Design av avløpsvannrensingsanlegg: Fra prosessvalg til teknisk utforming, bygging og integrering av utstyr

Utforming av avløpsvannrensingsanlegg er én av de viktigste fasene i utviklingen av ethvert kommunalt, bolig-, kommersielt eller industriel avløpsvannprosjekt. Et avløpsvannrensingsanlegg kan være utstyrt med utstyr av høy kvalitet og moderne renseteknologier, men for å oppnå den forventede renseytelsen må den opprinnelige utformingen bygge på nøyaktige strømdata, passende prosessvalg og fullstendige hydrauliske beregninger, med alle komponenter riktig koordinert.

For prosjekteiere, utviklere, entreprenører og offentlige myndigheter kan mangler i designet føre til betydelige problemer. Dette kan inkludere unødvendig høye byggekostnader, høyt energiforbruk, ustabil drift, renset vann som ikke oppfyller kravene, komplisert vedlikehold, gjentatte endringer og forsinkelser under igangsattingsfasen. Derfor må en vellykket avløpsrenseanlegg utformes som et integrert ingeniørsystem. I tillegg er omfattende prosjekterfaring en viktig faktor ved vurdering av kompetanse innen avløpsrenseingeniørfag.

Designet bør også sikre at avløpsrenseanlegget forblir praktisk i drift, gir tilstrekkelig fleksibilitet for fremtidig utvidelse og fungerer pålitelig gjennom hele den forventede levetiden.

Dette prosjektet for avløpsvannrensning ble utviklet for en kunde i Saudi-Arabia. Vårt arbeidsområde omfattet design av anlegg for avløpsvannrensning, teknisk oppsett på stedet, byggetegninger og støtte til anlegget. Prosjektomfanget dekker kommunale og industrielle anlegg for avløpsvannrensning, pumpestasjoner og annen vannrelatert infrastruktur.

Hvorfor er design av avløpsvannrensninganlegg avgjørende for prosjektlykket?

De synlige komponentene i et avløpsvannrensninganlegg inkluderer tanker, rørledninger, pumper, renseeutstyr og utstyrsrom. De viktigste beslutningene tas imidlertid før byggingen begynner.

Rammeverket i designfasen inkluderer:

• Avfallsvannbehandlingsprosess
• Krevede rensekapasitet og hydraulisk belastning
• Tilgjengelig areal
• Antall, størrelse og konfigurasjon av renseenheter
• Strømfordeling
• Dimensjonering av pumper, blåsere og mekanisk utstyr
• Elektrisk belastning og strømbehov
• Krav til automatisering og styring
• Slamprodusjon og krav til slambehandling
• Maksimalt vannstrøm og kapasitet for belastningshåndtering
• Kvalitet på endelig avløpsvann
• Reservert plass for fremtidig kapasitetsutvidelse

For store avløpsvannrensingsprosjekter er disse faktorene spesielt viktige. En uegnet avløpsvannrensingsprosess kan øke byggekostnadene og samtidig gjøre daglig drift og vedlikehold mer komplisert.

Utstyrvalg – inkludert pumper, blåsere, blandere, doseringssystemer og annet mekanisk utstyr – må foretas på riktig måte og dimensjoneres i henhold til faktisk vannstrøm, driftsforhold og prosesskrav. Samtidig må siviltekniske arbeider og avløpsvannrensingsutstyr koordineres ordentlig under designfasen.

Behandlingstanker, utstyrsfundamenter, rørledninger, elektriske systemer, inngangs- og utgangsområder samt vedlikeholdsrom må fungere sammen innenfor den totale oppsettet av renseanlegget for avløpsvann. Dårlig samordning mellom siviltekniske arbeider og mekaniske og elektriske systemer kan føre til kostbare endringer etter at byggingen har startet.

Derfor bør profesjonell ingeniørtjeneste for renseanlegg for avløpsvann behandle anlegget som et integrert system, snarere enn som en samling av separate tegninger eller utstyrspakker. Fra prosessdesign og hydrauliske beregninger til siviltekniske arbeider, utstyrsintegrering, elektrisk styring, installasjon og igangsetting skal hver fase utvikles med tanke på de faktiske driftskravene til renseanlegget for avløpsvann.

Forstå prosjektet før du velger behandlingsteknologien

En vellykket design av et avløpsvannrenseanlegg bør begynne med en klar forståelse av prosjektet, snarere enn å bare velge en bestemt avløpsvannrensningsteknologi, som for eksempel aktiv slam-prosessen, MBBR, SBR eller MBR.

Den passende avløpsvannrensningsteknologien avhenger av de faktiske forholdene og kravene i hvert enkelt prosjekt. For eksempel kan MBR vurderes når det er begrenset tilgjengelig areal og høy kvalitet på renset vann kreves. I motsetning til dette kan den konvensjonelle aktiv slam-prosessen være mer egnet når tilstrekkelig areal er tilgjengelig og en kjent driftsmetode foretrekkes. Hvis eksisterende biologiske tankar kan gjenbrukes, kan også MBBR vurderes som et alternativ for å øke rensekapasiteten.

Den rette teknologien er den som oppfyller prosjektets faktiske krav og begrensninger, ikke bare den teknologien som for tiden får mest oppmerksomhet på markedet.

Fastsett designstrømmen

Ingeniørteamet vil fastslå gjeldende og fremtidig gjennomsnittlig daglig vannstrøm, maksimal daglig vannstrøm, maksimal timelig vannstrøm, minimumsvannstrøm, intern resirkulasjonsstrøm, returaktivert slam (RAS)-strøm og, der det er relevant, vannstrøm knyttet til overvann.

Å utforme et avløpsrenseanlegg utelukkende på grunnlag av gjennomsnittlig daglig vannstrøm kan føre til utilstrekkelig hydraulisk kapasitet under maksimale driftsforhold. Siktanlegg, samlekanaler, pumpestasjoner, avsettningsbassenger, desinfeksjonsanlegg og andre avløpsrenseanlegg må muligens håndtere betydelig høyere momentane vannstrømmer, mens den biologiske renseprosessen må forbli stabil under perioder med lav vannstrøm.

Under utformingsfasen for avløpsrenseanlegget bør alle antakelser om vannstrøm og beregningsmetoder tydelig vurderes og dokumenteres. Dette gir eiere, entreprenører og fagmyndigheter innsikt i hvordan kapasiteten for det valgte avløpsrenseanlegget ble fastsatt.

Definere ønsket utløpskvalitet

Kvaliteten på utløpsvannet som kreves bestemmer hele prosessen for avløpsvannrensing. En renseanlegg som slipper ut i et kloakknett har andre krav til vannkvalitet enn en anlegg som slipper ut direkte i et naturlig vannområde.

Renseanlegg som er utformet for gjenbruk av vann til bevinging krever vanligvis tertiær filtrering og desinfisering, mens applikasjoner med høyere krav til vannets gjenbruk kan kreve membranbehandling eller avanserte behandlingsprosesser.

Utformingskriteriene bør fastsette grenser for alle relevante parametre, inkludert:

Utløpsstandarder skal betraktas som minimumskrav i kontrakter, ikke som vanlige driftsmål.

Valg av avløpsvannsbehandlingsprosess

Å velge den riktige avløpsvannsbehandlingsprosessen er en avgjørende beslutning i hele designprosessen. Å forstå ulike avløpsvannsbehandlingsteknologier kan hjelpe interessenter til å delta bedre i prosessen med å velge prosess. Nedenfor følger en introduksjon til en vanlig behandlingsprosess:

Konvensjonell aktiv slamsystem

Det konvensjonelle aktive slamsystemet er en velkjent og allment anerkjent teknologi. Når det er riktig dimensjonert og driftet, kan det levere stabil og pålitelig biologisk rensekapasitet. Prosessen krever en luftingsbasseng, en sekundær avsettningsbasseng, et system for tilbakeføring av aktiv slamsuspensjon (RAS) og en enhet for behandling av avfallsaktiv slamsuspensjon (WAS). Den er egnet for kommunalt avløpsvann, men krever vanligvis et relativt stort areal.

Sequencing Batch Reactor (SBR)
SBR-systemet integrerer flere biologiske og avsettningssteg i én og samme reaktor ved hjelp av tidsstyrende driftssykluser. Det gir en kompakt plassering og prosessfleksibilitet. Pålitelig automatisering, riktig dimensjonerte sykluser og tilstrekkelig operativ lagringskapasitet er imidlertid nødvendig for å håndtere kontinuerlig tilstrømning.

Moving Bed Biofilm Reaktor (MBBR)

MBBR-prosessen bruker bærematerialer inne i bioreaktoren for å gi et beskyttet overflateareal for biofilmfestning og -vekst. Den kan brukes både for nye avløpsvannrensingsanlegg og for oppgradering eller ombygging av eksisterende renseanlegg.

Membranbioreaktor (MBR)

MBR-prosessen kombinerer biologisk behandling med membranfiltrering. Denne teknologien kan produsere avløpsvann av høy kvalitet uten å kreve det store areal som vanligvis er nødvendig for sekundæravskilling i konvensjonelle behandlingsprosesser. Membransystemer krever imidlertid effektiv forbehandling for å minimere tilstopping, regelmessig rengjøring av membraner, grundig vurdering av energiforbruk og drift av fagutdannet personell.

Anaerob behandling

Anaerob behandlingsprosessen er egnet for relativt konsentrert industiavfallvann og kan også produsere biogass. Om denne prosessen kan brukes, avhenger av avfallvannets biologiske nedbrytbarhet, vannets temperatur, konsentrasjonen av organisk materiale, tilstedeværelsen av giftige stoffer og driftsforholdene. En spesifikk biologisk behandlingsprosess bør ikke velges direkte før designlaget har gjennomført en systematisk sammenligning av de tilgjengelige behandlingsalternativene.

Forbehandling: Den kritiske første trinnet

Å beskytte forbehandlingsenheter oppstrøms er avgjørende for å sikre stabil drift av det biologiske behandlingssystemet. Forbehandlingsstadiet inkluderer vanligvis grov sigting, fin sigting, stein- og sandavskilling, oljeavskilling, strømningsovervåking, inntakshevelag og anlegg for luktkontroll.

Skjermåpningens størrelse bør tilsvare kravene fra nedstrømsutstyr og behandlingsprosesser. MBR-systemer eller prosesser som bruker bæremedium krever vanligvis fin screening. Grovstoffavskillelsessystemer kan beskytte pumper, rørledninger og biologiske behandlingstanker mot slitasje og grovstoffopphoping.

Avhengig av avløpsvannets egenskaper kan forbehandling også omfatte sedimentering, løst luftflotasjon (DAF) eller kjemisk behandling. Under designprosessen vurderer vi grundig hvordan fast avfall fra hver behandlingsstasjon skal samles inn, transporteres, vaskes, komprimeres og disponeres.

Vis mer av våre avløpsvannbehandlingsprosjekter.

Sekundæravsetning og faststoffavskillelse

Funksjonen til en sekundær avsettningsbasseng er å skille faste stoffer fra biologisk behandlingsprosess fra renset avløpsvann og å returnere avsatt slam til behandlingsprosessen. Behandlingsytelsen påvirkes av overflateoverstrømningshastighet, faststoffbelastningshastighet, bassengdybde, inntakfordeling, slamavsettningsegenskaper, kapasitet for returaktivert slam (RAS), metoder for slamutvinning og utstyr for slamutvinning.

Selv om den biologiske reaktoren er riktig dimensjonert, kan hele avløpsrenseanlegget fortsatt feile i drift hvis sekundært avsettningsbasseng ikke klarer å beholde slammet.

For MBR-systemer erstatter membranseparasjon det konvensjonelle sekundære avsettningsbasseng, men dette fører med seg ekstra krav, inkludert effektiv sikting, kontroll av membranforurensning (fouling), skur (scouring) og membranrensing.

Tertiær behandling og gjenbruk av vann

Hvis prosjektet krever høyere kvalitet på avløpsvannet, kan behandlingsprosessen suppleres med ultrafiltrering (UF), aktivt kull, desinfeksjon, avansert oksidasjon, omvendt osmose (RO) og andre behandlingsprosesser.

Den mest passende teknologien bør velges ut fra kravene til endelig vann-gjenbruk eller -utslipp med hensyn til kvalitet.

Samordning av mekaniske, elektriske og styringssystemer

En komplett avløpsvannrensingsanlegg krever at mekaniske og elektriske systemer fungerer sammen for å sikre pålitelig drift.

Mekanisk design inkluderer: pumper, blåsere, sigter, blandere, slambehandlingsutstyr, kjemikalietilførselssystemer, ventiler, prosessrørledninger samt ventilasjons- og luktkontrollanlegg.

Elektrisk design inkluderer: lastberegninger, PLC-styringscentraler, jording, belysning, UPS-systemer (uninterruptible power supplies) og effektfaktorkorreksjon, samt tilby funksjoner for online overvåking av vannkvalitet og advarsler.

Designen handler ikke bare om å sette inn all utstyr for automatisk drift. Den bør også tydelig definere oppstart- og nedstillingslogikken for avløpsvannrenseanlegget, samt responsprosedyrer for utstyrsfeil, unormale væskenivåer og svingninger i tilstrømningsvolum.

Linzhen leverer de ovennevnte komplette løsningene som en del av kommunale og industrielle avløpsvannrenseprosjekter.

Linzhen sin erfaring med løsninger for avløpsvannrenseanlegg

Vi leverer helhetlige løsninger for avløpsvannrensing og har samlet inn omfattende praktisk prosjekterfaring på ulike størrelser og i ulike regionale markeder.

Noen av våre prosjekter inkluderer:

Integrert avløpsvannrenseanlegg i USA

Plassert i USA har dette avløpsvannrenseanlegget en rensekapasitet på 800 m³/dag som svar på de store svingningene i lokal avløpsvannskvalitet og de strenge utslippsstandardene, har vi implementert en flertrinns kombinert behandlingsprosess som integrerer fysisk-kjemisk forbehandling med biologisk behandling, for å oppnå stabil og effektiv fjerning av organisk materiale, suspenderte faste stoffer, nitrogen og fosfor.

Avløpsvannrenseanlegg for plastvasking i Malaysia

Dette avløpsvannrenseanlegget betjener den lokale plastgjenbruks- og plastvaskindustrien i Malaysia, med en behandlingskapasitet på 2 000 m³/dag den er spesielt utformet for å håndtere høye konsentrasjoner av suspenderte faste stoffer, oljer og kjemiske tilsetningsstoffer i avløpsvann fra plastvask. Hele avløpsvannrensingssystemet er tilpasset egenskapene til avløpsvann fra plastrenseprosesser, og gir sterkt motstandsevne mot plutselige belastningssprekninger samt lave driftskostnader. Det hjelper kunden med å oppnå overensstemmende utslipp og vannresirkulering og -gjenbruk, og utgjør dermed et representativt referanseprosjekt for avløpsvannrensing i plastindustrien på det sørøstasiatiske markedet.

Kommunalt avløpsvannrensingsanlegg i Usbekistan

Dette lokale kommunale avløpsvannrensingsanlegget har en rensekapasitet på 10 000 m³/døgn. Prosjektet bruker en moden biologisk prosess for kommunalt avløpsvann, i kombinasjon med et automatisert kontrollsystem og nøyaktig luftingstyring.

Gråvannrensingsanlegg i Saudi-Arabia

Gjennom effektiv vannrensing og desinfisering gir systemet avansert behandling og gjenbruk av gråvann fra hoteller, boligbygg og kommersielle anlegg. Som svar på vannmangelen i Midtøsten, samt det relativt høye saltinnholdet og vannets temperatur i råvannet, utviklet vi en målrettet kombinasjon av behandlingsprosesser som balanserer optimalisering av driftsenergi med sikring av kvaliteten på behandlet vann. Det behandlede vannet brukes til bevingning av grøntområder, toalettspøl, og fylling av vann i grøntområder.

Renseevannanlegg for elvevann i Indonesia

Dette renseanlegget for elvevann ligger i Indonesia og har en behandlingskapasitet på 600 m³/dag. Ved å bruke lokalt overflateelvevann som råvannskilde, anvender anlegget en fullstendig vannbehandlingsprosess som inkluderer koagulering, sedimentering, filtrering og desinfisering for å fjerne turbiditet, suspenderte faste stoffer og mikroorganismer fra vannet. Det behandlede vannet oppfyller standardene for husholdnings- og produksjonsvann.

Kommunalt avløpsvannrensingsanlegg på Filippinene

Dette kommunale avløpsvannrensingsanlegget gir sentraliserte avløpsvannrenseritjenester til lokale byer og oppnår stabil og konform avløpsvannbehandling under begrensede arealforhold.

Alt-i-ett-løsninger for avløpsvannbehandling: Velg den rette partneren

En kvalifisert avløpsvannrensingsanlegg må først og fremst sikre at det rensete vannet konsekvent oppfyller de påkrevde standardene og overholder lokale miljøregelverk, samtidig som det beskytter folkehelsen og de omkringliggende vannressursene og miljøet. Enda viktigere er det at anlegget også må beskytte eierens investering ved å sikre stabil og pålitelig drift, enkel og problemfri vedlikehold, samt tydelige muligheter for fremtidig kapasitetsutvidelse og systemoppgraderinger, slik at investeringen beholder sin langsiktige verdi.

Vi tilpasser behandlingsprosessen basert på kvaliteten på råavløpsvannet og designer behandlingsprosessen nøyaktig i henhold til nøkkelparametre som COD, BOD, suspenderte faste stoffer (SS), ammoniakk-nitrogen og totalt fosfor. Vi tilpasser passende biologisk behandling, avansert behandling og integrerte avløpsvannsanlegg. Uansett om det gjelder kommunalt avløpsvann, industrikkavfallsvann eller et desentralisert vannbehandlingsprosjekt, tilbyr vi pålitelig teknologi og helhetlig service gjennom hele prosessen.

Hvis du har et avløpsvannsbehandlingsprosjektforspørsel, fyll ut skjemaet for å kontakt oss. Vårt tekniske team vil svare på e-posten din innen 24 timer. Din e-postadresse og telefonnummer vil ikke bli offentliggjort. Felt merket med * er obligatoriske.