Lựa chọn và phân tích kỹ thuật của các phụ kiện ống PE trong dự án xử lý nước thải của thị trấn Xu Xiake, Jiangyin

Là quê hương của Xu Xiake, "Chuyên gia du lịch thế giới", Xu Xiake Town, Jiangyin City, đã đạt được những thành tựu đáng chú ý trong quản trị môi trường nước trong những năm gần đây. Năm 2023, "Dự án tăng cường đa dạng sinh học và phục hồi sinh thái của vùng đất ngập nước sông ở khu vực Baiqugang Xu Xiake" được thực hiện bởi thị trấn đã được chọn thành công như một dự án hỗ trợ phòng chống ô nhiễm và kiểm soát nước trung tâm. Dự án này nhằm mục đích cải thiện chất lượng nước và môi trường sinh thái của 32 con sông trong thị trấn thông qua các biện pháp toàn diện. Dự án xử lý nước thải của Xu Xiake Town áp dụng một hệ thống lắp ống dựa trên các ống PE (polyetylen). Sự lựa chọn này hoàn toàn xem xét môi trường địa lý địa phương, đặc điểm kỹ thuật và các yêu cầu phát triển bền vững. Trong một dự án quản trị môi trường nước lớn như vậy, việc lựa chọn các phụ kiện đường ống xử lý nước thải có liên quan trực tiếp đến chất lượng của dự án và hiệu quả hoạt động lâu dài. Do đó, cần phải xem xét toàn diện hiệu suất vật chất, khả năng thích ứng môi trường, thuận tiện xây dựng và kinh tế.

1. Đặc điểm kỹ thuật và lợi thế của Ống PE

Trong dự án xử lý nước thải của thị trấn Xu Xiake, các ống polyetylen (PE) chủ yếu được sử dụng làm vật liệu phụ kiện ống lõi. Sự lựa chọn này dựa trên hiệu suất tuyệt vời của ống PE ở nhiều khía cạnh. Là một vật liệu polymer phân tử cao, ống PE có những ưu điểm toàn diện mà các đường ống truyền thống khác không thể phù hợp, và đặc biệt phù hợp để xử lý nước thải và kỹ thuật môi trường.

Về mặt tính chất vật lý và hóa học, ống PE hoạt động tốt. Vật liệu này có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và có thể chống lại sự ăn mòn của các chất axit và kiềm thông thường, dung môi hữu cơ và chất điện giải trong xử lý nước thải, tránh các vấn đề ăn mòn điện hóa phổ biến của ống kim loại. Đồng thời, thành bên trong của ống PE mịn, hệ số độ nhám thấp (N≈0.009) và điện trở của dòng nước nhỏ, có thể làm giảm hiệu quả sự lắng đọng bụi bẩn và mất năng lượng. Xu Xiake Town nằm ở vị trí đắc địa của đồng bằng sông Dương Tử, với mực nước ngầm cao và sự ăn mòn của đất mạnh. Những đặc điểm của ống PE chỉ đáp ứng nhu cầu của dự án.

Từ quan điểm của các tính chất cơ học, các đường ống PE có độ bền cao và khả năng chống va đập, và độ giãn dài của chúng khi vỡ thường là hơn 350%, có thể thích nghi với việc định cư nền tảng không đồng đều và các lực bên ngoài như động đất. Tính năng này đặc biệt quan trọng trong các khu vực nền tảng đất mềm như thị trấn Xu Xiake. Ngoài ra, các ống PE là ánh sáng (mật độ chỉ là 0,94-0,96g/cm³), là 1/10 trọng lượng của các ống bê tông của cùng một thông số kỹ thuật, làm giảm đáng kể độ khó của vận chuyển và lắp đặt. Thực hành kỹ thuật cho thấy việc sử dụng các ống PE có thể giảm khoảng 30% máy móc xây dựng và rút ngắn thời gian xây dựng khoảng 25%.

Độ tin cậy kết nối là một lợi thế lớn khác của ống PE. Việc sử dụng công nghệ kết nối tổng hợp điện có thể đạt được kết nối thiết yếu với cường độ chung không thấp hơn sức mạnh của cơ thể đường ống, làm giảm đáng kể nguy cơ rò rỉ giao diện phổ biến trong các đường ống truyền thống. Trong dự án xử lý nước thải của thị trấn Xu Xiake, hệ thống mạng ống cần vượt qua địa hình phức tạp và các yêu cầu chất lượng kết nối là cực kỳ cao. Tính năng này của các ống PE chỉ đáp ứng nhu cầu kỹ thuật.

Về cuộc sống dịch vụ, ống PE hoạt động tốt. Các ống PE chất lượng cao có thể kéo dài hơn 50 năm trong điều kiện sử dụng bình thường, cao hơn nhiều so với các ống bê tông truyền thống (khoảng 20-30 năm) và ống kim loại (15-25 năm). Phân tích chi phí vòng đời cho thấy rằng mặc dù khoản đầu tư ban đầu của ống PE cao hơn một chút, do chi phí bảo trì thấp và tuổi thọ dịch vụ dài, tổng chi phí trên 50 năm thấp hơn 15-20% so với các đường ống truyền thống.

Bảng: So sánh hiệu suất của ống PE với các ống phổ biến khác

2. Phân tích khả năng tương thích giữa các yêu cầu kỹ thuật và lựa chọn phụ kiện đường ống

Là dự án cốt lõi của sự cải thiện toàn diện của môi trường nước trong khu vực, dự án xử lý nước thải ở thị trấn Xuxiake có các đặc điểm của quy mô lớn, hệ thống phức tạp và độ nhạy môi trường, đưa ra các yêu cầu đặc biệt cho phụ kiện đường ống. Mức độ thích ứng cao giữa sơ đồ thiết kế kỹ thuật và lựa chọn phụ kiện đường ống là yếu tố chính để đảm bảo thực hiện thành công dự án.

Quy mô của dự án và sự phức tạp của hệ thống yêu cầu phụ kiện đường ống có hiệu suất kết nối đáng tin cậy và đáng tin cậy cao. Dự án cải thiện môi trường nước ở thị trấn Xuxiake bao gồm 32 con sông và nội dung thực hiện bao gồm nhiều hệ thống con như đánh chặn chất gây ô nhiễm, lọc nước, phục hồi sinh thái lòng sông và phục hồi toàn diện các hệ sinh thái dưới nước. Một mạng lưới kỹ thuật lớn như vậy đòi hỏi các phụ kiện đường ống khác nhau phải có tính nhất quán cao trong các thông số kỹ thuật, giao diện và hiệu suất. Các ống PE có mức độ sản xuất tiêu chuẩn hóa cao, với đầy đủ các thông số kỹ thuật từ DN50 đến DN2000 và phương pháp kết nối thống nhất, giúp đơn giản hóa đáng kể độ khó của tích hợp hệ thống. So sánh, nếu các ống bê tông hoặc ống gang được sử dụng, sự đa dạng của các loại và kích thước giao diện của chúng sẽ làm tăng độ phức tạp của hệ thống và giảm độ tin cậy của kỹ thuật.

Khả năng thích ứng địa hình là một cân nhắc quan trọng trong việc lựa chọn phụ kiện đường ống. Thị trấn Xuxiake liền kề với hồ Taihu ở phía nam và sông Dương Tử ở phía bắc. Mực nước ngầm cao và khả năng chịu lực của nền tảng thấp. Một số đường ống trong dự án cần phải đi qua nền móng đất mềm và các cấu trúc hiện có, đòi hỏi sự linh hoạt cực kỳ cao và hiệu suất xây dựng không có rãnh của các đường ống. Tính linh hoạt của các ống PE cho phép chúng thích nghi với một mức độ lệch nhất định, và chúng vẫn có thể duy trì tính toàn vẹn cấu trúc và niêm phong dưới sự giải quyết không đồng đều. Ngoài ra, các ống PE phù hợp để xây dựng bằng cách sử dụng các công nghệ không có rãnh như khoan hướng ngang, điều này đặc biệt quan trọng khi băng qua các khu vực nhạy cảm như đường và sông.

Đặc điểm chất lượng nước và quy trình xử lý cũng ảnh hưởng trực tiếp đến việc lựa chọn phụ kiện đường ống. Trong quá trình xử lý nước thải, các đường ống có thể tiếp xúc với môi trường phức tạp có chứa các chất ăn mòn, các hạt rắn và vi sinh vật. Độ trơ hóa học của các ống PE cho phép chúng chống lại các chất ăn mòn như thành phần axit và kiềm và axit hydrosulfuric trong nước thải. Bức tường bên trong mịn màng của nó làm giảm sự lắng đọng bụi bẩn và sự phát triển của vi khuẩn, giúp duy trì hiệu quả xử lý và chất lượng nước tiết kiệm. Ngược lại, các ống kim loại dễ bị ăn mòn điện hóa, và các ống bê tông có thể xấu đi do vi khuẩn khử sulfate. Dự án Xuxiake Town cũng bao gồm các đơn vị quy trình như giường nổi sinh thái, các cơ sở sục khí và điều trị tại chỗ các cửa hàng. Các đường ống PE tương thích hơn với các thiết bị xử lý này và thuận tiện hơn và đáng tin cậy hơn để kết nối.

Các yêu cầu dàn dựng và bảo trì dự án cũng là những cân nhắc quan trọng. Các dự án quản trị môi trường nước quy mô lớn thường được thực hiện theo từng giai đoạn, đòi hỏi hệ thống đường ống phải có khả năng mở rộng và bảo trì tốt. Công nghệ kết nối hợp nhất điện của các ống PE cho phép bổ sung thuận tiện các nhánh hoặc thay thế các phần ống trong một hệ điều hành mà không cần phải tắt nguồn cung cấp nước. Là một thành phần của dự án EOD "Sông Yangtze đến hồ Taihu", Dự án Xuxiake Town có thể phải đối mặt với việc mở rộng và nâng cấp hệ thống trong tương lai. Tính năng này của PE Pipes cung cấp sự linh hoạt lâu dài cho dự án.

Bảng: Sự tương ứng giữa các yêu cầu của dự án thị trấn Xuxiake và đặc điểm ống PE