案例解析:玻璃鋼儲(chǔ)罐在新疆某市政污水廠的成功應(yīng)用
案例用應(yīng)功解析:玻璃鋼儲(chǔ)罐在新疆某市政污水廠的成功應(yīng)用
新疆某市政污水廠位于北疆地區(qū),服務(wù)人口約 20 萬(wàn),日處理污水量 3 萬(wàn)立方米,投用初期曾因儲(chǔ)罐問(wèn)題頻發(fā)影響運(yùn)營(yíng)。該區(qū)域冬季極端低溫達(dá) - 32℃,夏季高溫超 40℃,且污水中鹽堿濃度較高(氯離子含量約 800mg/L),傳統(tǒng)碳鋼儲(chǔ)罐不到 5 年就出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕滲漏,混凝土儲(chǔ)罐也因凍脹問(wèn)題頻繁維修。2020 年,該廠將核心儲(chǔ)水設(shè)備更換為玻璃鋼儲(chǔ)罐,經(jīng)過(guò) 3 年運(yùn)行,設(shè)備穩(wěn)定性與運(yùn)營(yíng)效益顯著提升,成為新疆市政污水廠儲(chǔ)罐升級(jí)的典型案例。
此次儲(chǔ)罐升級(jí)并非盲目選擇,而是基于新疆北。撐支鍵關(guān)了供提放疆的環(huán)境特性與污水廠實(shí)際需求。該廠前期對(duì)碳鋼、混凝土、玻璃鋼三種儲(chǔ)罐的耐腐蝕性、抗溫差能力、運(yùn)維成本進(jìn)行了 1 年的對(duì)比測(cè)試,發(fā)現(xiàn)玻璃鋼儲(chǔ)罐在當(dāng)?shù)丨h(huán)境下的綜合表現(xiàn)最優(yōu)。從 2020 年 5 月開(kāi)始,分三期完成 12 臺(tái)玻璃鋼儲(chǔ)罐的安裝調(diào)試,涵蓋調(diào)節(jié)池、沉淀池、污泥濃縮池等核心環(huán)節(jié),目前所有儲(chǔ)罐均穩(wěn)定運(yùn)行,未出現(xiàn)重大故障,為污水廠的連續(xù)達(dá)標(biāo)排放提供了關(guān)鍵支撐。
通過(guò)解析該市政污水廠的應(yīng)用案例,能為新疆其他同類項(xiàng)目提供可復(fù)制的經(jīng)驗(yàn)。案例中不僅展現(xiàn)了玻璃鋼儲(chǔ)罐如何適配北疆的極端氣候與高鹽堿污水,還包含了選型、安裝、運(yùn)維的具體細(xì)節(jié),以及實(shí)際運(yùn)行中的數(shù)據(jù)對(duì)比。這些真實(shí)場(chǎng)景與數(shù)據(jù),能幫助更多新疆市政污水廠直觀了解玻璃鋼儲(chǔ)罐的應(yīng)用價(jià)值,為后續(xù)設(shè)備升級(jí)提供參考。
案例背景:新疆北疆污水廠的運(yùn)營(yíng)痛點(diǎn)與升級(jí)需求
該市政污水廠 2015 年投用初期,選用 6 臺(tái) 1000 立方米碳鋼儲(chǔ)罐作為調(diào)節(jié)池儲(chǔ)水設(shè)備,不到 3 年就出現(xiàn)明顯問(wèn)題。碳鋼儲(chǔ)罐內(nèi)壁的防腐涂層在高鹽堿污水侵蝕下大面積剝落,罐壁銹蝕厚度達(dá) 0.2mm,多次出現(xiàn)滲漏,每次維修需停用 2-3 天,導(dǎo)致污水處理量下降 15%,每年防腐維修成本超 20 萬(wàn)元。冬季低溫時(shí),碳鋼儲(chǔ)罐焊縫還因脆裂出現(xiàn)過(guò) 2 次小規(guī)模泄漏,環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)極高。
2018 年,該廠嘗試更換 2 臺(tái)混凝土儲(chǔ)罐替代部分碳鋼儲(chǔ)罐,但新問(wèn)題隨之出現(xiàn)?;炷羶?chǔ)罐雖初期耐腐蝕性優(yōu)于碳鋼,但冬季罐壁內(nèi)水分結(jié)冰膨脹,不到 2 年就出現(xiàn) 3 條長(zhǎng)度超 50cm 的裂紋,污水通過(guò)裂紋滲透導(dǎo)致基礎(chǔ)腐蝕,需每年冬季前進(jìn)行防凍加固,單次加固成本約 15 萬(wàn)元。且混凝土儲(chǔ)罐自重過(guò)大,對(duì)基礎(chǔ)承載力要求高,該廠部分區(qū)域土壤承載力不足,不得不額外澆筑鋼筋混凝土基礎(chǔ),進(jìn)一步增加了成本。
2019 年底,污水廠面臨儲(chǔ)罐全面升級(jí)的迫切需求:一方面,剩余碳鋼儲(chǔ)罐已接近報(bào)廢年限,繼續(xù)使用風(fēng)險(xiǎn)高;另一方面,混凝土儲(chǔ)罐的凍脹問(wèn)題難以根治,長(zhǎng)期運(yùn)維成本居高不下。此時(shí),當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門要求污水廠出水水質(zhì)提升至一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn),對(duì)儲(chǔ)罐的穩(wěn)定性與密封性提出更高要求,選擇適配北疆環(huán)境的儲(chǔ)罐類型,成為該廠突破運(yùn)營(yíng)困境的關(guān)鍵。
玻璃鋼儲(chǔ)罐的選型依據(jù):適配北疆環(huán)境的核心考量
針對(duì)北疆的高鹽堿污水,耐腐蝕性是選型的首要標(biāo)準(zhǔn)。該污水廠委托第三方機(jī)構(gòu)對(duì)玻璃鋼儲(chǔ)罐進(jìn)行耐鹽堿測(cè)試,將玻璃鋼試樣浸泡在與該廠污水成分一致的溶液中(氯離子 800mg/L、硫酸根離子 500mg/L),300 天后試樣無(wú)明顯腐蝕,強(qiáng)度保留率達(dá) 92%,遠(yuǎn)高于碳鋼試樣(強(qiáng)度保留率僅 65%)和混凝土試樣(強(qiáng)度保留率 78%)。測(cè)試結(jié)果表明,玻璃鋼儲(chǔ)罐的耐腐蝕性完全能應(yīng)對(duì)該廠的污水環(huán)境,無(wú)需頻繁防腐維護(hù)。
抗溫差與抗凍脹能力是適配北疆極端氣候的關(guān)鍵。廠家根據(jù)該廠需求,為儲(chǔ)罐定制了 “乙烯基酯樹脂 + 無(wú)堿玻璃纖維” 的材質(zhì)組合,熱膨脹系數(shù)僅為碳鋼的 1/3,在 - 32℃至 40℃的溫差范圍內(nèi),罐壁應(yīng)力變化幅度比混凝土儲(chǔ)罐低 60%。同時(shí),儲(chǔ)罐采用整體纏繞成型工藝,無(wú)接縫設(shè)計(jì)避免了凍脹力集中作用于焊縫,底部加裝 100mm 厚的聚氨酯保溫層,進(jìn)一步降低冬季低溫對(duì)罐壁的影響,解決了傳統(tǒng)儲(chǔ)罐的凍脹痛點(diǎn)。
成本與工期也是選型時(shí)的重要考量,玻璃鋼儲(chǔ)罐的優(yōu)勢(shì)顯著。12 臺(tái) 1000 立方米玻璃鋼儲(chǔ)罐的總采購(gòu)與安裝成本,比同規(guī)格碳鋼儲(chǔ)罐(含 5 年防腐費(fèi)用)低 18%,比混凝土儲(chǔ)罐低 25%。且玻璃鋼儲(chǔ)罐重量?jī)H為混凝土儲(chǔ)罐的 1/10,無(wú)需大型吊裝設(shè)備,現(xiàn)場(chǎng)安裝僅用 45 天,比混凝土儲(chǔ)罐的施工周期(90 天)縮短一半,避免了施工期間對(duì)污水處理的影響,快速實(shí)現(xiàn)了設(shè)備升級(jí)。
玻璃鋼儲(chǔ)罐的安裝與運(yùn)維細(xì)節(jié):貼合污水廠實(shí)際場(chǎng)景
安裝過(guò)程中,廠家根據(jù)該廠的場(chǎng)地條件與北疆氣候,優(yōu)化了施工方案。儲(chǔ)罐安裝場(chǎng)地位于戈壁邊緣,土壤含沙量高,廠家先對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行級(jí)配砂石換填處理,提升土壤密實(shí)度;安裝時(shí)采用 “分段吊裝 + 現(xiàn)場(chǎng)拼接” 的方式,每段儲(chǔ)罐重量控制在 5 噸以內(nèi),適配場(chǎng)地的吊裝條件。同時(shí),為應(yīng)對(duì)北疆春季風(fēng)沙,安裝期間搭建了臨時(shí)防風(fēng)棚,避免風(fēng)沙影響儲(chǔ)罐接口的密封施工,確保接口拼接處的密封性。
針對(duì)污水廠的不同工藝環(huán)節(jié),儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了差異化調(diào)整。調(diào)節(jié)池用儲(chǔ)罐需承受較大的水流沖擊,廠家將罐壁厚度增加至 18mm,比標(biāo)準(zhǔn)厚度厚 2mm;沉淀池用儲(chǔ)罐需便于污泥排放,底部設(shè)計(jì)為 5° 傾斜角,配合底部排污閥,減少污泥沉積;污泥濃縮池用儲(chǔ)罐則在內(nèi)壁涂刷了抗黏附涂層,降低污泥在罐壁的附著率,減少清理頻率,每臺(tái)儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)都貼合具體工藝需求。
運(yùn)維階段,污水廠制定了適配玻璃鋼儲(chǔ)罐的簡(jiǎn)易運(yùn)維方案,降低管理難度。每日僅需巡檢儲(chǔ)罐外觀與液位,每周檢查一次接口密封情況,每季度用低壓水槍清洗一次罐壁,無(wú)需像碳鋼儲(chǔ)罐那樣定期涂刷防腐涂料,也無(wú)需像混凝土儲(chǔ)罐那樣冬季防凍加固。3 年來(lái),12 臺(tái)儲(chǔ)罐的年均運(yùn)維成本僅 3 萬(wàn)元,比之前碳鋼與混凝土儲(chǔ)罐的年均運(yùn)維成本(35 萬(wàn)元)降低 91%,大幅減輕了污水廠的運(yùn)維負(fù)擔(dān)。
應(yīng)用成效:3 年運(yùn)行數(shù)據(jù)彰顯玻璃鋼儲(chǔ)罐價(jià)值
從運(yùn)行穩(wěn)定性來(lái)看,3 年來(lái)玻璃鋼儲(chǔ)罐未出現(xiàn)一次滲漏或結(jié)構(gòu)故障,保障了污水廠的連續(xù)運(yùn)營(yíng)。冬季極端低溫時(shí),儲(chǔ)罐保溫層有效防止了罐內(nèi)污水結(jié)冰,罐壁未出現(xiàn)裂紋;夏季高溫時(shí),儲(chǔ)罐表面的抗紫外線涂層未出現(xiàn)老化,罐壁強(qiáng)度無(wú)明顯下降。期間污水廠經(jīng)歷了 2 次強(qiáng)沙塵暴,儲(chǔ)罐表面僅附著少量沙塵,清理后無(wú)任何損傷,穩(wěn)定性遠(yuǎn)超傳統(tǒng)儲(chǔ)罐。
在處理效率與水質(zhì)達(dá)標(biāo)方面,玻璃鋼儲(chǔ)罐的應(yīng)用也起到了積極作用。調(diào)節(jié)池用儲(chǔ)罐的穩(wěn)定運(yùn)行,確保了進(jìn)水流量的均勻性,避免了因流量波動(dòng)導(dǎo)致的后續(xù)工藝紊亂;沉淀池用儲(chǔ)罐的合理設(shè)計(jì),提升了污泥沉淀效率,污泥含水率降低 5%,減少了后續(xù)污泥處理的成本。3 年來(lái),污水廠出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn),COD、氨氮等指標(biāo)的達(dá)標(biāo)率始終保持 100%,獲得了當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的認(rèn)可。
從經(jīng)濟(jì)與環(huán)保效益來(lái)看,玻璃鋼儲(chǔ)罐為污水廠創(chuàng)造了顯著價(jià)值。初期設(shè)備升級(jí)雖投入一定成本,但 3 年累計(jì)節(jié)省運(yùn)維費(fèi)用 96 萬(wàn)元,預(yù)計(jì)全生命周期(30 年)可節(jié)省費(fèi)用超 800 萬(wàn)元,經(jīng)濟(jì)效益顯著。同時(shí),玻璃鋼儲(chǔ)罐無(wú)腐蝕泄漏風(fēng)險(xiǎn),避免了污水外溢對(duì)周邊土壤與地下水的污染;報(bào)廢后可回收再利用,減少工業(yè)固廢產(chǎn)生,符合新疆市政項(xiàng)目的環(huán)保要求,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)與環(huán)保的雙贏。
案例啟示:新疆市政污水廠儲(chǔ)罐選型的關(guān)鍵建議
該案例表明,新疆市政污水廠選擇儲(chǔ)罐時(shí),需優(yōu)先考慮 “環(huán)境適配性”,而非單純追求初期成本。北疆地區(qū)需重點(diǎn)關(guān)注儲(chǔ)罐的抗凍脹與耐鹽堿性能,南疆地區(qū)則需強(qiáng)化抗紫外線與耐高溫設(shè)計(jì),只有貼合當(dāng)?shù)貧夂蚺c污水特性,才能確保設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。玻璃鋼儲(chǔ)罐的材質(zhì)與工藝靈活性,使其能輕松適配新疆不同區(qū)域的需求,是理想選擇之一。
污水廠在儲(chǔ)罐升級(jí)時(shí),可借鑒該案例的 “測(cè)試先行” 模式,避免盲目選型。建議先對(duì)備選儲(chǔ)罐類型進(jìn)行小范圍測(cè)試,通過(guò)實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)比耐腐蝕性、抗溫差能力等關(guān)鍵指標(biāo),再結(jié)合自身工藝需求與成本預(yù)算,制定合理的升級(jí)方案。該案例中 1 年的測(cè)試期,為后續(xù)大規(guī)模升級(jí)提供了可靠依據(jù),減少了選型風(fēng)險(xiǎn)。
此外,選擇具備本地化服務(wù)能力的廠家,能提升儲(chǔ)罐安裝與運(yùn)維的便利性。該案例中,廠家在新疆設(shè)有服務(wù)站,安裝期間可快速響應(yīng)場(chǎng)地調(diào)整需求,運(yùn)維階段能及時(shí)提供技術(shù)支持,避免了因地域偏遠(yuǎn)導(dǎo)致的服務(wù)延遲。新疆市政污水廠在選型時(shí),可優(yōu)先考慮有本地化服務(wù)能力的廠家,確保設(shè)備全生命周期都能獲得優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
該新疆市政污水廠的案例,用 3 年的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)證明了玻璃鋼儲(chǔ)罐在新疆環(huán)境下的可靠性與經(jīng)濟(jì)性。從解決傳統(tǒng)儲(chǔ)罐的腐蝕、凍脹痛點(diǎn),到降低運(yùn)維成本、提升處理效率,玻璃鋼儲(chǔ)罐的每一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)都貼合新疆市政污水廠的實(shí)際需求。相信隨著更多類似案例的涌現(xiàn),玻璃鋼儲(chǔ)罐將在新疆市政污水處理領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用,為當(dāng)?shù)厮h(huán)境治理提供有力支撐。