Nuotekų valymo įrenginio modernizavimo ir atnaujinimo projektas naudojant A2/O-MBBR procesą
Nuolat didėjant visuomenės informuotumui apie aplinką, nuotekų valymo įrenginiai turi aktyviai vykdyti modernizavimo ir atnaujinimo veiklą, taikyti pažangias technologijas nuotekoms valyti, siekti pakartotinio nuotekų naudojimo ir prisidėti prie tvaraus socialinio vystymosi. Pagrindinis iššūkis, su kuriuo susiduriama modernizuojant ir renovuojant nuotekų valymo įrenginius, yra azoto ir fosforo šalinimas. Naudojant MBBR technologiją, ši problema veiksmingai išspręsta. Šiame darbe pagrindinis dėmesys skiriamas miestelio nuotekų valymo įrenginiui Xichou apskrityje, kuriame naudojamas kombinuotas išankstinio apdorojimo + A2/O antrinio biologinio valymo procesas + audinio terpės filtravimas + natrio hipochlorito dezinfekcija. Biologinio valymo skyriuje naudojama integruota nuotekų valymo įranga (įskaitant prieš-anoksinį rezervuarą, anaerobinį rezervuarą, anoksinį rezervuarą, aerobinį rezervuarą, nuožulnų vamzdžių nusodinimo baką, medžiaginės medžiagos filtrą ir dezinfekavimo baką).
1 Projekto apžvalga
Nuotekų vamzdžių tinklo statyba, skirta palaikyti miestelio nuotekų valymo įrenginius Xichou apskrityje, Venšano Džuango ir Miao autonominėje prefektūroje, Junano provincijoje, apima projektus šešiuose miesteliuose: Dongma, Lianhuatang, Banggu, Fadou, Bolin ir Xinmajie. Bendras atraminių nuotekų vamzdžių tinklų ilgis šiuose miesteliuose yra apie 39 182 km, o vamzdžių skersmuo svyruoja nuo DN200 mm iki DN500 mm, naudojant didelio tankio polietileno dvigubas sieneles gofruotus vamzdžius (HDPE). Integruotos siurblinės statomos Lianhuatang ir Xinmajie miesteliuose. Xinmajie miestelyje yra Q=25 m³/h, DN150 mm slėginio vandens tiekimo PE vamzdis 50 m, o Lianhuatang miestelyje – Q=25 m³/h, DN200 mm slėginio vandens tiekimo PE vamzdis, kurio ilgis yra 15 m. Bendras nuotekų valymo įrenginių statybos plotas yra 3 482 m², įskaitant kompleksinį pastatą, integruotą nuotekų valymo įrangą, transformatorių ir paskirstymo patalpą, stebėjimo patalpą, reguliavimo rezervuarą, dumblo rezervuarą, pakartotinio naudojimo vandens rezervuarą, dumblo nusausinimo patalpą ir dumblo saugyklą, tinklinį kanalą, pakėlimo siurblinę ir avarinį rezervuarą.
2 Vandens kokybės analizė ir pagrindinio proceso parinkimas
2.1 Įtekančio ir ištekančio vandens kokybė
Išsami Xichou apskrities miestelio nuotekų valymo įrenginių įtekančio vandens kokybės analizė rodo, kad jo koncentracija yra stabili ir šiek tiek mažėja. Kadangi dabartinis procesas yra didelio-efektyvumo nuotekų valymo procesas, valymo rezervuarų tūris nėra didelis, o jo atsparumas smūgiinėms apkrovoms nėra didelis. Todėl įtekančio vandens kokybės rodiklių garantinio tarifo standartas negali būti nustatytas per aukštas; šį kartą nustatytas 90 proc. Be to, gamykla kasdien gauna 500 m³ sąvartyno filtrato. Projektuojant galutinę įtekančio vandens kokybę, būtina remtis bendra vandens kokybės tendencija, kad būtų efektyviai atlikti atitinkami projektavimo darbai. Vandens kokybės rodikliai parodyti1 lentelė.
BDS₅/CODcr santykis nuotekose yra 0,35, tai rodo lengvai biologiškai skaidomas nuotekas; BDS₅/TN santykis yra 3. Norint atitikti nuotekų TN standartą, reikalingos papildomos valymo priemonės, pvz., pridėti išorinį anglies šaltinį; BDS5/TP santykis yra 26,3, tinkamas biologiniam fosforo pašalinimui.
Šiuo metu likę NH₃-N ir TN kiekiai yra santykinai dideli, o pašalinimo efektyvumas prastas. Tai rodo, kad NH₃-N nitrifikacija negali būti visiškai atlikta sename aerobiniame rezervuare. Kadangi anoksinis rezervuaras iš pradžių nebuvo įrengtas, denitrifikacijos procesas neįvyko. Azotas buvo pašalintas tik išleidžiant perteklinį dumblą, o nitrifikacijos{5}}denitrifikacijos metodas nebuvo naudojamas.
2.3 Pagrindinis procesas
Išsamiai išanalizavus konkrečią Sichou apygardos miestelio nuotekų valymo įrenginio situaciją, gamyklos teritorijoje turėjo būti baigtas atnaujinimas ir atnaujinimas. Vieta augalo zonoje yra labai ribota. Nustatant nuotekų valymo procesą, reikėjo kompleksiškai įvertinti aikštelės sąlygas ir pagrįstai išnaudoti esamą biocheminio rezervuaro valymo procesą. Po išsamių tyrimų priėmus A2/O-MBBR procesą (vadinamą MBBR procesu) buvo veiksmingai išspręstos žemės naudojimo ir eksploatavimo problemos. Šis metodas palengvino trimatį -biocheminio rezervuaro talpos išplėtimą ir leido aktyviai statyti anoksines ir anaerobines talpyklas. MBBR procesas sujungia aktyvųjį dumblą su bioplėvele. Jo pranašumai pasireiškia santykinai nedideliu plotu, ilga biologine grandine, galimybe pasiekti idealius nuotekų vandens kokybės standartus ir stabiliu darbu. Azoto šalinimo bioplėvelės metodas taip pat rodo gerus rezultatus žemos temperatūros sezonais. MBBR proceso eiga parodyta1 pav.
2.4 MBBR proceso pranašumai
Lyginant MBBR procesą, fiksuotos{0}}terpės bioplėvelės metodus ir aktyviojo dumblo procesus, MBBR procesas išsiskiria ryškiausiais pranašumais, konkrečiai: ① Pakabinamos laikikliai daugiausia pagaminti iš modifikuotų medžiagų, tokių kaip PP ir PE, todėl pasižymi dideliu patvarumu. Kadangi pakabinamus laikiklius lengva paleisti ir naudoti, tokių problemų kaip sulipimas ir užsikimšimas pasitaiko retai. Todėl pritaikius nuotekų valymo sistemos aeracijos sistemą ir nuotekų įrenginius, jų nusidėvėjimo norma ir keitimo dažnis yra labai maži. ② MBBR procesas turi stiprią azoto pašalinimo galimybę. Ant suspenduotų nešėjų gali egzistuoti aerobinė, anoksinė ir anaerobinė aplinka, todėl viename reaktoriuje gali būti užbaigtos ir nitrifikacijos, ir denitrifikacijos reakcijos. Nitrifikuojančios bakterijos gali greitai augti ant bioplėvelės, susidariusios ant suspenduotų nešėjų, taip pasiekdamos optimalią nitrifikaciją. ③ MBBR procesas gerai toleruoja smūgines apkrovas, padidindamas nuotekų stabilumą ir atsparumą toksinėms medžiagoms. ④ Pritaikius MBBR procesą, galima pagrįstai atnaujinti ir atnaujinti originalią valymo įrangą, beveik nekeičiant žemės paskirties, taip sutaupant vietos. ⑤ Taikant tradicinį nuotekų valymą, į aeravimo baką reikia įdėti laikiklio atraminius rėmus, o MBBR procesas pašalina šį veiksmą, todėl sumažėja aeracijos įrenginių priežiūros ir laikiklių valdymo sunkumų.
3 Biocheminių rezervuarų atnaujinimo planas
3.1 Naujų anaerobinių ir anoksinių rezervuarų statyba
After demolishing the buildings on the west side of the plant's biochemical tank area, new anoxic and anaerobic tanks were constructed on the cleared land. The anoxic zone was modified from the initial section of the existing biochemical tank. Active construction of the anoxic and anaerobic tanks was carried out. Their plan dimensions and effective volume must meet relevant usage requirements, and the hydraulic retention time was scientifically planned to enable them to play an important role. During the construction of the anoxic tank, the minimum temperature was controlled to >12 laipsnio, o rodiklių, tokių kaip mišraus skysčio suspenduotų kietųjų dalelių koncentracija, denitrifikacijos nitratų koncentracija ir denitrifikacijos greitis, valdymas buvo gerai įgyvendintas. Žiemą gali būti nepakankamas anglies šaltinis; Norint padidinti denitrifikacijos efektyvumą, galima pridėti atitinkamą kiekį anglies šaltinio. Naujai pastatytame anoksiniame bake iš viso sumontuota 16 vienetų 5 kW vertikalių turbininių maišytuvų; esamoje biocheminio rezervuaro anoksinėje zonoje iš viso sumontuoti 8 komplektai 5 kW vertikalių sraigtų; anaerobiniame bake iš viso sumontuoti 6 komplektai 6,5 kW panardinamųjų maišytuvų.
Lyginant fosforo pašalinimo ir azoto pašalinimo užduočių sudėtingumo koeficientus, azoto pašalinimas yra akivaizdžiai sudėtingesnis. Paprastai patenkinamus fosforo šalinimo efektus galima pasiekti cheminiais fosforo šalinimo metodais. Siekiant optimizuoti azoto pašalinimo poveikį, kai temperatūra žema ir įtekančio bendro azoto kiekis yra didelis, dumblą galima grąžinti į anaerobinę sekciją, kad būtų užtikrintas ilgesnis sulaikymo laikas beanoksinėje sekcijoje.
3.2 Esamų biocheminių rezervuarų atnaujinimas
Po renovacijos esamas biocheminis rezervuaras padalintas į keturias dalis: Tarp pirmos ir ketvirtos dalių pridedama skiriamoji sienelė. Sritys prieš ir po skiriamąją sienelę šiose dviejose dalyse yra atitinkamai anoksinė zona ir nešiklio zona (MBBR zona) ir MBBR zona bei degazavimo zona. Antroji ir trečioji dalys yra MBBR zonos. Pridėjus skiriamąją sienelę į ketvirtąją dalį, galima reguliuoti ištirpusio deguonies koncentraciją vidinio perdirbimo mišraus skysčio ribose. Be to, siekiant pagerinti biocheminio rezervuaro veikimo efektyvumą, MBRR zonoje sumontuota tokia įranga kaip tinkleliai ir perforuotų vamzdžių aeratoriai. Pabaigus biocheminio rezervuaro aerobinės zonos renovaciją, bendras efektyvus degazavimo zonos ir MBBR zonos rezervuaro tūris siekia 38 000 m³. Dujų šalinimo zonoje iš viso sumontuota 12 vnt. 18,5 kW ašinio srauto siurblių, iš kurių 4 yra atsarginiai; Naudojami gryni HDPE pakabinami laikikliai.
3.3 Orapūtės ir vėdinimo sistemos atnaujinimas
Orapūtės patalpoje yra 4 orapūtės: 3 yra seni orapūtės, kurių įvadinis debitas yra 480 m³/min, ir vienas yra naujas. Vandens aušinimas yra pagrindinis senų orapūtių aušinimo būdas, kurių kiekvienos galia yra 830 kW; aušinimas oru yra pagrindinis būdas naujai orapūtei, kurios galia siekia 670 kW. Palyginus senų ir naujų orapūtių darbinę būklę, naujasis orapūtė veikia efektyviau ir efektyviau. Seni orapūtės ne tik pasižymi mažu efektyvumu, bet ir reikalauja brangių priežiūros ir remonto išlaidų.
Projektuojant aerobinės zonos aeracijos tūrį, jis turėtų būti pagrįstas didžiausiu deguonies poreikiu aerobinėje zonoje, kai galutinė pasirinkta vertė yra 720 m³/min. Perforuotų aeravimo vamzdžių konfigūracija turėtų būti pagrįsta 4 pūstuvų oro kiekiu. Senų orapūtių keitimo darbai turėtų būti atliekami efektyviai. Perkant 3 naujus pūstuvus, kad būtų pakeisti senieji, naudinga sumažinti aeracijos tūrį. Keičiant aeracijos vamzdžius, keičiami tik seni aerobinio bako viduje esantys aeracijos vamzdžiai.
3.4 Dumblo apdorojimo sistema
Pagrindinė Xichou apygardos miestelio nuotekų valymo įrenginiuose naudojama dumblo apdorojimo įranga yra dumblo tirštinimo ir vandens šalinimo filtrų presas. Išsamiai išanalizavus dumblo nusausinimo ir tirštinimo procesus, integruojant dumblo tirštinimo ir vandens šalinimo operacijas, galima sumažinti kapitalo investicijų sąnaudas ir sumažinti didelio -polimero flokuliatorių dozę. Siekiant išvengti dumblo apdorojimo žalos aplinkai, efektyviai aplinkos ir atmosferos taršai kontroliuoti buvo pasirinkta mechaninė dumblo tirštinimo ir nusausinimo technologija.
3.5 Dezodoravimo sistema
Yra daugybė kvapų gydymo metodų, dažniausiai naudojami biologiniai, cheminiai ir fiziniai metodai. Skirtingi kvapų valymo metodai labai skiriasi savo dezodoravimo mechanizmais, taikymo sąlygomis ir techniniais tipais. Išsamiai išanalizavus konkrečias šio projekto aplinkybes ir įvertinus skirtingų dezodoravimo technologijų privalumus ir trūkumus, galiausiai buvo pasirinktas jonų dezodoravimo procesas atitinkamoms operacijoms atlikti.
3.6 Pagrindiniai proceso atnaujinimo punktai
3.6.1 Operatoriaus pasirinkimas
Parenkant pakabinamus nešiklius, turi būti užtikrinta, kad gamybinė medžiaga būtų pakankamai atspari korozijai, o bendras efektyvusis savitasis paviršiaus plotas atitiktų nuotekų standartus, taip užtikrinant biomasę. Tuo pačiu metu pakabinamų laikiklių eksploatavimo laikas, atsparumas dilimui ir stiprumas turi atitikti standartus, o tarnavimo laikas išlaikomas daugiau nei 15 metų.
3.6.2 Nešiklio kaupimas
Vandeniui tekant, nešikliai keičia padėtį, todėl prieš perėmimo ekranus susikaupia daug nešėjų. Po kurio laiko perėmimo ekranai gali užsikimšti. Didėjanti aeracija naudojama norint nuplauti susikaupusius nešiklius. Kiekviename perėmimo ekrane atsiranda galvos praradimas. Esant vandens lygio skirtumo slėgiui ekrane, susikaupia daug laikiklių. Didėjant vandens lygio skirtumui, didėja ir nešiklio susikaupimo kiekis. Nešiklio zonoje sumontuotas nešiklio perdirbimo įrenginys. Varomi oro pakėlimo įtaiso, nešiklio zonos gale esantys nešikliai grąžinami į priekinį galą, užkertant kelią nešiklio kaupimuisi.
3.7 Veiklos efektyvumo po renovacijos analizė
Bendros investicijos į šį projektą siekia 219,91 mln. juanių. Vidutinė vieneto eksploatavimo kaina yra 0,4 juanio/m³, o vidutinė bendra vieneto kaina yra 0,5 juanio/m³. Įgyvendinus ir pradėjus eksploatuoti atnaujintą renovacijos projektą, jo vandens srauto efektas yra labai patenkinamas, eksploatacinė būklė gera, o nuotekų vandens kokybės standartai gali atitikti atitinkamus reikalavimus.
4 Išvada
Statant šį modernizavimo ir atnaujinimo projektą, buvo efektyviai išnaudoti esami statiniai. Racionaliai panaudojus MBBR technologiją, plano atnaujinimo darbai pasiekti gerų rezultatų, nedidinant ploto, žymiai padidinant nuotekų valymo sistemos azoto ir fosforo šalinimo pajėgumus bei optimizuojant teršalų šalinimo efektyvumą. MBBR technologija yra labai pažangi, turinti ne tik įprastų nuotekų valymo technologijų privalumus, bet ir efektyviai išnaudojanti didelį specialių nešėjų valymo pajėgumą, žymiai pagerinanti teršalų valymo efektyvumą.
Remiantis analize ir demonstravimu, siekiant užtikrinti plano racionalumą, rekomenduojama perimti MBBR proceso schemą. Atliekant pirminės biologinės sistemos renovaciją vietoje, į aerobinę zoną įtraukus nešiklius, kad padidėtų jos apkrova, užtikrins, kad azoto apdorojimas atitiktų standartus. Vėlesnis didelio-tankio sedimentacijos rezervuarų ir medžiaginių terpės filtrų naudojimas SS ir TP valdymui gali garantuoti stabilų nuotekų srautą, atitinkantį 1A klasės standartą. MBBR procesas, taip pat įvairūs kombinuoti procesai, kurie įtraukia MBBR į aktyviojo dumblo sistemas, veikia stabiliai, yra lengvai valdomi ir reguliuojami, gerai toleruoja įtakos kokybės ir kiekio pokyčius, pasižymi geru azoto ir fosforo šalinimo poveikiu, yra ekonomiškas, efektyvus ir stabilus nuotekų valymo būdas. Didėjant nacionaliniams ir vietiniams reikalavimams dėl nuotekų iš nuotekų valymo įrenginių kokybės, šis procesas yra labai tinkamas sprendimas projektams, kurie susiduria su tokiais iššūkiais kaip ankstyva statyba, kai procesai negali atitikti naujų reikalavimų, ribotas žemės prieinamumas, didelės žemės kainos ir finansavimo sunkumai. Jis turi būti plačiau taikomas modernizuojant ir renovuojant komunalinius ar pramoninius nuotekų valymo įrenginius.
Be to, šio renovacijos projekto metu buvo imtasi tikslinių denitrifikacijos kelio kontrolės priemonių, pagrįstų faktinėmis sąlygomis atnaujinant biocheminius rezervuarus, įskaitant tokių rodiklių kaip denitrifikacijos nitratų koncentracijos ir denitrifikacijos greičio valdymą. Proceso atnaujinimo metu pagrindinis dėmesys buvo skiriamas operatorių pasirinkimo ir kaupimo valdymo gerinimui. Integravus renovaciją į orapūtės ir aeracijos sistemą, dumblo apdorojimo sistemą ir dezodoravimo sistemą, buvo padidintas kompleksinis nuotekų valymo įrenginio valymo pajėgumas.