Vidinės Mongolijos NVĮ atnaujinimas: kaip AAO + MBBR pakeitė neveikiantį DE oksidacijos griovį, kad būtų galima išvalyti 2 000 mg/l COD esant 0,85 RMB/m³

2004 m. nuotekų valymo įrenginys Silinhote, Vidinėje Mongolijoje, pradėjo valyti 38 000 m³/d su DE oksidacijos grioviu. Jis buvo skirtas komunalinėms nuotekoms. Jį gavo skerdyklos nuotekos - gardo plovimai, kraujas, riebalai, kaulų likučiai ir mėšlas -, stumiantis įtekamąjį ChDS į2000 mg/lir amoniakinis azotas į120 mg/l. Oksidacijos griovys, besisukantis tarp aerobinio ir anoksinio režimų mieste, kuriame temperatūra išlieka žema ištisus metus-, negalėjo neatsilikti. Ištirpusio deguonies kiekis svyravo žemiau 1 mg/l. Nitrifikuojančios bakterijos niekada nebuvo nustatytos. Nuotekos dažniau praleido B klasę, nei pataikė į ją. Atnaujinimas pridėjo DAF išankstinį apdorojimą, naują AAO+MBBR biologinį etapą ir pažangų apdorojimą - ir iš karto pašalino visas keturias problemas. Nuotekos dabar stabiliai atitinka A klasę. Kaina:0,85 RMB už kubinį metrą.

1. ORIGINALUS GAMYNAS - IR KODĖL JIS NESĖKO

I fazės gamykla buvo pradėta eksploatuoti 2004 m. rugpjūčio mėn40,000 m³/d. Biologiniame skyriuje buvo naudojamas DE oksidacijos griovio procesas (žr. 1 pav.), o nuotekos, reikalingosB klasės standartasGB 18918-2002. Faktinis debitas vamzdžių tinklu buvo apie 38 000 m³/d. Pradiniame projekte buvo numatytos tipinės komunalinių nuotekų charakteristikos. Realybė buvo kitokia: didelė dalis nuotėkio atkeliavo iš skerdyklų, o teršalų koncentracijos masiškai viršijo projektinę bazę.

Keturios skirtingos problemos susiliejo, kad DE oksidacijos griovys būtų netinkamas šioje svetainėje:

Problema 1 - COD slopino nitrifikaciją

Įtekantis COD reguliariai pasiekia 2000 mg/l. Heterotrofinės bakterijos, mintančios šia organine gausa, greitai dauginosi ir vartojo ištirpusį deguonį tokiu greičiu, kokio negalėjo prilygti aeravimo sistema. DO oksidacijos griovyje likomažesnis nei 1 mg/lilgesniam laikui. Nitrifikuojančios bakterijos - autotrofai, kuriems reikia didelio DO, o ne daug organinių medžiagų -, trūko deguonies. Amoniako azoto pašalinimas žlugo dėl tiesioginės COD perkrovos.

Problema 2 - Skerdyklų atliekos buvo atsparios biologiniam skaidymui

Skerdyklos nuotekos yra sudėtingas mišinys: gardo plovimo vanduo, kuriame vežamas kiaulių mėšlas ir nesuvirškintas pašaras; kraujas, riebalai, mėsos likučiai, kaulų likučiai, plaukai ir išmatos iš žudymo grindų. Nuotekos yra rusvai -raudonos, žuvies kvapas juntamas už kelių metrų. Šie didelio-COD ir amoniako{4}}srautai greitai pūliuoja. Apribotas biologinio rezervuaro tūrio, hidraulinio sulaikymo laikas buvo per trumpas, kad šios nepaklusnios organinės medžiagos biologiškai suirtų iki žemo lygio. Su nuotekomis išleidžiamos nesulaikytos organinės skendinčios kietosios medžiagos, kurios sunaudoja priimančiame vandenyje ištirpusį deguonį ir kenkia ekosistemai.

Problema 3 - Kaitinamasis aerobinis / anoksinis režimas nepavyko šaltyje

Xilinhote žema temperatūra{0}}ištisus metus. Mikrobų dauginimasis lėtas; nitrifikuojančios bakterijos yra jautriausios šalčiui-iš visų. DE oksidacijos griovys pakaitomis keičiasi tarp aerobinių (palankesnių nitrifikatorių) ir anoksinių (denitrifikatorių) sąlygų. Eksploatuojant aerobiškai, deguonies -pakankamas langas buvo per trumpas, kad nitrifikatoriai galėtų sukurti gyvybingą populiaciją, kol ciklas vėl persijungė į beanoksinį ir vėl juos slopino. Denitrifikuojančios bakterijos, prisitaikiusios prie anoksinių sąlygų, vienodai nukentėjo nuo nuolatinio ciklo. Kintamasis deguonies režimas, pakenčiamas esant šiltesniam klimatui, Vidinės Mongolijos šaltyje tapo azoto{8}}pašalinimo žudiku.

Problema 4 - Paviršinis aeravimas pašalino šilumą

Paviršiniai aeratoriai veikia maksimaliai padidindami nuotekų ir oro sąlyčio plotą, kad padėtų deguoniui. Ta pati kontaktinė sritis taip pat sukelia šilumos nuostolius. Xilinhot klimato sąlygomis kiekvienam perduoto deguonies vienetui taikoma šiluminė bauda - oksidacijos griovyje esančios nuotekos prarado ribotą šilumą šaltam orui, dar labiau sumažindamos ir taip -lėtą biocheminę kinetiką.

2. NAUJINIMO STRATEGIJA: DAF + AAO + MBBR + DU-ETAPŲ AZOTO PAŠALINIMAS

Atnaujinant teko vienu metu išspręsti keturis suvaržymus: aukštą COD, didelį amoniako kiekį, žemą temperatūrą ir nebėra laisvos žemės naujos talpyklos statybai. Sprendimas buvo pastatytas aplinkMBBR technologija- pasirinktas dėl stiprių prisitaikymo prie šaltų-orų, kompaktiško ploto ir galimybės derinti su įprastais procesais nereikalaujant papildomo bako tūrio.

Aerobinėje zonoje esantys MBBR nešikliai pirmiausia skatina nitrifikuojančių bakterijų augimą, o bioplėvelė, kuri atsiskiria nuo nešiklių, nuolat inokuliuoja suspenduotą aktyvųjį dumblą nitrifikatoriais. Tai tiesiogiai kompensuoja nitrifikacijos trūkumą, kuris kankino pradinį DE oksidacijos griovį. Šis procesas taip pat rodo didelį toleranciją toksiniams smūgiams -, svarbu atsižvelgiant į skerdyklos išmetimo įvairovę.

Penki dizaino sprendimai apibrėžė atnaujinimą:

1. DAF išankstinis apdorojimas.Buvo pridėtas ištirpusio oro flotacijos įrenginys, siekiant pašalinti alyvą ir SS iš skerdyklos frakcijos, kol ji nepasiekė biologinės stadijos. Didelio srauto SS ir tepalas nuo pat pirmos dienos perkrovė oksidacijos griovį.

2. Naujas AAO bakas su MBBR laikikliais.Buvo pastatytas visiškai naujas pirminis anaerobinis/anoksinis/aerobinis bakas su HDPE MBBR nešikliais (500 m²/m³ specifinis paviršiaus plotas, cilindro formos, ~20 mm skersmens × 10 mm ilgio) tiek anoksinėje zonoje (3110 m³ nešiklio tūris), tiek aerobinėje zonoje (nešiklio tūris 6264 m³). Dizainas MLSS: 4000 mg/L. Anaerobinis PHT: 2,0 val. Anoksinė PHT: 6,2 val. Aerobinis PHT: 12,5 val.

3. Oksidacijos griovys paverstas antriniu AO.Esamas DE oksidacijos griovys buvo pertvarkytas į antrinį anoksinį / aerobinį rezervuarą (bendra HRT 12,2 val., kiekviena zona 6,1 val.). Įtekamajam TN pasiekus 130 mg/l, vienos-pakopos AO negalėtų pasiekti reikiamo pašalinimo - vidinės recirkuliacijos santykis turėtų viršyti 1000 %. Dviejų-pakopų AO dėka azoto pašalinimas yra matematiškai pasiekiamas esant praktiniam recirkuliacijos santykiui (300 % pirminis, 200 % antrinis).

4. Išplėstinis gydymas.Po poliravimo standartinio A filtravimo prie A klasės buvo pridėtas didelio -efektyvumo sedimentacijos rezervuaras (paviršiaus apkrova 7,3 m³/m²·h, su vamzdelių nusodinimo priemone), po to ištisiniai smėlio filtrai (48 vnt., AS 50020, kiekvienas 5,5 m², bendras filtravimo plotas 288 m², projektinis filtravimo greitis 5,78 m/h).

5. Protingas aeravimas ir cheminių medžiagų dozavimas.IoT{0}}pagrįsta preciziška aeracija ir automatizuotas cheminių medžiagų dozavimas pakeitė rankinį, patirtimi{1}}pagrįstą valdymą -, pašalinant nuolatinį per-vėdinimą ir-perdozavimą, kurie padidino pradinės gamyklos veiklos sąnaudas.

3. STATYBA BE IŠJUNGIMO - TRYS IŠŠŪKIAI

Atnaujinimo metu gamykla negalėjo nustoti valyti nuotekų. Iškilo trys iššūkiai:

Iššūkis 1 - Atitikties laikymasis rekonstruojant rezervuarą.Vieno biologinio rezervuaro atjungimas lietaus sezono metu (liepos–rugsėjo mėn.) padidino likusių rezervuarų apkrovą. Sprendimas: tankai buvo rekonstruoti po vieną. Senas dumblo tirštinimo rezervuaras buvo paverstas laikinu sedimentacijos rezervuaru, kad surinktų ir grąžintų antrinį cirkuliacinį vandenį, neleidžiant jam pridėti apkrovos biologinei sekcijai. Avariniai rezervuarai buvo ištuštinti prieš prognozuojant gausias liūtis.

Iššūkis 2 - Sutampančios konstrukcijos ir sauga.Antrinėje AO talpykloje vienu metu vyko civiliniai darbai ir proceso vamzdžių montavimas. Sprendimas: buvo sukurtas struktūrizuotas komunikacijos ir koordinavimo protokolas, kuriame yra detalūs saugos planai ir reagavimo į ekstremalias situacijas tvarka, apibrėžiančios kiekvienos šalies atsakomybę.

Iššūkis 3 - Dumblo šalinimas iš nebenaudojamo rezervuaro.Antrinėje AO talpykloje buvo 4,5 m aktyviojo dumblo vandens ir 0,5 m neorganinių nuosėdų. Sprendimas: nauja dumblo nusausinimo sistema pradėta eksploatuoti anksti; dalis dumblo buvo nusausinta, o dalis perkelta į naują pirminį AAO rezervuarą.

4. REZULTATAI: A KLASĖS NUOTEKOS IŠ B+ KLASĖS ĮTAKA

4.1 Vandens kokybė - prieš ir po

Įtakos charakteristikos yra sunkios pagal bet kokį standartinį - komunalinių nuotekų ir skerdyklos išleidimo mišinį. 1 lentelėje parodytos projektinės ir faktinės septynių parametrų vertės kartu su pašalinimo rodikliais, pasiektais po atnaujinimo.

*NH₃-N nuotekų riba paprastai yra 5 mg/L; 8 mg/L taikomas, kai vandens temperatūra žemesnė nei 12 laipsnių.

Po atnaujinimo visi nuotekų rodikliai stabiliai atitikoA klasės standartas GB 18918-2002, nepaisant to, kad įtekamoji koncentracija gerokai viršija pradinį projektinį pagrindą. Biologinės sistemos gydymo efektyvumas labai pagerėjo pagal visus parametrus (žr. 3 pav.).

4.2 Veiklos sąnaudų suskirstymas

Metinės tiesioginės veiklos sąnaudos yra apytiksliai12,45 milijono RMB, pateikiant vieneto kainą0,8528 RMB/m³(išskyrus įrangos nusidėvėjimą ir finansavimą). Dominuoja elektra, apskaita62.4%veiklos sąnaudų - tiesioginė didelio deguonies poreikio dėl koncentruoto įtekėjimo ir šalto klimato, lėtinančio biologinę kinetiką, pasekmė.

5. ENERGIJOS OPTIMIZAVIMAS: IŠMANUS RANKINIO SPĖJIMO VALDYMAS

Kai elektros energija sudaro 62 % veiklos sąnaudų, energijos vartojimo efektyvumas nebuvo neprivalomas. Į dizainą buvo įtrauktos trys priemonės:

1. IoT-pagrįsta tiksli aeracija.Daiktų interneto platforma realiuoju laiku{0}}renka DO, amoniako ir srauto duomenis, tada automatiškai koreguoja ventiliatoriaus galią. Užuot paleidę orapūtes fiksuotu greičiu, pagrįstu operatoriaus patirtimi, sistema tiekia būtent tokį orą, kurio biologijai reikia - nei daugiau, nei mažiau.

2. Protingas cheminių medžiagų dozavimas.PAC, PAM ir chloro dioksido dozavimo normos yra susietos su srautu realiuoju laiku- ir teršalų apkrova, pašalinant saugos faktoriaus šliaužimą, kuris padidina cheminių medžiagų suvartojimą rankiniu būdu valdomose gamyklose.

3. Adaptyvūs darbo režimai.Mažos įtekamosios koncentracijos laikotarpiais MBBR procesas gali pereiti prie sumažintos -energijos veikimo režimo - mažiau orapūtių tinkle, mažesnis maišymo intensyvumas -, nerizikuojant atitikti nuotekų kiekį. Pastato projektas taip pat maksimaliai padidina natūralią vėdinimą, kad sumažintų ŠVOK energijos poreikį.

PAGRINDINIAI PASIVEŽIMAI

1. DE oksidacijos grioviai sugenda šalto klimato sąlygomis, kai nuotekos yra stiprios{1}}.Kintamasis aerobinis/anoksinis ciklas neleidžia stabilizuotis nei nitrifikatorių, nei denitrifikatorių populiacijoms, o paviršiaus aeracija kainuoja šilumą. Jei jūsų gamykloje yra ir žemos temperatūros, ir daug amoniako, DE oksidacijos griovys yra neteisingas biologinis procesas.

2. MBBR nešikliai į skendintį dumblą inokuliuoja nitrifikatorius.Tai yra pagrindinis mechanizmas, kompensuojantis pradinio proceso nitrifikacijos trūkumą. Bioplėvelė ant nešiklio pirmiausia augina nitrifikuojančias bakterijas ir nuolat sėja mišrų skystį - in- bioaugmentacijos forma, kuriai nereikia išorinio anglies šaltinio.

3. Dviejų-pakopų AO užtikrina, kad didelio-stiprumo azoto pašalinimas yra praktiškas.Kai įtekančiojo TN yra 130 mg/l, vienos-pakopos AO vidinės recirkuliacijos koeficientai turėtų viršyti 1 000 %. Padalijus azoto apkrovą tarp pirminio AAO+MBBR ir antrinio AO rezervuaro, pasiekiama A klasė TN (mažesnė arba lygi 15 mg/l) valdomu recirkuliacijos santykiu.

4. Jei mišinyje yra skerdyklos nuotekų, išankstinis DAF apdorojimas nėra-derinamas.Alyva ir riebalai, atsirandantys atliekant tinkavimo operacijas, užterš MBBR nešiklius ir slopins deguonies perdavimą. Pašalinkite juos prieš biologinį etapą arba sumokėkite baudą ventiliatoriaus elektra.

5. Konstravimas be išjungimo pasiekiamas naudojant fazinį rezervuaro seką.Pirmiausia sukurkite naują pirminį AAO baką, paleiskite jį, tada išjunkite seną oksidacijos griovį, kad galėtumėte konvertuoti į antrinį AO. Senas dumblo tirštinimo rezervuaras gali būti laikinas sedimentacijos buferis perjungimo metu.

6. Eksploatacinės sąnaudos 0,85 RMB/m³ už 2000 mg/l COD įtekėjimo yra konkurencingos.Elektros{0}}kaštų struktūra (62 %) atspindi tikrąjį šių nuotekų deguonies poreikį. IoT-pagrįstas aeracijos valdymas ir prisitaikantys veikimo režimai yra svertai, neleidžiantys jam pakilti aukščiau.