МОДЕРНИЗАЦИЯ ОСВЕТЛИТЕЛЕЙ И ОТСТОЙНИКОВ
Краткая история модернизации оборудования для осветления
1. Текущая позиция традиционных методов осветления на рынке
В настоящем обзоре будет использована международная терминология, согласно которой под термин «осветлители» попадает достаточно широкий спектр оборудования.
Итак, что входит в понятие «оборудование для осветления»:
- отстойники
- осветлители (контактные, со слоем взвешенного осадка)
- флотаторы
В настоящее время наблюдается уверенный рост продаж осветлительного оборудования. Набирает так же популярность такое направление, как реконструкция отстойников и осветлителей. Следует заметить, что ему предшествовал определённый спад, предположительно связанный с активной рекламой и прочими способами популяризации мембранных технологий, которые, согласно некоторым прогнозам, должны были стать полноценной и усовершенствованной заменой традиционным осветлителям. Во многих статьях, имеющих, как правило, рекламный характер, замена осветлителей на установки микро и ультрафильтрации приравнивалась к оптимизации станций водоподготовки, а сами осветлители назывались устаревшим и неэкономичным оборудованием.
Однако практика показала, что такая замена несёт в себе ряд существенных недостатков, основным из которых является значительное увеличение расходов воды на собственные нужды. Теоретические расчёты и даже пилотные испытания не всегда давали полностью объективную картину экономической составляющей использования микро и ультрафильтрации в качестве замены осветлителям, а потому на сбор объективных данных ушло достаточно большое количество времени. После чего востребованность традиционного оборудования для осветления начала вновь медленно, но уверенно расти. Согласно данным агентств Grand Research и Store Research and Markets с 2016-го по 2022-й год продажи оборудования должны вырасти на 6,6%.
Отдельного рассмотрения заслуживают варианты совмещения технологий традиционного осветления и ультрафильтрации, при которой мембранная фильтрация заменяет не первую ступень (осветлители), а вторую, которой, как правило, являются скорые фильтры. При данной конфигурации ультрафильтрация раскрывает весь свой потенциал, и может позволить сократить не только эксплуатационные, но и капитальные затраты, особенно на установках, использующих технологию обратного осмоса.
Разумеется, научный и технический прогресс не мог обойти стороной и производителей традиционного оборудования, в результате чего, современные осветлители имеют ряд существенных отличий от своих предшественников. Далеко не всегда для увеличения производительности и эффективности работы оборудования требуются принципиальные конструктивные изменения. Как показала история модернизации осветлителей, в большинстве случаев для существенного улучшения их работы достаточно лишь дополнения базовой конструкции определённым набором элементов.
2. История модернизации оборудования на примерах наиболее популярных моделей
2.1 При подробном рассмотрении можно обнаружить, что все направления оптимизации оборудования для осветления воды прошли похожий путь модернизации. Одним из основных этапов которой является оборудование сооружения тонкослойными модулями (ламелями, сепараторами).
Рассмотрим историю появления тонкослойных модулей на примере популярных моделей.
Зарубежные осветлители со взвешенным слоем:
- Пульсатор (Дегремон, Франция)
- СуперПульсатор
Флотаторы:
- Базовая модель:
- Современная модель (DAF):
Осветлители ЦНИИ, ВТИ:
- Базовая модель:
- Модернизированный осветлитель ВТИ:
Популярность данного этапа модернизации обусловлена не только значительным увеличением площади поверхности отстаивания, для чего тонкослойные модули и изобретал Алан Хейзер, но также и отсутствием необходимости вносить какие-либо конструктивные изменения в существующее или строящееся сооружение.
Из исследованных нами тонкослойных модулей из твёрдого пластика наиболее удачно себя зарекомендовали модули Equip Lamella из облегчённого CPVC со сверх низким коэффициентом шероховатости (0,009-0,011), разработанные и производимые входящей в состав CIFRA Group французской компании Equip Water, а также ламели российского производства линейки ЛТ. Разработка модулей производится с помощью компьютерного моделирования.
Облегчённый CPVC является одним из наиболее экономичных решений для промышленного применения среди термопластиковых материалов и металлов. Химическая устойчивость материала позволяет работать как с агрессивными средами, так и с горячей и холодной водой для энергетических и хозяйственно-бытовых нужд.
CPVC как материал обладает «врожденными» противопожарными свойствами, его относят к «самозатухающим», он не плавится и не образует горящих капель, обладает самой высокой среди термопластов температурой воспламенения – 482°С. По сравнению с большинством термопластов, CPVC имеет высокую механическую прочность в широком диапазоне температуры и рН, устойчив к УФ излучению. Используемые компоненты подходят для передачи питьевой воды, напитков и пищевой продукции. Срок службы более 30 лет.
Не только консультанты проекта Осветлитель.РФ убедились в качестве тонкослойных модулей от Equip Lamella, но и сотрудники Equip Water оценили уровень технической подготовки консультантов проекта и выдали официальное разрешение на обработку запросов на их продукцию на территории РФ. В связи с этим, Вы можете отправить нам заявку на оборудование Вашего отстойника или осветлителя модулями Equip Lamella.
Большинство известных моделей тонкослойных модулей из твёрдого пластика имеют одну отличительную черту:
Анализ работы модулей показал, что в случае, если центральный желобок профиля в разрезе имеет угол 150о и менее, то скапливающийся в нём осадок неизменно приводит к неравномерности динамической высоты полки. Как минимум, это препятствует образованию квази-ламинарного потока внутри тонкослойного модуля и, как следствие, замедляет процесс осаждения. А если вспомнить, что именно высота полки является одним из основных параметров для расчёта необходимой длины тонкослойного модуля (см. пособие к СНиП 2.04.02-84), то можно прийти к неутешительному выводу: сокращающаяся в процессе работы динамическая высота полки в месте расположения желобка вынуждает увеличивать длину ламели, что неизбежно приводит в дальнейшему сокращению динамической высоты полки.
Наличие желобка в тонкослойных модулях в своих работах критиковали такие авторитетные специалисты в области тонкослойного отстаивания, как профессор Фрог Б.Н. и член РАЕ, изобретатель Петрашкевич В.В. Эксперименты показали, что описанный выше недостаток достаточно легко устранить, с помощью тонкослойной ламели линейки ЛТ, в профиле которой отсутствуют углы 150о и менее.
Мы не только предлагаем наиболее современный профиль, но также готовы взять на себя необходимые расчёты по выбору его длины и подготовить чертежи предлагаемых решений с привязками к сооружению (по сути – готовая часть ТХ для проектировщиков).
2.2 Ещё одним эффективным этапом модернизации является устройство рециркуляции шлама. Рециркуляция шлама ускоряет процесс его образования, что имеет особенное значение при обработке воды без предварительного подогрева, а также для осветления маломутных и высокоцветных вод. Устройства для рециркуляции шлама мы так же можем встретить как в популярных моделях иностранных производителей…
(Densadeg) Отстойник с рециркуляцией шлама.
… Так и в отечественных разработках от НИИ ВОДГЕО и СПбНИИ АКХ.
2.3 Не менее важным, чем предыдущие этапы модернизации является и ещё один: изменение системы сбора осветлённой воды. Дело в том, что неэффективная конструкция системы сбора осветлённой воды приводит не только к образованию застойных зон, но и нарушает равномерность подъёма осветляемой воды.
С помощью применения тестовых красителей можно без труда убедиться в том, что вода со скоростью, значительно превышающей среднюю, стремится по направлению к стандартному для осветлителей сборному жёлобу.
Показанный на фотографии жёлоб находится примерно посередине между внутренним и внешним радиусом, а зачастую он прилегает к внутреннему краю, что ещё больше усугубляет ситуацию. Многолетний практический опыт доказал, что при неэффективной системе сбора осветлённой воды достичь требуемой производительности без ущерба качеству осветлённой воды не помогают даже оба описанных выше этапа модернизации.
Мы разрабатываем рассредоточенные системы сбора с максимальным коэффициентом объёмного использования для каждого отдельно взятого случая.
3. Заключение.
Итак, мы рассмотрели три основных этапа модернизации отстойников и осветлителей. Помимо них, к современной модернизации можно отнести и автоматизацию процесса работы оборудования. А также в заключение хочется напомнить и о необходимости оптимального подбора реагентов, без которого не обходятся ни одни мероприятия по оптимизации работы данных сооружений. Даже если до модернизации выбор типа и количества реагентов был осуществлён верно, то после модернизации процедуру следует повторить, так как в результате внесённых изменений стоит ожидать существенного сокращения расхода реагентов. Данные экономически выгодные изменения неоднократно наблюдались и наблюдаются на модернизированных нами объектах. Первые рекомендации по реконструкции/модернизации осветлителей были опубликованы в СССР ещё в 1976 году в журнале "Энергетик". Тогда исследователям не удалось полностью выйти на рабочие параметры, однако эффект уже был заметен. К сожалению, некоторые компании на российском рынке до сих пор работают по шаблонам 1976-го года, не обращая даже внимания на то, что те рекомендации были разработаны только для линейки ЦНИИ. К счастью, на сегодняшний день доступны и современные и даже уникальные комплексные решения с гарантированным эффектом, позволяющие успешно отчитаться о проведении такого актуального мероприятия, как Энергоаудит в водоподготовке. Кроме современных решений по модернизации осветлителей, стоит также рассмотреть и варианты автоматизации их работы. С ними можно ознакомиться в разделе "Проектировщику".
Приглашаем производителей осветлителей и отстойников, а также элементов либо технологий их модернизации присылать свои материалы для рассмотрения на предмет их размещения на нашем сайте. Сайт запущен в 2018-м году и уже за первый год существования принёс несколько заказов упомянутым в статье компаниям. Ждём Ваши предложения по адресу: administrator@osvetliteli.ru .
