תכנון מערכת בקרת ריחות של מתקן לטיהור שפכים

עם האצת העיור, קנה המידה של מכוני טיהור שפכים מתרחב ללא הרף, ובעיית הגזים הריחניים הנוצרים במהלך הטיפול בשפכים הופכת בולטת יותר ויותר. גזים ריחניים לא רק משפיעים על בריאותם של עובדי המפעל, אלא גם משפיעים קשות על איכות החיים של התושבים בסביבה. לכן, התכנון המדעי והרציונלי של מערכות בקרת ריחות של מפעלי טיהור שפכים הפך לחלק הכרחי וחשוב בהנדסת הגנת הסביבה. מאמר זה, המשלב מפרטי תכנון הנדסי ונתוני מקרה, מציג באופן שיטתי את נקודות התכנון של מערכות בקרת ריחות של מפעלי טיהור שפכים לעיון על ידי אנשי מקצוע לטיפול במים.

א. אוסף גז ריח

הטיפול בגזים ריחניים מתחיל באיסוף יעיל. על פי מפרטי התכנון, מתקני טיהור שפכים משתמשים בדרך כלל ביניקת לולאה סגורה- בלחץ שלילי לאיסוף גזי ריח כדי למנוע פיזור של גזים ריחניים. שיטות האיסוף הנפוצות הן כדלקמן:

1. כיסוי אטום

כיסויים או מנדפים אטומים מותקנים על מתקנים המועדים ליצור ריחות, כגון מיכלי שיקוע ראשוניים, מיכלי עיבוי ומבנים לטיפול בבוצה, כדי למנוע בריחת גז.

2. איסוף מקומי

עבור מיקומים כגון חדרי משאבות כניסות וחדרי מסך בר, אוורור פליטה מקומי משמש לעתים קרובות לאיסוף גז, איזון תפעול ותחזוקה עם חסכון-.

3. תיאום מערכת אספקת אוויר

באזורים עם תנועת כוח אדם תכופה, נדרשת מערכת איפור אוויר או אספקת אוויר כדי לשמור על יציבות איסוף הגז.

לגבי החומרים המשמשים עבור המתחם הסגור, נעשה שימוש נפוץ בחומרים עמידים בפני קורוזיה כגון פיברגלס, לוחות פלדה ו-UPVC. העיצוב צריך לשקול גם חוזק מבני וגם עמידות. לדוגמה, מארזי פיברגלס הם קלים ובעלי חוזק- גבוה, המתאימים למבנים קטנים עד בינוניים; בעוד שמתחמים גדולים דורשים שילוב של מבנה פלדה וציפוי עמיד בפני קורוזיה-.

II. חישוב נפח ריח

לאחר איסוף גזים ריחניים, יש לקבוע את קנה המידה של מערכת הסרת הריח באמצעות חישובי נפח אוויר סבירים. לפי המפרט, נפח האוויר הריח מחושב באמצעות הנוסחה הבאה.

היכן: Q הוא נפח האוויר הריח שנאסף על ידי מערכת ניקוי הריח, m³/h; Q1 הוא נפח האוויר הבסיסי שנאסף במבנה האטום, m³/h; Q2 הוא נפח האוויר המשלים הנדרש לאוורור פנימי, m³/h; Q3 הוא נפח הדליפה ונפח האוויר העודף של מערכת הצינורות, m³/h, בדרך כלל כ-10% מ-(Q1 + Q2).

ערכי נפח האוורור למבנים ואוורור פנימי נקבעים לפי השיטות הבאות:

(1) נפח האוויר הריח של באר היניקה של משאבת הכניסה ומיכל השקיעה מחושב על סמך 10 מ"ר/(מ"ר לשעה) ליחידת שטח מים, מה שמגדיל את נפח האוורור של החלל פי 1~2 לשעה.

(2) סורגים, מסועי סיגים, מסירי חול, מסועי שיקוע ומטוני סיגים צריכים להיות מצוידים בכיסויים. נפח האוויר לניקוי הריח מחושב כ(0.5 × נפח R של המכסה, 7 פעמים/שעה של אוורור) או שמהירות האוויר בפתח המכסה היא 0.6 מ/ש.

(3) נפח אוויר הריח של מיכל השקיעה הראשוני מחושב לפי 2 מ"ק/(מ"ר לשעה) ליחידת שטח מים, עם תוספת של 1-2 החלפות אוויר בשעה.

(4) נפח אוויר הריח של מיכל עיבוי הבוצה מחושב לפי 3 מ"ק/(מ"ר) ליחידת שטח מים, בתוספת של 1-2 החלפות אוויר בשעה.

(5) מיכלים אירוביים בדרך כלל אינם דורשים ניקוי ריח. אם יש צורך בהוצאת ריח, נפח אוויר הריח מחושב כ-110% מקצב האוורור.

(6) ציוד סגור מחושב על סמך 6-8 החלפות אוויר בשעה לכל נפח חלל סגור.

(7) ברדסים של מכונות חצי-אטומות מחושבים על סמך מהירות אוויר של 0.6 מטר/שניה בפתח מכסה המנוע.

(8) מכבשי מסנני חגורה (כולל תאי בידוד עם שבילי תחזוקה) מחושבים על סמך קצב החלפת אוויר של 7 החלפות אוויר בשעה. נפח האוויר לניקוי הריח Q(m³/h)=0.5 × נפח תא הבידוד R(m³) × 7 החלפות אוויר בשעה. באופן אידיאלי, כל תא מכונה צריך להיות בעל 4 פתחי אוויר. (9) מכונת פיזור צנטריפוגלית, מכבש מסנן רצועה (רק כאשר גוף המכונה מכוסה): נפח אוויר לניקוי ריח Q (m³/h)=0.5 × נפח כיסוי R (m³) × 2 פעמים/h. כל מכסה צריך באופן אידיאלי לכלול 4 פתחי אוויר.

(10) מסנן לחץ, מסנן ואקום: כאשר מותקן מכסה, נפח האוויר לניקוי הריח Q (מ³/h)=0.5 × נפח הכיסוי R (m³) × 7 פעמים/שעה. כל כיסוי צריך באופן אידיאלי לכלול לפחות 4 פתחי אוויר.

III. עיצוב צנרת ומהירות אוויר

הגזים הריחניים שנאספו מועברים לציוד הסרת הריח דרך צינורות. יש לשים לב לנקודות הבאות בעיצוב:

(1) מהירות צינור ראשי: יש לשלוט ב-5 ~ 10 מ' לשנייה;

(2) מהירות צינור ענף: יש לשלוט ב-3 ~ 5 מ' לשנייה;

(3) התנגדות מקומית: יש להימנע מכיפופים חדים, פריסת הצינור צריכה להיות חלקה, ויש לקצר את מרחק השינוע ככל האפשר;

(4) הצינור צריך לשמור על שיפוע מתאים, בדרך כלל 0.002~0.005;

(5) יש להתקין פתח ניקוז עיבוי בנקודה הנמוכה ביותר של התעלה;

(6) המרחק בין הקיר החיצוני של הצינור לקיר לא צריך להיות פחות מ 150 ~ 200 מ"מ; ניתן להקטין את המרחק בין הצינור לבין הקורות, העמודים והציוד ב-50 מ"מ בהשוואה למרחק מהקיר, אך אין להתקין חיבורים מרותכים במיקום זה; כאשר שני צינורות מסודרים במקביל, המרחק בין המשטחים החיצוניים של הצינורות לא צריך להיות פחות מ 150 ~ 200 מ"מ. אסור שהצינורות יעברו מעל מנועים, לוחות חלוקה או לוחות מכשירים, ולא יחסמו את הפעולה והתחזוקה של ציוד, צינורות, שסתומים ובורות ביוב; הם לא צריכים להפריע לפעילות המנוף;

(7) כאשר צינורות נמצאים מעל שבילים להולכי רגל, המרווח לא יפחת מ-2.0 מ' (המרחק בין תחתית הצינור לקרקע); כאשר הם מעבר לכבישים, הם לא צריכים להשפיע על הגישה לציוד ועליהם לעמוד בתקנות הלאומיות הנוכחיות למניעת שריפות. בהתייחס לגובה של משאיות כיבוי, המרווח לא צריך להיות פחות מ-4.5 מ'; המרחק בין תומכי הצינור לשולי הדרך לא צריך להיות פחות מ-2.0 מ'.

תקציר: התכנון של מערכות דה-ריח במפעלי טיהור שפכים הוא פרויקט מקיף ביותר המשלב דיסציפלינות מרובות כגון דינמיקת גז, הנדסת סביבה ומדעי החומרים. באמצעות חישובים מדעיים והגיוניים של זרימת אוויר, תכנון אופטימלי של צינורות ותהליכי ניקוי ריח יעילים, ניתן להפחית ביעילות את פליטת גזים ריחניים, ולשפר את איכות הסביבה של אזור המפעל וסביבתו. בטווח הארוך, מערכות הסרת ריח אינן רק "דרישות הגנה על הסביבה" אלא גם ביטוי חשוב לאחריות חברתית תאגידית. עם הגברת המודעות הציבורית להגנת הסביבה, מערכות עתידיות לניקוי ריח במתקני טיהור שפכים יהפכו בהכרח ליותר אינטליגנטיות וירוקות, ויתרמו לבניית ערים יפות.