โรงผลิตน้ำ Kunshan Jinghe (600,000 ลบ.ม./วัน): การติดตั้งเพิ่มเครื่องตกตะกอนแผ่นเอียงด้านข้างเพื่อตัดความขุ่นที่ต่ำกว่า 1.0 NTU — ด้วยพลังงานเป็นศูนย์ได้อย่างไร

บ้าน › กรณี › การติดตั้งอุปกรณ์ตั้งพื้นแบบเอียง - โรงงานน้ำคุนซาน

เผยแพร่: 28-05-2025 • หมวดหมู่:กรณีต่างๆ• แท็ก:ผู้ตั้งถิ่นฐานหลอด · เครื่องเซ็ตเพลทแบบเอียง · การปรับปรุงการตกตะกอน · น้ำดื่ม · คุนซาน

ส่วนที่ 1

โรงงานขนาด 600,000 ลบ.ม./วัน ที่มีกระบวนการล้าสมัย-และปัญหาเรื่องความขุ่น

โรงผลิตน้ำ Kunshan Jinghe ไม่ใช่โรงงานขนาดเล็ก ด้วยความสามารถในการออกแบบของ600,000 m³/dซึ่งให้บริการในเมืองใหญ่ในมณฑลเจียงซู ได้รับการยกระดับการบำบัดขั้นสูงในปี 2549-2550 โดยเพิ่มโอโซน-ถ่านกัมมันต์ทางชีวภาพให้กับขบวนการบำบัดแบบเดิม เป็นเวลาหลายปีที่โรงงานแห่งนี้ดำเนินการตารางการจับตัวเป็นก้อน → ถังตกตะกอนแบบไหลแนวนอน → ถังลอยน้ำ → กระบวนการกรองประเภท V- - ซึ่งเป็นโครงร่างที่ได้รับการออกแบบเมื่อแหล่งน้ำดิบอย่างทะเลสาบกุยต้องทนทุกข์ทรมานจากสาหร่ายตามฤดูกาลซึ่งทำให้การลอยอยู่ในน้ำเป็นสิ่งจำเป็น

จากนั้นในเดือนพฤศจิกายน 2554 ทุกอย่างก็เปลี่ยนไป โครงการผันน้ำในแม่น้ำแยงซีเริ่มต้นขึ้น ทำให้คุนซานเป็นแหล่งน้ำดิบแห่งที่สอง ระบบแหล่งกำเนิดคู่ "แม่น้ำ + ทะเลสาบ"- ใหม่ช่วยปรับปรุงคุณภาพน้ำดิบได้อย่างมาก ระดับสาหร่ายลดลง และถังลอยน้ำ-ครั้งหนึ่งวิกฤต-กลายเป็นความรับผิดในการบริโภค-พลังงาน-สูง. ก่อนที่จะมีการปรับปรุงเพิ่มเติม ได้มีการยกเลิกการให้บริการไปแล้ว

แต่การรื้อถอนถังลอยน้ำทำให้เกิดปัญหามากมาย ถังตกตะกอนแบบไหลแนวนอนมีความยาวเพียง 76 เมตร (รวมเขตเก็บปลายทาง 22 เมตร) ทำให้มีความค่อนข้างเวลากักเก็บไฮดรอลิกสั้น. หากไม่มีผลการขัดเงาจากการลอยอยู่ในน้ำ ความขุ่นของน้ำที่ตกตะกอนก็ลอยขึ้นไป1.0–2.0 NTUและผู้ปฏิบัติงานสามารถมองเห็นอนุภาคตะกอนละเอียดที่ไหลไปทางตัวกรองได้ด้วยสายตา ตัวกรองประเภท V- ดาวน์สตรีมใช้เวลา-ใช้งานตัวกรองน้อยลง การล้างย้อนบ่อยขึ้น ใช้พลังงานและน้ำมากขึ้น

โรงงานจำเป็นต้องปรับปรุงใหม่ แต่ด้วยถังเก็บน้ำใสที่สร้างขึ้นโดยตรงใต้แอ่งตกตะกอนและแอ่งที่ลอยอยู่ และโครงสร้างที่มีอายุมากกว่า 20 ปี พวกเขาจึงไม่สามารถรื้อทุกอย่างลงแล้วเริ่มต้นใหม่ได้ การปรับเปลี่ยนทุกครั้งจะต้องเคารพโครงสร้างที่มีอยู่ หลีกเลี่ยงการเพิ่มน้ำหนัก และ-อย่างยิ่ง-จะต้องไม่เสี่ยงต่อความเสียหายต่อหลังคาถังเก็บน้ำใส

ส่วนที่ 2

บทสรุปการออกแบบ: การปรับปรุงเพิ่มเติมภายในโครงสร้างอายุ 20-

ทีมวิศวกรได้กำหนดข้อจำกัดที่ชัดเจนไว้สามประการ:

1.ลดความเสียหายทางโครงสร้างให้กับรถถังที่มีอยู่ให้เหลือน้อยที่สุด-ซึ่งสร้างขึ้นในปี 1990 และต้นปี 2000

2.นำร่องในระยะที่ 2 (50,000 ลบ.ม./วัน)-ขบวนการบำบัดเดี่ยว-ก่อนที่จะพิจารณา-การเปิดตัวโรงงานทั้งหมด

3.เป้าหมาย: ความขุ่นของน้ำทิ้งในถังตกตะกอนต่ำกว่า 1.0 NTU อย่างเสถียรโดยมีการควบคุมต้นทุนการลงทุน

กลยุทธ์หลักนั้นเรียบง่ายอย่างหรูหรา:เปลี่ยนพื้นที่ถังลอยน้ำที่มีอยู่เป็นโซนตกตะกอนรองเพื่อชดเชยความยาวที่ไม่เพียงพอของถังไหลแนวนอน แต่การตัดสินใจในการออกแบบที่สำคัญสองประการจะเป็นตัวกำหนดว่าการปรับปรุงใหม่สำเร็จหรือล้มเหลว

ส่วนที่ 3

การตัดสินใจ-หรือ-ทำลายสองครั้ง: รางรวบรวมและประเภทผู้ตั้งถิ่นฐาน

การตัดสินใจ 1เก็บหรือถอดรางเก็บสะสมออก?

ถังตกตะกอนแบบไหลแนวนอนมีรางรวบรวม 5 รางที่ปลาย-แต่ละรางยาว 22 เมตร คอนกรีตเสริมเหล็กพร้อมแผ่นฝายสแตนเลสแบบปรับได้ การเก็บรักษาไว้จะช่วยประหยัดเวลาในการรื้อถอน แต่รูปแบบการไหลขึ้นเมื่อน้ำเข้าสู่รางน้ำจะยกอนุภาคตะกอนละเอียดที่แทบจะไม่เกาะตัว บ่อนทำลายกระบวนการตกตะกอนทั้งหมด

วิธีตัดสินใจ: ถอดรางออกความยาวในการตกตะกอนที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 22 เมตรมีมากกว่าต้นทุนการรื้อถอนเพิ่มเติมมาก ขณะนี้น้ำจะไหลผ่านรูกระจายในผนังกั้นด้วยความเร็วที่ควบคุมได้น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1 เมตร/วินาที และเปลี่ยนผ่านเข้าสู่เขตตกตะกอนทุติยภูมิได้อย่างราบรื่น

การตัดสินใจ 2ผู้ตั้งถิ่นฐานในท่อหรือแผ่นเอียงการไหลด้านข้าง?

นี่คือตัวเลือกทางเทคนิคที่สำคัญ ทั้งผู้ตั้งถิ่นฐานแบบท่อและผู้ตั้งถิ่นฐานแบบแผ่นเอียงใช้-หลักการตกตะกอนเชิงลึก-แบบตื้น โดยเพิ่มพื้นผิวการตกตะกอนแบบขนานหลายรายการ เพื่อเพิ่มพื้นที่การตกตะกอนที่มีประสิทธิภาพอย่างมากภายในปริมาตรถังเดียวกัน แต่ทิศทางการไหลทำให้เกิดความแตกต่าง

ผู้ตั้งถิ่นฐานในท่อน้ำไหลขึ้นด้านบนมีข้อตกลง-ข้อเสียเปรียบสี่ประการในสถานการณ์นี้:

▷ฝูงสัตว์ที่ไปถึงโซนรองนั้นสบายดีอยู่แล้ว และแสง-ยากต่อการตกตะกอนแม้ในกระแสแนวนอน ในการไหลขึ้น (การตกตะกอนสวนทาง-) น้ำที่ลอยขึ้นมาต้านอนุภาคที่ตกลงมาจะพาอนุภาคเหล่านั้นขึ้นด้านบน ทำให้ไม่สามารถคาดเดาการแยกตัวได้

▷ถังลอยน้ำแบบเดิมมีความสูงเพียง 3.3 ม. และมีความลึกที่มีประสิทธิภาพต่ำกว่า 3.0 ม. หลังจากฟรีบอร์ด ผู้ตั้งถิ่นฐานในท่อต้องการความสูงอย่างน้อย 4.5 ม. เพื่อการกระจายตัวที่ต่ำกว่าและโซนน้ำใสตอนบนอย่างเหมาะสม ความสูงที่ไม่เพียงพอหมายถึงการกระจายตัวที่ไม่ดี-ซึ่งถือเป็นนักฆ่าอันดับ 1 ในด้านประสิทธิภาพของไม้ตาย

▷พื้นที่ถังขนาด 400 ตร.ม. ทำให้การกระจายและการเก็บรวบรวมเป็นไปอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นที่วางไม้ตายท่อขนาดใหญ่เป็นเรื่องยากมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้ข้อจำกัดด้านความสูง

▷การไม่-สม่ำเสมอใดๆ จะสร้างโซนรับภาระไฮดรอลิกสูงในท้องถิ่น โดยที่ตะกอนละเอียดจะหลุดออกไป- ซึ่งทำลายวัตถุประสงค์ของการตกตะกอนขั้นที่สองโดยสิ้นเชิง

แผ่นลาดเอียงการไหลด้านข้างช่วยแก้ปัญหาทั้งสี่ประการ:

✓น้ำไหลในแนวนอน อนุภาคจะตกลง-ไหลข้าม-ลงด้านล่างโดยมีการรบกวนน้อยที่สุด ดีกว่ามากสำหรับ floc ละเอียด

✓การกระจายแนวนอนตามความยาวถัง 18.6 ม. ให้พื้นที่เพียงพอสำหรับการไหลที่สม่ำเสมอ-ไม่มีการลดหย่อนความสูง

✓ต้องการความลึกของถังเพียง 3–3.5 ม.- ซึ่งสมบูรณ์แบบสำหรับถังลอยน้ำขนาด 3.3 ม. ที่มีอยู่

การตัดสินใจ: แผ่นลาดเอียงการไหลด้านข้างนี่ไม่ใช่การเรียกร้องที่ใกล้ชิด-ข้อจำกัดทางกายภาพของถังที่มีอยู่ทำให้ผู้ตั้งถิ่นฐานในท่อไม่-ดำรงอยู่ได้ และแผ่นลาดเอียงเป็นวิธีแก้ปัญหาตามธรรมชาติ

นี่เป็นบทเรียนที่ควรค่าแก่การจดจำ:ในโครงการปรับปรุงใหม่ เทคโนโลยีที่ "ดีที่สุด" บนกระดาษไม่เกี่ยวข้อง สิ่งเดียวที่สำคัญคือสิ่งที่ใช้ได้ผลภายใต้ข้อจำกัดของโครงสร้างที่มีอยู่

ส่วนที่ 4

การออกแบบขั้นสุดท้าย: ทุกตัวเลขที่สำคัญ

หลังจากการเปรียบเทียบโครงร่าง การออกแบบเพิ่มเติมสำหรับขบวนการบำบัดระยะที่ 2 ขนาด 50,000 ลูกบาศก์เมตร/วัน ก็มารวมกัน ต่อไปนี้เป็นรายละเอียดทางวิศวกรรม-ประเภทที่คุณสามารถใช้ได้จริงหากคุณกำลังวางแผนสิ่งที่คล้ายกัน

4.1การปรับเปลี่ยนถังตกตะกอนแบบไหลแนวนอน

4.2โซนตกตะกอนแผ่นเอียงไหลด้านข้าง

ส่วนที่ 5

การก่อสร้าง: ทำงานกับแท้งค์น้ำใสอายุประมาณ 20- ปี

การก่อสร้างเริ่มต้นในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2566 และระบบเริ่มดำเนินการภายในกลาง-มกราคม พ.ศ. 2567 เพียงหกสัปดาห์สำหรับการปรับปรุงรถไฟบำบัดที่มีชีวิต ความท้าทายสามประการที่โดดเด่น:

ความท้าทาย 1การเจาะผ่านผนังโครงสร้าง

ทั้งผนังกั้นทางออกของถังตกตะกอนและผนังทางเข้าของถังลอยจำเป็นต้องมีรูกระจาย แต่กำแพงเหล่านี้ก็ยังทำหน้าที่เป็นฐานรากสำหรับเสารองรับหลังคา. เจาะรูมากเกินไปหรือทำให้ใหญ่เกินไป และอาจส่งผลต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้าง ทำให้พวกมันเล็กเกินไป และคุณจะพุ่งกระฉูดแทนที่จะกระจายแบบสม่ำเสมอ

หลังจากปรึกษาวิศวกรโครงสร้างแล้ววิธีแก้ปัญหาก็คือรูกลม 16 รู เส้นผ่านศูนย์กลาง 600 มม. ในแต่ละผนัง-น้อยพอที่จะรักษาความแข็งแกร่งไว้ ใหญ่พอที่จะบรรลุเป้าหมายความเร็วการกระจาย 0.1 m/s โดยไม่มีแรงเฉือนของฟล็อค บางครั้งการตัดสินใจทางวิศวกรรมที่ดีที่สุดคือการรู้ว่าเมื่อใดที่จะไม่เพิ่มประสิทธิภาพเพิ่มเติม

ความท้าทาย 2อย่าทำลายหลังคา (มันเป็นพื้นด้วย)

แผ่นพื้นด้านล่างของถังลอยเป็นหลังคาถังน้ำใส ความเสียหายใดๆ อาจหมายถึงการรั่วไหลเข้าไปในแหล่งกักเก็บน้ำที่ได้รับการบำบัดด้านล่าง-โหมดความล้มเหลวที่เป็นหายนะสำหรับโรงงานผลิตน้ำดื่ม กิจกรรมการรื้อถอนและการก่อสร้างทุกครั้งจะต้องมีการวางแผนตามข้อจำกัดนี้ ไม่มีข้อยกเว้น

ความท้าทาย 3ความเป็นกลางของน้ำหนัก

คุณไม่สามารถเพิ่มน้ำหนักให้กับหลังคาที่ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับหลังคาได้ การปรับปรุงใหม่ต้องมีน้ำหนัก-ที่เป็นกลาง: อุปกรณ์ใหม่ทุกกิโลกรัมที่ติดตั้งจะต้องถูกชดเชยด้วยน้ำหนักที่ถอดออก ทีมวิศวกรคำนึงถึงเรื่องนี้อย่างพิถีพิถัน:

✓ถอดออกแล้ว: อุปกรณ์ลอยน้ำ, สกิมเมอร์, ท่อ, ผนังกั้นอิฐ

✓เพิ่ม:ชุดแผ่นเพลทเอียง ABS(ความหนาแน่นใกล้กับน้ำ-ใกล้-การลอยตัวที่เป็นกลางเมื่อจมอยู่ใต้น้ำ)

✓เพิ่ม:ทางลาดตะกอนคอนกรีตมวลเบา(ความหนาแน่นจับคู่กับน้ำ หลีกเลี่ยงภาระที่ตาย)

วิธีการสมดุลน้ำหนัก-เป็นบทเรียนที่สำคัญสำหรับโรงงานใดๆ ที่พิจารณา-การปรับปรุงถังด้านบน:การเลือกใช้วัสดุไม่เพียงแต่เกี่ยวกับความทนทานต่อสารเคมีและต้นทุน-เท่านั้นที่มีความสำคัญเมื่อคุณทำงานบนโครงสร้างอื่น

ส่วนที่ 6

ผลลัพธ์: ความขุ่นต่ำกว่า 1.0 NTU-โดยไม่ต้องเพิ่มวัตต์แม้แต่ตัวเดียว

การปรับปรุงใหม่เริ่มดำเนินการในเดือนมกราคม พ.ศ. 2567 ข้อมูลการดำเนินงานห้าเดือน (กุมภาพันธ์ - มิถุนายน พ.ศ. 2567) ยืนยันว่าการออกแบบบรรลุเป้าหมาย:

นี่คือส่วนที่สำคัญที่สุดสำหรับผู้จัดการโรงงาน:การปรับปรุงทั้งหมดนี้ทำได้โดยไม่ต้องเพิ่มการใช้พลังงานใดๆ ทั้งสิ้นโซนตกตะกอนของแผ่นลาดเอียงทำงานโดยแรงโน้มถ่วงทั้งหมด เมื่อเปรียบเทียบกับถังลอยน้ำ มันเข้ามาแทนที่-เครื่องอัดอากาศ ปั๊มหมุนเวียน และสกิมเมอร์ที่ขับเคลื่อนตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน การปรับปรุงเพิ่มเติมไม่เพียงแต่ปรับปรุงคุณภาพน้ำเท่านั้น โดยกำจัดรายการโฆษณา OpEx ที่สำคัญออกไป

มีปัญหาด้านการดำเนินงานประการหนึ่งเกิดขึ้นเป็นเรื่องที่น่าสังเกตสำหรับใครก็ตามที่วางแผนจะติดตั้งเพิ่มเติมที่คล้ายกัน ก่อนการดัดแปลง โฟมเคมีหรือสารที่ลอยอยู่บริเวณปลายถังตกตะกอนเป็นครั้งคราวจะตกลงไปในรางรวบรวมและไหลไปยังตัวกรอง หลังจากการปรับปรุงใหม่ รูกระจายใหม่จะอยู่ใต้ผิวน้ำ-คราบบนผิวน้ำไม่สามารถหลุดออกมาได้และสะสมอยู่ที่ปลายถัง ไม่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพน้ำทิ้งแต่ก็ไม่น่าดู ขณะนี้โรงงานจัดการด้วยการถอดออกด้วยตนเองและอาจเพิ่มอุปกรณ์ลอกพื้นผิวในภายหลัง รายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ แต่ชนิดที่ทำให้ชีวิตผู้ปฏิบัติงานง่ายขึ้นหรือยากขึ้น

รูปที่ 1 แผนผังการปรับปรุงเพิ่มเติม: ถังตกตะกอนแบบไหลแนวนอน + โซนตกตะกอนแบบแผ่นลาดเอียงไหลด้านข้าง (เฟส II, รถไฟ 50,000 ลบ.ม./วัน)

รูปที่ 2 หน่วยแผ่นเอียงภายในถังลอยน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่ - 2 หน่วย, วัสดุ ABS, ระยะห่างแผ่น 80 มม.

ส่วนที่ 7

โครงการนี้สอนอะไรเราเกี่ยวกับการปรับปรุงการตกตะกอน

โปรเจ็กต์นี้ไม่ใช่โปรเจ็กต์-เพียงครั้งเดียว โรงงานทั่วโลกเผชิญกับสถานการณ์เดียวกัน: หน่วยกระบวนการเก่าซึ่งครั้งหนึ่งเคยทำหน้าที่ตามวัตถุประสงค์ ในปัจจุบันใช้พลังงานและส่งมอบมูลค่าส่วนเพิ่ม นั่งอยู่บนพื้นที่ถังเก็บน้ำอันทรงคุณค่าที่สามารถทำอะไรได้มากกว่านั้น การปรับปรุง Kunshan เพิ่มเติมมีห้าบทเรียนที่สามารถถ่ายโอนได้:

1. การไหลด้านข้างจะไหลขึ้นด้านบนเพื่อให้ได้ตะกอนละเอียดเมื่ออนุภาคของคุณมีขนาดเล็กและเบาอยู่แล้ว อย่าต่อสู้กับแรงโน้มถ่วง-ใช้การแยกกระแสข้าม- โดยที่น้ำเคลื่อนที่ในแนวนอนและอนุภาคตกลงในแนวตั้งโดยมีการรบกวนน้อยที่สุด

2. ความสม่ำเสมอในการกระจายทำให้หรือทำลายประสิทธิภาพของไม้ตายไม่ว่าคุณจะเลือกท่อหรือเพลต หากการกระจายทางเข้าของคุณไม่เท่ากัน คุณจะได้รับ-โซนความเร็วสูงเฉพาะที่ซึ่งอนุภาคเล็ดลอดออกมา ทีมงาน Kunshan หมกมุ่นอยู่กับ-หลุมขนาด 16 หลุมอย่างระมัดระวัง โซนรักษาเสถียรภาพของทางเข้า ความเสถียรของทางออก และผลลัพธ์ที่ได้ก็คุ้มค่า

3. ความหนาแน่นของวัสดุมีความสำคัญใน-การปรับปรุงด้านบนถังแผ่น ABS ที่มีความหนาแน่นของน้ำใกล้เคียง-และความลาดเอียงของคอนกรีตมวลเบาทำให้น้ำหนักของการติดตั้งเพิ่มเติม-เป็นกลาง นี่ไม่ใช่แค่เชิงอรรถทางวิศวกรรม-แต่เป็นความแตกต่างระหว่างโครงการที่เป็นไปได้กับโครงการที่วิศวกรโครงสร้างของคุณจะปฏิเสธ

4. การกำจัดการใช้พลังงานมีคุณค่าพอๆ กับการปรับปรุงน้ำทิ้งคอมเพรสเซอร์และปั๊มของถังลอยอยู่ในน้ำเป็นท่อระบาย OpEx คงที่ ไม้ตายจานเอียงทำงานบนแรงโน้มถ่วง อายุการใช้งานของพืชที่เหลืออยู่อีก 20 ปี การประหยัดพลังงานเพียงอย่างเดียวน่าจะเกินต้นทุนการติดตั้งเพิ่มเติม

5. ไม่มีเทมเพลตสากลสิ่งที่ใช้ได้ผลใน Kunshan-ในการเปลี่ยนถังลอยน้ำให้กลายเป็นไม้ตายแบบแผ่นเอียง-อาจไม่นำไปใช้กับโรงงานของคุณ น้ำดิบต่างกัน รูปทรงถังต่างกัน ข้อจำกัดต่างกัน วิธีการ (ประเมิน เปรียบเทียบ นำร่อง ตรวจสอบ) เป็นแบบสากล วิธีแก้ปัญหาเฉพาะไม่ใช่

สำหรับพืชที่กำลังพิจารณาการปรับปรุงเพิ่มเติมที่คล้ายกัน วิธีการแบบแผ่นเอียง (ลาเมลลา) นำเสนอคุณค่าที่น่าสนใจ:เพิ่มพื้นที่การตกตะกอนที่มีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องเพิ่มรอยเท้า ปรับปรุงคุณภาพน้ำทิ้งโดยไม่ต้องเพิ่มพลังงาน และนำถังเก็บน้ำที่ล้าสมัยกลับมาใช้ใหม่โดยไม่ต้องมีงานโยธาที่สำคัญด้วยระยะห่างระหว่างแผ่นโดยทั่วไป 50–80 มม. สำหรับการใช้งานน้ำดื่มและวัสดุตั้งแต่ PP และ PVC ไปจนถึง ABS และสแตนเลส จึงมีการกำหนดค่าสำหรับรูปทรงถังแบบแทบทุกรูปแบบที่มีอยู่