Câu trả lời trực tiếp:Kích thước bể cân bằng nước thải công nghiệp từ sự cân bằng khối lượng dựa trên thời gian giữa dòng chảy đo được và tốc độ cấp liệu được kiểm soát - không phải chỉ từ dòng chảy trung bình hàng ngày. Sau đó, xác minh xem các đỉnh tải chất gây ô nhiễm, trộn, phạm vi hoạt động của máy bơm, độ sâu có thể sử dụng, bảng tự do, khối lượng làm sạch, chiến lược chờ và phản ứng điều khiển có cần khối lượng làm việc bổ sung hay không.
Giới thiệu
Một bể cân bằng thường được mô tả như một bộ đệm đơn giản. Trong một nhà máy nước thải công nghiệp, nó chính xác hơn là một tài sản kiểm soát quá trình. Nó nhận nước thay đổi từ sản xuất và giải phóng dòng chảy và tải ổn định hơn đến xử lý hóa học, sinh học, màng hoặc nhiệt. Nếu bể quá nhỏ, thiết bị hạ lưu vẫn nhìn thấy các đỉnh mà nó có nghĩa là để hấp thụ. Nếu nó quá khổ mà không cần trộn đầy đủ, nhà máy có thể tạo ra sự lắng đọng, mùi, phân tầng và chi phí vốn không cần thiết.
Do đó, câu hỏi thiết kế thực tế không phải là “Chúng ta nên sử dụng bao nhiêu giờ lưu giữ?” Đó là “khối lượng làm việc cần thiết để hấp thụ sự không phù hợp thực tế giữa nước thải đến và tốc độ mà hệ thống hạ lưu có thể chấp nhận một cách an toàn?” Câu hỏi đó yêu cầu hồ sơ dòng chảy, lịch hoạt động và dữ liệu chất lượng nước đại diện.
Hướng dẫn này giải thích phương pháp định cỡ theo định hướng của người mua, các điều kiện thay đổi kết quả và thông tin sẽ xuất hiện trong RFQ. Nó không có thời gian lưu giữ phổ quát vì các mô hình sản xuất, hóa học nước thải và mục tiêu xử lý khác nhau theo dự án.
Bình đẳng hóa phải hoàn thành những gì
Bình đẳng hóa công nghiệp có thể phục vụ một số nhiệm vụ liên quan:
- Cân bằng thủy lực.Nó làm giảm các đỉnh dòng chảy hàng giờ và cung cấp dòng chảy ổn định hơn cho quá trình tiếp theo.
- Cân bằng tải.Nó pha trộn các lô có độ bền cao và thấp để COD, chất rắn lơ lửng, độ mặn, kim loại hoặc các thành phần khác không gây sốc cho giai đoạn hạ nguồn.
- ổn định pH.Nó có thể giảm các chuyến du ngoạn pH ngắn thông qua việc pha trộn có kiểm soát, mặc dù nó không nên thay thế một hệ thống trung hòa được thiết kế phù hợp.
- tách sản xuất.Nó cho phép xử lý nước thải tiếp tục với tốc độ được kiểm soát khi sản xuất không liên tục hoặc tập trung vào một hoặc hai ca.
- dự trữ hoạt động.Nó có thể cung cấp thời gian giới hạn để đáp ứng sự kiện khó khăn, xả hoặc bảo trì quy trình khi nhiệm vụ đó được xác định rõ ràng.
Một bể không tự động thực hiện mọi nhiệm vụ. Một bộ đệm chỉ dành cho việc làm mịn dòng chảy hàng giờ có thể không đủ cho một lô làm sạch tập trung. Khối lượng giữ khẩn cấp có thể cần cách ly và không được tính là khối lượng làm việc cân bằng bình thường. Xác định từng nhiệm vụ trước khi cộng các tập lại với nhau.
Bước 1: Xây dựng hồ sơ dòng tiền đại diện
Dòng chảy trung bình hàng ngày ẩn các đỉnh quyết định khối lượng cân bằng. Ghi lại hoặc ước tính dòng tiền vào trong các khoảng thời gian phù hợp với hành vi của quá trình. Dữ liệu mười lăm phút hoặc hàng giờ hữu ích cho việc xả hàng loạt nhanh chóng; Khoảng thời gian dài hơn có thể được chấp nhận để sản xuất liên tục ổn định.
Hồ sơ nên bao gồm sản xuất bình thường, khởi động, tắt máy, làm sạch, chuyển đổi sản phẩm và ngày sản xuất đáng tin cậy cao nhất. tách biệt các sự kiện bất thường thay vì trộn chúng vào mức trung bình. Nếu một nhà máy thực phẩm thực hiện xả sạch tại chỗ lớn sau mỗi ca làm việc, hoặc một dây chuyền hoàn thiện bằng kim loại làm trống bể rửa vào một thời điểm cố định, thì những sự kiện đó phải xuất hiện trong hồ sơ.
Đối với mỗi khoảng thời gian, tài liệu:
- khối lượng hoặc tỷ lệ dòng vào;
- hoạt động sản xuất tạo ra nước;
- pH, nhiệt độ và các chất ô nhiễm có thể chi phối quá trình xử lý;
- liệu việc xả có thể được dời lại hoặc giải phóng dần dần;
- Cho dù bất kỳ luồng nào nên vẫn tách biệt để phục hồi, xử lý trước hoặc dùng thuốc có kiểm soát.
Trong trường hợp các đồng hồ chưa được lắp đặt, nhật ký sản xuất, khối lượng đổ bể, thời gian chạy máy bơm và hồ sơ sử dụng nước có thể tạo thành một hồ sơ sơ bộ. Đề xuất phải ghi nhãn rõ ràng các ước tính và xác định việc giám sát cần thiết trước khi thiết kế cuối cùng.
Bước 2: Xác định luồng ra được kiểm soát
Khối lượng cân bằng phụ thuộc như nhau vào tỷ lệ ra khỏi bể. Dòng chảy ra được kiểm soát nên dựa trên phạm vi vận hành an toàn và tiết kiệm của việc xử lý hạ nguồn, không chỉ đơn giản là dòng vào trung bình.
Để xử lý liên tục, tốc độ đã chọn có thể phản ánh tải của lò phản ứng, thủy lực làm sạch, thông lượng màng, công suất thiết bị bay hơi hoặc giờ hoạt động. Nếu quá trình xử lý chạy 24 giờ trong khi sản xuất tạo ra nước thải trong 16 giờ, việc cân bằng có thể lan truyền dòng sản xuất trong thời gian xử lý dài hơn. Nếu nhà máy hạ lưu cũng dừng lại qua đêm, mô hình cần thiết là khác nhau.
Xác nhận:
- tốc độ cấp liệu tối thiểu và tối đa của hệ thống hạ lưu;
- số giờ hoạt động mỗi ngày và ngày trong tuần;
- khả năng quay đầu của máy bơm và thiết bị xử lý;
- bảo trì hoặc làm sạch theo kế hoạch bị gián đoạn;
- cho dù một tàu điều trị dự phòng có sẵn hay không;
- sự thay đổi cho phép của lưu lượng và tải lượng ô nhiễm.
Mục tiêu dòng chảy không thể duy trì bởi các máy bơm hoặc dụng cụ đã chọn không phải là cơ sở thiết kế hợp lệ.
Bước 3: Tính toán yêu cầu lưu trữ tích lũy
Chia khoảng thời gian thiết kế thành các khoảng thời gian. Đối với mỗi khoảng thời gian, hãy tính:
change in stored volume = inflow volume − controlled outflow volume
Thêm các thay đổi tích lũy. Khối lượng làm việc thủy lực cần thiết là sự khác biệt giữa điểm cao nhất và thấp nhất trên đường cong lưu trữ tích lũy. Phương pháp này cho thấy khi bể chứa đầy, khi nào nó thoát nước và liệu nó có trở về mức hoạt động dự kiến trước khi chu kỳ lặp lại hay không.
Tính toán minh họa
Hãy xem xét một nhà máy tạo ra nước thải trong thời gian sản xuất 16 giờ và cung cấp xử lý liên tục. Chỉ riêng mức trung bình hàng ngày có thể gợi ý một bể khiêm tốn, nhưng hai lô làm sạch có thể đến trong vòng một giờ. Tính toán tích lũy nắm bắt được thặng dư tạm thời được tạo ra bởi các lô đó. Nếu tỷ lệ điều trị được kiểm soát sau đó vượt quá dòng vào, thể tích được lưu trữ lại giảm.
Không sử dụng mẫu minh họa làm giá trị dự án. Thay thế nó bằng dữ liệu trang web và kiểm tra nhiều hơn một kịch bản sản xuất:
- ngày thường bình thường;
- ngày sản xuất cao nhất;
- cuối tuần hoặc hoạt động giảm ca;
- ngày làm sạch và thay đổi;
- Khởi động lại sau khi tắt điều trị theo kế hoạch.
Các[Hướng dẫn bình đẳng dòng EPA của Hoa Kỳ]](https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=2000QTKP.TXT)Thảo luận về các phương pháp tiếp cận đồ họa và cân bằng khối lượng để xác định lưu trữ từ dòng thay đổi. Nguyên tắc tương tự cũng áp dụng cho các dự án công nghiệp, trong khi dữ liệu thực tế và ranh giới xử lý vẫn dành riêng cho địa điểm.
Bước 4: Kiểm tra cân bằng tải ô nhiễm
Khối lượng thủy lực có thể không phải là yêu cầu quản lý. Một mẻ tương đối nhỏ có thể mang tải trọng lớn, axit, kiềm, kim loại, dung môi hoặc muối. Tính toán tải trọng dựa trên thời gian trong đó thành phần ảnh hưởng đến xử lý:
pollutant load = flow × concentration
Xem lại cả nồng độ và khối lượng mỗi khoảng thời gian. Một bể có thể cung cấp dòng chảy ổn định trong khi vẫn gửi một đỉnh nồng độ gây hại xuống hạ lưu nếu quá trình trộn kém hoặc nếu lô có độ bền cao chiếm một phần lớn thể tích hoạt động.
Để xử lý sinh học, hãy xem xét COD phân hủy sinh học, các hợp chất ức chế, nhiệt độ và độ pH. Đối với kết tủa hóa học, hãy xem xét các loại kim loại, chất tạo bọt và nhu cầu của thuốc thử. Đối với màng, hãy xem xét chất rắn lơ lửng, độ cứng, silica, dầu và các thành phần đóng cặn. Để bay hơi, hãy xem xét các muối hòa tan, tạo bọt và khả năng mở rộng.
Nếu một luồng tạo ra rủi ro không tương xứng, sự phân tách nguồn hoặc đo chậm có thể an toàn hơn so với việc làm cho bể cân bằng chung lớn hơn.
Bước 5: Chuyển đổi khối lượng làm việc thành hình học bể
Thể tích làm việc tính toán không giống với tổng thể tích bể. Bể vật lý phải tính đến:
- Mức độ vận hành tối thiểu cần thiết để bảo vệ máy bơm hoặc duy trì ngập nước;
- biên độ hoạt động cấp cao;
- Freeboard cho sóng, bọt và độ trễ kiểm soát;
- vùng chết và hình học không sử dụng được;
- sự tích tụ chất rắn và cho phép làm sạch;
- máy trộn hoặc thiết bị sục khí yêu cầu;
- tiếp cận, kiểm tra và bảo dưỡng an toàn.
Nêu riêng biệt tổng khối lượng, phạm vi làm việc bình thường và khối lượng khẩn cấp hoặc dự phòng. Điều này ngăn không cho báo giá xuất hiện lớn hơn trong khi không cung cấp thêm dung lượng có thể kiểm soát.
Tỷ lệ bể cũng ảnh hưởng đến việc trộn. Một chậu nông, rộng hoạt động khác với bể hình trụ sâu. Cột bên trong, vách ngăn, sàn dốc, vị trí đầu vào và bố trí hút bơm ảnh hưởng đến sự lắng đọng ngắn mạch và chất rắn.
Trộn, sục khí và kiểm soát mùi
Cân bằng đòi hỏi sự di chuyển đủ để pha trộn các dòng đến và giữ cho các chất rắn có vấn đề không tích tụ. Phương pháp chính xác phụ thuộc vào đặc tính của nước thải.
trộn cơ học
Máy trộn chìm hoặc máy trộn đầu vào có thể cung cấp lưu thông hàng loạt mà không cần cố ý thêm oxy. Xem lại hàm lượng chất rắn, sợi, nguy cơ rách nát, hình học bể, tiếp xúc với sự ăn mòn, khả năng tiếp cận và liệu máy trộn có thể được loại bỏ mà không làm cạn bể hay không.
trộn bong bóng thô hoặc sục khí
Không khí có thể cung cấp sự trộn lẫn và có thể giúp hạn chế các điều kiện tự hoại, nhưng nó cũng bổ sung năng lượng của máy thổi, tiềm năng sol khí và có thể loại bỏ các hợp chất dễ bay hơi. Cường độ sục khí phải được liên kết với mục tiêu trộn và mùi thực tế.
Bơm tuần hoàn
Việc tuần hoàn có thể hữu ích cho các bể nhỏ hơn hoặc bố trí cụ thể, nhưng phải kiểm tra việc xử lý chất rắn bơm, vị trí vòi phun và sử dụng năng lượng. Nó không nên tạo một phím tắt trực tiếp từ đầu vào đến ổ cắm.
Không có quy tắc công suất nào trên mỗi tập bao gồm mọi nước thải công nghiệp. Yêu cầu nhiệm vụ máy trộn, giả định nước thải, hình học bể và cơ sở lý do bảo hiểm thay vì chỉ xếp hạng động cơ.
Máy bơm, dụng cụ và logic điều khiển
Hệ thống dòng chảy ra nên biến thể tích bể thành nguồn cấp xuống ổn định. Một phạm vi điển hình có thể bao gồm máy bơm dự phòng và máy bơm dự phòng, ổ đĩa tần số thay đổi, đo mức, bảo vệ mức cao độc lập, bảo vệ bơm cấp thấp, đo lưu lượng và cảnh báo.
Các câu hỏi kiểm soát quan trọng bao gồm:
- Máy bơm có duy trì dòng chảy cần thiết trong phạm vi đầu vận hành đầy đủ không?
- Điều gì xảy ra nếu tín hiệu lưu lượng kế không thành công?
- Mức cao có được liên kết với một phản hồi có thể hành động, chẳng hạn như dừng chuyển giao ngược dòng hoặc chuyển hướng sang bộ nhớ đã xác định không?
- Người vận hành có thể nhìn thấy mức bể, lưu lượng đầu ra, báo động và trạng thái máy bơm không?
- Có chế độ an toàn để bảo trì, vệ sinh và vận hành bằng tay không?
- Các phép đo pH hoặc độ dẫn điện có được đặt ở nơi nước được trộn đủ để đại diện không?
Thử nghiệm tại nhà máy phải xác nhận trình tự điều khiển đã thống nhất, báo động, khóa liên động, tín hiệu xoay và thiết bị. Nó không thể tái tạo hành vi nước thải cuối cùng trừ khi một thử nghiệm ướt dành riêng cho dự án được bao gồm.
Sai lầm kích thước phổ biến
Sử dụng thời gian lưu cố định mà không có số dư dòng chảy
Các quy tắc như “tám giờ bảo quản” có thể hữu ích để ước tính sàng lọc sớm, nhưng chúng không cho biết liệu bể có hấp thụ đỉnh thực tế hay không. Sử dụng hồ sơ dựa trên thời gian để định cỡ lần cuối.
Kết hợp các luồng không tương thích quá sớm
Trộn nước axit và kiềm có thể có lợi, nhưng nó cũng có thể gây ra nhiệt, giải phóng khí hoặc lượng mưa không kiểm soát được. Các dòng cyanide-, sulfide-, crom hoặc dung môi có thể yêu cầu sự phân tách và các biện pháp bảo vệ chuyên dụng. Xác nhận khả năng tương thích trước khi kết hợp.
Đếm lưu trữ khẩn cấp như khối lượng làm việc bình thường
Nếu các toán tử thường xuyên sử dụng khối lượng dự phòng, thì đó không phải là khối lượng dự phòng. Duy trì mức thấp và mức cao bình thường rõ ràng và xác minh rằng cảnh báo để lại thời gian phản hồi.
Bỏ qua chất rắn và làm sạch
Chất rắn đã lắng làm giảm thể tích hiệu quả và có thể trở nên khó loại bỏ. Cung cấp khả năng thoát nước, truy cập và một phương pháp làm sạch thực tế.
Chỉ định dung tích bể
Một bể không có sự pha trộn, bơm, thiết bị đo lường và điều khiển phù hợp không mang lại sự cân bằng đáng tin cậy. Đánh giá gói chức năng hoàn chỉnh.
Thông tin để đưa vào RFQ
Cung cấp cho nhà cung cấp:
- nguồn và mô tả của mọi luồng đến;
- ít nhất dữ liệu luồng hàng giờ cho các ngày đại diện và cao điểm nếu có;
- khối lượng lô, thời gian và thời gian xả;
- phân tích nước liên quan đến các điều kiện vận hành liên quan;
- quy trình hạ lưu và phạm vi thức ăn cho phép;
- giờ hoạt động và thời gian ngừng hoạt động theo kế hoạch;
- không gian địa điểm có sẵn, độ cao và các ràng buộc thủy lực;
- kỳ vọng vật liệu bể và tiếp xúc với hóa chất;
- chất rắn, sợi, dầu, bọt, mùi hoặc các mối quan tâm về hợp chất dễ bay hơi;
- tiêu chuẩn điện, điều khiển giao diện và triết lý báo động;
- yêu cầu dự phòng, làm sạch và bảo trì truy cập;
- Xác định các nhiệm vụ thông thường, dự phòng và khẩn cấp.
Yêu cầu từng nhà cung cấp nêu các giả định, tổng khối lượng, khối lượng làm việc có thể sử dụng, mức điều khiển, cơ sở máy trộn, điểm nhiệm vụ bơm, danh sách thiết bị và loại trừ. Điều này làm cho các trích dẫn dễ dàng hơn để so sánh trên cơ sở tương tự.
Câu hỏi thường gặp
Nước thải công nghiệp cần cân bằng bao nhiêu giờ?
không có số phổ quát. Việc lưu trữ cần thiết phụ thuộc vào sự khác biệt tích lũy giữa dòng vào và dòng chảy được kiểm soát, cộng với các đỉnh tải, dự trữ vận hành và hình học bể có thể sử dụng được. Thời gian lưu giữ cố định chỉ là ước tính sớm trừ khi được xác minh dựa trên hồ sơ luồng đại diện.
Bể cân bằng cũng có thể trung hòa pH?
Sự pha trộn có thể làm giảm một số biến đổi pH, nhưng nó không thay thế sự trung hòa có kiểm soát khi tải axit hoặc kiềm là đáng kể. Khả năng tương thích của dòng, giải phóng nhiệt, lượng mưa, sự hình thành khí, liều lượng thuốc thử và phản ứng kiểm soát phải được đánh giá.
Một bể cân bằng có cần sục khí không?
nó cần trộn hiệu quả; Sục khí là một phương pháp khả thi. Trộn cơ học hoặc tuần hoàn bơm có thể thích hợp hơn khi chuyển oxy, sol khí hoặc các hợp chất dễ bay hơi là mối quan tâm.
Có nên có hai bể cân bằng?
Hai ngăn hoặc bể chứa có thể cải thiện tính linh hoạt, phân tách hoặc độ tin cậy bảo trì, nhưng chúng thêm van, điều khiển, thiết bị trộn và chi phí. Quyết định phải tuân theo sự sẵn có và chiến lược vận hành cần thiết.
Dữ liệu nào là quan trọng nhất để định cỡ?
Dòng chảy dựa trên thời gian, sự kiện hàng loạt, công suất cấp liệu hạ lưu và tải lượng ô nhiễm có thể hạn chế xử lý là quan trọng nhất. Hình dạng bể, mức độ kiểm soát, sự trộn lẫn và cho phép làm sạch sau đó chuyển đổi kết quả thủy lực thành một đặc điểm kỹ thuật của thiết bị.
Phần kết luận
Cân bằng đáng tin cậy bắt đầu với lịch trình nhà máy và cân bằng dòng chảy dựa trên thời gian. Tính toán lưu trữ được tạo ra bởi sự khác biệt giữa dòng chảy và xử lý có kiểm soát, sau đó kiểm tra kết quả chống lại tải gây ô nhiễm, hình học bể, trộn, bơm, điều khiển và vận hành dự phòng. Có thể phân phối phải là một phạm vi chức năng hoàn chỉnh - không chỉ đơn thuần là dung tích bình chứa danh nghĩa.
Gửi hồ sơ lưu lượng, lịch trình lô, phân tích nước và khả năng xử lý hạ lưu để yêu cầu xem xét cân bằng cụ thể cho dự án.
