Smalko burbuļu disku difuzora jauninājums samazina aerācijas enerģiju par 48% pie 120 000 m³/d NAI

Kā 120 000 m³/d pašvaldības NAI samazina aerācijas enerģiju par 48%, izmantojot smalku burbuļu disku difuzorus

Liela mēroga-komunālo notekūdeņu attīrīšanas iekārta (NAI) Austrumāzijā ar kopējo projektēto jaudu120,000 m³/ddarbojas četrās secīgās būvniecības fāzēs. Objekts apkalpo blīvu pilsētas sateces baseinu, un uz to attiecas I-A klases notekūdeņu novadīšanas standarti attiecībā uz amonjaka-slāpekli.

Divas fāzes - I fāze (50 000 m³/d) un IV fāze (20 000 m³/d) - bija nepārtraukti darbojušās daudzus gadus bez aerācijas sistēmas nomaiņas. Sākotnējiem difuzoriem nolietojoties, objekta operatoru komanda novēroja pieaugošu enerģijas patēriņu, nestabilu izšķīdinātā -skābekļa (DO) sadali un pieaugošo apkopes slogu. Saskaroties ar skaidru veiktspējas un atbilstības trūkumu, rūpnīcas vadība uzdeva Aquasust izstrādāt un veikt pilnu aerācijas sistēmas jaunināšanu abās fāzēs vienlaikus.

2.1. I fāze: cauruļu difuzora aizsērēšana un strukturālā sabrukšana

I fāzes bioloģiskās reakcijas tvertnes sākotnēji bija aprīkotas ar2248 cauruļu difuzoru vienībasdarbojas ar nominālo gaisa plūsmu 8 Nm³/h uz vienību. Pēc gadiem ilgas kalpošanas sistēmai bija raksturīgas vēlīnās stadijas membrānas noguruma pazīmes:

Membrānas poru bloķēšana
- mikro-poru piesārņojums ar bioplēvi un neorganiskā zvīņošanās izraisīja burbuļu saplūšanu, pārslēdzot sistēmu no smalko-burbuļu uz rupjo-burbuļu režīmu un krasi samazinot skābekļa pārneses efektivitāti (OTE).

Strukturālā novecošanās
- EPDM membrānas plaisāšana un piestiprināšanas korozija radīja gaisa kanālus, radot lielas-diametra burbuļu pūsmas ar minimālu virsmas-kontaktu.

Enerģijas atkritumi
- pūtēji darbojās ar paaugstinātu izplūdes spiedienu (76 kPa pret projektētajiem griestiem 81 kPa), patērējot gandrīz 0,146 kWh uz kubikmetru attīrīto notekūdeņu - gandrīz ar jaudu.

Mirušās zonas un dūņu sedimentācija
- ar nepietiekamu un nevienmērīgi sadalītu gaisa plūsmu zem cauruļu blokiem izveidojās klusas kabatas, izraisot dūņu uzkrāšanos un lokālu anaerobu mikro{1}}vidi.

Ja atsevišķa difuzora gaisa plūsma nokrītas zem projektētā sliekšņa, sekas izplatās visā bioprocesā:

2.2 IV fāze: novecojuša diska difuzora kļūme

IV fāze sākotnēji tika aprīkota ar3722 disku difuzori ar tādu pašu 270 mm formātu, bet agrākas paaudzes izstrādājumi. Pēc tam, kad ražotāja norādītais kalpošanas laiks bija ievērojami pārsniegts, membrānas integritāte sabruka. Sprieguma plaisas izplatījās vairākās vienībās vienlaikus, padarot difuzora paklāju funkcionāli līdzvērtīgu atvērtai-cauruļu sistēmai. Ventilatora izplūdes spiediens bija stabilizējies pie 57,3 kPa (projekta griesti: 61 kPa) -, kas darbojas ar minimālu drošības rezervi un radīja rupju-burbuļu aerāciju, palielinot enerģijas izmaksas.

3.1 Difuzora izvēles loģika

  Pierādīta skābekļa pārneses efektivitāte:
Projektētajā gaisa plūsmas diapazonā no 2,0 līdz 6,0 Nm³/h uz vienību Φ270 formāts sasniedz standarta skābekļa pārneses efektivitāti (SOTE), kas ir lielāka vai vienāda ar 30% tīrā ūdenī, kas atbilst teorētiskajai aerācijas efektivitātei, kas ir lielāka vai vienāda ar 4,5 kgO₂/kWh.

  Optimālais apkalpošanas zonas pārklājums:
Apkalpošanas zonas 0,4–0,8 m²/vienības specifikācija atbilst tvertnes grīdas ģeometrijai gan I, gan IV fāzei, nodrošinot blīvu, bet nepārklājošu pārklājumu.

 Samazināts sistēmas spiediens:
Ar līdzvērtīgu apstrādes jaudu Φ270 disku formāts darbojas ar ievērojami mazāku gaisa pretestības zudumu (mazāks par vai vienāds ar 3,5 kPa) nekā mantotais cauruļu difuzora bloks, tieši samazinot ventilatora darba spiedienu un pagarinot ventilatora mehānisko kalpošanas laiku.

3.2. Hidrauliskās un aerācijas konstrukcijas pārbaude

I fāze
 Efektīvā aerācijas grīdas platība: ~3800 m²
 Kopā uzstādīti difuzori: 7532 gab
  Iegūtā apkalpošanas platība: 0,50 m²/vienība (optimālā 0,4–0,8 m²)
  Ventilatora konfigurācija: divi aktīvi + viens gaidīšanas režīms, nominālā gaisa plūsma 150 m³/min
 Iekārtas gaisa plūsma projektētajā stāvoklī: 2,39 Nm³/h/vienība (2,0–6,0 Nm³/h darbības logā)

IV fāze
 Efektīvā aerācijas grīdas platība: ~1665 m²
  Kopā uzstādīti difuzori: 3076 gab
 Iegūtā apkalpošanas platība: 0,547 m²/vienība (projekta optimālajā diapazonā)
 Ventilatora konfigurācija: divi aktīvi + viens gaidīšanas režīms, nominālā gaisa plūsma 60 m³/min
 Iekārtas gaisa plūsma projektētajā stāvoklī: 2,34 Nm³/h/vienība (darba logā)
Abas fāzes darbojas apakšējā -vidējā joslā 2,0–6,0 Nm³/h diapazonā, nodrošinot mikro-burbuļu veidošanos, pilnīgu grīdas segumu un ērtu robežu zem augšējā gaisa plūsmas sliekšņa, kas izraisa membrānas kropļojumus.

Risinājums un piegādes apjoms

 

Aquasust piegādāja un uzstādīja visaptverošu aerācijas jaunināšanas paketi abos apstrādes posmos. Darbības joma aptvēra ne tikai difuzora elementus, bet arī visu palīginfrastruktūru, kas nepieciešama ilgstošai,-mazas apkopes{2}}darbībai.

4,1 Φ270 mm EPDM smalku burbuļu disku difuzors - Tehniskā specifikācija

4.2 Difuzora daudzuma kopsavilkums

4.3. Papildaprīkojums

 Gaisa attīrīšanas trokšņa slāpētāji (gāzes samazināšana/izpūšana) ventilatora aizsardzībai apkopes laikā
 UPVC drenāžas vārsti tvertnes zemākajos punktos, lai atvieglotu turpmāku atūdeņošanu un difuzora pārbaudi
 Divpadsmit (12) 304 nerūsējošā -tērauda membrānas skābes{3}}mazgāšanas mezgli (IV fāze) EPDM membrānas tīrīšanai in situ bez pilnas tvertnes atūdeņošanas

 

01

 

Tvertnes atūdeņošana un pārbaude

Katra bioloģiskās reakcijas tvertne tika pagriezta bezsaistē, dūņas tika pārnestas uz blakus esošajām aktīvajām tvertnēm un tvertne tika iztukšota. Aquasust būvlaukuma inženieri veica pilnu esošo sānu cauruļvadu, galveno aerācijas kolektoru un enkura punktu stāvokļa apsekojumu pirms jebkādas nojaukšanas sākuma.

 

02

 

Mantotās sistēmas noņemšana

Visas esošās difuzora vienības, sēdekļi un savienojošie piederumi tika sistemātiski noņemti. Ja cauruļu difuzora sānu malas nebija izmantojamas, tika nomainīts arī cauruļu tīkls. Atkritumi tika notīrīti, un tvertnes grīda tika sagatavota līdz noteiktajam uzstādīšanas punktam jaunajam disku difuzora režģim.

 

03

 

Aquasust Φ270 disku difuzora uzstādīšana

Jaunie EPDM disku izkliedētāji tika uzstādīti atbilstoši hidrauliskajai konstrukcijai izstrādātajā režģa shēmā, katrai vienībai griezes momentu{0}}iestatot, lai novērstu gaisa apiešanu savienojuma seglos. Pēc tam tika nodoti ekspluatācijā sānu cauruļvadi, galvenie kolektori, drenāžas vārsti un attīrīšanas mezgli, un pirms tvertnes uzpildīšanas tika pārbaudīts spiediens{2}}.

 

04

 

Pakāpeniska nodošana ekspluatācijā un DO verifikācija

Tvertnes tika uzpildītas atkārtoti, pūtēji tika iedarbināti ar samazinātu slodzi, un DO rādījumi tika veikti vairākos punktos visā tvertnes režģī sākotnējā 24{1}}stundu{3}}uzlabošanas periodā. Gaisa plūsma tika pakāpeniski palielināta līdz darbības iestatītajam{5}}punktam. Procesa dati apstiprināja vienmērīgu DO sadalījumu un stabilu nitrifikāciju parastajā iesildīšanās logā.

Kopējais vietnes{0}}ilgums:IV fāze - 16 dienas; I fāze - 41 dienas (atspoguļojot lielāku tvertņu skaitu un difuzora tilpumu).

Pārbaudīti rezultāti

Veiktspējas dati tika reģistrēti un salīdzināti, pamatojoties uz līdzīgu-par-līdzīgu principu (tas pats kalendārais ceturksnis, gads-vairāk nekā-gads), analīzē izslēdzot sezonālo temperatūru un ietekmējošo slodzes mainīgumu.

6.1. Konsolidētās darbības salīdzinājums

6.2. Enerģijas samazināšana - Galvenais draiveris

I fāzes pārslēgšanās no diviem aktīviem pūtējiem uz vienu - ar gandrīz dubultu caurlaidspēju - ir visskaidrākais efektivitātes pieauguma pierādījums. Paredzamā vienkārša kapitālieguldījumu atmaksāšanās ir aptuveni 18 mēnešu laikā, pamatojoties tikai uz ekspluatācijas elektroenerģijas ietaupījumu.

6.3. Ventilatora spiediena samazināšana - Inženiertehniskā drošības robeža

Ventilatora izplūdes spiediena samazināšana nav tikai enerģijas ietaupījums; tam ir strukturāla un uzticamības vērtība:

I fāze: spiediens pazeminājās no 76 kPa līdz 62 kPa pret projektētajiem griestiem 81 kPa. Darbības-līdz -griestiem atstarpe palielinājās no 5 kPa līdz 19 kPa -, gandrīz četrkāršojot drošas darbības augstumu.
IV fāze: spiediens pazeminājās no 57,3 kPa līdz 51,6 kPa pret griestiem 61 kPa. Augstums palielinājās vairāk nekā divas reizes.

Zemāks darba spiediens nozīmē samazinātu termisko un mehānisko spriegumu uz ventilatora gultņiem, lāpstiņriteņiem un motoriem, pagarinot aprīkojuma kalpošanas laiku un samazinot drošības vārsta iedarbināšanas, cauruļu savienojuma noplūdes un neplānotas izslēgšanas iespējamību.

6.4. Amonjaks-Slāpekļa noņemšana - Atbilstība un apstrādes intensifikācija

Neskatoties uz to, ka tika apstrādāts lielāks ikdienas tilpums, abās fāzēs notekūdeņu NH₃-N bija krietni zem I-A klases sliekšņa. Vēl svarīgāk ir tas, ka mēnesī izņemtā amonjaka kopējā masa vairāk nekā dubultojās:

I fāze: no 30,5 līdz 64,8 tonnām mēnesī (+112%)
IV posms: no 14,4 līdz 29,3 tonnām mēnesī (+103%)
Šis rezultāts atspoguļo uzlabotu DO sadalījumu, kas nodrošina pilnīgu un stabilu nitrifikāciju visā tvertnes tilpumā -, kas ir tiešas sekas vienmērīgajam smalko-burbuļu pārklājumam, ko nodrošina Aquasust Φ270 disku difuzora režģis.

Kāpēc Aquasust

 

 

Aquasust specializējas komunālo un rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanas smalko burbuļu aerācijas sistēmu projektēšanā, ražošanā un vietā. Šis projekts demonstrē pilnu-steku iespēju, kas atšķir Aquasust no tikai difuzoru{2}}piegādātāja:

1

Izstrādājiet-būvju piegādi

No hidrauliskās modelēšanas un difuzora izkārtojuma optimizācijas līdz{0}}uz vietas uzstādīšanas vadībai un procesa nodošanai ekspluatācijā

2

Veiktspējas{0}}nodrošinātā specifikācija

Katrs Aquasust Φ270 EPDM disku difuzors ir ražots ar lielāku vai vienādu ar 30% SOTE un lielāku vai vienādu ar 4,5 kgO₂/kWh efektivitāti, neatkarīgi pārbaudāms saskaņā ar GB/T 17393 testa protokoliem.

3

Papildu integrācija

Gaisa attīrīšanas mezgli, drenāžas vārsti un skābes{0}}mazgāšanas sistēmas tiek piegādātas saskaņotā komplektācijā, nevis pēcapspriešanā.

4

Pārbaudīti lauka rezultāti

Documented post-retrofit energy reduction of 42–49%, ammonia removal improvement of >100%, un ventilatora spiediena samazinājums līdz pat 18% reālā pašvaldības darbības vidē

Vai esat gatavs novērtēt savas iekārtas aerācijas uzlabojumus?

Sazinieties ar Aquasust inženieru komandu, lai uzzinātu tvertnes izmērus, konstrukcijas plūsmu un esošās ventilatora specifikācijas. Mēs bez maksas sagatavosim provizorisko difuzora izkārtojumu, apkalpošanas-platības aprēķinu un prognozēto enerģijas ietaupījuma tāmi.

  Izpētiet Aquasust Φ270 mm EPDM disku difuzoru
  Aerācijas sistēmu modernizēšanas pakalpojumi
  Pieprasiet projekta novērtējumu