Модернизация на общинска инсталация за отпадъчни води с тръбни утаители: Подробно казус и анализ на ефективността

Модернизация на общинска ПСОВ с използване на тръбни утаители за увеличаване на капацитета от 45 000 m³/ден на 65 000 m³/ден в рамките на съществуващия отпечатък|юни 2026 г

С непрекъснатия растеж на градското население и по-строгите стандарти за изхвърляне в околната среда, общинските пречиствателни станции са все по-предизвикателни да разширят капацитета си и да подобрят качеството на отпадните води - често без земя или бюджет за изграждане на нови резервоари. Вторичното избистряне, като последна стъпка за разделяне на твърдо вещество-течност преди изхвърляне, често се превръща в хидравлично тясно място в претоварени инсталации.

Въведение

Тръбните утаители, известни също като ламелни утаители, са широко признати като ефективна технология за подобряване на разделянето на твърдо-течно вещество чрез увеличаване на ефективната площ на утаяване в рамките на съществуващ резервоар. Чрез инсталиране на наклонени PVC или PP тръбни модули в рамките на съществуващ утаител, ефективната зона на утаяване може да бъдесе увеличи 3-8 пъти, което позволява по-високи скорости на преливане, по-добро отстраняване на TSS и спазване на по-строгите граници на изпускане - всичко това без разширяване на структурата на резервоара.

Преглед на проекта

Този казус документира градска пречиствателна станция за отпадъчни води, обслужваща бързо разрастващ се град. Заводът първоначално е проектиран за45,000 m³/d(капацитет за вторично лечение), но получаваше до58,000 m³/dпоради градско разширяване, което води до лоша производителност на пречиствателя, висока TSS на отпадъчни води (често над30 mg/L) и чести превишения на разрешителните.

Обхватът на модернизация включва инсталиране на тръбни утаителни модули в двата съществуващи кръгли вторични утаителя за увеличаване на капацитета за65,000 m³/dкато същевременно се поддържа TSS на изтичащия поток по-долу15 мг/л -- a 44% увеличение на капацитетав рамките на същия обем на резервоара.

Фигура 1: Извършва се инсталиране на модула за утаяване на тръби

Ключови параметри на дизайна

Оригиналните вторични пречистватели имаха следните характеристики:

Брой пречистватели:2 (еднакви кръгови единици)

Диаметър:36 метра на единица

Дълбочина на страничната вода:3,5 метра

Скорост на преливане на проектната повърхност (оригинал):0,56 m³/m²·h при 45 000 m³/d

Действителна скорост на преливане на повърхността (претоварена):0,72 m³/m²·h при 58 000 m³/d

Спецификации на тръбния утаител

Материал на тръбата:PVC (твърд поливинилхлорид)

Напречно сечение на тръбата:Шестоъгълна (пчелна пита)

Диаметър на вписан кръг: 60 mm

Дължина на тръбата: 1,000 mm

Ъгъл на наклон:60 градуса

Специфична повърхност:~11,5 m²/m³ (прогнозирано)

Общ инсталиран обем на тръбния утаител:210 m³ (105 m³ на утаител)

Модулите на тръбния утаител бяха монтирани във външната пръстеновидна зона на всеки кръгъл утаител, покривайки приблизително65% от общата повърхност на пречиствателя. Централната зона беше оставена отворена за разпределение на инфлуент и флокулация.

Резултати от ефективността

След пускане в експлоатация и стабилизиране, модернизираните пречистватели показаха драматични подобрения:

Забележка: Подобряването на TP се дължи отчасти на намаленото количество фосфорни частици в отпадъчните води поради подобреното улавяне на TSS.

Анализ на разходите и ползите

Икономическата обосновка за модернизиране на тръбния утаител срещу изграждането на нови утаители беше убедителна:

Модернизацията постигна aпериод на изплащане по-малко от 2 годинипри отчитане на избегнати неустойки (преди приблизително$45 000/година глоби за нарушаване на разрешителни) и отсрочени капиталови разходи.

Фигура 2: Завършена инсталация на тръбния утаител -- изглед от въздуха

Оперативни ползи

Освен количествените подобрения на производителността, заводът отчете няколко оперативни предимства:

Намалена консумация на химикали:По-доброто улавяне на TSS в пречиствателя намалява натоварването при последващо третично третиране, намалявайки консумацията на коагулант и полимер с приблизително 20%.

Подобрено сгъстяване на утайката:По-високата концентрация на утайка от зоната на тръбния утаител подобри обработката на утайката надолу по веригата, намалявайки нуждата от обезводняващ полимер.

По-малко намеса на оператора:Със стабилни нива на утайката, операторите прекарват по-малко време в управление на хидравликата на пречиствателя и скоростта на връщане на утайката.

Устойчивост на буря:По време на пикови потоци във влажно време до 78 000 m³/d, подобрените с тръбен утаител утаители поддържаха TSS на отпадъчните води под 20 mg/L – преди това беше невъзможно без допълнителната зона за утаяване.

Тръбен утаител Модул тип пчелна пита -- 60 mm Шестоъгълна PVC структура

Научени уроци

Разположение на модула на тръбния утаител:Инсталирайте модули във външната пръстеновидна зона на кръгли утаители, за да увеличите максимално ефективната площ, като същевременно запазите централното пространство за флокулация.

Входящо разсейване на енергия:Добре проектираната входяща преграда е от съществено значение за равномерното разпределяне на потока през входната зона на тръбния утаител и предотвратяване на късо съединение.

Събиране на утайки:Уверете се, че механизмът за събиране на утайки (скрепер + смукателен колектор) е оразмерен за по-високо натоварване на твърди вещества. Съществуващият скрепер беше подходящ; не е необходима модификация.

Периодично почистване:Планирайте почистване на модула на тръбния утаител на всеки 3-5 години, в зависимост от характеристиките на отпадъчните води. Модулите с диаметър на тръбата 60 mm не показват значително запушване след 3 години работа.

Заключение

Модернизацията на тръбния утаител успешно разшири капацитета за вторично пречистване на тази общинска ПСОВ с44%като същевременно намалява TSS на отпадъчните води с69%-- всички в рамките на съществуващия отпечатък на пречиствателя и приблизително15% от стойността на ново строителство. За общински инсталации, изправени пред ограничения на капацитета, тръбните утаители предлагат доказано, рентабилно и бързо внедряемо решение.