Loji Air Kunshan Jinghe (600,000 m³/d): Cara Peneroka Plat Cenderung Aliran Sisi Memotong Kekeruhan Di Bawah 1.0 NTU — Dengan Tenaga Ditambah Sifar

RUMAH › KES › RETROFIT - LOJI AIR KUNSHAN

Diterbitkan: 2025-05-28 • Kategori:Kes• Teg:Peneroka Tiub · Peneroka Plat Cenderung · Sedimentasi Retrofit · Air Minum · Kunshan

BAHAGIAN 1

Loji 600,000 m³/d Dengan Proses Usang-dan Masalah Kekeruhan

Loji Air Kunshan Jinghe bukanlah kemudahan kecil. Dengan kapasiti reka bentuk sebanyak600,000 m³/dberkhidmat di sebuah bandar utama di Wilayah Jiangsu, ia telah menjalani peningkatan rawatan lanjutan pada 2006–2007, menambahkan ozon-karbon teraktif biologi kepada kereta api rawatan konvensionalnya. Selama bertahun-tahun, kilang itu mengendalikan grid pemberbukuan → tangki pemendapan aliran mendatar → tangki pengapungan → V-proses penapis jenis-konfigurasi yang direka apabila sumber air mentah, Tasik Kui, mengalami bunga alga bermusim yang menjadikan pengapungan penting.

Kemudian, pada November 2011, semuanya berubah. Projek pengalihan air Sungai Yangtze datang dalam talian, memberikan Kunshan sumber air mentah kedua. Sistem dwi-"sungai + tasik" baharu meningkatkan kualiti air mentah secara mendadak. Paras alga menjunam. Dan tangki pengapungan-sekali kritikal-menjadi aliabiliti penggunaan-tenaga- tinggi. Sebelum pengubahsuaian, ia telah pun dikeluarkan daripada perkhidmatan.

Tetapi menyahtauliah tangki pengapungan menimbulkan banyak masalah. Tangki pemendapan aliran mendatar hanya sepanjang 76 meter (termasuk zon pengumpulan terminal 22 meter), memberikannyamasa pengekalan hidraulik yang singkat. Tanpa kesan penggilapan pengapungan, kekeruhan air termendap melayang sehingga1.0–2.0 NTU, dan pengendali dapat melihat secara visual zarah flok halus mengalir ke arah penapis. Penapis jenis V hiliran-mencapai hit-larian penapis yang lebih pendek, cuci belakang yang lebih kerap, penggunaan tenaga dan air yang lebih tinggi.

Kilang itu memerlukan pengubahsuaian. Tetapi dengan tangki air jernih dibina betul-betul di bawah lembangan pemendapan dan pengapungan, dan strukturnya sudah berusia lebih 20 tahun, mereka tidak boleh merobohkan keadaan dan memulakan semula. Setiap pengubahsuaian perlu menghormati struktur sedia ada, mengelak daripada menambah berat, dan-secara kritis-tidak sekali-kali berisiko merosakkan bumbung tangki air yang jernih.

BAHAGIAN 2

Ringkas Reka Bentuk: Memperbaiki Semula Dalam 20-Struktur Berusia

Pasukan kejuruteraan menetapkan tiga kekangan yang jelas:

1.Kurangkan kerosakan struktur pada tangki sedia ada-yang dibina pada tahun 1990-an dan awal 2000-an.

2.Perintis pada Fasa II (50,000 m³/d)-sebuah kereta api rawatan tunggal-sebelum mempertimbangkan-pelancaran loji sepenuhnya.

3.Sasaran: kekeruhan efluen tangki pemendapanstabil di bawah 1.0 NTU, dengan kos pelaburan terkawal.

Strategi teras adalah sangat mudah:guna semula ruang tangki pengapungan sedia ada sebagai zon pemendapan sekunder, mengimbangi panjang tangki aliran mendatar yang tidak mencukupi. Tetapi dua keputusan reka bentuk kritikal akan menentukan sama ada pengubahsuaian berjaya atau gagal.

BAHAGIAN 3

Dua Buat-atau-Keputusan: Palung Pengumpulan dan Jenis Peneroka

Keputusan 1Simpan atau Keluarkan Palung Pengumpulan?

Tangki pemendapan aliran mendatar mempunyai lima palung pengumpulan di hujungnya-setiap 22 meter panjang, konkrit bertetulang dengan plat bendung boleh laras keluli tahan karat. Menyimpannya akan menjimatkan kerja perobohan. Tetapi corak aliran menaik apabila air memasuki palung akan mengangkat zarah flok halus yang hampir tidak mendap, menjejaskan keseluruhan proses pemendapan.

Keputusan: Keluarkan palung.Keuntungan 22 meter dalam panjang pemendapan berkesan jauh mengatasi kos perobohan tambahan. Air kini akan mengalir melalui lubang pengagihan di dinding sekatan pada halaju terkawal Kurang daripada atau sama dengan 0.1 m/s, beralih dengan lancar ke zon pemendapan sekunder.

Keputusan 2Peneroka Tiub atau Plat Condong Aliran Sisi?

Ini adalah pilihan teknikal yang penting. Kedua-dua peneroka tiub dan peneroka plat condong menggunakan-prinsip pemendapan kedalaman-cetek menambahkan berbilang permukaan pengendapan selari untuk meningkatkan secara mendadak kawasan endapan berkesan dalam isipadu tangki yang sama. Tetapi arah aliran membuat semua perbezaan.

Peneroka tiub aliran menaik mempunyai empat masalah-memecahkan kelemahan dalam senario ini:

▷Flok yang sampai ke zon kedua sudah halus dan ringan-sukar untuk mendap walaupun dalam aliran mendatar. Dalam aliran menaik (menentang-pemendapan semasa), air yang naik melawan zarah yang jatuh akan membawanya ke atas, menjadikan pemisahan tidak dapat diramalkan.

▷Tangki pengapungan asal hanya setinggi 3.3 m, dengan kedalaman berkesan di bawah 3.0 m selepas papan bebas. Peneroka tiub memerlukan sekurang-kurangnya 4.5 m untuk taburan bawah yang betul dan zon air jernih atas. Ketinggian tidak mencukupi bermakna pengedaran yang lemah-pembunuh #1 prestasi peneroka.

▷Kawasan tangki seluas 400 m² menjadikan pengedaran dan pengumpulan seragam merentasi medan peneroka tiub yang besar amat sukar, terutamanya di bawah kekangan ketinggian.

▷Sebarang ketidakseragaman-mencipta zon pemuatan hidraulik tinggi tempatan di mana flok halus terlepas-mengalahkan tujuan pemendapan sekunder sepenuhnya.

Plat condong aliran sisi menyelesaikan semua empat masalah:

✓Air mengalir secara mendatar, zarah mendap ke bawah-bersilang-aliran dengan gangguan yang minimum. Jauh lebih baik untuk floc halus.

✓Pengagihan mendatar sepanjang tangki sepanjang 18.6 m menyediakan ruang yang cukup untuk aliran seragam-tiada penalti ketinggian.

✓Hanya kedalaman tangki 3–3.5 m diperlukan-sempurna untuk tangki pengapungan 3.3 m sedia ada.

Keputusan: Plat condong aliran sisi.Ini bukan panggilan rapat-kekangan fizikal tangki sedia ada yang menjadikan peneroka tiub tidak-berdaya maju dan plat condong sebagai penyelesaian semula jadi.

Ini adalah pelajaran yang patut diingat:dalam projek pengubahsuaian, teknologi "terbaik" di atas kertas adalah tidak relevan. Satu-satunya perkara yang penting ialah apa yang berfungsi dalam kekangan struktur sedia ada anda.

BAHAGIAN 4

Reka Bentuk Akhir: Setiap Nombor Yang Penting

Selepas perbandingan skema, reka bentuk pengubahsuaian untuk kereta api rawatan Fasa II 50,000 m³/d disatukan. Berikut ialah butiran kejuruteraan-jenis yang sebenarnya anda boleh gunakan jika anda merancang sesuatu yang serupa.

4.1Pengubahsuaian Tangki Enapan Aliran Mendatar

4.2Zon Pemendapan Plat Cenderung Aliran Sisi

BAHAGIAN 5

Pembinaan: Bekerja Sekitar 20-Tangki Air Jelas Berusia 20 Tahun

Pembinaan bermula pada Disember 2023 dan sistem telah ditugaskan pada pertengahan-Januari 2024-hanya enam minggu untuk pengubahsuaian pada kereta api rawatan langsung. Tiga cabaran menonjol:

Cabaran 1Menggerudi Melalui Dinding Struktur

Kedua-dua dinding pemisah alur keluar tangki pemendapan dan dinding masuk tangki pengapungan memerlukan lubang pengagihan. Tetapi dinding ini juga berfungsi sebagaiasas untuk tiang sokongan bumbung. Tebuk terlalu banyak lubang atau jadikannya terlalu besar, dan anda menjejaskan integriti struktur. Jadikan mereka terlalu kecil, dan anda mendapat jet dan bukannya pengedaran seragam.

Selepas berunding dengan jurutera struktur, penyelesaiannya adalah16 lubang bulat dengan diameter 600 mm pada setiap dinding-cukup sedikit untuk mengekalkan kekuatan, cukup besar untuk mencapai sasaran halaju taburan 0.1 m/s tanpa ricih floc. Kadangkala keputusan kejuruteraan terbaik ialah mengetahui bila tidak perlu mengoptimumkan lagi.

Cabaran 2Jangan Pecahkan Bumbung (Ia Juga Lantai)

Papak bawah tangki pengapunganialahbumbung tangki air jernih itu. Sebarang kerosakan bermakna kebocoran ke dalam simpanan air terawat di bawah-mod kegagalan bencana untuk loji air minuman. Setiap aktiviti perobohan dan pembinaan perlu dirancang mengikut kekangan ini. Tiada pengecualian.

Cabaran 3Berkecuali Berat

Anda tidak boleh menambah beban pada bumbung yang tidak direka bentuk untuknya. Pengubahsuaian mestilah berat-neutral: setiap kilogram peralatan baharu yang dipasang perlu diimbangi dengan kilogram dikeluarkan. Pasukan kejuruteraan mengambil kira perkara ini dengan teliti:

✓Dialih keluar: peralatan pengapungan, skimmer, saluran paip, dinding sekatan bata

✓Ditambah:Unit plat condong ABS(ketumpatan dekat dengan air-hampir-keapungan neutral apabila tenggelam)

✓Ditambah:Cerun enap cemar konkrit ringan(ketumpatan dipadankan dengan air, mengelakkan beban mati)

Pendekatan imbangan-berat ialah pengajaran penting untuk mana-mana loji mempertimbangkan-pembaharuan atas tangki:pemilihan bahan bukan hanya tentang rintangan kimia dan kos-ketumpatan penting apabila anda bekerja di atas struktur lain.

BAHAGIAN 6

Keputusan: Kekeruhan Di Bawah 1.0 NTU-Tanpa Menambah Satu Watt

Pengubahsuaian telah ditugaskan pada Januari 2024. Lima bulan data operasi (Februari–Jun 2024) mengesahkan reka bentuk itu memenuhi sasarannya:

Inilah bahagian yang paling penting kepada pengurus loji:keseluruhan peningkatan ini dicapai tanpa menambah sebarang bentuk penggunaan tenaga.Zon pemendapan plat condong beroperasi sepenuhnya oleh graviti. Bandingkan dengan tangki pengapungan ia menggantikan-pemampat udara yang berjalan, pam edaran semula dan pemacu skimmer 24/7. Pengubahsuaian bukan sahaja meningkatkan kualiti air; ia menghapuskan item baris OpEx utama.

Satu isu operasi munculitu perlu diambil perhatian bagi sesiapa yang merancang pengubahsuaian yang serupa. Sebelum pengubahsuaian, sekali-sekala buih kimia atau buih terapung di hujung tangki pemendapan hanya akan jatuh ke dalam palung pengumpulan dan mengalir ke penapis. Selepas pengubahsuaian, lubang pengedaran baharu terletak di bawah permukaan air-sampah permukaan tidak boleh keluar dan terkumpul di hujung tangki. Ia tidak menjejaskan kualiti efluen, tetapi ia tidak sedap dipandang. Kilang itu pada masa ini mengendalikannya dengan penyingkiran manual dan mungkin menambah peralatan penyaringan permukaan kemudian. Perincian kecil, tetapi jenis yang menjadikan kehidupan pengendali lebih mudah atau lebih sukar.

Rajah 1 Susun Atur Retrofit: Tangki Pemendapan Aliran Mendatar + Zon Pemendapan Plat Cenderung Aliran Sisi (Fasa II, Kereta Api 50,000 m³/d)

Rajah 2 Unit Plat Cenderung Di Dalam Unit Tangki Pengapungan Semula - 2, Bahan ABS, Jarak Plat 80 mm

BAHAGIAN 7

Apa yang Projek Ini Ajarkan Kepada Kami Mengenai Retrofit Sedimentasi

Projek ini bukan-sekali sahaja. Tumbuhan di seluruh dunia menghadapi situasi yang sama: unit proses lama yang pernah berkhidmat untuk tujuan, kini menggunakan tenaga dan memberikan nilai marginal, duduk di atas hartanah tangki berharga yang boleh melakukan lebih banyak. Pengubahsuaian Kunshan menawarkan lima pelajaran yang boleh dipindah milik:

1. Aliran sisi mengalahkan aliran menaik untuk flok halus.Apabila zarah anda sudah kecil dan ringan, jangan melawan graviti-gunakan pemisahan aliran-di mana air bergerak secara mendatar dan zarah mendap menegak dengan gangguan yang minimum.

2. Keseragaman pengedaran menjadikan atau memecahkan prestasi peneroka.Sama ada anda memilih tiub atau plat, jika pengagihan salur masuk anda tidak sekata, anda akan mendapat-zon halaju tinggi yang disetempatkan di mana zarah terlepas. Pasukan Kunshan terobsesi dengan-16 lubang bersaiz teliti ini, zon penstabilan masuk, penstabilan alur keluar-dan ia membuahkan hasil.

3. Ketumpatan bahan penting dalam tangki-pembaharuan atas.Plat ABS dengan-ketumpatan air yang hampir dan cerun enap cemar konkrit ringan mengekalkan berat pengubahsuaian-neutral. Ini bukan sekadar nota kaki kejuruteraan-ia adalah perbezaan antara projek yang boleh dilaksanakan dan projek yang akan ditolak oleh jurutera struktur anda.

4. Mengeluarkan penggunaan tenaga adalah sama berharganya dengan menambah baik efluen.Pemampat dan pam tangki pengapungan adalah longkang OpEx yang berterusan. Peneroka plat condong berjalan pada graviti. Lebih 20 tahun baki hayat tumbuhan, penjimatan tenaga sahaja mungkin melebihi kos pengubahsuaian.

5. Tiada templat universal.Perkara yang berjaya di Kunshan-menukar tangki pengapungan kepada peneroka plat condong-mungkin tidak terpakai pada loji anda. Air mentah yang berbeza, geometri tangki yang berbeza, kekangan yang berbeza. Metodologi (nilai, bandingkan, perintis, sahkan) adalah universal. Penyelesaian khusus tidak.

Untuk tumbuhan yang mempertimbangkan pengubahsuaian yang serupa, pendekatan plat condong (lamella) menawarkan cadangan nilai yang menarik:tambah kawasan pengendapan yang berkesan tanpa menambah jejak, meningkatkan kualiti efluen tanpa menambah tenaga, dan menggunakan semula tangki usang tanpa kerja-kerja awam utama.Dengan jarak plat biasanya 50–80 mm untuk aplikasi air minuman dan bahan daripada PP dan PVC ke ABS dan keluli tahan karat, terdapat konfigurasi untuk hampir mana-mana geometri tangki sedia ada.