Bể chứa nước xử lý: Các loại, vật liệu và lựa chọn

Bể chứa nước xử lý có chức năng đệm nước thô, nước quy trình và nước thành phẩm để nhà máy có thể xử lý các biến động lưu lượng, tạm dừng xử lý và đỉnh nhu cầu. Vật liệu phù hợp sẽ ngăn ngừa ô nhiễm và ăn mòn trong nhiều thập kỷ. Được thiết kế bởi Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel), bể nước Thủy tinh-Nung chảy-trên-Thép (GFS) kết hợp lớp men thủy tinh trơ với thép ghép bu lông để chống lại cả dòng nước uống và nước thải mà không cần lớp lót sơn.

Chức năng của bể chứa nước xử lý

Bể chứa nước xử lý giữ chất lỏng ở một giai đoạn xác định của quy trình xử lý, từ cân bằng nước thải đầu vào đến nước thải đã lắng trong và nước uống. Bể phải giữ nước cách ly với môi trường và với chính cấu trúc, đó là lý do tại sao bề mặt bên trong và hệ thống khớp nối quan trọng như thể tích vỏ.

• Cân bằng: Hấp thụ lưu lượng đỉnh để các đơn vị hạ lưu hoạt động ở tải ổn định.
• Lắng trong: Giữ nước đã lắng hoặc kết bông trước khi lọc.
• Nước uống: Lưu trữ nước thành phẩm dưới mái che để bảo vệ chất lượng.
• Đệm: Tách biệt tốc độ xử lý khỏi giới hạn nhu cầu hoặc xả.

Đặc điểm, thành phần và loại chính

Bể xử lý khác nhau tùy theo giai đoạn quy trình và vật liệu. Bể ghép bu lông Thủy tinh-Nung chảy-trên-Thép (GFS) phù hợp với nhiệm vụ ăn mòn và mô-đun; thép hàn phù hợp với thể tích rất lớn; bê tông được sử dụng cho các công trình dân dụng nặng; và bể lắng bê tông hoặc thép được tạo hình để lắng. Mỗi loại đều có mái, đầu nối và cấu hình tiếp cận riêng.

• Vật liệu: GFS, thép hàn, bê tông và FRP mỗi loại đánh đổi chi phí với khả năng chống ăn mòn.
• Mái: Nón cố định, mái vòm địa lý bằng nhôm hoặc hở có lan can theo quy định.
• Nội thất: Vách ngăn, máng và máy trộn thiết lập hành vi thủy lực.
• Lớp lót: Men GFS hoặc lớp phủ được chứng nhận bảo vệ vỏ khỏi dòng chảy.

Ứng dụng và điều kiện vận hành

Bể chứa nước xử lý xuất hiện tại các nhà máy đô thị, dây chuyền xử lý công nghiệp và các trại từ xa. Chúng chứa nước thải thô, nước thải công nghiệp đã cân bằng, nước đã lắng trong, nước rửa ngược và nước uống dự trữ. Nhiệm vụ nước uống yêu cầu phê duyệt tiếp xúc NSF/ANSI 61 hoặc WRAS, trong khi nhiệm vụ nước thải đòi hỏi khả năng chống lại sự biến động pH và hydro sulfua.

• Đô thị: Cân bằng, sục khí, lắng trong và lưu trữ tiếp xúc.
• Công nghiệp: Nước quy trình, nước làm mát xả đáy và nước thải đã xử lý.
• Nước uống: Dự trữ nước thành phẩm theo phê duyệt NSF/ANSI 61 hoặc WRAS.
• Khí hậu: Khoảng trống tự do và cách nhiệt xử lý mất băng và mất nhiệt.

Cân nhắc kỹ thuật

Kích thước theo quy trình xử lý: thể tích cân bằng từ lưu lượng đỉnh đến trung bình, thời gian lưu giữ 20-40 ngày chỉ khi có sinh học, và thể tích đột biến từ đường cong bơm và nhu cầu. Vỏ được định mức theo AWWA D103-09 cho loại ghép bu lông hoặc API 650 cho loại hàn, với lớp phủ được chọn cho hóa học cụ thể của nước mà nó chứa.

• Hóa học: pH, clorua và H2S quyết định lớp lót và cấp thép.
• Tiêu chuẩn: AWWA D103-09 ghép bu lông, API 650 hàn, NSF/ANSI 61 cho tiếp xúc.
• Thời gian lưu giữ: Vài giờ cân bằng, không phải ngày, đối với hầu hết các bể quy trình.
• Tiếp cận: Cửa thăm, thang và đầu nối lấy mẫu theo nhu cầu của người vận hành.

Ưu điểm và hạn chế

Bể Thủy tinh-Nung chảy-trên-Thép (GFS) chống lại dải pH rộng và cần ít sơn lại, giúp giảm chi phí vòng đời. Một hạn chế là các thể tích đơn lẻ rất lớn trên khoảng 40.000 m3 sẽ kinh tế hơn khi xây dựng bằng thép hàn; đối với các nhiệm vụ đó, bể ghép bu lông GFS tốt nhất nên được sử dụng theo từng mô-đun thay vì một vỏ lớn duy nhất.

• Ưu điểm: Men trơ tồn tại tốt hơn sơn đối với sự biến động pH và H2S.
• Ưu điểm: Cấu trúc ghép bu lông nhanh chóng và có thể di dời.
• Hạn chế: Trần vỏ đơn gần 40.000 m3; lớn hơn cần hàn hoặc nhiều bể.
• Hạn chế: Sử dụng cho nước uống cần lớp phủ được chứng nhận NSF/ANSI 61 hoặc WRAS.

Thông số thiết kế

Đây là các giá trị mà người chỉ định nên xem xét cho mỗi bể. Chúng xác nhận cấu trúc, hệ thống bề mặt và các khớp nối trước khi chế tạo, và chúng là cơ sở cho thử nghiệm thủy tĩnh và hồ sơ kiểm tra theo sau.

Hướng dẫn so sánh và lựa chọn

Chọn vật liệu bể dựa trên hóa học nước và thể tích. Thủy tinh-Nung chảy-trên-Thép (GFS) dẫn đầu cho nhiệm vụ ăn mòn hoặc mô-đun; thép hàn dẫn đầu cho thể tích đơn lẻ rất lớn; bê tông phù hợp với các công trình dân dụng nặng vĩnh viễn. Bảng tóm tắt sự đánh đổi cho một nhà máy điển hình.

Các thực hành tốt nhất: Cách chọn

Bắt đầu từ hóa học dòng chảy, sau đó xác nhận phê duyệt tiếp xúc cho nhiệm vụ nước uống và chứng nhận lớp phủ cho nhiệm vụ nước thải. Yêu cầu kiểm tra lỗ hổng 1500 V và nhật ký DFT cho bất kỳ bể men nào. Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) cung cấp bản tính, chứng nhận lớp phủ và hồ sơ kiểm tra để bể vượt qua cả kiểm toán và vận hành.

• Bước 1: Xác định hóa học dòng chảy và nhiệm vụ (nước uống so với nước thải).
• Bước 2: Xác nhận phê duyệt tiếp xúc hoặc chứng nhận lớp phủ khi áp dụng.
• Bước 3: Yêu cầu kiểm tra lỗ hổng ở 1500 V và DFT 0,25-0,40 mm.
• Bước 4: Kiểm tra gói kiểm tra và nhà máy tham chiếu.

Bể chứa nước xử lý được lựa chọn dựa trên những gì chúng chứa, không phải dựa trên một hình dạng ưa thích duy nhất. Ưu tiên hóa học và thể tích, yêu cầu chứng nhận lớp phủ và mã, và bể sẽ sạch sẽ và kín đáo trong vòng đời thiết kế 30-50 năm thay vì trở thành gánh nặng bảo trì.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Các loại bể chứa nước xử lý chính là gì?

Chúng được nhóm theo vật liệu (GFS ghép bu lông, thép hàn, bê tông, FRP) và theo giai đoạn quy trình (cân bằng, sục khí, lắng trong, nước uống dự trữ). Vật liệu được chọn dựa trên hóa học nước và thể tích yêu cầu.

Bể nào tốt nhất cho nước uống?

Bể có lớp lót được chứng nhận NSF/ANSI 61 hoặc WRAS cho tiếp xúc, được chế tạo theo AWWA D103-09 (ghép bu lông) hoặc API 650 (hàn). GFS là một lựa chọn mạnh mẽ vì men trơ và không cần sơn lại.

Bể GFS chống ăn mòn như thế nào?

Lớp men thủy tinh được nung chảy ở 820-930°C lên thép, tạo thành bề mặt không xốp, trơ, chống lại sự biến động pH và hydro sulfua tốt hơn nhiều so với lớp phủ sơn.

Bể nước ghép bu lông có thể đạt dung tích bao nhiêu?

Một bể Thủy tinh-Nung chảy-trên-Thép (GFS) đơn lẻ có dung tích khoảng 20-60.000 m3; nhiệm vụ lớn hơn được đáp ứng bằng nhiều bể hoặc bằng cấu trúc hàn trên giới hạn đó.

Tiêu chuẩn nào áp dụng cho bể nước ghép bu lông?

AWWA D103-09 cho vỏ ghép bu lông, được hỗ trợ bởi ISO 28765 cho hệ thống men và, đối với tiếp xúc nước uống, NSF/ANSI 61 hoặc WRAS.

Bể có thể di dời sau này không?

Bể GFS ghép bu lông là mô-đun và có thể được tháo rời và lắp dựng lại tại một địa điểm mới, điều mà bể hàn hoặc bê tông không thể làm được một cách kinh tế.