Хотын бохир ус цэвэрлэх системд яаж бохир усны насос сонгох вэ?

Бохир усны насосны үйл явц болон системийн шаардлагыг ойлгох

Бохир усны насосны систем гэж юу вэ, хэрхэн ажилладаг вэ?

Усны бохирдлын шахтуурьн системүүд нь хоолны жижиг хэсгүүд, цаасан бараа болон жижиг зүйлсийг оруулаад хуримтлагдсан газраас цэвэрлэх станц руу шилжүүлэх үүрэгтэй. Энэ систем нь ихэвчлэн чийгтэй тавилга дотор байрладаг дотроос ажилладаг шахтуурь, мөн хэцүү налуутай газар ч юм уу хоолойгоор хаягдлыг шахахад тусалдаг янз бүрийн удирдлагын төхөөрөмжүүдээс бүрддэг. Эдгээр нь ердийн усны шахтуурьнаас ялгагдах нь том хэсгүүдийг хэрэглэх чадвар юм. Тэдэнд ойролцоогоор гурван инч диаметртэй хатуу материалыг хэрэглэх боломжийг олгодог онцгой хийцийн импеллер, нээлттэй сувгийн загвар байдаг. 2024 онд хийсэн арван хоёр хотын бохир усны системийн судалгаа энэ чадварыг баталсан. Эдгээр системийн гол хэсгүүдэд шахтуурьны бие, асуудал үүсгэхээс өмнө том зүйлсийг барих орцуур зэс, бүх процессын үеэр зүйн ёсоор ажиллаж байгааг хянах цахилгаан удирдлагын төхөөрөмжүүд орно.

• Хатуу хаягдлыг багасгах зориулалттай үрэх механизм
• Автомжуулсан түвшнийг илрүүлэхийн тулд хөвсөртэй даралт
• Химийн задралаас хамгаалагдсан гаднах хиймэл (хуйлаар бутарсан чулуун эсвэл зэвэрдэггүй ган)

Үндсэн гидравликийн параметрүүд: Урсгалын хурд ба нийт динамик даралт

Системийг зохион байгуулах үед хоёр гол тооны утга чухал байдаг: минутанд ямар хэмжээний ус нэвтрэн гарах (GPM) ба нийт динамик толгой эсвэл TDH гэж нэрлэгддэг зүйл. Нийт динамик толгой болон TDH нь усыг хэр их өндөрт татах шаардлагатай болон хоолой, эргэлтүүдийн дагуу явж байх үеийн жижиг алдагдлуудыг нэмж оруулна. Хот ба сумын усны системийг ажиллуулж байгаа үед насоснууд идэвхтэй ачаалал дээр жилд 85%-д нь сайн ажиллах ёстой бөгөөд минутанд ойролцоогоор 1,500-аас 10,000 галлоны хооронд усыг зөөх чадвартай байх шаардлагатай. Ponemon Institute-ийн саяхны судалгаа энд чухал нэг зүйлийг илчилсэн. Тэд насосны эрт үеийн гэмтлийн ойролцоогоор гурван хоёрыг нь буруу TDH-ийн тооцоонд хамааруулсан. Мөн эдгээр алдаанууд хямд биш байдаг. Засаг захиргаанууд эдгээр асуудлыг засварлах, мөн энерги алдагдсанаас үүдэлтэй нэмэлт зардал хийхэд жилдээ долоон зуун дөчин мянгаас дээш доллар зарцуулдаг.

Нийслэл, хотын бохир усны инфраструктурын үндсэн үзүүлэлт

Орчин үеийн бохир усны насоснууд дараах гурван үйл ажиллагааны стандартыг хангасан байх ёстой:

1. Усны материалын хүчирхэг : 316L зэвэрдэггүй гангаар хийсэн хэсгүүд нь шороонд байдаг, ихэвчлэн 50 ppm хүртэлх устөрөгчийн сульфидын агууламжийг эсэргүүцдэг.
2. Урсгалын тохируулга : Хувьсах давтамжийн хөдөлгүүр (VFD) насосны хурдыг өдөр тутмын урсгалын хэлбэлзлийг 30%-оос 250%-иин хооронд хувиар өөрчлөхөд тохируулдаг.
3. Бөглөрөлтээс хамгаалах чадвар : Шалгаруурын нүхний хэмжээ нь орон нутгийн дүрмийн шаардлагад нийцэж, ихэвчлэн хотын системд 2–4" диаметртэй хатуу биетийг дамжуулах боломжтой байх ёстой.

Нийтийн зориулалтын бохир усны насосны төрлүүд

Дотор нь бүрэн дүүрэх насос: Нойтон савнууд дахь найдвартай ажиллагаа ба нэгдсэн байдал

Далайн доорх насоснууд нь бүрэн усанд дүрэгдсэн үед хамгийн сайн ажилладаг тул ийм гүдгэр чанга шахуургыг их хэмжээний усыг нэгэн зэрэг шилжүүлэх шаардлагатай газруудад өргөнөөр ашигладаг. Ихэнх нь орчин үеийн орчныг харгалзан судасны болон хуягт төмөр зэрэг цэвдэгддэггүй материалуудаар хийдэг. Шинэ загварууд ихэвчлэн маш үр дүнтэй ажилладаг бөгөөд ихэнх тохиолдолд 80%-иас дээш гидравликийн үр дүнтэй байдаг. Өнгөрсөн жилд тавигдсан судалгаагаар тавьж, элс хөрсний дэд бүтцийн төслүүдийг судалснаар, ажиллуулагчид хуучин ху dry pit системүүдээс шилжихдээ засвар үйлчилгээний зардлаа ойролцоогоор 40% хүртэл бууруулсан талаар мэдээлжээ. Энэ нь хөдөлгүүрүүд боолтуудаас холдох, цэвэршилтийн асуудал үүсэх магадлал бага байх зэрэг шалтгаантай байдаг.

Шороог хайлуулагч vs. Хайлуулагч насос: Бичил хогийг шугамын шугамд удирдах

Шламыг жижиг хэсгүүд болгон бутлах зориулалттай үйлдвэрлэгч насосууд нь хатуу хаягдал материалыг 6-10 мм хэмжээтэй болтол жижиглэж, энгийн гэр хорооны шугам болон жижиг хэмжээний бохир ус цэвэрлэх төхөөрөмжид сайн ажилладаг. Харин хэрх мэт сунгасан, уртавтар материал, хуучин даавуу, пластик хэсгүүдийг огтлох зориулалттай хөндий насосууд нь ойролцоогоор 50 мм хүртэлх материалуудыг хялбархан огтолж, таслагдахгүй, саатахгүйгээр ажилладаг. Ихэнх хотын үйлчилгээний багууд гол цуглуулах шугамуудад хэрэглэх насосоор хөндий насосыг сонгодог, учир нь эдгээр шугамууд ердийнхөөс илүү их хэмжээний бохирдлыг зөөдөг бөгөөд зарим тохиолдолд бохирдлын концентраци 1,500 ppm-аас ч илүү байдаг.

Дээжлэлийн үе шатанд ус зайлуулах ба шлам зөөх насосууд

Анхдагч цэвэрлэгээний дараа элсэлтэнд тэсвэртэй давхарга бүхий төвөгтэй шүүдэст насос нь 15–30% хатуу биет агуулсан биохогийг зөөнө. Хөндийт насос нь илүү нягт шүүдэс зөөх үед онцлог сайн ажиллах бөгөөд 300 м³/цаг хүртэлх урсгалын хурд, 90% энергийн үр ашгийг хангана. Тэдгээрийн хатуу хайлштай ротор нь их хэмжээний хатуу биет бүхий орчинд 10,000 цагаас дээш ажиллах боломжийг олгоно.

Томоохон системүүдийн насосны загварын харьцуулагдсан тохиромж

Өдөрт 50,000 м³-аас дээш хандвал засварлах томоохон системүүд нь ердийн бохир усны оролтод дотоод насос, шүүдэс зөөхөд хөндийт насосыг хослуулан ашигладаг бөгөөд ганц төрлийн байгууламжтай харьцуулахад энерги хэрэглээг 25%-иар бууруулдаг.

Бохир усны насос сонгох үндсэн шалгуур

Хаягдлын бүрэлдэхүүнд харьцуулсан хатуу биетийн боловсруулалтын чадал

Одоогийн үед цэвэр усны шугам нь зөвхөн хүлээж буйгаасаа илүү олон төрлийн зүйлс агуулдаг. Бодож үзээрэй: орон зай дахь эдлэл, хувийн ариун цэврийн бараанууд, мөн үйлдвэрлэлтээс үлдсэн хэсгүүд усны шугаманд элбэг байдаг. Нийслэлийн зарим судалгаагаар, шугаманд байх хатуу хаягдлын 18-32 хувь нь 25 мм-ээс дээш хэмжээтэй байдаг. Энэ нь насоснуудад батлагдсан хэрэгсэлтэй, хянууртай хайчлах төхөөрөмжтэй, гадагшлуулах хоолой нь дор хаяж гурван инч өргөнтэй байх шаардлагатай гэсэн үг юм. Насосны талаар ярихад, мэргэжилтнүүд задран задрахгүй зүйлсийг хандаж байх үедээ дахин циклд орох хэмжээг 2%-иас доош байлгах загваруудыг зөвлөж байдаг. Чихэвчлэг цэвэрлэгчийн цаас нь ихээхэн асуудал болдог бөгөөд өнгөрсөн жил нийслэлүүдийн тэмдэглэсэн бүх саатлын ойролцоогоор 41 хувийг эзэлж байсан. Тиймээс сувагны ажилчид яагаад л ийм их сэтгэл санаа зовж байгааг гай хэрэггүй.

Шахах зай, өндөрлөл ба толгойн даралтын шаардлага

Системийн гэмтэл асуудлаас зайлсхийхийн тулд нийт динамик толгой (TDH) -ийг зөв тооцох нь маш чухал юм. Усны 80 фут өндөрт түлхэх шаардлагатай 1.5 миль урттай хүчний хоолойтой ердийн нөхцлийг авч үзье. Эндхийн насосууд ерөнхийдөө квадрат инчид 145-160 фунт хүч үзүүлэх шаардлагатай байдаг ч, урсгал хамгийн их байх үед эдгээр хүчний 15%-25% хүртэл алдагдах зовиуртай трениемийн алдагдлыг мартаж болохгүй. Хэрэгцээ буурах үед даралтыг тогтвортой байлгахад хувьсах давтамжийн хөдөлгүүр маш их үр дүнтэй ажилладагийг ухаалаг үйлчлүүлэгчид мэднэ. Талбайн шинжилгээнүүдийн дагуу эдгээр төхөөрөмжүүд илүү их хуучин тогтмол хурдны системүүдтэй харьцуулахад энергийн 22% хүртэл хэмнэдэг.

Хоолойн диаметр ба системийн үрэлтийн үр дүн үр ашгийг нөлөөлөх

Хэт жижиг хоолойнууд энергийн зардлыг 18–30%-иар нэмэгдүүлдэг бол хэт том хоолойнууд тунамал бутархай хуримтлагдах эрсдэлийг ихэсгэдэг гэж гидравлик загварчлалын өгөгдлүүд зааж байна.

Насосны багтаамжийг үйлдвэрийн урсгалын хувьсах чанар, оройн ачаалалтай тохируулах

Хүчтэй борооны үед хотын шорооны системүүд ихэвчлэн ердийн түвшингээсээ гурвуулсан усны хэмжээтэй тулгардаг. Сайн мэдээ бол ухаалаг хяналтын технологи нь ажиллуулагчдад шаардлагатай үед нөхцөл байдлыг шууд сайжруулах боломжийг олгодог. Зарим бодит ертөнцийн туршилтууд сонирхолтой зүйлийг илрүүлсэн: стандарт 150 ажилчин хүчний насосыг цаашид гарах асуудлыг урьдчилан таамагладаг хиймэл оюун ухааны удирдлагатай хослуулахад системийн даацны ачаалал ойролцоогоор 37 хувиар буурсан байна. Ийм системүүдийг зохион бүтээх хэн боловч 15-20 хувиар нөөц багтаамжийг урьдчилан тооцож байх нь илүү зөв юм. Ийм төрлийн нөөц нь бүс нутаг өргөжих тусам эрэлт дараа дараагийн таван жилийн турш ердийнхөөрөө нэмэгдэж байгаа үзэгдлийг шингээн авахад тусалдаг.

Энэлгээт чанар, материал, урт хугацааны үйл ажиллагааны тэсвэрт чадал

Нийтийн бохир усны шахуургын системүүд нь хортой бодисруудад ертөнцөөс нь өртөхийг тэсвэрлэхийн тулд материалыг энгийн сонгох шаардлагатай. Дараах гурван инженерчлэлийн зорилго нь дэд бүтцийн түвшний энэлгээт чанарыг тодорхойлдог:

Урт үйлчилгээний хугацааг хангах зориулалттай коррозид өртөөгүй материал

Зэвэрдэггүй ган (316/304-р ангилал) болон даблкс хайлш нь орчин үеийн барилга байгууламжид доминант байр эзэлдэг бөгөөд pH 2–12 орчимд онцгой эсэргүүцэл үзүүлдэг. Эдгээр материал нь давсны усанд өртөх туршилтанд чулуун төмөртэй харьцуулахад 3:1 давуу талтай байдаг бөгөөд 550 МПа-аас дээш хүчдэлийн хязгаартай байдаг.

Өндөр зэврэлттэй орчинд механик таг бэхлэлт ба хамгаалалт

Цахилгаан карбидын хавтангийн хоёрдмол механик таг бэхлэлт нь 100 ppm элс агуулсан бохир усанд ч гэсэн хэвийн ажилладаг. Хатуурушсан шахуургын хальс нь найдвартай байдлыг хангах зорилгоор зэврэлтээс үүдэлтэй үр ашгийн алдагдлыг 62%-иар бууруулдаг.

Туршлагын жишээ: Хавтгай дахь цэвэр усны цэгүүдэд суурьшуулсан зэвэрдэггүй ган шахуурга

Цэвэр усны бүсийн суурилуулалтыг долоон жилийн турш үнэлсэн судалгаагаар 316L нержисан гангаар хийсэн насоснуудын анхны урсгалын чадал 95%-ийг хадгалж байгааг, харин эпоксидон давхаржсан өөр сонголтуудынхаа хувьд зөвхөн 67% байгааг харуулсан. Энэ сайжруулсан исэлдэхээс хамгаалах чадвар нь хлорид ихтэй орчинд 40%-иар илүү их үйлчилгээний хугацааг бий болгодог.

Энерги үр ашигтай, Үйлчилгээ, Нийт өртгийн эзлэх хувь

Үр ашигтай мотор ба хувьсах давтамжийн хөдөлгүүр ашиглан энерги хэрэглээг оновчтой болгох

Усны орчны федерац болон хөндийн усыг шахах үйл явц нь ихэнх үйлдвэрийн нийт энергийн хэрэгцээний 40-60 хувийг эзэлдэг гэж мэдээлж байна. IE4 ба IE5 ангийн өндөр үр ашгийн хөдөлгүүрүүдийг хувьсах давтамжийн хөдөлгүүртэй хослуулбал, систем доторх усны урсгалыг тохируулах замаар цахилгааны хэрэглээг зүгээр л 15-30 хувиар бууруулах боломжтой. Эдгээр системүүд нь минутанд найман мянгаас хорин мянга галлоны хооронд ус цэвэрлэдэг цэвэрлэх станцуудад тусгайлан сайн ажилладаг. Эрэлт буурах үеийн хугацаанд VFD технологи энерги алдахгүй боловч бүх процессын туршид шаардлагатай даралтыг тасралтгүй, хэлбэлзэлгүйгээр тогтвортой байлгаж чаддаг.

Ухаалаг удирдлага ба урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээний тулд бодит цагийн хяналт

Хяналтын удирдлага, өгөгдлийн цуглуулалт (SCADA) систем нь дараах асуудлуудыг цаг алдалгүй илрүүлэх боломжийг олгох замаар засвар үйлчилгээний зардлыг 18–25% хувиар бууруулдаг (EPA 2023):

• Хэлбийлтийн шинжилгээгээр импеллерийн элэгдэл
• Мэдрэгчийн дохиогоор хийлтийн дутагдал
• Зэрэгцээ насосны тохируулгын урсгалын тэнцвэргүй байдал

Төлөвлөгдсөн засварын системээс байдлын үндсэн дээр хийгдэх засварын систем рүү шилжих нь системийн найдвартай байдлыг сайжруулдаг.

Анхны зардлыг удаан хугацааны найдвартай ажиллагаа, зогсонги байдал буурахтай тэнцвэртэй хослуулах

Их үнэтэй коррозийн эсрэг тэсвэртэй насоснууд нь анхны өртөгийнхөө 20–35% илүү өртөгтэй ч далайн орчны нөхцөлд стандарт загвараасаа 40%-иар илүү 12–18 жилийн үйлчилгээ үзүүлдэг. 72 хотын суурин төслүүдийн амьдралын мөчлөгийн зардлын шинжилгээний дүнгээр:

Инженерчид засварын шаардлагагүй байх дундаж хугацаа (MTBF) 85%-иас дээш хувьтай насоснуудыг илүү өндөр худалдан авах үнэтэй ч хамгийн ихээр сонгодог бөгөөд цэвэрлэх явцад ажиллагааны саатал бүрийн цагт дунджаар $2,100-ийн алдагдал гардаг.

НӨАТ-ын хэсэг

Бохир усны насосны хэсгүүдэд ямар төрлийн материал тохиромжтой вэ?

316L нержисэн болон дуплекс хайлш зэрэг бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь pH-ийн түвшин 2-оос 12 хооронд байх орчинд илүү сайн тэсвэрт чадалтай тул онцгой сайн сонголт юм.

Системүүд энерги-ийн үр ашигийг хэрхэн хангах вэ?

IE4 ба IE5 ангиллын өндөр үр ашигтай моторуудыг хувьсах давтамжийн хөдөлгүүртэй хослуулснаар усны урсгалыг тохируулан цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээг бууруулна.

Номхон усны системд нийт динамик тагт (TDH) ямар ач холбогдолтой вэ?

TDH нь өндрийг болон ус зууралдах үеийн алдагдлыг нэгтгэдэг. Нарийвчлалтай тооцоолол нь энергийн алдагдлыг бууруулж, системийн гэмтлийг урьдчилан сэргийлнэ.

Яагаад хот ба сумын захиргаанууд зарим нөхцөлд хайчлах насосыг илүүд үздэг вэ?

Хайчлах насосууд урт утсан хог хаягдлыг зохицуулах чадвартай бөгөөд их хэмжээний бохирдлыг зөөх гол бохир усны шугамуудад илүүд үздэг.