Thiết kế nhà máy xử lý nước uống

Giai đoạn thiết kế bắt đầu với việc xác định vấn đề, chất lượng nước không đạt tiêu chuẩn nước uống và cần mở rộng nhà máy xử lý hiện có. Sau đó, các giải pháp thay thế phải được xác định. Sau khi lựa chọn phương án thay thế có triển vọng nhất, quy trình xử lý phải được thiết kế thêm dựa trên công suất của nhà máy, đường thủy lực, kích thước, kiểm soát dòng chảy, kết cấu và kiến ​​trúc.

Các khía cạnh khác nhau của thiết kế được thể hiện trong cái gọi là sơ đồ thiết kế. Phương pháp tiếp cận là đa ngành liên quan đến quy trình, dân dụng, kỹ sư cơ khí và kiến ​​trúc sư. Các giải pháp thay thế cho nhà máy xử lý được xác định dựa trên thành phần nước thô và các tiêu chuẩn và yêu cầu về nước uống.

Hầu hết, có thể có các quy trình và vị trí khác nhau của các quy trình trong quá trình xử lý. Dựa trên các tiêu chí khách quan, chẳng hạn như chi phí, tác động môi trường, tiêu thụ năng lượng, độ phức tạp trong vận hành, ảnh hưởng chất lượng nước bổ sung, độ tin cậy và độ bền, một giải pháp thay thế được lựa chọn. Đầu vào cho phân tích này đến từ kinh nghiệm tại các nhà máy xử lý tương đương hoặc, trong trường hợp công nghệ mới, nghiên cứu thử nghiệm rộng rãi về nhà máy.

Phương án thay thế đã chọn được thể hiện trong lược đồ Quy trình. Ở đây vị trí của quá trình trong quá trình điều trị được hiển thị, đôi khi đã có chỉ báo về số lượng đơn vị và kích thước. Chi phí là một trong những khía cạnh quan trọng nhất để các nhà ra quyết định quyết định đầu tư vào công nghệ mới. Do đó, cần phải có chỉ báo về chi phí đầu tư và khai thác đã ở giai đoạn đầu.

Chi phí khai thác được biểu thị bằng chi phí cho mỗi m3 nước sản xuất, cho biết giá nước uống. Phần quan trọng nhất của chi phí khai thác là chi phí cố định, phát sinh từ các khoản đầu tư vào cơ sở hạ tầng, có thể được ước tính bằng cách đánh giá các dự án trước đó. Ví dụ, đầu tư vào một quá trình xử lý có thể được ước tính từ hàm chi phí cho ta mối quan hệ giữa công suất và chi phí đầu tư.

Nhà máy xử lý thường được cấp nước bằng máy bơm, đưa nước đến mức có thể chảy theo trọng lực qua nhà máy xử lý đến các bể chứa nước trong. Trong một số tình huống, các điều kiện ranh giới, chiều cao tối đa của tòa nhà hoặc độ sâu nền móng, là những điều kiện cần phải thực hiện thêm một giai đoạn bơm. Sơ đồ đường thủy lực chỉ ra độ cao của các quá trình xử lý và tổn thất đầu.

Ngoài ra, nó cho thấy sự cần thiết của các giai đoạn bơm bổ sung, bao gồm cả bộ đệm bổ sung để cân bằng sự khác biệt dòng chảy vào và ra. Một nhà máy xử lý bao gồm các làn hoặc đơn vị xử lý song song khác nhau để tăng độ tin cậy.

Ví dụ, khi một thiết bị ngừng hoạt động vì bảo trì hoặc vệ sinh, các thiết bị song song khác có thể tiếp quản dòng chảy, tránh làm gián đoạn quá trình sản xuất nước uống. Các thiết bị song song và các quy trình xử lý nối tiếp phải được vận hành theo cách luôn luôn, do đó, 24 giờ mỗi ngày, có thể sản xuất đủ nước để cung cấp cho bể nước trong. Do đó phải có đủ van và máy bơm trong nhà máy xử lý.

Tuy nhiên, việc lắp đặt quá nhiều thiết bị điều khiển làm tăng chi phí và phức tạp hóa hoạt động. Trong sơ đồ quy trình, sự phân chia tối ưu của các thiết bị điều khiển được chỉ ra.

Cuối cùng, nhà máy xử lý phải được đặt trong một tòa nhà. Tòa nhà phải nhỏ gọn để giảm chi phí đầu tư, nhưng các máy bơm và van của quá trình xử lý phải có thể tiếp cận để bảo trì và sửa chữa. Để vận hành, bố cục của tòa nhà cần rõ ràng và logic.

Trong các mặt cắt ngang, sẽ làm rõ thiết kế chức năng của tòa nhà xử lý là gì, nơi chứa hóa chất được đặt và cách thức bảo dưỡng và sửa chữa có thể được thực hiện. Thiết kế chức năng thậm chí có thể được hiển thị bằng các kỹ thuật trực quan hóa 3D như được minh họa cho sục khí theo tầng.

Thiết kế chức năng của tòa nhà điều trị cần được thực hiện với sự hợp tác tốt của kiến ​​trúc sư. Thông thường, tòa nhà xử lý là một phần của khu vực tự nhiên được bảo vệ, nơi áp dụng các hạn chế đối với các tòa nhà phù hợp với môi trường. Sau khi thiết kế cuối cùng của nhà máy xử lý, toàn bộ chu trình xây dựng có thể bắt đầu, đây là một chuyên ngành riêng biệt, nơi không chỉ cần kỹ năng kỹ thuật mà còn cả kỹ năng chính trị và quản lý. Các nhà thầu sẽ đóng một vai trò quan trọng trong giai đoạn này, nơi các công ty cấp nước có trách nhiệm giám sát để đảm bảo rằng tất cả các chức năng dự kiến ​​được cung cấp.