ערך העיצוב
אנשים רבים מאמינים כי פרויקטים לטיפול במים הם קלים יחסית. מרבית הפרויקטים מובנים בקלות במבט חטוף, ועם קצת יותר מחשבה, ניתן להשיג כמה "חידושים". במהלך השנים, מונחים טכנולוגיים קנייניים שונים צצו בלי סוף, ובכל זאת התוכן בפועל הוא לרוב זהה, וחברות הגנת הסביבה השונות עקבו אחריה. בתהליך זה של חיקוי ושכפול, המנהיגים צוברים בהדרגה ניסיון ושיעורים, בעוד שרבים אחרים מעדים והולכים לאיבוד. בתעשייה יש אמירה כי "מנהלי פרויקטים טובים מיוצרים בכסף." עם זאת, חשוב להבין שבלי לכבד חוקים אובייקטיביים, כסף לא יפיק מנהלי פרויקטים טובים. עבור כל פרויקט, תכנון הנדסי הוא המוקד העיקרי של בקרת הפרויקטים ולעתים קרובות ממלא תפקיד מכריע. בפרויקטים מורכבים, איכות העיצוב קובעת למעשה את ההצלחה או כישלונו של הפרויקט.
עיצוב הוא אף פעם לא תהליך פשוט של התייחסות ועידון; זה תהליך דינאמי. לכל פרויקט יש תנאים חיצוניים ייחודיים, החל מאיכות מים וניתוח כמות ועד הבדלים אזוריים, כמו גם הרגלי משתמש וקלט- ציפיות הפלט. גורמים אלה דורשים ניתוח ותקשורת יסודית, המתואמים בשיטות שיטתיות ומקצועיות, כדי להבטיח שהפרויקט יושלם כלכלית ויעילה ולהשיג את יעדי התהליך המיועדים.
במידה מסוימת, עיצוב הוא מעשה יצירתי עם ערך ליבה. עיצוב חשוב צריך להיות בעל המאפיינים הבאים:
1) הבנה מעמיקה של היעדים הטכנולוגיים של הפרויקט מבטיחה את הפונקציונליות של הפרויקט.
2) התחשבות בהעדפות משתמשים מגוונות ולאסתטיקה האדריכלית של הסביבה החיצונית, ומשיג תכנון מאוזן בכל ההיבטים.
3) תיאום סגור בין תכנון הנדסי לבנייה מפחית את עלויות ארגון הפרויקט.
ידע בסיסי הנדרש לעיצוב
תכנון דורש בסיס איתן של ידע ומיומנויות מקצועיות בתחומים שונים, בעיקר כולל הדברים הבאים:
1) תיאוריית טיפול בסיסי בשפכים
תחילה דורש תכנון תהליכים שליטה בתאוריה בסיסית רלוונטית, כולל ההרכב והמאפיינים של שפכים והמנגנונים להסרת מזהמים. חישובים הידראוליים בסיסיים הם גם חיוניים.
בסופו של דבר, תכנון הנדסי משרת יעדים טכנולוגיים. רק כאשר מבוסס על תיאוריה בסיסית יכול עיצוב להיות יעיל באמת.
2) סטנדרטים לאומיים, מפרטים ומדריכים
סטנדרטים ומפרטים לאומיים מונפקים כדי להסדיר את בניית הנדסה והם חובה, הדורשים ציות במהלך התכנון. מדריכי עיצוב נערכים כדי להקל על עבודות עיצוב. הם מכסים באופן מקיף שיטות תכנון שונות ומשמשים כחומרי עזר חשובים. מעצבים חייבים להכיר מושגים אלה ולנצל בצורה יעילה.
3) תכנון יחידות קונבנציונאליות
העיצוב הוא ספציפי לפרויקט ספציפי וליחידות התהליך השונות המרכיבות אותו. הבנה מעמיקה של מרכיבי העיצוב של יחידות אלה חיונית לביצוע עבודות תכנון תהליכים.
4) יסודות רישום הנדסי
תכנון הנדסי בא לידי ביטוי בשפת הרישומים. הבנת תורת ההשלכה הבסיסית, תקנות ניסוח לאומיות, מבנה רישום ודרישות עומק תספק בסיס קול לעיצוב רישום. AutoCAD היא תוכנת ציור כללית - מטרה, הדורשת שליטה בטכניקות רישום בסיסיות.
5) ידע בציוד, מכשור וצנרת
ציוד, מכשור וצנרת הם רכיבים חיוניים בפרויקט. שליטה בידע רלוונטי והיכרות עם המפרט, הפרמטרים ותנאי ההפעלה שלהם חיונית לבחירה ותכנון רציונלי, מה שמבטיח שהפרויקט עומד בדרישות העיצוב.
6) ידע כללי בתחומי עזר
מעצבי תהליכים צריכים גם להבין ידע כללי בתחומי עזר, כמו מבני בנייה ואוטומציה חשמלית, כדי להבטיח שיתוף פעולה מקצועי חלק.
אינדיקטורים חשובים בטיפול בשפכים ביתי
אינדיקטורים חשובים בטיפול בשפכים ביתי כוללים SS, COD, BOD, חנקן אמוניה, TN ו- TP. בנוסף לאינדיקטורים אלה, פסולת גדולה יותר או חומר חלקיקי, כמו גם חיידקים, מוסרים גם הם. השיטות העיקריות להסרת חומרים אלה הן:
- SS: משקעים וסינון
- COD, BOD, אמוניה חנקן, TN: הסרה ביוכימית
- TP: הסרת זרחן כימי
- פסולת/חומר חלקיקי: מסכים ותאי חצץ
- חיידקים: חיטוי
דיון בנושא תכנון תהליכים
האם יש להשתמש ב- HRT, גיל בוצה, עומס נפחי, העמסת בוצה או פרמטרים אחרים לעיצוב טנק? ראשית, יש להדגיש כי איכות מים שונים ודרישות השפעה ושפכים דורשות עיצובים שונים של תהליכים. הבדלים אלה בעיצוב התהליכים כוללים הבדלים בפרמטרים שלעיל.
באופן כללי, תכנון אירובי עבור מפעלי טיפול בשפכים ביתיים עירוניים מעדיף את שיטת הטעינה או את שיטת גיל הבוצה, ואילו תכנון אנאירובי עבור שפכים תעשייתיים מעדיפים עומס נפחי. ציוד עיכול מעדיף זמן שמירה מכיוון שלשיטות אלה יש מספר גדול של דוגמאות לפרויקט להשוואה. להלן, ברצוננו לדון בכמה סוגיות נפוצות שנתקלו בעיצוב ובחירת תהליכים.
שאלה 1:
במהלך תכנון תהליכים, כיצד אתה קובע אם מערכת טיפול בשפכים דורשת בידוד? לפעמים לא מספיק בידוד, וצריך לחמם את המים הנכנסים דרך מחליף חום. לפעמים, בידוד אינו נחוץ, ונדרש מגדל קירור לקירור. איך זה נחוש?
תְשׁוּבָה:
באופן כללי, בידוד נחוץ כאשר טמפרטורת המים היא מתחת ל 17 מעלות צלזיוס. טיפול בשפכים תעשייתיים דורש מערכת ביוכימית עם מגדל קירור, ואילו טיפול בשפכים עירוניים אינו דורש אחת כזו. ישנם הבדלים בין הצפון לדרום, ויש לקחת בחשבון גם את איכות המים. באופן כללי, באזורים הצפוניים, גם אם טמפרטורת המים גבוהה, הצינורות עדיין דורשים בידוד. טמפרטורת הסביבה קובעת את תנאי העיצוב.
הטמפרטורה תלויה בטמפרטורת שפכים, בטמפרטורה הממוצעת המקומית ובטווח הטמפרטורה של תהליך הטיפול בשפכים. טיפול אנאירובי דורש בדרך כלל מעל 30 מעלות צלזיוס, ואילו טיפול אירובי דורש מעל 20 מעלות צלזיוס. עם זאת, מפוחים אירוביים מייצרים חום מסוים, ומטפלים בדרך כלל בשפכים תעשייתיים במיכלים סגורים. לפיכך, טיפול אירובי בדרך כלל אינו דורש בידוד, ואילו טיפול אנאירובי דורש מצבים שונים.
שאלה 2:
בעת תכנון מיכלי השוואה, האם אתה מתעדף ויסות נפח מים או ויסות איכות מים? האם יש רציף ב- - דגימת אתרים וחישוב איכות מים? כמובן שזה תלוי גם באספקת המים בענף.
תְשׁוּבָה:
בדרך כלל אני מתעדף ויסות איכות מים. נפח המים נשלט בדרך כלל על ידי משאבת זרימה קבועה -. בעוד שלתהליך הביוכימי שלאחר מכן יש התנגדות מסוימת לעומסי הלם, זעזועים תכופים אינם רעיון טוב.
אני באופן אישי מאמין שזה לא קבוע. עבור תנודות גדולות בנפח המים, המוקד העיקרי עשוי להיות בוויסות נפח המים; לתנודות גדולות באיכות המים, ויסות איכות המים עשוי להיות חשוב יותר; או גם איכות המים והכמות עשויים להיות מוסדרים בו זמנית.
ראשית, ויסות נפח המים חשוב, מכיוון שהמים הנכנסים עשויים שלא להיות רציפים או יציבים. לאחר מכן, ויסות איכות המים כרוך במתן אוורור, זרימת מחזור או צורות תסיסה אחרות כדי להתייחס לאיכות מים נכנסת לא אחידה או נחלים מרובים.
ההגדרה של מיכל השוואה היא להשיג אחידות וכמות שווה. יש לקחת בחשבון את תדירות תנודות הפריקה במהלך העיצוב.
שאלה 3:
בעת תכנון תהליך טיפול בשפכים הכולל הידרוליזה והחמצה ו- UASB, האם יש למקם את ההידרוליזה וההחמצה לאחר או לפני ה- UASB? האם תוכל לספק פרטים נוספים?
תְשׁוּבָה:
(1) הצבת מיכל ההידרוליזה מלפנים יכולה לשפר את ההתדרדרות הביולוגית של שפכים, להסיר מעט בקלה אורגנית ולהפוך את החומר האורגני של מולקולה גדולה - שקשה להשפיל במולקולות קטנות שקל להשפיל. יש לו גם השפעה של חציצה מסוימת על שפכים גבוהים -.
(2) תפקיד ההידרוליזה והחמצה שייך לקטגוריית הטיפול המקדים, ואילו UASB יכול לשמש כמתקן טיפול סופי. מבחינת הסובלנות שלו להשפעה, יש להציב את מיכל ההידרוליזה וההחמצה מלפנים. לדוגמה, כאשר שפכים גבוהים של SS זורמים פנימה, מיכל ההידרוליזה וההחמצה אינו משתנה הרבה, בעוד שמיכל ה- UASB אינו יכול לעמוד בו והקולח משתנה באופן משמעותי.
שאלה 4:
מהם היתרונות והחסרונות של הוספת כיסוי לגוף מיכל ההנדסה האזרחי של מפעל לטיפול בשפכים?
תְשׁוּבָה:
התפקיד של הוספת כיסוי לגוף הטנק הוא לחמם אותו. עיצוב זה נפוץ יותר באזור הצפוני. ההשפעה ברורה מאוד בחורף והיא יכולה למלא תפקיד בהתחממותה. שנית, עבור טנקים עם דרישות דאודוריזציה, נוח לאסוף ולחסוך עלויות תהליך אחרות. לפעמים זה עדיין הכרחי שתכנון מבני יתמוך בקירות הצד. אם מדובר במיכל מים תת קרקעי, הכיסוי יכול גם למלא תפקיד במניעת צף.
חסרונות:
1) לאחר הוספת הכיסוי, עלות ההנדסה האזרחית עולה, והתחזוקה וההחלפה של הציוד אינם נוחים.
2) לאחר הוספת הכיסוי, לא קל להתבונן במצב בבריכה. אם הוסיפו את הכיסוי, יש צורך ללכת לשקע או לחור הבדיקה להתבונן. האור אינו טוב, ויש לקחת דגימות מים לצורך התבוננות. קשה לראות את מעמד הבריכה. במיוחד במיכל האוורור, הכיסוי ישפיע על חמצון מחדש של גוף המים, שאינו תורם לצמיחת הבוצה.
שאלה 5:
מפעל מייצר מים - צבעים מבוססים, עם 2 טונות של שפכים ליום, COD=25000 מ"ג/ל ', המכיל בעיקר פיגמנטים וחומרים אבקתיים. המים עכורים. זה הוצב במיקור חוץ ישירות לטיפול בעבר, אך העלות גבוהה מדי. באיזה תהליך ניתן להשתמש כדי לטפל בו?
תְשׁוּבָה:
(1) קשה לטפל בסוג זה של שפכים ויש להם התדרדרות ביולוגית לקויה. לאחר משקעים פיזיים וכימיים, יש לטפל גם בבוצה ומחייבת לפעול כוח אדם מיוחד. לכן העלות הכוללת אינה בהכרח זולה יותר ממיקור חוץ.
(2) התהליך הכללי הוא משקעים פיזיים וכימיים + שיטת פנטון + משקעים פיזיים וכימיים. האם משתמשים בשיטה הביוכימית תלויה בנתוני התדרדרות הביולוגית של כל קטע.
(3) בנוסף, אם נפח המים שלך אינו גדול, איך אתה יכול להתייחס אליו יחד עם ביוב ביתי? אם יש אפקט דילול, ניתן להפחית עוד יותר את ריכוז השפכים. עם זאת, המפתח תלוי גם באיזה תקן נפח הממשלה מחייבת אותך לעמוד. אם המים משוחררים לרשת הצינורות העירוניים, בדרך כלל ה- COD אינו גבוה מ- 500 קמ"ש.
שאלה 6:
1) מדוע נתוני עומס הבוצה נבחרים לתהליכים שונים כל כך שונים? לדוגמה, ההבדל בין תהליך הבוצה המופעל המסורתי לתעלת החמצון הוא מספר פעמים?
2) טווח עומס הבוצה (או עומס נפח) שניתן לבחור במפרט של אותו תהליך הוא גם די גדול. לדוגמה, ב"תקנות הטכניות לטיפול בשפכים של חמצון מגע ", עומס הנפח של המילוי הוא 0.5 ~ 3kgbod/m3 מילוי · יום. איך אתה יכול לבחור בצורה מדויקת יותר?
3) באופן כללי, נדרש לשלוט על יחס ה- F/M ב 0.2, וזה מתאים יותר. עם זאת, דרישת ה- F/M של תהליכים מסוימים אינה יכולה להגיע לערך זה. כיצד ניתן לשלוט עליו?
4) מהו עומס הבוצה המתאים ביותר לתהליך חמצון המגע?
תְשׁוּבָה:
(1) זה נובע בעיקר מתהליכים שונים. באופן כללי, עבור מערכת ביוכימית, העומס בחלק הקדמי צריך להיות גבוה יותר, בעוד שהעומס בחלק האחורי אחראי ישירות למי הפריקה, כך שהוא צריך להיות נמוך יותר. עבור תעלת חמצון, המרחק מהראש לקצה הוא בדרך כלל ארוך, כך שניתן להפעיל אותו בעומס נמוך, ולרוב ניתן לשחרר את השפכים שלו ישירות. שיטת הבוצה המופעלת מחייבת שקיעה במיכל משקעים משני, כך שהעומס יכול להיות גבוה יותר. בנוסף, קיימת השאלה האם יש צורך בהסרת חנקן וזרחן. אם זה נדרש, יש לשלוט על העומס ברמה נמוכה יותר.
(2) זהו תהליך דינאמי. לא מבינים זאת כרגולציה קבועה. לדוגמה, אם תקן מי הפריקה שלך אינו גבוה, ניתן להגדיל את העומס. לעומת זאת, אם ריכוז המתכת אינו נמוך, נדרש עומס נמוך. זה תלוי בעיקר אם קצב ההסרה יכול לעמוד בדרישות סטנדרטיות מי הפריקה.
(3) אם לא ניתן להשיג זאת, אם הוא נמוך מדי, זה לא יפגע רב במערכת. נהפוך הוא, זה יכול להבטיח טוב יותר שמי הפריקה עומדים בתקן. אם הוא גבוה מדי, בנוסף להגדלת ריכוז הבוצה, הדרך היחידה היא להגדיל את העומס - מתקני הנשיאה דרך זרימת התהליך.
(4) זה צריך להיות העומס שמטר מעוקב יחידה יכולה לשאת.