Novada ūdenssaimniecība, kas celta 1989. gadā. Neapstrādāts ūdens 0–5 grādu temperatūrā piecus mēnešus gadā. Ārstēšanas vilciens, kas nevarēja salauzt 3 NTU.Rūpnīcas inženieri veica vienu strukturālu izmaiņu savā slīpajā cauruļu nostādinātājā -, pievienojot horizontālās plūsmas rektifikācijas sekciju, kas aizņem tikai 1/3 no tvertnes garuma -, un novēroja nostādinātā ūdens duļķainuma samazināšanos no 6,15 NTU līdz.zem 2 NTU 72 stundu laikā pēc palaišanas. Trīs gadus vēlāk sistēma joprojām darbojās1,3 NTU vidējaisar nulles izmaiņām tvertnes korpusā. Ja izmantojat slīpu cauruļu nostādītāju, kas nedarbojas aukstā ūdenī vai cīnās ar triecienslodzēm, šajā gadījuma izpētē ir precīzi parādīts, kā šis labojums darbojas - un kāpēc tas ir vienkāršāk, nekā jūs domājat.
Izaicinājums: jauni standarti, veca iekārta, auksts ūdens
Ja likums ir mazāks vai vienāds ar 1 NTU un jūsu iekārta tika uzcelta par mazāku vai vienādu ar 3 NTU
Apgabala ūdenssaimniecība atrodas Šansi ziemeļos, reģionā, kur ziemas ūdens temperatūra regulāri pazeminās līdz0-5 grādiun neapstrādāta ūdens duļķainība svārstās no 15 līdz 77 NTU atkarībā no sezonas. Iekārta tika nodota ekspluatācijā 1989. gadā, izmantojot parasto procesu: salocītu-plākšņu flokulāciju, slīpas caurules sedimentāciju un gravitācijas bezvārstu filtrus. Divi paralēli vilcieni, katrs ar nominālo ātrumu 6000 m³/d, ar kopējo jaudu 12 000 m³/d. Divas desmitgades tas bija pietiekami. Gatavais ūdens bija aptuveni 3 NTU -, kas ir pieņemams saskaņā ar veco standartu.
Pēc tam noteikumi mainījās. Jaunie dzeramā ūdens sanitārijas standarti pacēla latiņu no Mazāk nekā vai vienāda ar 3 NTU uzMazāks par vai vienāds ar 1 NTU. Esošais process nevarēja novērst šo plaisu. Ūdens rūpnīcas saskārās ar lēmumu, ar kuru galu galā saskaras katrs novecojošs augs:nojaukt un pārbūvēt vai modernizēt esošās platības robežās. Pēdējais bija vienīgais reālais variants. Apstrādes konstrukcijas tika novietotas iekštelpās, lai nodrošinātu siltumizolāciju -, kas ir nepieciešama Šansji ziemeļu klimatā, kur āra tvertnes sasaltu. Sienu nojaukšana, lai paplašinātu, nebija uz galda. Viņiem bija jāuzlabo tas, kas viņiem bija.
Mērķis: palielināt viena vilciena{0}}jaudu no 6000 m³/d līdz10,000 m³/d(kopējā iekārtas jauda: 16 000 m³/d), ar nostādinātā ūdens duļķainību pastāvīgi zem 3 NTU, lai nodrošinātu filtriem iespēju cīnīties ar gatavā ūdens prasību, kas ir mazāka par 1 NTU vai vienāda ar to.
Modernizācijas stratēģija: trīs uzlabojumi, viens princips
Inženieru komanda nepieskārās tvertnes korpusam. Viņi mainīja procesu tajā, pārvēršot veco "salocītu-plākšņu flokulāciju + slīpas caurules sedimentāciju + gravitācijas vārstu filtru" par"kontakta flokulācija + uzlabots slīpās caurules nostādītājs + gravitācijas vārstu filtrs". Trīs jauninājumi izraisīja transformāciju:
1. Vairāku{1}}cauruļu mikseris aizstāj cauruļveida statisko mikseri
Sākotnējais cauruļveida statiskais mikseris darīja vienu lietu: sajaucās. Nomaiņas vairāku{1}}cauruļu mikseris vienlaikus veic trīs darbības:plūsmas griešana un sadalīšana, reversais reflukss un ātra sajaukšana. Kad ūdens iet cauri vairāku-cauruļu ģeometrijai, caurules sienas robežslānī veidojas augstfrekvences-virpuļstrāvas. Šie virpuļi rada intensīvas bīdes mikro-zonas, kas dažu sekunžu laikā vienmērīgi sadala koagulantu visā plūsmas šķērsgriezumā. Izmērītā sajaukšanas efektivitāte pārsniedz94%, un spiediena zudums ir mazāks nekā oriģinālajam statiskajam mikserim - neparasta kombinācija, kas nozīmē labāku sajaukšanu ar mazāku enerģiju.
Praktiskais ieguvums:20–30% ķīmisko vielu ietaupījumssalīdzinājumā ar oriģinālo maisītāju, labāk pielāgojoties plūsmas ātrumam un ūdens kvalitātes izmaiņām. Augam, kas redz neapstrādāta ūdens duļķainības svārstības no 15 līdz 77 NTU sezonāli, šī pielāgošanās spēja ir svarīga.
2. Režģa flokulācija ar zvaigznītes-formas lāpstiņām aizstāj salocītu-plāksnes flokulāciju
Salocītā-plākšņu flokulācija darbojas, izspiežot ūdeni pa serpentīna ceļu starp paralēlām plāksnēm. Tas rada turbulenci, bet ne pareizo veidu. Uzlabotais dizains izmantozvaigznes-formas lāpstiņasuzstādīts perpendikulāri plūsmas virzienam režģa nodalījumos. Šīs lāpstiņas rada augstas-mikro-virpuļus - turbulenci tādā mērogā, kas veicina daļiņu sadursmi, nesadalot jau izveidojušos floku.
Flokulācijas tvertne ir sadalīta11 nodalījumidivās reakcijas stadijās. 1. posms: 8 nodalījumi pa 1,5 m × 1,5 m katrs, 8,95 minūtes. 2. posms: 3 nodalījumi, katrs 1,5 m × 2,0 m, 4,48 minūtes. Kopējais hidrauliskās aiztures laiks:13,43 minūtespie GT vērtības 1,7 × 10⁴. Divu -pakāpju konstrukcija rada blīvākus, bīdes-izturīgākus flokuļus nekā vienas-pakāpes flokulācija -, kas ir būtiska priekšrocība, kad šie floki vēlāk nonāk cauruļu nosēdinātāja izplatīšanas zonā, kur pārmērīga turbulence tos sadalītu.
3. Galvenais jauninājums: horizontālās plūsmas rektifikācijas sadaļa caurules nostādītāja priekšā
Šeit modernizācija atšķiras no standarta prakses un tika sasniegts lielākais veiktspējas pieaugums. Tradicionālais slīpās caurules nostādītājs saņem ūdeni tieši no flokulācijas tvertnes izejas. Pāreja ir pēkšņa: ūdens no turbulentas, jauktas -plūsmas režīma pāriet uz lamināras nosēšanās režīmu bez starpposma kondicionēšanas. Rezultāts irnevienmērīgs plūsmas sadalījumspāri cauruļu saišķim. Dažos kanālos ir redzams liels ātrums un flush floc tieši cauri. Citi redz mazu ātrumu un uzkrājas dūņas. Abi apstākļi pasliktina notekūdeņu kvalitāti.
Modernizācija pievienoja divus elementus, kas to atrisina:
Iegremdēts aizsprosts pie flokulācijas tvertnes izejas.Tā vietā, lai ūdens ieplūstu tieši sadales zonā, tas vispirms plūst pa iegremdētu aizsprostu, kas darbojas kā plūsmas taisnotājs -, izlīdzinot ātruma gradientus un izkliedējot liela mēroga-turbulenci, pirms ūdens nonāk nostādinātājā.
Horizontāla plūsmas sekcija, kas aizņem 1/3 no kopējā tvertnes garuma (24 m²).Šī ir inovācija. Pēc tam, kad ūdens ir izgājis pāri aizsprostam, tas nonāk horizontālā -plūsmas zonā un paceļas pa slīpajām caurulēm. Vadošās sienas gan horizontālajā daļā, gan slīpajā caurules daļā kontrolē plūsmas ceļu. Horizontālā zona vienlaikus veic trīs funkcijas: samazina horizontālās plūsmas ātrumu līdz12,73 mm/s(10–18 mm/s logā, kas, kā liecina pētījumi, ir kritisks stabilai sedimentācijai), nodrošina papildu nosēšanās laiku lielākiem flokiem un darbojas kā hidrauliskais buferis, kas absorbē plūsmas svārstības, pirms tās sasniedz cauruļu saišķi.
Sadales siena pārejas sekcijas beigās izmantoperforācijas ar plašāku atstarpi augšpusē un šaurāku atstarpi apakšā. Šis pret-intuitīvais izvietojums ir apzināts: tas kompensē ūdens dabisko tendenci uz īssavienojumu-pret sadales zonas augšpusi, piespiežot vienmērīgāku vertikālās plūsmas sadalījumu visā cauruļu saišķa augstumā.
Kāpēc darbojas horizontālās plūsmas sadaļa: inženiertehniskais pamatojums
Tradicionālo slīpo cauruļu nosēdinātāju problēma nav pašas caurules. Tā arī notiekpirms ūdens tos sasniedz. Pētījumos ir identificēti četri parametri, kas nosaka plūsmas sadalījuma vienmērīgumu cauruļu nostādinātājos: tvertnes garuma -pret-platuma attiecība (L/B), virsmas slodzes ātrums (q), caurules diametrs (D) un sadales zonas augstums zem caurulēm.
No tiem,Vislielākā ietekme ir L/B attiecībai un virsmas slodzei (q).. Palielinoties L/B attiecībai, plūsmas sadalījums kļūst nevienmērīgāks, un kritiskais nosēšanās ātrums - minimālais ātrums, ar kādu noteikta izmēra daļiņa nosēžas -, palielinās. Virsmas slodze (q) ir aptuveni proporcionāla kritiskajam nostādināšanas ātrumam: virziet vairāk plūsmas caur to pašu apgabalu, un jums ir nepieciešams lielāks nosēšanās ātrums, lai uztvertu tās pašas daļiņas. Abi efekti darbojas pret notekūdeņu kvalitāti.
Tradicionālie cauruļu nosēdinātāji arī cieš no perforētas{0}}sienas problēmas. Lai panāktu vienmērīgu sadalījumu, perforētajai sienai pie ieplūdes ir vajadzīgas mazākas atveres nekā horizontālai -plūsmas sedimentācijas tvertnei -, kas nozīmēlielāki atveres ātrumi. Liela ātruma strūklas caur šīm atverēm sadala flokulācijas tvertnes 13 minūtes. Vēl ļaunāk, strūklas var sakustināt atmirušās dūņas, kas nogulsnētas sadales zonas apakšā, atkārtoti suspendējot cietās vielas, kas jau bija nosēdušās.
Horizontālās plūsmas sadaļa atrisina šo problēmu ķēdi tās saknē. Pievienojot 1/3 no tvertnes garuma kā horizontālu -plūsmas zonu pirms slīpajām caurulēm, dizains nodrošina četras lietas:
| # | Ko tas dara | Kā tas darbojas |
| 1 | Kontrolē horizontālās plūsmas ātrumu | Horizontālā sekcija samazina sākotnējo horizontālo ātrumu līdz 12,73 mm/s - labi 10–18 mm/s logā, kur notekūdeņu kvalitāte saglabājas stabila neatkarīgi no virsmas slodzes un dūņu dziļuma svārstībām. Ja ātrums ir mazāks par 10 mm/s, jūs tērējat tvertnes tilpumu. Virs 18 mm/s floku lūzums kļūst ievērojams. |
| 2 | Absorbē triecienslodzes | 24 m² horizontālā zona darbojas kā hidrauliskais kondensators. Kad plūdu sezonas laikā palielinās neapstrādāta ūdens duļķainība, horizontālā daļa buferē plūsmas pieaugumu, dodot flokiem papildu nosēšanās laiku, pirms tie sasniedz slīpās caurules. Tradicionālajiem cauruļu nostādinātājiem šāda bufera nav - plūsmas pārspriegums skar tieši cauruļu saišķi. |
| 3 | Samazina augšupvērsto ātrumu caurulēs | Iepriekš nostādot lielākus flokus horizontālajā zonā, suspendēto cieto vielu koncentrācija, kas nonāk slīpajās caurulēs, ir zemāka, tādējādi nodrošinot zemāku augšupejošu plūsmas ātrumu (šajā dizainā 2,79 mm/s). Mazāks ātrums nozīmē mazāku turbulenci, kas nozīmē labāku floku uztveršanu. Caurules -iekšējais ātrums ir 3,5 mm/s ar 4,76-minūšu uzturēšanās laiku - laminārs visā. |
| 4 | Bloķē zema{0}}blīvuma floku iekļūšanu caurulēs | Vadošās sienas abās sekcijās veido plūsmas ceļu, kur cauruļu zonā nonāk tikai blīvāki, labi{0}}veidoti floki. Zema-blīvuma floki -, kas sadalās un iznes cauri caurulēm duļķainības laikā - paliek horizontālajā daļā un tur nosēžas. Tas ir īpaši efektīvs zemā-temperatūra, zema-duļķainība un augsta-aļģu ūdens gadījumā, kur flokļi pēc būtības ir vāji. |
Dizaina parametri: skaitļi aiz modernizēšanas
Slīpu cauruļu sekcija izmantoskaitītāja-strāvas plūsma- ūdens paceļas augšup pa caurulēm, kamēr cietās vielas slīd uz leju pa 60 grādu slīpumu. Caurules ir etilēna-propilēna kopolimērs (EPC) ar šūnveida sešstūra šķērsgriezumiem, 30 mm diametrā, 1 m garumā. EPC tika izvēlēts nevis standarta PVC vai PP, jo tas nodrošina izcilu veiktspēju aukstā ūdenī: tas saglabā elastību un triecienizturību temperatūrā, kurā cietais PVC kļūst trausls.
| Parametrs | Vērtība |
| Virsmas slodzes ātrums (q) | 3.36 m³/(m²·h) |
| Horizontālās plūsmas laukums | 24 m² |
| Slīpa caurules zona | 48 m² |
| Caurules materiāls | Etilēna{0}}propilēna kopolimērs (EPC), šūnveida sešstūrains, φ30 mm |
| Caurules garums | 1.0 m |
| Uzstādīšanas slīpums | 60 grādi (pret-straume) |
| Horizontālais plūsmas ātrums (izplatības zona) | 12,73 mm/s |
| Plūsmas ātrums augšup (slīpa caurules zona) | 2,79 mm/s |
| Caurules -iekšējās plūsmas ātrums | 3,5 mm/s |
| Uzturēšanās laiks caurulēs | 4,76 min |
| Sadales zonas augstums | 1.53 m |
| Slīpa caurules zonas augstums | 0.87 m |
| Savākšanas zonas augstums | 1.0 m |
| Kopējais sedimentācijas tvertnes augstums | 4.8 m |
Dūņu savākšanā tiek izmantotas lielas gravitācijas piltuves ar slīdēšanas leņķi, kas ir stāvāks nekā parastajām mazajām piltuvēm, nodrošinot rūpīgu dūņu noņemšanu ar minimāliem lokālas plūsmas traucējumiem. Dūņu izplūdes vārsti irmanuāls-elektrisks ātrās-atvēršanas veids- praktiska izvēle, kurā prioritāte ir uzticamība un apkopes vienkāršība, nevis pilnīga automatizācija. Mazāk ierīču, zemāks atteices līmenis, zemākas izmaksas.
Rezultāti: 4 NTU zemāks 3 dienās, 1,3 NTU pēc 3 gadiem
72 stundu izmēģinājuma periods: tūlītēja veiktspējas atšķirība
Trīs{0}}dienu nepārtraukts izmēģinājums tika veikts no 2011. gada 15. līdz 17. oktobrim, un ieplūdes plūsma tika kontrolēta plkst.750 m³/h. Iekārta visā izmēģinājuma laikā vienlaikus ņēma neapstrādāta ūdens paraugus, notekūdeņus no nemodificētā tradicionālā cauruļu nostādinātāja (paralēlā vilciena) un notekūdeņus no uzlabotā cauruļu nostādinātāja.
Rezultāti bija nepārprotami. Uzlabotā kolonistu notekūdeņu duļķainība bijapar vairāk nekā 4 NTU zemāksnekā tradicionālais dizains visos paraugu ņemšanas punktos. Atšķirība bija nemainīga un tūlītēja - bez pārtraukuma-periodā, nebija nepieciešama regulēšana. Notekūdeņu kvalitāte atbilda projektēšanas cerībām jau no pirmās dienas, būtiski samazinot filtra slodzi lejup pa straumi.
TOC noņemšana: 6,08% uzlabojums salīdzinājumā ar tradicionālo dizainu
Duļķainība un organiskās vielas ir cieši saistītas virszemes ūdeņos - tās pašas daļiņas, kas izkliedē gaismu, nes arī adsorbētu dabisko organisko vielu (NOM). Izmēģinājuma laikā iekārta mērīja TOC abu sedimentācijas procesu notekūdeņos. Neapstrādāta ūdens TOC bija stabils pie2,5–3,0 mg/l.
| Metrika | Tradicionālais cauruļu kolonists | Uzlabots cauruļu nosēdinātājs |
| Vidējais notekūdeņu TOC | 2,03 mg/l | 1,85 mg/l |
| Vidējais TOC noņemšanas līmenis | 33.59% | 39.67% |
| Uzlabojums salīdzinājumā ar tradicionālo | - | +6.08% |
TOC noņemšanas uzlabojums par 6% var šķist pieticīgs, taču dzeramā ūdens attīrīšanā organisko vielu noņemšana sedimentācijas stadijā tieši samazina dezinfekcijas blakusprodukta (DBP) veidošanās potenciālu lejup pa straumi. Katrs pirms hlorēšanas noņemtais TOC miligrams ir miligrams, kas sadales sistēmā neveido trihalometānus (THM) vai haloetiķskābes (HAA).
Trīs-gadu verifikācija: skaitļi paliek spēkā
Modernizācija tika nodota ekspluatācijā 2012. gada 15. aprīlī. Trīs gadu nepārtrauktas darbības laikā iekārta regulāri ņēma nosēdušos ūdens duļķainības paraugus gan no modernizētā vilciena, gan no nepārveidotā paralēlā vilciena. Dati sniedz skaidru stāstu par ilgstošu veiktspēju:
| Ilgtermiņa darbības dati (2012–2015) | Tradicionālais cauruļu kolonists | Uzlabots cauruļu nosēdinātājs |
| 3 gadu vidējais notekūdeņu duļķainums | 2.3 NTU | 1.3 NTU |
| Notekūdeņu stabilitāte | Sezonas svārstības, 2–5 NTU diapazons | Stabils, pastāvīgi zem 2 NTU |
| Filtra slodzes samazināšana | Pamatlīnija | Ievērojams - 1.0 NTU zemāks nostādinātā ūdens duļķainums |
Nostādinātā ūdens vidējais rādītājs 1,3 NTU ir vissvarīgākais skaitlis. Piegādājot filtriem ūdeni 1,3 NTU, nevis 2,3 NTU, uzlabotais nostādinātājs samazināja filtra cieto vielu slodzi par aptuveni43%. Tas nozīmē ilgāku filtra darbības laiku starp pretmazgāšanu, mazāku ūdens patēriņu pret skalošanu un - kritiski - pabeigtu ūdeni, kas var droši atbilst standartam Mazāks par vai vienāds ar 1 NTU. Filtram, kas saņem 2,3 NTU nosēdinātu ūdeni, ir ļoti maza rezerve, lai sasniegtu 1 NTU gatavu ūdeni. Filtram, kas saņem 1,3 NTU nosēdinātu ūdeni, ir vietas darbam.
Ko tas nozīmē jūsu augam
Šis gadījuma pētījums parāda, ka zemas veiktspējas slīpās caurules nostādītājs nav jāmaina. Problēma reti ir pašās caurulēs - tas notiek sadales zonā, pirms ūdens tās sasniedz. Modernizācijas principi ir pārnesami:
1. Ja jūsu nostādinātā ūdens duļķainība ir nekonsekventa, vispirms pārbaudiet plūsmas sadalījumu.Nevienmērīga plūsma cauri cauruļu saišķim ir visizplatītākais slīpo cauruļu nosēdinātāju veiktspējas atšķirību cēlonis. Iegremdēts aizsprosts pie flokulācijas izejas un perforēta sadales siena ar graduētu caurumu atstarpi ir zemu-izmaksu labojumi, kas novērš šo problēmu avotā.
2. Ja ārstējat aukstu ūdeni (<5°C), add a horizontal flow section.Auksts ūdens rada vājus flokus, kas nevar izturēt tradicionālās cauruļu nostādinātāja ieplūdes turbulenci. Horizontālās plūsmas sekcija nodrošina zemas-enerģijas pārejas zonu, kur šīs trauslās flomas var nosēsties, nesadaloties.
3. Ja jūsu neapstrādātā ūdens kvalitāte sezonāli mainās, palieliniet sadales zonas buferi.Horizontālās sadaļas spēja absorbēt triecienslodzes nav patīkama--lai būtu - tā ir atšķirība starp stabilu notekūdeņu un sezonālām ūdens kvalitātes sūdzībām. Šajā projektā izmantotais 1/3 tvertnes garuma sadalījums ir labs sākumpunkts projektēšanai.
4. Caurules materiālam ir nozīme aukstā klimatā.Šim projektam izvēlētās EPC caurules saglabā elastību temperatūrā, kurā cietais PVC kļūst trausls. Ja jūsu neapstrādātā ūdens temperatūra ilgstoši pazeminās zem 5 grādiem, apspriediet cauruļu materiāla izvēli ar piegādātāju. Standarta PVC un PP ir atšķirīgas zemas temperatūras -temperatūras veiktspējas aploksnes.
5. TOC noņemšanas uzlabojums par 6% ir vairāk vērts, nekā izskatās.Dzeramā ūdens attīrīšanā organiskās vielas, kas noņemtas pirms dezinfekcijas, tiek novērstas DBP veidošanās potenciāls. TOC uzlabojums par 6,08% sedimentācijas stadijā nozīmē ievērojami mazāku THM un HAA veidošanos lejup pa straumi -, kas ir priekšrocība, kas ir regulējuma atbilstības priekšrocība auga dzīves laikā.
Šeit aprakstītā modernizācija palielināja attīrīšanas jaudu par 33% (no 12 000 līdz 16 000 m³/d) tajā pašā tvertnes nospieduma ietvaros, vienlaikus uzlabojot notekūdeņu kvalitāti. Šī kombinācija -vairāk ūdens, labāks ūdens, tā pati ēka- ir tas, kas padara horizontālās plūsmas rektifikācijas koncepciju par izvērtēšanas vērtu jebkurai novecojošai ūdens attīrīšanas iekārtai, kas saskaras ar stingrākiem standartiem.
Neatkarīgi no tā, vai jaunināt esošu slīpo cauruļu nostādītāju vai projektējat jaunu instalāciju, Juntai piedāvā pilnīgus cauruļu nostādīšanas risinājumus - PP, PVC un īpašu polimēru materiālu φ25/35/50/80 mm kanālu diametrā, atbalsta rāmjus un inženiertehniskos izmērus. Bezmaksas sistēmas ieteikums 24 stundu laikā{7}} instalācijas 40+ valstīs.
| Nosūtiet savas specifikācijas pa e-pastu | WhatsApp: +86 13600513715 | Tiešsaistes pieprasījuma veidlapa |