Η αναβάθμιση Fine Bubble Disc Diffuser μειώνει την ενέργεια αερισμού κατά 48% στα 120.000 m³/d WWTP

Πώς ένα Δημοτικό WWTP 120.000 m³/d μειώνει την ενέργεια αερισμού κατά 48% με Fine Bubble Disc Diffusers

Μεγάλη-εγκατάσταση επεξεργασίας αστικών λυμάτων (WWTP) στην Ανατολική Ασία με συνολική χωρητικότητα σχεδιασμού120,000 m³/dλειτουργεί σε τέσσερις διαδοχικές φάσεις κατασκευής. Η εγκατάσταση εξυπηρετεί μια πυκνή αστική λεκάνη απορροής και υπόκειται σε πρότυπα απόρριψης λυμάτων Κατηγορίας I-Α για αμμωνία-άζωτο.

Δύο φάσεις - Φάση I (50.000 m³/d) και Φάση IV (20.000 m³/d) - βρίσκονταν σε συνεχή λειτουργία για πολλά χρόνια χωρίς αντικατάσταση συστήματος αερισμού. Καθώς οι αρχικοί διαχυτές χειροτέρευαν, η ομάδα λειτουργίας της εγκατάστασης παρατήρησε αυξανόμενη κατανάλωση ενέργειας, ασταθή κατανομή διαλυμένου-οξυγόνου (DO) και αυξανόμενο φόρτο συντήρησης. Αντιμετωπίζοντας ένα σαφές κενό απόδοσης και συμμόρφωσης, η διαχείριση του εργοστασίου ανέθεσε στην Aquasust να σχεδιάσει και να εκτελέσει μια πλήρη αναβάθμιση του συστήματος αερισμού και στις δύο φάσεις ταυτόχρονα.

2.1 Φάση Ι: Απόφραξη διαχύτη σωλήνα και δομική αποσύνθεση

Οι δεξαμενές βιολογικής αντίδρασης της Φάσης Ι ήταν αρχικά εξοπλισμένες με2.248 μονάδες διαχύτη σωλήνωνλειτουργεί με ονομαστική ροή αέρα 8 Nm³/h ανά μονάδα. Μετά από χρόνια υπηρεσίας, το σύστημα εμφάνισε χαρακτηριστικά σημάδια κόπωσης της μεμβράνης στα τέλη-σταδίου:

Απόφραξη πόρων μεμβράνης
Η - ρύπανση των μικρο-πόρων από βιοφίλμ και η ανόργανη απολέπιση προκάλεσαν συνένωση φυσαλίδων, μετατοπίζοντας το σύστημα από τη λειτουργία λεπτής-φυσαλίδας σε χονδροειδή-φούσκα και μειώνοντας απότομα την απόδοση μεταφοράς οξυγόνου (ΟΤΕ).

Δομική γήρανση
Το - ρωγμές της μεμβράνης EPDM και η διάβρωση συναρμολόγησης δημιούργησαν διοχέτευση αέρα, δημιουργώντας φουσκώματα μεγάλης-διαμέτρου με ελάχιστη επιφάνεια-επαφή.

Απόβλητα ενέργειας
- φυσητήρες λειτουργούσαν σε αυξημένη πίεση εκκένωσης (76 kPa έναντι σχεδιαστικής οροφής 81 kPa), καταναλώνοντας σχεδόν 0,146 kWh ανά κυβικό μέτρο επεξεργασμένου λυμάτων - σχεδόν σε χωρητικότητα.

Νεκρές ζώνες και καθίζηση λάσπης
- με ανεπαρκή και άνισα κατανεμημένη ροή αέρα, σχηματίστηκαν θύλακες ηρεμίας κάτω από τις συστοιχίες σωλήνων, προκαλώντας συσσώρευση λάσπης και δημιουργώντας τοπικά αναερόβια μικρο-περιβάλλοντα.

Όταν η ροή αέρα μεμονωμένου διαχύτη πέσει κάτω από το όριο σχεδιασμού, οι συνέπειες διαδίδονται σε ολόκληρη τη βιοδιεργασία:

2.2 Φάση IV: Βλάβη παλαιωμένου διαχύτη δίσκου

Η Φάση IV ήταν αρχικά εξοπλισμένη3.722 διαχυτές δίσκων της ίδιας μορφής 270 mm αλλά παλαιότερης γενιάς προϊόντος. Μετά την ουσιαστική υπέρβαση της ονομαστικής διάρκειας ζωής του κατασκευαστή, η ακεραιότητα της μεμβράνης κατέρρευσε. Οι ρωγμές καταπόνησης διαδίδονται σε πολλές μονάδες ταυτόχρονα, καθιστώντας το στρώμα διάχυσης λειτουργικά ισοδύναμο με ένα ανοιχτό-σύστημα σωλήνων. Η πίεση εκκένωσης του ανεμιστήρα είχε σταθεροποιηθεί στα 57,3 kPa (σχεδιαστική οροφή: 61 kPa) - που λειτουργεί με ελάχιστο περιθώριο ασφαλείας και παράγει χοντρό-αερισμό με φυσαλίδες με αυξανόμενο κόστος ενέργειας.

3.1 Λογική επιλογής διαχύτη

  Αποδεδειγμένη απόδοση μεταφοράς οξυγόνου:
Στο εύρος ροής αέρα σχεδιασμού 2,0–6,0 Nm³/h ανά μονάδα, η μορφή Φ270 επιτυγχάνει τυπική απόδοση μεταφοράς οξυγόνου (SOTE) μεγαλύτερη ή ίση με 30% σε καθαρό νερό, που αντιστοιχεί σε θεωρητική απόδοση αερισμού μεγαλύτερη ή ίση με 4,5 kgO2/kWh.

  Βέλτιστη κάλυψη περιοχής εξυπηρέτησης:
Η προδιαγραφή περιοχής εξυπηρέτησης 0,4–0,8 m²/μονάδα ευθυγραμμίζεται με τη γεωμετρία του δαπέδου της δεξαμενής τόσο για τη Φάση Ι όσο και για τη Φάση IV, επιτρέποντας πυκνή αλλά μη{2}}επικαλυπτόμενη κάλυψη.

 Μειωμένη πίεση συστήματος:
Με ισοδύναμη χωρητικότητα επεξεργασίας, το φορμά δίσκου Φ270 λειτουργεί με σημαντικά χαμηλότερη απώλεια αντίστασης αέρα (Μικρότερη ή ίση με 3,5 kPa) από τη συστοιχία διαχύτη σωλήνων παλαιού τύπου, μειώνοντας άμεσα την πίεση λειτουργίας του ανεμιστήρα και παρατείνοντας τη μηχανική ζωή του ανεμιστήρα.

3.2 Επαλήθευση σχεδιασμού υδραυλικού και αερισμού

Φάση Ι
 Επιφάνεια δαπέδου αποτελεσματικού αερισμού: ~3.800 m²
 Συνολικά εγκατεστημένοι διαχυτές: 7.532 μονάδες
  Προκύπτουσα περιοχή εξυπηρέτησης: 0,50 m²/μονάδα (εντός 0,4–0,8 m² βέλτιστης σχεδίασης)
  Διαμόρφωση ανεμιστήρα: δύο ενεργοί + μία αναμονή, ονομαστική ροή αέρα 150 m³/min
 Ροή αέρα μονάδας σε κατάσταση σχεδιασμού: 2,39 Nm³/h/μονάδα (εντός παραθύρου λειτουργίας 2,0–6,0 Nm³/h)

Φάση IV
 Επιφάνεια δαπέδου αποτελεσματικού αερισμού: ~1.665 m²
  Σύνολο εγκατεστημένων διαχυτών: 3.076 μονάδες
 Προκύπτουσα περιοχή εξυπηρέτησης: 0,547 m²/μονάδα (εντός του βέλτιστου σχεδιασμού)
 Διαμόρφωση ανεμιστήρα: δύο ενεργοί + μία αναμονή, ονομαστική ροή αέρα 60 m³/min
 Ροή αέρα μονάδας σε κατάσταση σχεδιασμού: 2,34 Nm³/h/μονάδα (εντός του παραθύρου λειτουργίας)
Και οι δύο φάσεις λειτουργούν στην κάτω-μεσαία ζώνη του εύρους 2,0–6,0 Nm³/h, διασφαλίζοντας τη δημιουργία μικρο-φυσαλίδων, πλήρη κάλυψη δαπέδου και ένα άνετο περιθώριο κάτω από το ανώτερο όριο ροής αέρα που προκαλεί παραμόρφωση μεμβράνης.

Λύση & Πεδίο Προμήθειας

 

Η Aquasust προμήθευσε και εγκατέστησε ένα ολοκληρωμένο πακέτο αναβάθμισης αερισμού και στις δύο φάσεις επεξεργασίας. Το πεδίο εφαρμογής κάλυπτε όχι μόνο τα στοιχεία του διαχυτήρα αλλά και την πλήρη βοηθητική υποδομή που απαιτείται για μακροχρόνια-λειτουργία χαμηλής-συντήρησης.

4,1 Φ270 mm EPDM Fine Bubble Disc Diffuser - Τεχνική προδιαγραφή

4.2 Περίληψη ποσότητας διαχύτη

4.3 Βοηθητικός Εξοπλισμός

 Σιγαστήρες εξαέρωσης (ανακούφιση/αποσύνθεση αερίου) για προστασία του ανεμιστήρα κατά τη συντήρηση
 Βαλβίδες αποστράγγισης UPVC στα χαμηλά σημεία της δεξαμενής για διευκόλυνση μελλοντικής αφυδάτωσης και επιθεώρησης διαχύτη
 Δώδεκα (12) 304 ανοξείδωτα-μεμβράνες οξέος-χάλυβας πλύσης (Φάση IV) για in-καθαρισμό μεμβράνης EPDM χωρίς αφυδάτωση γεμάτη δεξαμενή

 

01

 

Αφυδάτωση & Επιθεώρηση Δεξαμενής

Κάθε δεξαμενή βιολογικής αντίδρασης τέθηκε εκτός σύνδεσης σε περιστροφή, η ιλύς μεταφέρθηκε σε γειτονικές ενεργές δεξαμενές και η δεξαμενή αποστραγγίστηκε. Οι μηχανικοί του εργοταξίου της Aquasust διεξήγαγαν μια πλήρη έρευνα κατάστασης των υπαρχουσών πλευρικών σωληνώσεων, των κύριων κεφαλών αερισμού και των σημείων αγκύρωσης πριν ξεκινήσει οποιαδήποτε κατεδάφιση.

 

02

 

Αφαίρεση συστήματος παλαιού τύπου

Όλες οι υπάρχουσες μονάδες διάχυσης, οι σέλες και τα εξαρτήματα σύνδεσης αφαιρέθηκαν συστηματικά. Όπου οι πλευρικές πλευρές του διαχύτη σωλήνων ήταν πέρα ​​από την κατάσταση συντήρησης, αντικαταστάθηκε επίσης το δίκτυο σωλήνων. Τα συντρίμμια καθαρίστηκαν και το δάπεδο της δεξαμενής προετοιμάστηκε σύμφωνα με το καθορισμένο δεδομένο εγκατάστασης για το νέο πλέγμα διαχύτη δίσκου.

 

03

 

Εγκατάσταση Δισκοδιαχύτη Aquasust Φ270

Οι νέοι διαχυτές δίσκων EPDM εγκαταστάθηκαν στο σχεδιασμένο μοτίβο πλέγματος σύμφωνα με τον υδραυλικό σχεδιασμό, με τη ροπή κάθε μονάδας-ρυθμισμένη για να αποτρέπεται η παράκαμψη αέρα στη σέλα σύνδεσης. Στη συνέχεια τέθηκαν σε λειτουργία οι πλευρικές σωληνώσεις, οι κύριες κεφαλές, οι βαλβίδες αποστράγγισης και τα συγκροτήματα καθαρισμού και δοκιμάστηκαν η πίεση- πριν από την επαναπλήρωση της δεξαμενής.

 

04

 

Σταδιακή θέση σε λειτουργία & επαλήθευση DO

Οι δεξαμενές ξαναγεμίστηκαν, οι φυσητήρες ξεκίνησαν με μειωμένο φορτίο και οι μετρήσεις DO πραγματοποιήθηκαν σε πολλά σημεία σε όλο το πλέγμα της δεξαμενής κατά την αρχική περίοδο 24{1}}ωρών ράμπας-. Η ροή αέρα αυξήθηκε προοδευτικά στο σημείο λειτουργίας-. Τα δεδομένα διεργασίας επιβεβαίωσαν την ομοιόμορφη κατανομή DO και τη σταθερή νιτροποίηση εντός του κανονικού παραθύρου προθέρμανσης.

Συνολική διάρκεια-στον ιστότοπο:Φάση IV - 16 ημέρες. Φάση I - 41 ημέρες (που αντικατοπτρίζει μεγαλύτερο αριθμό δεξαμενών και όγκο διαχύτη).

Επαληθευμένα αποτελέσματα

Τα δεδομένα απόδοσης καταγράφηκαν και συγκρίθηκαν σε παρόμοια βάση-για-όμοια βάση (ίδιο ημερολογιακό τρίμηνο, έτος-πάνω από-έτος), εξαλείφοντας τη μεταβλητότητα της εποχικής θερμοκρασίας και της επιρροής φόρτωσης από την ανάλυση.

6.1 Ενοποιημένη Σύγκριση Απόδοσης

6.2 Μείωση Ενέργειας - Ο κύριος οδηγός

Η μετατόπιση Φάσης Ι από δύο ενεργούς φυσητήρες σε έναν - με σχεδόν διπλάσια απόδοση - είναι η σαφέστερη απόδειξη του κέρδους απόδοσης. Η εκτιμώμενη απλή απόσβεση της επένδυσης κεφαλαίου είναι εντός περίπου 18 μηνών με βάση μόνο τη λειτουργική εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας.

6.3 Μείωση πίεσης ανεμιστήρα - Περιθώριο ασφάλειας μηχανικής

Η μείωση της πίεσης εκκένωσης του ανεμιστήρα δεν είναι απλώς εξοικονόμηση ενέργειας. φέρει δομική αξία και αξία αξιοπιστίας:

Φάση Ι: Η πίεση μειώθηκε από 76 kPa σε 62 kPa έναντι οροφής σχεδιασμού 81 kPa. Το κενό λειτουργίας- έως-το ανώτατο όριο διευρύνθηκε από 5 kPa σε 19 kPa - σχεδόν τετραπλασιάζοντας τον ασφαλή χώρο λειτουργίας.
Φάση IV: Η πίεση μειώθηκε από 57,3 kPa σε 51,6 kPa έναντι οροφής 61 kPa. Ο χώρος κεφαλής υπερδιπλασιάστηκε.

Χαμηλότερη πίεση λειτουργίας σημαίνει μειωμένη θερμική και μηχανική καταπόνηση στα ρουλεμάν ανεμιστήρα, τις πτερωτές και τους κινητήρες, παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού και μειώνοντας την πιθανότητα ενεργοποίησης της βαλβίδας ασφαλείας, διαρροής αρμού σωλήνων και απρογραμμάτιστες διακοπές λειτουργίας.

6.4 Αμμωνία-Αφαίρεση αζώτου - Συμμόρφωση και εντατικοποίηση θεραπείας

Παρά την επεξεργασία μεγαλύτερου ημερήσιου όγκου, και οι δύο φάσεις διατήρησαν την εκροή NH3-N πολύ κάτω από τα όρια Κατηγορίας I-A. Πιο σημαντικά, η συνολική μάζα αμμωνίας που αφαιρείται ανά μήνα υπερδιπλασιάστηκε:

Φάση I: από 30,5 έως 64,8 τόνους/μήνα (+112%)
Φάση IV: από 14,4 σε 29,3 τόνους/μήνα (+103%)
Αυτό το αποτέλεσμα αντικατοπτρίζει τη βελτιωμένη κατανομή DO που επιτρέπει την πλήρη και σταθερή νιτροποίηση σε ολόκληρο τον όγκο της δεξαμενής - ως άμεση συνέπεια της ομοιόμορφης λεπτής-κάλυψης φυσαλίδων που παρέχεται από το πλέγμα διαχύτη δίσκων Aquasust Φ270.

Γιατί Aquasust

 

 

Η Aquasust ειδικεύεται στη μηχανική, την κατασκευή και την εγκατάσταση συστημάτων αερισμού με λεπτές φυσαλίδες για την επεξεργασία αστικών και βιομηχανικών λυμάτων. Αυτό το έργο επιδεικνύει την πλήρη-ικανότητα στοίβας που διακρίνει το Aquasust από έναν προμηθευτή μόνο διαχυτήρα-:

1

Σχεδιασμός-παράδοσης κατασκευής

Από υδραυλική μοντελοποίηση και βελτιστοποίηση διάταξης διαχύτη έως-διαχείριση εγκατάστασης στον ιστότοπο και θέση σε λειτουργία

2

Προδιαγραφή-που υποστηρίζεται από την απόδοση

Κάθε διαχύτης δίσκου Aquasust Φ270 EPDM κατασκευάζεται με απόδοση μεγαλύτερη ή ίση με 30% SOTE και μεγαλύτερη από ή ίση με 4,5 kgO2/kWh, ανεξάρτητα επαληθεύσιμη με τα πρωτόκολλα δοκιμών GB/T 17393

3

Επικουρική ένταξη

Τα συγκροτήματα εξαέρωσης, οι βαλβίδες αποστράγγισης και τα συστήματα πλύσης με οξύ- παρέχονται ως συντονισμένη συσκευασία και όχι ως εκ των υστέρων

4

Αποδεδειγμένα αποτελέσματα πεδίου

Documented post-retrofit energy reduction of 42–49%, ammonia removal improvement of >100% και μείωση της πίεσης του ανεμιστήρα έως και 18% σε ένα πραγματικό δημοτικό περιβάλλον λειτουργίας

Είστε έτοιμοι να αξιολογήσετε μια αναβάθμιση αερισμού για την εγκατάστασή σας;

Επικοινωνήστε με την ομάδα μηχανικών της Aquasust για τις διαστάσεις της δεξαμενής σας, τη ροή σχεδίασης και τις υπάρχουσες προδιαγραφές ανεμιστήρα. Θα ετοιμάσουμε μια προκαταρκτική διάταξη διαχύτη, υπολογισμό περιοχής υπηρεσίας-και εκτιμώμενη εκτίμηση εξοικονόμησης ενέργειας χωρίς κόστος.

  Εξερευνήστε τον διαχύτη δίσκων EPDM Aquasust Φ270 mm
  Υπηρεσίες Αναβάθμισης Συστήματος Αερισμού
  Ζητήστε μια αξιολόγηση έργου