Исчерпывающее руководство: Строительство очистных сооружений - основные этапы и оборудование

Благодаря развитию технологической инфраструктуры, очистные сооружения (ОС) позволяют сегодня снизить угрозу безопасности человека и загрязнения окружающей среды. Городские сточные воды, промышленные и бытовые стоки проходят обработку и очистку перед сбросом в водоемы. Растет потребность в очистных сооружениях во всех регионах мира. Строительство новых объектов надежных водоочистных сооружений включает в себя этапы проекта: планирование, которое подразделяется на дисциплины проектирования, строительства, выбора оборудования, надзора, регулирования, междисциплинарного соответствия, соблюдения законодательства и получения разрешений. В данной статье описаны конкретные процедурные шаги, связанные со строительством очистных сооружений.

Основы планирования и проектирования для строительства водоочистных сооружений

Каждый успешный проект начинается с грамотного планирования и проектирования. Это особенно актуально для проектов строительства водоочистных сооружений; планирование служит прочным фундаментом для последующих шагов.

1. Технико-экономическое обоснование и выбор места: Необходимо проверить требования к проекту, его объем, тип земли, площадь обслуживания, качество воды и количество поступающих сточных вод, а также прогнозы на будущее. Форма участка, геология, удобство транспортировки и энергоснабжения, удаленность от жилья и близость к населенным пунктам также требуют рассмотрения.
2. Проектирование технологических процессов: Это самая важная часть проектирования WWTP, поскольку она определяет все последующие строительные работы. В зависимости от качества поступающей воды, требуемого качества очищенного стока и имеющихся средств необходимо выбрать конкретную комбинацию методов. В качестве примера можно привести первичную физическую очистку, вторичную биологическую очистку, которая может представлять собой процесс активированного ила, SBR или MBR, и третичную усовершенствованную очистку воды, включающую фильтрацию, дезинфекцию, удаление фосфора и азота. Выбранные процессы будут напрямую определять тип, размер, оборудование и расположение трубопроводов в сооружениях.
3. Общий дизайн макета и структуры: На основе технологического процесса разработайте общую схему установки. Установите последовательность расположения каждого блока очистки (сита, камеры для песка, первичные осветлители, биологические резервуары, окончательные осветлители, воздуходувные камеры). Примите во внимание плавность потока, перепады высот, уменьшение длины труб и возможность расширения. Кроме того, выполните структурный проект каждого здания.
4. Выбор оборудования и проектирование трубопроводов: Перечислите все критически важное оборудование на основе технологического процесса и структурного проекта. Кроме того, представьте комплексный проект механических трубопроводов, контрольно-измерительных приборов, электрических систем и систем управления. При выборе оборудования учитывайте минимальную эффективность, энергопотребление, надежность, лучшие практики для простоты обслуживания и общую стоимость.

Проектирование сродни созданию "чертежа" здания. От точности проработки деталей зависит его точность, а также качество строительства, что в свою очередь влияет на общий успех проекта.

Ключевые технологии и процессы очистки сточных вод

Основу водоочистных сооружений составляет процесс очистки. Это "двигатель", который очищает воду. Основные технологии и процессы очистки включают:

• Физическое лечение: Удаляет крупные плавающие предметы и твердые частицы с помощью сит, песочниц и первичных осветлителей.
• Биологическая обработка: Как следует из названия, в этом методе используются микроскопические организмы для разложения органических отходов, которые служат для них питательными веществами. Его часто называют вторичной очисткой. Примерами биологической очистки являются:
  • Процесс активного ила: Старый биологический метод, который преимущественно используется сегодня, заключается в закачивании воздуха в резервуар с микроорганизмами и органическими отходами.
  • SBR (Sequencing Batch Reactor): Более предпочтительный метод, так как он проводит последовательный цикл реакции, отстаивания и слива, занимающий меньше места по сравнению с традиционными методами.
  • MBR (мембранный биореактор): Устанавливает связь между биологическими процессами и мембранными ультрафильтрами для отделения чистой воды от смеси. Несмотря на экономию места, эксплуатационные расходы относительно выше, чем у подвесных систем.
• Химическая обработка: Использует конкретную целенаправленную реакцию для удаления конкретного загрязняющего вещества, например, фосфор удаляется путем химического отстаивания и химического окисления. Для этого требуется дозирующее оборудование и реакционные резервуары для химикатов.
• Продвинутое лечение: Для повышения качества воды используется фильтрация (песчаные и мембранные фильтры), а также дезинфекция (ультрафиолет, озон, хлор). Для расширенной очистки требуются специализированные фильтры и дезинфицирующие устройства.
• Обработка осадка:Речь идет о сгущении, сбраживании и обезвоживании образующегося осадка. Этот процесс уменьшает и стабилизирует материал, в нем участвуют сгустители, метантенки, помещения и оборудование для обезвоживания.

Выбор процесса очистки поступающих сточных вод зависит от характера поступающего осадка, а также от желаемого качества конечного стока. Различные варианты процессов существенно меняют не только объем конструктивных работ и арматуры, но и расположение труб и систем управления гидравликой системы. Поэтому они напрямую влияют на стоимость строительства.

Важнейшее оборудование для эффективной работы водоочистных сооружений

Для нормальной работы очистных сооружений необходимы различные ключевые устройства. Они подобны органам, обеспечивающим работу организма. Правильный выбор и установка оборудования напрямую влияют на эффективность очистки и стабильность системы. Покупка высококачественного оборудования, которое хорошо работает в сложных условиях, важна для долгосрочной и эффективной работы очистных сооружений.

Тип оборудования	Основная функция	Строительный фокус
Оборудование для насосных станций на входе	Поднимает поступающую воду для обеспечения необходимого напора	Выбор подходящего типа для качества/количества воды, удобное размещение для обслуживания
Экраны и пескоудаление	Удаляет из воды крупные плавающие предметы и гравий	Устойчивость к коррозии, расположение для легкой очистки
Аэрационное оборудование (воздуходувки, диффузоры)	Обеспечивает кислород для биологической очистки, смешивает жидкость	Энергопотребление, контроль шума, расположение, система трубопроводов
Смесители	Обеспечивает равномерное перемешивание, предотвращает оседание	Коррозионная стойкость, расположение, согласование мощности
Скребки для осветлителей	Сбор и удаление осадка из отстойников	Плавный ход, защита от коррозии, правильная установка
Оборудование для обезвоживания осадка (центрифуги, фильтр-прессы)	Удаляет воду из осадка, уменьшает его объем	Вместимость, необходимое пространство, подсоединенные трубопроводы и питание
Дозирующее оборудование	Добавляет химические вещества (например, коагулянты, дезинфицирующие средства)	Точность дозирования, защита от коррозии, безопасность
Фильтровальное оборудование	Дополнительно удаляет взвешенные частицы, улучшает прозрачность воды	Точность фильтра, система обратной промывки, необходимое пространство
Оборудование для дезинфекции	Убивает вредные микроорганизмы в воде	Безопасность, эффективность, расположение, обслуживание

При выборе оборудования необходимо учитывать мощность очистки и энергопотребление, уровень автоматизации, техническое обслуживание и ремонт, а также надежность для конкретной водоочистной станции. Работа с надежными поставщиками оборудования для очистных сооружений, которые предоставляют высококачественные приборы, предназначенные для работы в жестких условиях, имеет важное значение для оптимизации долгосрочной работы станции.

Обеспечение надежного управления потоком: высококачественные клапаны для водоочистных сооружений

На очистных сооружениях (ОСВ) сложная сеть трубопроводов управляется клапанами, которые выполняют функцию "регулировщиков движения". Они управляют направлением, потоком и давлением жидкостей, включая сточные воды, осадок, газ и химические вещества. Существует множество этапов, таких как управление притоком воды, сброс осадка, контроль дозировки химикатов и переключение оборудования, которые требуют точной работы клапанов. Подобные функции являются критически важными для данного оборудования.

Коррозионные жидкости, абразивные твердые частицы, а также высокая влажность делают внешнюю среду суровой. Необходимость в высококачественных, специально разработанных клапанах имеет решающее значение для обеспечения стабильной работы, предотвращения утечек в системе и окружающей среде, минимизации затрат на техническое обслуживание и защиты. Наличие прочных клапанов в данном случае равносильно "скелету" конструкции проекта, повышающему его долгосрочную надежность.

Ужасные условия работы WWTP могут привести к серьезной глобальной проблеме. Поиск профессиональных поставщиков клапанов является чрезвычайно актуальным. Компания VINCER, имеющая более чем десятилетний опыт работы в этой специфической области, специализируется на технологиях автоматизированной арматуры. Их индивидуальные решения и четкие ценностные предложения для проектов WWTP выделяются на фоне других:

1. Богатый отраслевой опыт и индивидуальные решения: VINCER глубоко понимает проблемы и потребности WWTP и смежных отраслей (таких как опреснение морской воды, химическая, нефтегазовая). У них есть опыт работы с известными клиентами (такими как Veolia). Они могут проверить конкретные потребности проекта на основе восьми параметров: анализ среды, метод управления, анализ температуры, требования к материалам, анализ давления среды, время открытия/закрытия среды, определение стандарта соединения, место установки и пространство. Это позволяет им обеспечить очень подходящий и оптимизированный выбор клапанов и индивидуальные решения. Это позволяет гарантировать, что характеристики клапана будут соответствовать сложным технологическим требованиям, и снижает риск возникновения проблем при выборе неправильного клапана.
2. Высокое качество продукции и гарантия надежности: Клапаны должны служить долго в жестких условиях работы WWTP. В продукции VINCER используется хорошее сырье (например, высококачественные импортные уплотнения). Они проходят строгую проверку качества на заводе и повторную проверку в VINCER. Они предоставляют отчеты о материалах (MTC) и сертификаты качества. Они также имеют такие важные сертификаты, как CE, RoHS, SIL (уровень целостности безопасности) и FDA (пищевой класс). Особенно при производстве автоматических клапанов они уделяют особое внимание производительности и надежности. Это обеспечивает стабильную и надежную работу их продукции в системах автоматизации WWTP. Это снижает количество утечек и необходимость частого ремонта.
3. Отличная экономическая эффективность: Стоимость строительства WWTP является основным вопросом для владельцев. VINCER предлагает конкурентоспособные цены, обеспечивая при этом производительность и надежность, соответствующие международным стандартам или превосходящие их. Они могут эффективно снизить затраты на приобретение клапанов. Это помогает проектам оптимизировать общие инвестиции при сохранении высокого качества. Это означает, что вы можете "сэкономить расходы на проект, "делать больше с меньшими затратами".
4. Приобретение по принципу "одного окна" и эффективное обслуживание: VINCER предлагает множество типов автоматических клапанов и сопутствующих товаров (электрические, пневматические, регулирующие клапаны, шаровые, поворотные, электромагнитные клапаны). Они также предлагают услуги по индивидуальному заказу. Это помогает клиентам покупать все в одном месте. Это упрощает цепочку поставок и экономит расходы. Кроме того, быстрые котировки цен (в течение 24/48 часов) и относительно быстрые сроки поставки (стандартные изделия - 7-10 дней, заказные изделия - около 30 дней в самом быстром случае) помогают поддерживать проект в графике.
5. Профессиональная техническая поддержка и послепродажное обслуживание: Профессиональная команда инженеров VINCER помогает с самого начала. Они предоставляют точные идеи по выбору и технические чертежи (2D/3D). Если впоследствии возникают проблемы, они могут провести профессиональный анализ, предложить решения и оказать техническую помощь дистанционно (возможно, даже на месте). Это позволяет обеспечить надежную поддержку клапанов на протяжении всего срока службы.

Таким образом, при проектировании и строительстве водоочистных сооружений необходимо выбирать таких поставщиков, как VINCER, которые предлагают профессиональные знания, опыт и качественные автоматические клапаны с отличной ценовой поддержкой. Такие поставщики гарантируют успех проекта и надежную работу в будущем.

Навигация по расходам на строительство очистных сооружений

Строительство очистных сооружений (ОС) влечет за собой большие расходы. Точность оценки стоимости и эффективное управление затратами необходимы для успешной реализации проекта. Это включает в себя учет будущих эксплуатационных расходов.

Основные компоненты строительства включают: Предстроительные работы (технико-экономическое обоснование, проектирование, обследование участка и землеотвод), строительные работы (строительство сооружений и зданий, прокладка дорог и трубопроводов), затраты на приобретение и установку оборудования (очистное оборудование, насосы, воздуходувки, клапаны, электрооборудование, контрольные приборы), монтаж трубопроводов, электрических и контрольных систем, управление и надзор за проектом (включая неоплачиваемые непредвиденные расходы), а также неоплачиваемые изменения и непредвиденные расходы, связанные с дополнительными работами.

На точность сметы влияют многочисленные факторы (мощность очистных сооружений, степень сложности процесса, выбранное оборудование, текущие рыночные цены на материалы и рабочую силу, участок, законодательные ограничения, график). Хорошо контролируемые затраты на проект достигаются путем внесения улучшений на этапе планирования. Экономия средств достигается за счет снижения договорных (контрактных) цен на поставляемые материалы и строительные услуги. Эффективное управление позволяет избежать "переделок" в строительстве и исключить излишние работы (и материалы) и отходы. Надежные поставщики ключевого оборудования с выгодными ценами и солидной репутацией напрямую влияют на бюджет проекта.

Лучшие практики управления строительством водоочистных сооружений

Правильное управление строительными работами - это как "дирижер", который обеспечивает своевременное, качественное и безопасное завершение проекта WWTP. Ключевой частью этого является подход проектной команды.

• Четкая организация проекта и коммуникация: Установите четкие способы общения и совместной работы для владельца, дизайнеров, строителей и надзирателей. Совместный подход всех сторон жизненно важен.
• Детальный план строительства и контроль графика: Составьте план работы, которому можно следовать. Часто проверяйте и корректируйте его. Найдите и устраните проблемы, которые замедляют работу.
• Строгое управление и контроль качества: Создайте хорошую систему управления качеством. Строго проверяйте материалы, строительные работы и готовые детали. Убедитесь, что качество работ соответствует проектным требованиям и стандартам.
• Эффективное управление безопасностью: Строительные площадки сопряжены с риском (работа на высоте, земляные работы, подъем тяжестей, химикаты). Правила безопасности должны быть четкими. Проводите необходимые тренинги по технике безопасности и выдавайте снаряжение. Убедитесь, что люди в безопасности.
• Эффективное управление поставщиками и субподрядчиками: Подбирайте опытных и квалифицированных субподрядчиков и поставщиков. Эффективно управлять контрактами. Обеспечьте своевременное предоставление продукции и услуг в соответствии с графиком. Для специалистов по насосам, аэрационному оборудованию и арматуре водоочистных станций выбирайте промышленных партнеров по основным компонентам. Выбирайте тех, кто известен высоким качеством обслуживания и надежностью. Например, выбирайте поставщиков, специализирующихся на автоматизированных системах управления жидкостями. Это поможет избежать потенциальных рисков при выборе и установке оборудования, а также поддерживать надежность основных систем.
• Управление изменениями: В ходе проекта могут потребоваться изменения или корректировка дизайна. Вам нужен четкий процесс управления изменениями. Проверьте, как изменения повлияют на проект, и быстро примите решение.

Будущие тенденции и инновации в строительстве водоочистных сооружений

Строительство водоочистных сооружений имеет тенденцию быть более разумным и экологичным.

• Автоматизация и интеллектуальные технологии: Используются сложные системы управления, передовые датчики, а также современные технологии передачи данных. Это позволяет проводить удаленную диагностику и оптимизировать процессы, а также повышает оперативность поиска проблем, требующих решения. Повышается эффективность работы и снижаются трудозатраты.
• Модульность и сборка: Используйте более модульное оборудование и детали, изготовленные на заводе. Это ускоряет и облегчает работу на стройплощадке.
• Восстановление ресурсов и энергетическая самодостаточность: Проектируйте установки, которые извлекают из сточных вод воду, энергию (биогаз для производства электроэнергии) и другие ценные питательные вещества. Это позволяет сократить расходы на снабжение и оптимизировать капитальные вложения, повторно используя ресурсы для снижения энергозатрат на работу станции.
• Цифровой двойник и технология BIM: Внедрите BIM (информационное моделирование зданий) для управления проектированием и строительством. Впоследствии создайте цифровую копию водоочистной станции. Это поможет управлять проектом на протяжении всего жизненного цикла.

Эти новые идеи не только улучшают работу водоочистных сооружений, но и требуют новых навыков от проектировщиков и строителей для будущего строительства.

Обеспечение соответствия и устойчивости на водоочистных сооружениях

Соблюдение законов - основа строительства очистных сооружений. Существуют законы, касающиеся сброса, строительства и безопасности воды, которые должны соблюдаться на всех трех уровнях власти: национальном, местном и региональном. Многие из этих законов находятся в ведении Агентства по охране окружающей среды. Перед началом работ необходимо получить все соответствующие разрешения и согласования. Это означает, что во избежание проблем необходимо обеспечить полное соответствие на этапах проектирования и строительства после тщательных проверок на ранних стадиях проекта. Соблюдение этих требований помогает сохранить здоровье людей и общественное здоровье.

В бизнесе устойчивость определяется как баланс между потребностями настоящего и будущими последствиями для окружающей среды, общества и экономики. Это включает в себя такие строительные работы, как ответственное строительство и уменьшение ущерба на этапе строительства. Сюда также входит проектирование процессов очистки с низким энергопотреблением. Кроме того, это включает планирование эксплуатации и технического обслуживания с учетом долгосрочного спроса, сроков технического обслуживания и будущих требований к модернизации. Очистные сооружения, поддерживающие устойчивое развитие, не только обеспечивают исключительную эффективность очистки воды, но и демонстрируют мудрое корпоративное или муниципальное управление, что улучшает имидж бренда.

Заключение

Проектирование и строительство очистных сооружений - это совокупность нескольких различных процессов, начиная от создания базовой основы и чертежа проекта и заканчивая работой со строительным оборудованием и умозрительными футуристическими тенденциями в строительной отрасли. Каждый этап необходим. Эффективное функционирование сложной машины, длительное точное выполнение синергетического взаимодействия и бесперебойная работа различных компонентов - залог долговременного успеха проекта WWTP. Оптимальное функционирование этих "почек жизни", поддерживающих динамическое равновесие на Земле, достигается за счет хорошо подобранных проектных групп, надежных поставщиков ключевого оборудования, преданных своему делу руководителей проекта и строгого следования тщательно проработанным чертежам. Бесперебойная работа обеспечивает эффективность в долгосрочной перспективе, способствуя повышению общественной и экосистемной ценности и выгоды.