أنواع المضخات الشائعة الاستخدام والخصائص في محطات معالجة مياه الصرف الصحي
مضخة الطرد المركزي
المضخة الطرد المركزي هي واحدة من أكثر أنواع المضخات استخدامًا في محطات معالجة مياه الصرف الصحي. يعتمد مبدأ عملها على قوة الطرد المركزي الناتجة عن الدوران عالي السرعة للبكر ، والذي يمكّن السائل من الحصول على الطاقة وتحقيق النقل. تحتوي مضخات الطرد المركزي على خصائص معدل التدفق الكبير والرأس المستقر نسبيًا ، وهيكل بسيط نسبيًا ، وسهولة التشغيل والصيانة. في محطات مضخات رفع مياه الصرف الصحي ، يمكن لمضخات الطرد المركزي رفع مياه الصرف الصحي من مستوى السائل المنخفض إلى وحدات المعالجة اللاحقة لتلبية احتياجات النقل المستمر والمياهي الكبيرة. ومع ذلك ، فإن مضخات الطرد المركزي لها متطلبات عالية نسبيا للوسيط. إذا كان هناك الكثير من الشوائب أو الجسيمات في مياه الصرف الصحي ، فقد يتسبب ذلك في ارتداء المكره والمسد ، مما يؤثر على التشغيل الطبيعي للمضخة.
مضخة الصرف الصحي الغاطسة
تدمج مضخة الصرف الصحي الغاطسة محركًا ومضخة ، ويمكن غمرها مباشرة في مياه الصرف الصحي للعمل. ميزةها الأكبر هي أنه من السهل تثبيتها ، ولا تتطلب غرفة مضخة خاصة ، وتحتل مساحة صغيرة ، وهي مناسبة بشكل خاص لمحطات معالجة مياه الصرف الصحي ذات المساحة المحدودة. في غرفة مضخة مدخل المياه ، بئر المياه بئر ومواقع أخرى لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي ، يمكن لمضخة مياه الصرف الصحي الغاطسة رفع مياه الصرف الصحي بشكل فعال إلى الرابط التالي لعملية المعالجة. نظرًا لبيئة العمل القاسية ، فإنها تتمتع بمتطلبات عالية للغاية لأداء الختم ومقاومة التآكل للمحرك ، ويجب فحصها وصيانتها بانتظام لمنع المحرك من الدائرة القصيرة بسبب تدفق الماء أو تلف التآكل لجسم المضخة.
مضخة المسمار
مضخة المسمار عبارة عن مضخة إزاحة موجبة يمكنها تحقيق شفط الوسيط وتصريفه من خلال التشويش والدوران من المسمار. ميزةها الملحوظة هي أنه يمكن أن تنقل وسائل الإعلام عالية اللزوجة التي تحتوي على جزيئات صلبة ، وتؤدي أداءً جيدًا في نقل الحمأة. في عملية معالجة الحمأة لمحطات معالجة مياه الصرف الصحي ، يمكن لمضخات المسمار نقل الحمأة من خزانات الحمأة إلى معدات إزالة المياه أو وحدات معالجة أخرى لضمان استمرارية عملية معالجة الحمأة. تعمل مضخات المسمار بسلاسة ولديها ضوضاء منخفضة ، ولكن بسبب بنيتها المعقدة ومتطلبات الدقة عالية التصنيع ، فهي مكلفة نسبيًا ولها تكاليف صيانة عالية. بالإضافة إلى ذلك ، هناك قيود معينة على حجم الجسيمات وصلابة وسط النقل.
مضخات قياس
تُستخدم مضخات القياس بشكل أساسي لإضافة العديد من العوامل الكيميائية إلى مياه الصرف الصحي ، مثل التذمرات ، والمطهرات ، وما إلى ذلك ، وتتطلب إمكانيات دقيقة للتحكم في التدفق. تشمل مضخات القياس الشائعة الاستخدام مضخات الحجاب الحاجز الميكانيكي ومضخات الحجاب الحاجز الكهرومغناطيسي ، والتي تتحكم بدقة في كمية العامل المضافة عن طريق ضبط طول السكتة الدماغية أو التردد لضمان دقة واستقرار التفاعلات الكيميائية أثناء معالجة مياه الصرف الصحي. تحتوي مضخات القياس على خصائص ختم جيدة ويمكن أن تمنع التلوث البيئي الناجم عن تسرب العوامل ، لكن معدل التدفق صغير نسبيًا وليس مناسبًا لنقل وسائط التدفق الكبيرة.
العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها في اختيار مضخة المياه
(ط) معدل التدفق ومتطلبات الرأس
1. تحديد معدل التدفق: معدل التدفق هو واحد من المعلمات المهمة لاختيار مضخة المياه. بالنسبة لمضخة رفع مدخل المياه لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي ، نظرًا لعدم اليقين والدورة الزمنية لمعدل تدفق مياه الصرف الصحي ، لا يمكن استخدام أعلى معدل تدفق النقاط كأساس للاختيار وحده ، وإلا فإنه سيؤدي إلى انحراف معظم وقت التشغيل عن منطقة عالية الكفاءة ، وزيادة استهلاك الطاقة وارتداء المعدات. بشكل عام ، يمكن اعتبار متوسط معدل التدفق حوالي 1.2 أضعاف معدل تدفق الاختيار لتحقيق التوازن بين كفاءة التشغيل وقدرة المعدات. لمضخات المياه في الروابط الأخرى ، مثل مضخات إرجاع الحمأة ، ومضخات الإضافة الكيميائية ، وما إلى ذلك ، يجب حساب معدل التدفق المطلوب بدقة وفقًا لمتطلبات العملية المحددة وبيانات التشغيل الفعلية.
2. حساب الرأس: يجب أن يأخذ تحديد الرأس في الاعتبار عوامل متعددة. الأول هو ارتفاع الرفع ، أي اختلاف الارتفاع العمودي لمياه الصرف الصحي من نهاية الشفط إلى نهاية التفريغ ؛ والثاني هو فقدان الرأس لنظام خطوط الأنابيب ، بما في ذلك فقدان المقاومة على طول الطريق وفقدان المقاومة المحلية. يرتبط فقدان المقاومة على طول الطريق بطول القطر والخشونة ومعدل تدفق السوائل لخط الأنابيب ، ويرتبط فقدان المقاومة المحلية بالمرفقين والصمامات والمخفضات وغيرها من تجهيزات الأنابيب في خط الأنابيب. بالإضافة إلى ذلك ، ينبغي النظر في هامش أمان معين ، وهو عمومًا 1. 05-1.
(2) الخصائص المتوسطة
1. تكوين مياه الصرف الصحي: تركيبة مياه الصرف الصحي معقدة وقد تحتوي على العديد من المواد العضوية ، والمواد غير العضوية ، والمادة المعلقة ، والكائنات الحية الدقيقة والمواد المسببة للتآكل. بالنسبة إلى مياه الصرف الصحي التي تحتوي على عدد كبير من الجزيئات أو الألياف الصلبة ، يجب اختيار مضخة مياه ذات تصميم مضاد للالتزام ، مثل مضخة مياه الصرف الصحي أو مضخة برغي ذات مكره قناة كبيرة ؛ لصالح مياه الصرف الصحي ذات التآكل القوي ، يجب اختيار مضخة مياه مصنوعة من مواد مقاومة للتآكل ، مثل جسم المضخة ومصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، والبلاستيك الهندسي ، وما إلى ذلك ، لتمديد عمر خدمة المعدات.
2. درجة الحرارة واللزوجة: إذا كانت درجة حرارة الصرف الصحي مرتفعة ، فستؤثر على أداء المضخة والخصائص الفيزيائية للمادة. من الضروري اختيار مواد ختم مقاومة للدرجات الحرارة العالية ومواد التشحيم لضمان التشغيل الطبيعي لمضخة المياه. لصالح مياه الصرف الصحي عالية اللزوجة ، سيتم تقليل كفاءة مضخات الطرد المركزي العادية إلى حد كبير. في هذا الوقت ، تكون مضخات الإزاحة الإيجابية مثل مضخات المسمار أكثر ملاءمة لأن تدفق مضخات الإزاحة الإيجابية أقل تأثراً من اللزوجة ويمكن أن تنقل وسائل الإعلام عالية اللزوجة بشكل ثابت.
(3) بيئة التثبيت والتشغيل
1. مساحة التثبيت: سيحدد ظروف الموقع وتخطيط هيكل محطة معالجة مياه الصرف الصحي طريقة التثبيت واختيار نوع مضخة المياه. إذا كانت المساحة محدودة ، فقد تكون مضخة مياه الصرف الصحي الغاطسة أو مضخة الطرد المركزي الرأسي الصغير خيارًا أفضل ؛ في غرفة مضخة كبيرة ذات مساحة كافية ، فكر في تثبيت مضخة الطرد المركزي الأفقي أو نوع المضخة الأخرى التي تشغل مساحة كبيرة ولكنها ذات أداء مستقر.
2. الظروف البيئية: مثل درجة الحرارة المحيطة والرطوبة ووجود الغازات القابلة للاشتعال والمتفجرة. في درجة حرارة عالية وبيئات الرطوبة العالية ، ينبغي إيلاء الاهتمام لتبديد الحرارة والتدابير المقاومة للرطوبة لمحرك مضخة المياه ؛ في المناطق ذات الغازات القابلة للاشتعال والمتفجرة ، يجب اختيار المحركات المقاومة للانفجار والمعدات المقابلة للانفجار المقابلة لضمان تشغيل آمن.
(4) تكلفة توفير الطاقة وتشغيلها
1. مستوى كفاءة الطاقة: إعطاء الأولوية لمضخات المياه ذات مستويات كفاءة الطاقة العالية ، والتي يمكن أن تكمل نفس مهام النقل مع انخفاض استهلاك الطاقة أثناء التشغيل ، ويمكن أن تقلل بشكل كبير من تكاليف التشغيل على المدى الطويل. من خلال تطوير تكنولوجيا توفير الطاقة ، اعتمدت بعض مضخات المياه الجديدة تصميم المكره العالي الكفاءة وتوفير الطاقة ، ونظام التحكم في المحرك الأمثل ، وما إلى ذلك ، مما يحسن إلى حد كبير كفاءة استخدام الطاقة.
2. تكلفة الصيانة: تختلف متطلبات الصيانة وتكاليف أنواع مختلفة من مضخات المياه بشكل كبير. مضخات الطرد المركزي البسيطة منظمة سهلة الصيانة نسبيا ولها تكاليف استبدال قطع غيار منخفضة ؛ في حين يصعب الحفاظ على المضخات ذات الهياكل المعقدة مثل مضخات المسمار ، ولديها دورات صيانة طويلة ، ولها أسعار مرتفعة. عند اختيار مضخة ، من الضروري النظر بشكل شامل في الاستثمار الأولي للمعدات وتكلفة صيانة دورة الحياة بأكملها.
خطوات وطرق محددة لاختيار مضخة المياه
(ط) جمع وتنظيم البيانات الأساسية
1. معلمات العملية: فهم تدفق عملية محطة معالجة مياه الصرف الصحي ، وتدفق تصميم كل وحدة علاج ، ومتطلبات الرأس ، وخصائص جودة المياه ، وما إلى ذلك بالتفصيل. هذه المعلمات هي الأساس الأساسي لاختيار مضخة المياه. على سبيل المثال ، في عملية معالجة الحمأة المنشطة ، يجب تحديد تدفق مضخة إرجاع الحمأة وفقًا لنسبة عودة الحمأة وقدرة علاج خزان التهوية.
2. ظروف الموقع: التحقيق في الأبعاد المكانية ، وسعة تحمل الأرض ، وتخطيط أنابيب المدخل والمخرج ، وظروف إمدادات الطاقة ، وما إلى ذلك لموقع تثبيت مضخة المياه للتأكد من أنه يمكن تثبيت مضخة المياه المحددة بسلاسة وتطابق النظام الحالي.
(2) التحديد الأولي لنوع المضخة
استنادًا إلى متطلبات التدفق والخصائص الرئيسية والمتوسطة ، جنبًا إلى جنب مع خصائص أنواع مختلفة من مضخات المياه ، حدد نوع المضخة المناسب. على سبيل المثال ، بالنسبة للظروف ذات التدفق الكبير ، والرأس المنخفض والجزيئات الصلبة في مياه الصرف الصحي ، قد تكون مضخات الطرد المركزي هي الخيار الأول ؛ لرفع مياه الصرف الصحي الذي يحتوي على كمية كبيرة من الشوائب ، تكون مضخات مياه الصرف الصحي الغاطسة أكثر ملاءمة ؛ وفي رابط نقل الحمأة ، عادة ما تكون مضخات المسمار هي الخيار الأفضل.
(3) حساب والتحقق من معلمات الأداء
1. حساب التدفق والرأس بدقة: استنادًا إلى البيانات الأساسية التي تم جمعها ، استخدم مبادئ ميكانيكا السوائل والصيغ ذات الصلة لحساب تدفق ورأس مضخة المياه المطلوبة بدقة. على سبيل المثال ، احسب الرأس من خلال معادلة Bernoulli ، مع الأخذ في الاعتبار التغييرات في الطاقة الحركية ، والطاقة المحتملة وفقدان الرأس ؛ احسب التدفق وفقًا لمعادلة الاستمرارية لضمان تلبية متطلبات العملية في ظل ظروف عمل مختلفة.
2. تحقق من هامش التجويف: هامش التجويف هو مؤشر مهم لقياس أداء مكافحة مضخة المياه. يجب أن يكون هامش التجويف المطلوب للمضخة أقل من هامش التجويف الفعال للجهاز ، وإلا فإن التجويف سيحدث ويضر بجسم المكره والمضخة. من خلال حساب أو إشارة إلى بيانات عينة مضخة المياه ، تحقق من هامش التجويف لمضخة المياه المحددة في ظروف العمل الفعلية. إذا لم تفي بالمتطلبات ، فإن التدابير مثل تقليل ارتفاع التثبيت للمضخة ، وزيادة قطر أنبوب الشفط ، واختيار مواد بأداء جيد لمكافحة المحفوظات يمكن اتخاذها لحلها.
(4) التحديد النهائي لنموذج المضخة
بعد إكمال حساب معلمات الأداء والتحقق منه ، راجع عينات المنتج والمعلومات الفنية التي توفرها الشركة المصنعة لمضخة المياه ، وحدد نموذج المضخة الذي يلبي متطلبات معدل التدفق ، والرأس ، وهامش التجويف ، وما إلى ذلك والذي يكون منحنى الأداء الأقرب إلى ظروف العمل الفعلية. في الوقت نفسه ، فكر بشكل شامل في النظر في عوامل مثل سمعة العلامة التجارية وجودة المنتج وخدمة ما بعد البيع والسعر وما إلى ذلك ، وقارن خيارات متعددة ، وأخيراً تحديد نموذج مضخة المياه بأفضل فعالية من حيث التكلفة.