أجرت شركة Quantum الترشيح المتوسطة (Quantum) سلسلة من الزيارات الميدانية لتقييم خيارات تحسين محطة معالجة المياه (WTP) التي تزود محطة كوالا لانغات لتوليد الكهرباء (KLPP) في ماليزيا. وكان الهدف هو تسليط الضوء على الخيارات المنخفضة التكلفة ذات التأثير المنخفض على قدرة المصنع على الخدمة، مع زيادة أداء والكفاءة والموثوقية والقدرة على التعامل مع التغيرات الموسمية في الحمولة التي تشهدها إمدادات المياه الخام.
دراسة حالة: تحديث محطة معالجة المياه في KLPP
وقد تم تشغيل KLPP منذ عام 1996، وذلك باستخدام توربينات الغاز دورة مشتركة، وتساهم المحطة حاليا 675MW من الطاقة الكهربائية توليد للشبكة.
تعتمد قدرة المحطة على تزويد الشبكة بالكهرباء وفقاً لالتزامها بموجب اتفاقية شراء الطاقة على عدد من العوامل، بما في ذلك إمدادات المياه النظيفة الموثوق بها لغرض التبريد.
في المتوسط، 12,000 1000 متر مكعب من المياه المعالجة للتشغيل اليومي. من أجل التشغيل الأمثل والحياة من المحطة، والمياه يجب أن تكون نظيفة قدر الإمكان مع محتوى منخفض من المواد العضوية أو غير العضوية.
10- وقد تم تحديد إمكانية إدخال تحسينات كبيرة على الخطة على النحو:
- توضيح المياه الخام، قبل ترشيح وسائل الإعلام
- تحسين برنامج التسّلّل البوليمري
- تغيير وسائل الإعلام في مرشحات الرمل السريع إلى DMI-65®
- تطوير محطة معالجة المياه للحصول على أفضل جودة باستخدام وسائط الترشيح DMI-65®
التوضيح وتحسين البوليمر
وقد تبين أن مستويات التعكر العالية والمواد الصلبة المعلقة في المياه الخام يمكن أن تنخفض إلى حد كبير عن طريق التوضيح قبل دخول المياه إلى الـ WTP. ومن شأن مرحلة ما قبل التوضيح أن تقلل بشكل كبير من الحمل على المصنع الحالي.
ولم يكن نظام الإفراط في الانبعاثات والبوليمر التقليدي لمعالجة 1ML/hr عمليًا لأنه سيكلف أكثر من مليون دولار أمريكي ويتولى مساحة كبيرة من الأراضي لتثبيتها.
مع وقت الاحتفاظ منخفضة جداً، وهذا النوع من النظام يتطلب أيضا استخدام المواد الكيميائية عالية جداً. ومع ذلك، فإن الكم أدرك أن سدود المياه الخام الحالية يمكن تعديلها لتكون بمثابة مُوضح.
نظرا لموقع أنبوب مدخل وأنبوب التوازن، يمكن إنشاء جدار لتحويل المياه الواردة حول البحيرة لتجنب قصر الدائرة، الأمر الذي من شأنه أن يقلل كثيرا من وقت تسوية في البحيرة.
ومن شأن ذلك أيضا أن يقلل من الحاجة إلى إزالة الحمأة، حيث أن نسبة كبيرة من المواد الصلبة ستستقر داخل المنطقة الأصغر المسورة في البحيرة.
سيتم استخدام مضخة فراغ مع الصمامات التلقائية لتحديد أي خط سيتم ضخها بشكل دوري.
من الناحية المثالية ، سيتم مزج البوليمر في مدخل مياه النهر للسماح بالاختلاط في خط النقل إلى البحيرة.
في هذه الحالة، كما يقع على مداواة النهر حوالي 1km من المحطة، تمت إضافة البوليمر في الأنابيب قبل المياه الخام دخلت البحيرة للسماح لأقصى قدر من الخلط كما دخلت المياه البحيرة. هذا يتطلب إعداد إضافية البوليمر والزِناء بالقرب من مدخل البحيرة.
وبدلاً من بناء نظام بوليمر سائل آخر مماثل للوحدة الموجودة في WTP، اقترح كوانتوم تركيب نظام دفعي للبوليمرات المجففة لخفض تكاليف البوليمر إلى حد كبير.
وتم توفير مجموعة من عينات البوليمر خلال زيارة الموقع وأجريت اختبارات الجرة لمعرفة البوليمر الذي كان أكثر ملاءمة لهذه المياه الخام.
وكانت شركة توريد البوليمر المحلية قادرة على توريد منتج مماثل جدا في شكل مسحوق و بسعر معقول جدا التي تناسب نظام الدفعات المذكورة أعلاه.
استبدال وسائط تصفية الرمال السريعة
وخلال زيارة للموقع، تم تجفيف أحد المرشحات الرملية السريعة للتفتيش. الرمال في المرشحات لم تتغير أبدا، وكان من الصعب جدا معبأة وفي حاجة إلى استبدال. وبما أن المرشح كان مملوءاً بالماء، فإن معدل تسرب المياه الواردة كان ضعيفاً جداً.
وتدفقت معظم المياه عبر وفوق الجزء العلوي من الرمال. كما استنزفت المياه من خلال الشقوق في الرمال المعبأة من الصعب بدلا من التصفية بالتساوي من خلال. واقترح الكم استبدال وسائل الإعلام مع DMI-65® وسائل الترشيح.
يزيل DMI-65® مستويات الحديد والمنغنيز التي يمكن مواجهتها في مصدر المياه الخام مع نوعية متفاوتة. يتطلب DMI-65® مستوى منخفض من الكلور الحر (0.1 – 0.3mg/L) لتنشيط الوسائط.
كما يوفر DMI-65® معامل الترشيح المثالي، مما يؤدي إلى ترشيح ميكانيكي ممتاز، وخفض المواد الصلبة المعلقة ومستويات التعكر.
في حين يخضع للتغيير وسائل الإعلام، كان من المستحسن أن يتم استبدال جميع الفوهات الترشيح. كما كان من الضروري إجراء عمليات تفتيش وإصلاح لفلاتر الخرسانة الفعلية، حيث أن بعض الفوهات قد جاءت مجاناً ولحقت أضرار بأرضيات المرشح.
إضافة DMI-65® واستبدال فوهات الترشيح من شأنها أن تحسن ليس فقط نوعية المياه من مرشحات وسائل الإعلام، ولكن أيضا كمية المياه من خلال المرشحات.
ويمكن الآن تشغيل WTP بطاقته الحالية باستخدام ثلاثة فقط من أربعة مرشحات الرمل السريع، شريطة أن تكون المرشحات الثلاثة “قيد الخدمة” تعمل بكامل طاقتها.
وقد أُجري العمل التالي على جميع المرشحات الإعلامية الأربعة، حيث تستغرق كل مرشحات نحو ستة أسابيع لتجديدها وتكليفها وإعادة تشغيلها.
بسبب سوء حالة وسائل الإعلام الرملية الموجودة وصعوبة الوصول إلى مرشحات الوسائط ، تمت إزالة الوسائط القديمة يدويًا.
ثم تم تنظيف الجدران والأرضية وأعمال الأنابيب للمرشح من الضغط العالي لإزالة العديد من الطبقات من قاذورات البناء في جميع أنحاء الفلتر.
بمجرد تنظيف المرشحات بشكل دقيق ، تمت إزالة فوهات التصفية القديمة. مع إزالة الفوهات ، تكررت عدة دورات من ملء وإلقاء المياه من المرشح في محاولة لمسح أي رمل من تجويف التدفق تحت أرضية التصفية.
حيث تم الكشف عن تراكم الرمال (بسبب فوهات التصفية التي تهب بها) ، تم إدخال خرطوم الضغط العالي من خلال مراسي الفوهة لتفتيت الرمال والسماح بالتدفق.
ضمان الأداء الفائق للتصفية
وقد أبرز التحقيق في أرضيات المرشحات الذي أجري في وقت مبكر من العملية الحاجة إلى التجديد والصيانة الوقائية. وتطلبت الإصلاحات التي أجريت على أرضية الفلتر، حيث تم تفجير فوهات الفلتر وتضررت، إعادة النقص واستبدال جميع مراسي الفوهات.
تم استغلال جميع المراسي فوهة التصفية لتنظيف كل من الخيط وتقييم حالة الخرسانة المحيطة. تم برغي BSP نصف بوصة مشدود في مرساة فوهة لضمان أنها لا تزال نظيفة في جميع أنحاء إعادة الجص والأرضيات epoxy عمليات الطلاء.
وفي المناطق التي تتطلب عملاً علاجياً، تم استبدال المراسي، وأجريت إعادة الالصخر حول جذع المرساة. مرة واحدة قد تم تعيين الجص، وكان الطابق بأكمله من مرشح مزدوجة الايبوكسي المغلفة لمنع ضرر مماثل للمرشح في المستقبل.
عندما كان طلاء الايبوكسي الجاف، وأجريت عملية تفتيش أخرى لتقييم حالة الكلمة مرشح وإصلاحات قبل تركيب فوهات فلتر جديد.
على مدار الترقية، تم استبدال جميع فوهات التصفية 11,250. كانت فوهات الاستبدال من تباعد فتحة أدق لتلبية احتياجات الوسائط ® DMI-65.
قبل إضافة الحصى مرشح الكوارتز ودعم DMI-65® وسائل الإعلام،تم الانتهاء من اختبار التهوية على كل مرشح لضمان أمن الفوهات، والتحقق من تدفق الهواء حتى عبر منطقة التصفية.
تمت إضافة طبقة 100mm من الحصى مرشح الكوارتز الخشنة إلى المرشحات لحماية الفوهات مرشح من انسداد المحتملة بسبب وسائل الإعلام غرامة. ثم أضيفت طبقة 600 ملم من DMI-65® لتوفير عمق كاف من سرير الترشيح، مما يسمح بلوحة حرة 400 مم لمنع فقدان الوسائط أثناء دورة الغسيل الخلفي.
ثم امتلأت المرشحات بالماء وجرى مداولتها بـ 200 لتر من الكلور السائل (12.5 في المائة) لتنشيط وسائط DMI-65®. وكانت هناك حاجة إلى خمس أو ست دورات من غسل الظهر لطرد محلول الكلور إلى أن تصبح المياه التي تُغمى على الفيضان واضحة. وعند الانتهاء من غسل الظهر، يمكن رؤية وسائل الإعلام الجديدة DMI-65® بوضوح.
بعد استبدال وسائل الإعلام الرملية القديمة مع DMI-65® ، كانت نتائج الأداء ممتازة باستمرار. وكانت النتائج المتوقعة من مرشحات الوسائط بعد الترقية: TSS < 5mg/L والعكر < 2 NTU.
وقد شهدت انتاج مرشحات وسائل الإعلام التعكر في المتوسط أقل من 1 NTU و TSS باستمرار أقل من 1mg / L. لم تكن هناك قراءات أعلى من 2 NTU ، مع التعكر و TSS بشكل عام لا يمكن الكشف عنها وسجلت على أنها صفر.
تحقيق أهداف المشروع من خلال تطوير محطة معالجة المياه
وعموما، كان الارتقاء إلى الخطة العالمية للأفضليات التجارية ناجحا، حيث تناول الأهداف الرئيسية للترقية بنتائج ممتازة.
وقال كلايف هوكس، المدير الإداري لشركة كوانتوم: “إن ترقية محطة KLPP WTP قد زادت من الكفاءة والموثوقية، وقدرتها على التعامل بشكل أفضل مع التغيرات الموسمية في الأحمال التي شهدتها إمدادات المياه الخام.
“تم تخفيض مستويات التعكر العالية والمواد الصلبة المعلقة في المياه الخام بشكل كبير من خلال التوضيح قبل دخول المحطة. المصنع الحالي ثابت في الحجم والقدرة، لذلك أدت مرحلة ما قبل التوضيح إلى خفض الحمل على الـ WTP بشكل كبير.
“إن الآثار المشتركة للتوضيح الإضافي ، وتحسين البوليمر ، وفوهات فلتر جديدة وإضافة وسائط التصفية DMI-65® ، ستشهد تحقيق المصنع لجودة مياه عالية على مدار السنة ، وسوف تسمح بزيادة القدرة في أوقات الحمل العالي.
“كانت النتيجة الرئيسية للتحديث هي توفير خيارات منخفضة التكلفة، باستخدام المحطة والمعدات الحالية لزيادة جودة وكمية المياه، مع خفض تكاليف الصيانة والتشغيل المستمرة.
“تمكنت كوانتوم من تحقيق وفورات في التكاليف وخفض الصيانة مع تحسين جودة المياه التي تنتجها المحطة عبر مجموعة واسعة من الصفات المختلفة للمياه الخام”.
المادة الأصلية من “ترقية محطة لمعالجة المياه لضمان نوعية المياه الأمثل” – https://utilitymagazine.com.au/
