Kuidas 120 000 m³/päevas kommunaalreoveepuhasti vähendab õhutusenergiat 48% peenmulliga ketashajutitega

 

Sektor:olmereoveepuhastus |Tehnoloogia:Fine Bubble Disc difuusor |Skaala:10 608 ühikut kahe bioloogilise töötlemise faasi jooksul

 

image

 

 

Projekti ülevaade

 

 

Suuremahuline-olmereoveepuhasti (WWTP) Ida-Aasias, mille projekteeritud koguvõimsus on120,000 m³/dtöötab nelja järjestikuse ehitusetapi jooksul. Rajatis teenindab tihedat linna valgala ja sellele kehtivad I-A-klassi heitvee ammoniaak-lämmastiku standardid.

Kaks faasi - I faas (50 000 m³/d) ja IV faas (20 000 m³/d) - olid mitu aastat pidevas töös ilma õhutussüsteemi vahetamata. Kui algsed difuusorid halvenesid, täheldas rajatise operatiivmeeskond energiatarbimise suurenemist, lahustunud -hapniku (DO) ebastabiilset jaotumist ja hoolduskoormuse suurenemist. Seistes silmitsi selge jõudluse ja vastavuse puudujäägiga, andis tehase juhtkond Aquasustile ülesandeks kavandada ja viia läbi õhutussüsteemi täielik uuendus mõlemas faasis korraga.

Projekti tarnijaAquasusti insenerimeeskondetapiviisilise moderniseerimise käigus ligikaudu kahe kuu jooksul, asendati kokku kokku10 608 difuusorit, teisendades mõlemad faasid vananevatest pärandseadmetest ühtlaseks Aquasust Φ270 mm EPDM peenmullkettaga hajutiplatvormiks.

 

 

Väljakutse

 

 

2.1 I etapp: toruhajuti ummistus ja struktuuriline lagunemine

I faasi bioloogilise reaktsiooni mahutid olid algselt varustatud2248 toruhajutittöötavad nominaalse õhuvooluga 8 Nm³/h ühiku kohta. Pärast aastatepikkust kasutust ilmnesid süsteemil iseloomulikud märgid membraani väsimise hilises staadiumis:{2}}

Membraani pooride ummistus
- mikro-pooride saastumine biokile ja anorgaanilise katlakivi tõttu põhjustas mullide liitumise, muutes süsteemi peen--mullilt jäme{3}}mullirežiimile ja vähendades järsult hapnikuülekande efektiivsust (OTE).


Struktuurne vananemine
- EPDM-membraani pragunemine ja sobitumise korrosioon tekitasid õhukanalid, tekitades suuri-läbimõõduga mullikeste, mille pinna{2}}kontakt on minimaalne.


Energia raiskamine
- puhurid töötasid kõrgendatud tühjendusrõhul (76 kPa 81 kPa projekteeritud ülemmäära vastu), tarbides peaaegu 0,146 kWh puhastatud reovee kuupmeetri kohta - peaaegu võimsusega.


Surnud tsoonid ja muda settimine
- ebapiisava ja ebaühtlaselt jaotunud õhuvoolu korral tekkisid torumassiivide alla vaiksed taskud, mis põhjustavad muda kogunemist ja loovad lokaalse anaeroobse mikro{1}}keskkonna.

1001

 

Kui üksiku difuusori õhuvool langeb allapoole kavandatud läve, levivad tagajärjed kogu bioprotsessis:

Sümptom

Algpõhjus

OTE langus

Mulli läbimõõdu kasv, õhuga{0}}kontaktipinna vähenemine

Ventilaatori rõhu tõus

Suurenenud membraanikindlus saastumise tõttu

Muda surnud tsoonid

Ebapiisav põhja{0}}küürimiskiirus

H₂S lõhnaga seotud sündmused

Lokaalsed anaeroobsed tsoonid, mis eraldavad sulfiidi

NH₃-N heitvee piigid

Allasurutud nitrifikatsioon DO defitsiidi korral

Suurem hoolduskulu

Suureneva üksuse vahetamise ja puhastamise sagedus

 

2.2 IV faas: vananenud ketashajuti rike

IV etapp oli algselt varustatud3722 sama 270 mm formaadi, kuid varasema tootepõlvkonna ketashajutit. Pärast seda, kui tootja määratud kasutusiga oli oluliselt ületatud, lagunes membraani terviklikkus. Pingepraod levisid samaaegselt üle mitme üksuse, muutes difuusorimati funktsionaalselt samaväärseks avatud-torusüsteemiga. Ventilaatori väljalaskerõhk oli stabiliseerunud 57,3 kPa (projekteeritud ülemmäär: 61 kPa) -, töötades minimaalse ohutusvaruga ja tekitades jämedat-mullõhutust, suurendades energiakulusid.

 

 

Tehniline lähenemine

 

 

3.1 Hajuti valiku loogika

Aquasust soovitas ühtset versiooniuuendustΦ270 mm EPDM peenmulliga ketashajutimõlemas etapis kolme tehnilise kriteeriumi alusel:

 

  Tõestatud hapnikuülekande efektiivsus:
Arvestusliku õhuvoolu vahemikus 2,0–6,0 Nm³/h ühiku kohta saavutab Φ270-formaat standardse hapnikuülekande efektiivsuse (SOTE) puhtas vees 30% või rohkem, mis vastab teoreetilisele aeratsiooniefektiivsusele, mis on suurem või võrdne 4,5 kgO₂/kWh.


  Optimaalne teeninduspiirkonna katvus:
0,4–0,8 m²/ühiku teenindusala spetsifikatsioon ühtib nii I kui IV faasi paagi põranda geomeetriaga, võimaldades tihedat, kuid mitte{2}}kattuvat katvust.


 Süsteemi vähendatud rõhk:
Samaväärse töötlemisvõimsuse korral töötab Φ270 kettavorming oluliselt väiksema õhutakistuse kaoga (vähem kui 3,5 kPa või sellega võrdne) kui pärandtoru difuusori massiiv, vähendades otseselt ventilaatori töörõhku ja pikendades puhuri mehaanilist eluiga.

 

3.2 Hüdraulika- ja õhutuskonstruktsiooni kontrollimine

I faas
 Efektiivne aeratsiooni põrandapind: ~3800 m²
 Kokku paigaldatud difuusorid: 7532 tk
  Tulemuseks olev teeninduspind: 0,50 m²/ühik (optimaalselt 0,4–0,8 m² suuruses)
  Ventilaatori konfiguratsioon: kaks aktiivset + üks ooterežiim, nominaalne õhuvool 150 m³/min
 Seadme õhuvool projekteerimistingimustes: 2,39 Nm³/h/ühik (tööaknas 2,0–6,0 Nm³/h)


IV faas
 Efektiivne aeratsiooni põrandapind: ~1665 m²
  Kokku paigaldatud difuusorid: 3076 tk
 Tulemuseks olev teeninduspind: 0,547 m²/ühik (projekti optimaalses piires)
 Ventilaatori konfiguratsioon: kaks aktiivset + üks ooterežiim, nominaalne õhuvool 60 m³/min
 Seadme õhuvool projekteerimistingimustes: 2,34 Nm³/h/ühik (tööaknas)
Mõlemad faasid töötavad vahemiku 2,0–6,0 Nm³/h alumises -keskmises ribas, tagades mikro-mullide tekke, täieliku põrandakatte ja mugava varu allapoole ülemist õhuvoolu läve, mis põhjustab membraani moonutusi.

 

 

 

Lahendus ja tarne ulatus

 

Aquasust tarnis ja paigaldas tervikliku õhutamise uuenduspaketi mõlemas ravifaasis. Ulatus ei hõlmanud mitte ainult hajutielemente, vaid ka kogu abiinfrastruktuuri, mis on vajalik pikaajaliseks-väiksema-hooldusega tööks.

page-800px-600px

 

 

4,1 Φ270 mm EPDM peene mullkettaga hajuti - tehniline spetsifikatsioon

Parameeter

Spetsifikatsioon

Mudel

Φ270 mm EPDM ketashajuti

Õhuvoolu vahemik

2,0–6,0 Nm³/h ühiku kohta

Mulli läbimõõt

Vähem kui 2 mm või sellega võrdne

SOTE (puhas vesi)

30% või suurem

Hapniku ülekandevõime

Suurem või võrdne 0,13 kgO₂/h ühiku kohta

Teoreetiline õhutamise efektiivsus

Suurem või võrdne 4,5 kgO₂/kWh

Õhurõhu kadu

Vähem kui 3,5 kPa või sellega võrdne

Kasutusaeg

Rohkem kui 5 aastat või sellega võrdne

Optimaalne teeninduspiirkond

0,4–0,8 m²/ühik

 

4.2 Hajuti koguse kokkuvõte

Ravi faas

Disaini võimsus

Üksused asendatud (pärand)

Aquasust Φ270 ühikut installitud

I faas

50,000 m³/d

2248 toruhajutit

7,532

IV faas

20,000 m³/d

3722 ketashajutit (vanandatud)

3,076

Kokku

70,000 m³/d

5,970

10,608

 

4.3 Lisaseadmed

 Õhupuhastussummutid (gaasivabastus/puhumine) puhuri kaitseks hoolduse ajal
 UPVC tühjendusventiilid paagi madalatel punktidel, et hõlbustada tulevast veetustamist ja hajuti kontrollimist
 Kaksteist (12) 304 roostevabast -terasest membraanhappe-pesukomplekti (IV faas) EPDM-membraani kohapealseks puhastamiseks ilma paagi täieliku veetustamiseta

 

 

Paigaldamine ja kasutuselevõtt

 

Aquasust teostas moderniseerimise kahes järjestikuses kohas, seades prioriteediks tehase{0}}laia töötlemisvõimsuse minimaalse häire. Igas etapis rakendati standardset nelja-etapilist protsessi:

 
01
 

Paagi veetustamine ja ülevaatus

Iga bioloogilise reaktsiooni paak võeti pöörlemisel välja, muda kanti külgnevatesse aktiivsetesse mahutitesse ja paak tühjendati. Aquasust saidi insenerid viisid enne lammutamise algust läbi olemasoleva külgtorustiku, peamiste õhutuspeade ja kinnituspunktide täieliku seisukorra uuringu.

 
02
 

Pärandsüsteemi eemaldamine

Kõik olemasolevad difuusorid, sadulad ja ühendusdetailid eemaldati süstemaatiliselt. Kui toruhajuti külgmised seisukorrad olid töökorras, vahetati välja ka toruvõrk. Praht koristati ja paagi põrand valmistati ette uue ketashajuti resti jaoks ettenähtud paigalduspunktini.

 
03
 

Aquasust Φ270 ketashajuti paigaldamine

Uued EPDM-ketashajutid paigaldati hüdraulilise konstruktsiooni järgi projekteeritud võremustriga, kusjuures iga seadme pöördemoment-seadistati nii, et see takistaks ühendussadulas õhu möödavoolu. Seejärel võeti kasutusele külgmised torustikud, peamised kollektorid, tühjendusventiilid ja puhastussõlmed ning enne paagi uuesti täitmist testiti rõhku-.

 
04
 

Järk-järguline kasutuselevõtt ja kontrollimine

Paagid täideti uuesti, puhurid käivitati vähendatud koormusega ja esialgse 24-tunnise tõusu{3}}aja jooksul võeti DO-näidud paagivõre mitmes punktis. Õhuvoolu suurendati järk-järgult töö{5}}seadepunktini. Protsessiandmed kinnitasid ühtlast DO jaotust ja stabiilset nitrifikatsiooni normaalses soojendusaknas.

2

Kogukestus saidil-:IV faas - 16 päeva; I faas - 41 päeva (mis peegeldab suuremat paakide arvu ja difuusori mahtu).

 

 

 

modular-1

Kontrollitud tulemused

Toimivusandmed salvestati ja võrreldi sarnaselt-samasuguse-põhimõttega (sama kalendrikvartal, aasta-üle-aasta), jättes analüüsist välja hooajalise temperatuuri ja mõjuva koormuse varieeruvuse.

 

 

6.1 Konsolideeritud tulemuslikkuse võrdlus

KPI

I etapp - Enne

I etapp - Pärast

Muuda

Päevane töödeldud kogus (m³/d)

43,800

51,400

+17.5%

Aktiivsed puhurid töötavad

2

1

–50%

Ventilaatori väljalaskerõhk (kPa)

76

62

–18.4%

Ühiku energiatarve (kWh/m³)

0.146

0.075

–48.6%

Heitvesi NH₃-N (mg/l)

0.456

0.231

Nõuetele vastav

Igakuine NH₃-N eemaldamine (tonni/kuus)

30.5

64.8

+112%

KPI

IV faas - Enne

IV faas - Pärast

Muuda

Päevane töödeldud kogus (m³/d)

20,600

23,300

+12.9%

Ventilaatori väljalaskerõhk (kPa)

57.3

51.6

–9.95%

Ühiku energiatarve (kWh/m³)

0.155

0.089

–42.6%

Heitvesi NH₃-N (mg/l)

0.316

0.238

Nõuetele vastav

Igakuine NH₃-N eemaldamine (tonni/kuus)

14.4

29.3

+103%

 

6.2 Energia vähendamine - Peamine draiver

Kõige olulisem tegevuskasu onühiku õhutusenergia vähendamine: I etapp langes 0,146-lt 0,075 kWh/m³-le (–48.6%) ja IV faas 0,155 kuni 0,089 kWh/m³ (–42.6%). Mõlemas faasis kombineerituna töötleb seade nüüd suuremat päevamahtu ja töötab vähem puhureid madalamal rõhul.

I faasi nihe kahelt aktiivselt puhurilt ühele - peaaegu kahekordse läbilaskevõimega - on tõhususe kasvu selgeim näide. Kapitaliinvesteeringu hinnanguline lihtne tasuvus on ligikaudu 18 kuu jooksul, tuginedes ainuüksi operatiivsele elektrisäästule.

 

6.3 Ventilaatori rõhu vähendamine - Tehniline ohutusvaru

Ventilaatori tühjendusrõhu vähendamine ei ole pelgalt energiasääst; sellel on struktuurne ja töökindluse väärtus:

I etapp: rõhk langes 76 kPa-lt 62 kPa-le, võrreldes projekteeritud ülemmääraga 81 kPa. Töö-ja-lae vahe suurenes 5 kPa-lt 19 kPa-le -, peaaegu neljakordistades ohutu tööruumi.
IV faas: rõhk langes 57,3 kPa-lt 51,6 kPa-le ülemmäära 61 kPa vastu. Pearuum suurenes enam kui kahekordseks.

 

Madalam töörõhk tähendab ventilaatori laagrite, tiivikute ja mootorite termilise ja mehaanilise pinge vähenemist, pikendades seadmete kasutusiga ning vähendades kaitseklapi käivitamise, toruühenduse lekke ja planeerimata seiskamiste tõenäosust.

 

6.4 Ammoniaak-Lämmastiku eemaldamine - Nõuetele vastavus ja ravi intensiivistamine

Hoolimata suurema päevase koguse töötlemisest hoidsid mõlemad faasid heitvee NH₃-N tunduvalt madalamal klassi I-A künnistest. Veelgi olulisem on see, et kuus eemaldatud ammoniaagi kogumass enam kui kahekordistus:

I etapp: 30,5–64,8 tonni kuus (+112%)
IV etapp: 14,4–29,3 tonni kuus (+103%)
See tulemus peegeldab täiustatud DO jaotust, mis võimaldab täielikku ja stabiilset nitrifikatsiooni kogu paagi mahu ulatuses -, mis on otsene tagajärg Aquasust Φ270 ketashajutivõre poolt pakutavale ühtlasele peene-mullide kattele.

 

 

 

 

Miks Aquasust

 

 

Aquasust on spetsialiseerunud olme- ja tööstusreovee puhastamiseks mõeldud peenmullõhutussüsteemide projekteerimisele, tootmisele ja kohapealsele rakendamisele. See projekt demonstreerib täielikku-virnuvõimet, mis eristab Aquasust ainult hajuti{2}}tarnijast:

1
page-1-1

Kujundage-ehitamise kohaletoimetamine

Alates hüdraulilisest modelleerimisest ja hajuti paigutuse optimeerimisest kuni -kohapealse paigaldushalduse ja protsesside kasutuselevõtuni

2
page-1-1

Jõudlus{0}}tagatud spetsifikatsioonid

Iga Aquasust Φ270 EPDM ketashajuti on toodetud nii, et kasutegur on suurem või võrdne 30% SOTE ja suurem kui 4,5 kgO₂/kWh või sellega võrdne, mis on sõltumatult kontrollitav GB/T 17393 testiprotokollide alusel.

3
page-1-1

Täiendav integratsioon

Õhupuhastussõlmed, tühjendusventiilid ja happe{0}}pesusüsteemid tarnitakse kooskõlastatud paketina, mitte tagantjärele

4
page-1-1

Tõestatud välitulemused

Documented post-retrofit energy reduction of 42–49%, ammonia removal improvement of >100% ja ventilaatori rõhu vähendamine kuni 18% reaalses munitsipaaltöökeskkonnas

 

 

Kas olete valmis hindama oma rajatise aeratsiooni uuendamist?

Võtke ühendust Aquasusti insenerimeeskonnaga oma paagi mõõtmete, projekteeritud vooluhulga ja olemasoleva puhuri spetsifikatsiooni kohta. Valmistame ilma kuluta ette esialgse hajuti paigutuse, teenindus-pinna arvutuse ja prognoositava energiasäästu prognoosi.

 

  Tutvuge Aquasust Φ270 mm EPDM ketashajutiga
  Õhutussüsteemide moderniseerimisteenused
  Taotlege projekti hindamist