Hienokuplalevyhajottimen päivitys vähentää ilmastuksen energiaa 48 % 120 000 m³/d jätevedenkäsittelyssä

Kuinka 120 000 m³/d kunnallinen jätevedenkäsittelylaitos leikata ilmastuksen energiaa 48 % hienokuplalevyhajottimilla

Suuri-kunnallinen jätevedenkäsittelylaitos (WWTP) Itä-Aasiassa, jonka kokonaiskapasiteetti on120,000 m³/dtoimii neljässä peräkkäisessä rakennusvaiheessa. Laitos palvelee tiheää kaupunkialuetta, ja siihen sovelletaan luokan I-A ammoniakki-typpeä koskevia jätevesipäästöstandardeja.

Kaksi vaihetta - Vaihe I (50 000 m³/d) ja vaihe IV (20 000 m³/d) - olivat olleet jatkuvassa toiminnassa useiden vuosien ajan ilman ilmastusjärjestelmän vaihtoa. Alkuperäisten diffuusorien huonontuessa laitoksen toimintatiimi havaitsi kasvavan energiankulutuksen, epävakaan liuenneen -hapen (DO) jakautumisen ja kasvavan huoltotaakan. Selkeän suorituskyvyn ja vaatimustenmukaisuuden puutteen vuoksi laitoksen johto tilasi Aquasustin suunnittelemaan ja toteuttamaan täydellisen ilmanvaihtojärjestelmän päivityksen molemmissa vaiheissa samanaikaisesti.

2.1 Vaihe I: Putkihajottimen tukkeutuminen ja rakenteellinen rappeutuminen

Vaiheen I biologiset reaktiosäiliöt oli alun perin varustettu2 248 putkihajotinyksikköätoimii nimellisilmavirralla 8 Nm³/h yksikköä kohti. Vuosien käytön jälkeen järjestelmä osoitti tyypillisiä merkkejä myöhäisestä-vaiheen kalvon väsymisestä:

Kalvohuokosten tukos
- mikro-biofilmin ja epäorgaanisen hilseilyn aiheuttama huokosten likaantuminen aiheutti kuplien yhteensulautumisen, jolloin järjestelmä siirtyi hienosta-kuplatilasta karkeakuplatilaan ja heikensi jyrkästi hapensiirtotehokkuutta (OTE).

Rakenteellinen ikääntyminen
- EPDM-kalvon halkeilu ja sovituskorroosio loivat ilmakanavoimia, jotka synnyttivät halkaisijaltaan suuria-kuplapilvejä minimaalisella pinta--kosketusalueella.

Energian tuhlausta
- puhaltimet toimivat korotetulla poistopaineella (76 kPa 81 kPa:n suunnittelukattoa vastaan) kuluttaen lähes 0,146 kWh kuutiometriä kohden käsiteltyä jätevettä - lähes kapasiteettitilalla.

Kuolleet alueet ja lietteen sedimentaatio
- riittämättömällä ja epätasaisesti jakautuneella ilmavirralla putkiryhmien alle muodostui lepotilassa olevia taskuja, jotka aiheuttavat lietteen kerääntymistä ja luovat paikallisia anaerobisia mikro{1}}ympäristöjä.

Kun yksittäisen diffuusorin ilmavirta putoaa suunnittelukynnyksen alapuolelle, seuraukset leviävät koko bioprosessiin:

2.2 Vaihe IV: Vanhentuneen levyhajottimen vika

Vaihe IV oli alun perin varustettu3 722 levyhajotinta samalla 270 mm:n formaatilla, mutta aikaisempi tuotesukupolvi. Kun valmistajan nimelliskäyttöikä oli ylitetty huomattavasti, kalvon eheys romahti. Jännityshalkeamat levisivät useissa yksiköissä samanaikaisesti, jolloin diffuusorimatto toiminnallisesti vastaa avointa-putkijärjestelmää. Puhaltimen poistopaine oli vakiintunut arvoon 57,3 kPa (suunnittelukatto: 61 kPa) - toimien minimaalisella turvamarginaalilla ja tuottaen karkeaa-kuplailmastusta energiakustannuksissa.

3.1 Hajottimen valintalogiikka

  Todistettu hapensiirtotehokkuus:
Suunnitellulla ilmavirtausalueella 2,0–6,0 Nm³/h yksikköä kohden Φ270-muoto saavuttaa normaalin hapensiirtotehokkuuden (SOTE), joka on suurempi tai yhtä suuri kuin 30 % puhtaassa vedessä, mikä vastaa teoreettista ilmastustehokkuutta, joka on suurempi tai yhtä suuri kuin 4,5 kgO₂/kWh.

  Optimaalinen palvelualueen kattavuus:
0,4–0,8 m²/yksikkö palvelualuemäärittely vastaa säiliön pohjan geometriaa sekä vaiheen I että vaiheen IV osalta, mikä mahdollistaa tiheän mutta ei{2}}päällekkäisen peiton.

 Alennettu järjestelmäpaine:
Vastaavalla käsittelykapasiteetilla Φ270-levymuoto toimii huomattavasti pienemmällä ilmanvastushäviöllä (vähemmän tai yhtä suuri kuin 3,5 kPa) kuin vanha putkihajotinryhmä, mikä vähentää suoraan puhaltimen käyttöpainetta ja pidentää puhaltimen mekaanista käyttöikää.

3.2 Hydrauli- ja ilmastussuunnittelun tarkastus

Vaihe I
 Tehokas tuuletusala: ~3 800 m²
 Hajottimia asennettu yhteensä: 7 532 yksikköä
  Tuloksena oleva palveluala: 0,50 m²/yksikkö (0,4–0,8 m²:n suunnitteluoptimi)
  Puhallinkokoonpano: kaksi aktiivista + yksi valmiustila, nimellisilmavirta 150 m³/min
 Yksikön ilmavirta suunnittelutilassa: 2,39 Nm³/h/yksikkö (2,0–6,0 Nm³/h käyttöikkunassa)

Vaihe IV
 Tehokas ilmastusala: ~1 665 m²
  Hajottimia asennettu yhteensä: 3 076 yksikköä
 Tuloksena oleva palveluala: 0,547 m²/yksikkö (suunnitteluoptimirajoissa)
 Puhallinkokoonpano: kaksi aktiivista + yksi valmiustila, nimellisilmavirta 60 m³/min
 Yksikön ilmavirta suunnittelutilassa: 2,34 Nm³/h/yksikkö (käyttöikkunan sisällä)
Molemmat vaiheet toimivat alemmalla-keskikaistalla alueella 2,0–6,0 Nm³/h, mikä varmistaa mikro-kuplien muodostumisen, täydellisen lattiapeiton ja mukavan marginaalin ylemmän ilmavirran kynnyksen alapuolella, mikä aiheuttaa kalvon vääristymistä.

Ratkaisu ja toimitus

 

Aquasust toimitti ja asensi kattavan ilmastuspäivityspaketin molempiin hoitovaiheisiin. Laajuus kattoi diffuusorielementtien lisäksi myös täyden lisäinfrastruktuurin, jota tarvitaan pitkäaikaiseen-vähän{2}}huoltoon.

4,1 Φ270 mm EPDM Fine Bubble Disc diffuusori - Tekniset tiedot

4.2 Hajottimen määrän yhteenveto

4.3 Apulaitteet

 Ilmanpuhdistusäänenvaimentimet (kaasunpoisto/puhallus) puhaltimen suojaamiseksi huollon aikana
 UPVC-tyhjennysventtiilit säiliön alhaisissa kohdissa helpottamaan tulevaa vedenpoistoa ja diffuusorin tarkastusta
 Kaksitoista (12) 304 ruostumatonta -teräksistä kalvohappo-pesukokoonpanoa (vaihe IV) EPDM-kalvon paikan päällä tapahtuvaan puhdistukseen ilman täyttä säiliön vedenpoistoa

 

01

 

Säiliön vedenpoisto ja tarkastus

Jokainen biologinen reaktiosäiliö otettiin offline-tilaan kiertoon, liete siirrettiin viereisiin aktiivisiin säiliöihin ja säiliö tyhjennettiin. Aquasustin työmaan insinöörit suorittivat täydellisen kunnonkartoituksen olemassa olevista sivuputkistoista, pääilmastointipäästä ja ankkuripisteistä ennen purkutyön aloittamista.

 

02

 

Vanhan järjestelmän poisto

Kaikki olemassa olevat diffuusoriyksiköt, satulat ja liittimet poistettiin järjestelmällisesti. Jos putkihajottimen sivut eivät olleet käyttökuntoisia, myös putkiverkko vaihdettiin. Roskat siivottiin ja säiliön pohja valmistettiin uuden levyhajottimen ristikon määritettyyn asennuspisteeseen.

 

03

 

Aquasust Φ270 -levyhajottimen asennus

Uudet EPDM-levyhajottimet asennettiin hydraulisen rakenteen mukaisesti suunniteltuun ristikkokuvioon siten, että kunkin yksikön vääntömomentti-asetettiin estämään ilman ohitus liitäntäsatulassa. Sivuputket, pääkokoojat, tyhjennysventtiilit ja tyhjennyskokoonpanot otettiin käyttöön ja paine{2}}testattiin ennen säiliön täyttämistä.

 

04

 

Asteittainen käyttöönotto ja DO-vahvistus

Säiliöt täytettiin uudelleen, puhaltimet käynnistettiin pienemmällä kuormituksella ja DO-lukemat otettiin useista pisteistä säiliöverkossa ensimmäisen 24-tunnin{3}}nousujakson aikana. Ilmavirtaa lisättiin asteittain käyttö{5}}asetuspisteeseen. Prosessitiedot vahvistivat tasaisen DO-jakauman ja vakaan nitrifikaation normaalin lämpenemisikkunan sisällä.

Koko sivuston{0}}kesto:Vaihe IV - 16 päivää; Vaihe I - 41 päivää (heijastaa suurempaa säiliön määrää ja diffuusorin tilavuutta).

Vahvistetut tulokset

Tehokkuustiedot tallennettiin ja niitä verrattiin samankaltaisella-samankaltaisella-perustalla (sama kalenterineljännes, vuosi-yli-vuosi), jolloin analyysistä eliminoitiin vuodenajan lämpötila ja siihen vaikuttava kuormitusvaihtelu.

6.1 Konsolidoidun suorituskyvyn vertailu

6.2 Energian vähentäminen - Ensisijainen ohjain

Vaiheen I siirtyminen kahdesta aktiivisesta puhaltimesta yhteen - lähes kaksinkertaisella teholla - on selkein osoitus tehokkuuden lisäyksestä. Arvioitu yksinkertainen pääomasijoituksen takaisinmaksuaika on noin 18 kuukaudessa pelkän toiminnallisen sähkönsäästön perusteella.

6.3 Puhaltimen paineen alennus - Tekninen turvamarginaali

Puhaltimen purkauspaineen lasku ei ole vain energiansäästöä; sillä on rakenteellista ja luotettavuusarvoa:

Vaihe I: Paine putosi 76 kPa:sta 62 kPa:iin 81 kPa:n suunnittelukattoa vastaan. Käyttö-kattoon ja kattoon ulottuva rako leveni 5 kPa:sta 19 kPa:iin -, mikä lähes nelinkertaistui turvallisen käyttökorkeuden.
Vaihe IV: Paine putosi 57,3 kPa:sta 51,6 kPa:iin 61 kPa:n kattoa vasten. Päätila yli kaksinkertaistui.

Alhaisempi käyttöpaine vähentää puhaltimen laakereihin, siipipyöriin ja moottoreihin kohdistuvaa lämpöä ja mekaanista rasitusta, pidentää laitteiden käyttöikää ja pienentää varoventtiilien laukaisua, putkiliitosten vuotoja ja suunnittelemattomia seisokkeja.

6.4 Ammoniakki-Typpipoisto - Vaatimustenmukaisuus ja käsittelyn tehostaminen

Huolimatta suuremmasta päivittäisestä tilavuudesta, molemmat vaiheet pitivät jäteveden NH₃-N selvästi luokan I-A raja-arvojen alapuolella. Merkittävämpää on, että kuukaudessa poistetun ammoniakin kokonaismassa yli kaksinkertaistui:

Vaihe I: 30,5–64,8 tonnia/kk (+112%)
Vaihe IV: 14,4–29,3 tonnia/kk (+103%)
Tämä tulos heijastaa parannettua DO-jakaumaa, joka mahdollistaa täyden ja vakaan nitrifikaation koko säiliön tilavuudessa -, mikä on suora seuraus Aquasust Φ270 -levyhajotinristikon tasaisesta hienosta-kuplapeitosta.

Miksi Aquasust

 

 

Aquasust on erikoistunut yhdyskunta- ja teollisuusjätevesien käsittelyyn tarkoitettujen hienokuplailmastusjärjestelmien suunnitteluun, valmistukseen ja toteutukseen. Tämä projekti osoittaa täyden-pinokyvyn, joka erottaa Aquasustin-ainoastaan ​​diffuusoritoimittajasta:

1

Suunnittele-rakennustoimitus

Hydraulisesta mallintamisesta ja diffuusorin sijoittelun optimoinnista paikan päällä tapahtuvaan asennuksen hallintaan ja prosessien käyttöönottoon

2

Suorituskyvyn{0}}tuetut tiedot

Jokainen Aquasust Φ270 EPDM-levyhajotin on valmistettu vähintään 30 % SOTE:lle ja suurempi tai yhtä suuri kuin 4,5 kgO₂/kWh, mikä on riippumattomasti todennettavissa GB/T 17393 -testiprotokollaa vastaan.

3

Lisäintegraatio

Ilmanpoistokokoonpanot, tyhjennysventtiilit ja happo{0}}pesujärjestelmät toimitetaan yhteensovitettuna pakettina, ei jälkikäteen

4

Todistetut kenttätulokset

Documented post-retrofit energy reduction of 42–49%, ammonia removal improvement of >100 % ja puhallinpaineen aleneminen jopa 18 % todellisessa kunnallisessa toimintaympäristössä

Oletko valmis arvioimaan laitoksesi ilmanvaihtopäivityksen?

Ota yhteyttä Aquasustin suunnittelutiimiin ja kerro säiliösi mitat, suunnitteluvirtaus ja olemassa olevat puhaltimen tekniset tiedot. Laadimme alustavan diffuusorin asettelun, palvelu-aluelaskelman ja arvioidun energiansäästöarvion ilman kustannuksia.

  Tutustu Aquasust Φ270 mm EPDM-levyhajottimeen
  Ilmastointijärjestelmien jälkiasennuspalvelut
  Pyydä projektiarviointi