur, endurrásardælur og skúmardrif allan sólarhringinn. Endurbyggingin bætti ekki bara vatnsgæði; það útrýmdi stórri OpEx línu.

Eitt rekstrarvandamál kom uppþað er athyglisvert fyrir alla sem hyggja á svipaða endurnýjun. Áður en breytingin var gerð myndi einstaka efnafroða eða fljótandi skít í enda botnfallstanksins einfaldlega falla í söfnunartrogin og renna til síanna. Eftir endurbæturnar sitja nýju dreifingargötin fyrir neðan vatnsyfirborðið-yfirborðshrúgurinn kemst ekki út og safnast fyrir við enda tanksins. Það hefur ekki áhrif á gæði frárennslis, en það er óásættanlegt. Verksmiðjan annast það sem stendur með handvirkum flutningi og gæti bætt við yfirborðsrennslisbúnaði síðar. Lítil smáatriði, en sú tegund sem gerir líf rekstraraðila auðveldara eða erfiðara.

Mynd 1 Skipulag endurnýjunar: Lárétt flæði settankur + hliðflæði hallandi plötu setmyndunarsvæði (áfangi II, 50.000 m³/d lest)

Mynd 2 Hallandi plötueiningar inni í endurnýttum flottankinum - 2 einingar, ABS efni, 80 mm plötubil

7. KAFLI

Hvað þetta verkefni kennir okkur um endurbætur á botnfalli

Þetta verkefni er ekki einstakt-verkefni. Verksmiðjur um allan heim standa frammi fyrir sömu aðstæðum: gömul vinnslueining sem eitt sinn þjónaði tilgangi, eyðir nú orku og skilar jaðarverðmætum, situr á verðmætum tankfasteignum sem gætu gert meira. Kunshan endurbyggingin býður upp á fimm yfirfæranlegar kennslustundir:

1. Hliðflæði slær uppstreymi fyrir fínt flók.Þegar agnirnar þínar eru þegar litlar og léttar skaltu ekki berjast gegn þyngdaraflinu-notaðu kross-flæðisskil þar sem vatn hreyfist lárétt og agnir setjast lóðrétt með lágmarks truflunum.

2. Einsleitni dreifingar gerir eða brýtur frammistöðu landnema.Hvort sem þú velur rör eða plötur, ef inntaksdreifing þín er ójöfn færðu staðbundin háhraðasvæði þar sem agnir sleppa. Kunshan teymið var heltekið af þessum -16 vandlega stórum holum, inntaksstöðugleikasvæðum, úttaksstöðugleika - og það borgaði sig.

3. Efnisþéttleiki skiptir máli við endurbætur á tank-efri.ABS plötur með nærri-vatnsþéttleika og léttum steypuleðjuhlíðum héldu endurbyggingarþyngdinni-hlutlausri. Þetta er ekki bara verkfræðileg neðanmálsgrein- heldur munurinn á raunhæfu verkefni og því sem byggingarverkfræðingur þinn mun hafna.

4. Að fjarlægja orkunotkun er jafn mikils virði og að bæta frárennsli.Þjöppur og dælur flottanksins voru stöðug OpEx tæmsla. Hneigði plötusetjarinn keyrir á þyngdaraflinu. Yfir 20 ára líftíma verksmiðjunnar er orkusparnaður einn líklega meiri en endurnýjunarkostnaðurinn.

5. Það er ekkert alhliða sniðmát.Það sem virkaði í Kunshan-við að breyta flottanki í hallandi plötusetur- gæti ekki átt við um verksmiðjuna þína. Mismunandi hrávatn, mismunandi rúmfræði tanka, mismunandi skorður. Aðferðafræðin (meta, bera saman, prufa, sannreyna) er alhliða. Sértæka lausnin er það ekki.

Fyrir plöntur sem íhuga svipaða endurnýjun, býður hallandi plötu (lamella) nálgunin sannfærandi gildistillögu:bæta við skilvirku setsvæði án þess að bæta við fótspor, bæta gæði frárennslis án þess að bæta við orku og endurnýta úreltan tankflutning án meiriháttar mannvirkjagerðar.Með plötubili sem er venjulega 50–80 mm fyrir notkun á drykkjarvatni og efni, allt frá PP og PVC til ABS og ryðfríu stáli, er uppsetning fyrir nánast hvaða geymi sem fyrir er.