比预期更加有迫切:雨水
暴雨罐

暴雨越来越频繁地使污水系统和处理厂超负荷运转。防雨水箱使排水系统畅通无阻。暴雨罐尺寸大,部分在地面下有缓冲储存。如果遇到大雨,他们会随水淹没。随着污水的流入,各种固体和垃圾进入工厂。

天空突然变暗,短时间内,倾盆大雨浸透了大地。这种意想不到的暴风雨正变得越来越频繁。然而,目前许多城市和市政当局还没有做好充分的准备。这是一种疏忽,导致洪水,并因此对财产和人造成巨大的损失,特别是在城市,由于其密集的人口和主要是封闭的表面。专家认为,气候变化将增加暴雨事件的频率和强度。即使在今天,在许多国家,暴雨造成的破坏比任何其他自然事件都要大。而最重要的是,污水处理厂由于流入水量的突然增加而过度紧张,导致其净化性能下降。其结果是:废水要么没有得到充分处理,要么根本就没有得到清洁。

单独的下水道系统和更大的管道或运河可能会让雨水排得更快,但它们仍然只能代表一个更全面的解决方案的一部分。提供缓冲能力是至关重要的,以便截留过剩的水,并更缓慢和有系统地排放它,无论是简单的雨水截留盆地或所谓的暴雨罐等大型储罐。与可能预期的相反,这种暴雨罐的操作是健壮的和要求高的,使可靠的技术成为必须。

马德里议会的环境、安全和流动部门已经推动了一项改善曼萨纳雷斯河水质的计划。该计划包括建造36个暴雨罐和超过34公里的新型大型收集器。该计划的主要目标是遵守有关河流水质的现行规定。

经过长时间的持续降雨或特别强降雨后,有关的污水处理厂无法处理流入的水。安装完暴雨罐后,现在可阻止洪水从渠化。事实上,通过调节进入的水团以适应其容量,不仅保护了城市的污水处理厂,暴雨罐的设计还避免了废水直接排放到河流中。

简单的系统和隐藏的挑战

暴雨罐作为一个缓冲器,不断地吸收和释放水。在装载阶段——例如大雨之后——雨水以高速湍流的形式到达,携带着各种固体和垃圾,同时清洗下水道。地表的废物和有害物质连同沉积物一起被雨水从系统中冲走。这是一种严重污染的水混合物,其中包括有机材料和纤维,如头发,碎布,甚至小动物的尸体。各种各样的非有机物品,包括许多卫生用品和其他被不当处置的垃圾,如塑料、玩具、鞋子和许多湿巾,也会到达暴雨罐。尽管安装了筛网、砂箱或其他预防措施,但大量的固体仍会进入暴雨罐。即使流入物的整体干物质含量只有1.5%,重的部分在罐底形成沉层,轻的固体堆积成浮层。因此,在保留水排出后,剩余污泥的干物质含量可达10-20%。

排空暴雨罐的操作概念已经设计好以应付这些特殊情况。它由两个独立的泵系统组成。主泵系统只能在干物质达到一定水平时工作——在一般情况下,干物质水平足以保证正常运行。事实上,由于大量的碎片和有害物质,水泵中只有零星的堵塞。

如果系统达到一定的水位,由此的干物质比例更高,此时操作就移交给排水泵。然而,每当排水泵被激活时,就会发生许多故障。这些水泵抽不出污泥。大量的纤维和破布在水中流动,层层重复堵塞安装的离心泵。负责暴雨罐操作的IMESAPI团队被迫执行特殊的清洗和排空操作,以避免故障和保持暴雨罐的有效性。

IMESAPI集团分析了马德里各社区(Butarque、Abronigal、La China和Arroyofresno)最大的暴雨罐的运行数据后,估计污泥的数量为数千立方米,每次清洗这些箱体都需要提取和处理污泥。由于该过程的复杂性、内部的细分以及难以进入该系统,每一次作业都在机械和人力资源方面付出了巨大的努力——从长远来看,这对操作人员来说是一个压力太大的负担。

测试替代方案

为了寻找替代解决方案,在Abroñigal暴雨罐进行了一次试点试验。IMESAPI集团对测试结果非常满意,决定将测试过的Vogelsang设备安装在Butarque的暴雨罐中。这个水箱位于马德里南部。它建于2006-2010年,用于收集曼萨纳雷斯河右岸的雨水,蓄水量为40万立方米,是世界第四大雨水蓄水池。

Vogelsang为暴雨罐提供了一种特殊的排水泵系统,包括VX186-260Q转子泵和RCX-58GInline RotaCut切割机,两者以特定的方式连接在一起。由于转子泵能够通过产生真空来自吸污泥,因此可以在泵腔干燥的条件下安装该系统。它的设计能力为55-220 m3/h,压力为3 bar,能够泵送非常粘稠的流体,甚至是高纤维和固体含量的污泥。在物质进入泵之前,污泥通过切割机,在那里石头和金属块被重力分离,纤维和碎布被有效地切割。这样可以保护泵和其他装置免受损坏和堵塞。控制单元安装在暴雨罐主控制室,实时监测分析过程变量,即时根据各自工况调整运行策略。由于这种特殊的设备,没有更多的问题出现在储槽排空阶段。

因此,该泵系统为IMESAPI集团节省了大量的精力和金钱。根据它的估计,它必须每年清理两次布塔克的暴雨罐,每次清理大约2200立方米的污泥。在财政方面,这笔钱很容易就能达到每年20万欧元,只包括从池中取出污泥的费用。另外一个好处是,运行和维护成本减少了大约50,000欧元。总的来说,在第一次清洗后,投资已经得到了回报,操作人员完全相信这些结果。因此,毫无疑问,在与Vogelsang的合作中有进一步的进展,以便升级马德里社区的其他暴雨罐。
 


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