AO-Fenton-BAC kombineeritud protsessi rakendamine elektrijaama tsirkuleeriva välise drenaaži töötlemisel Kirjeldus

AO + Fentoni reaktsioonipaagi + BAC kombineeritud protsessi rakendamine tsirkuleeriva välise äravoolu töötlemiseks elektrijaamades

Ringlusveesüsteem on elektrijaama tööks vajalik jahutussüsteem. Selle põhimõte hõlmab külma vee sisestamist kondensaatorisse pidevaks tsirkulatsiooniks seadmete jahutamiseks. Süsteem saavutab tasakaalu pideva puhumise ja uute veeallikatega täiendamise kaudu. Osa tsirkuleerivas veesüsteemis olevast veest kuumeneb ja tekitab auru, mis juhitakse ülaosa kaudu atmosfääri, teine ​​osa aga suunatakse keskkonda ringleva välise äravooluna elektrijaamast.

Praegu kasutatakse enamikus kodumaistes elektrijaamades ringleva välise äravoolu töötlemiseks protsessi "eeltöötlus + ultrafiltreerimine + pöördosmoos". Ultrafiltreerimise ja pöördosmoosi protsessil on aga mitmeid probleeme: (1) Ebapiisavate eeltöötlusprotsesside tagajärjeks on eeltöötluse halb mõju, mis vähendab järgnevate protsesside töötlemise efektiivsust. (2) Töötamise ajal on membraanid sageli ja tugevalt saasteainetega ummistunud, mistõttu peavad operaatorid membraane sageli keemiliselt puhastama, lühendades membraani kasutusiga, mistõttu on vaja membraani sagedast väljavahetamist ja membraani asendamise kulud on suured. Katlakivi inhibiitorid ja korrosiooniinhibiitorid sadestuvad töö ajal, ummistades kassettfiltrid ja pöördosmoosi membraanid, mille tulemuseks on sagedane membraanide keemiline puhastamine ja filtrikassettide vahetamine töö ajal. Lisaks reageerivad katlakivi inhibiitorid ja korrosiooniinhibiitorid kergesti kõrge -valentse ioonidega, mõjutades helvete moodustumist, mille tulemuseks on halb koagulatsioonitõhusus. (3) Membraansüsteemid nõuavad suuri ehitusinvesteeringuid ja nõuavad käitajatelt kõrgeid tehnilisi teadmisi kasutamise ja hoolduse ajal.

Teatud elektrijaama terviklik reoveepuhasti võttis ringleva välise äravoolu puhastamiseks kasutusele AO + Fentoni reaktsioonipaagi + BAC kombineeritud protsessi. Selle protsessiga ei saavutata mitte ainult heitvee head kvaliteeti ja lihtsat käitamist, vaid vähendatakse oluliselt ka tehase tegevuskulusid ja kaitstakse ümbritsevat ökoloogilist keskkonda.
 

1 Reovee kvaliteedi analüüs

Elektrijaama tsirkuleeriv väline drenaaž pärineb peamiselt jahutusseadmetes kasutatavast veest pideva tsirkulatsiooni kaudu kondensaatoris. Seda tüüpi heitvett iseloomustab madal orgaanilise aine kontsentratsioon ja halb biolagunevus. Lisaks sellele lisab elektrijaam jahutusvee retsirkulatsiooni ajal torustiku katlakivi tekkimist tsirkuleerivasse vette regulaarselt katlakivi- ja korrosiooniinhibiitoreid, mille tulemuseks on suhteliselt kõrge üldlämmastikusisaldus ringlevas jahutusvees. Muud omadused hõlmavad suurt soolsust, kõrge -valentse ioonide (nt Fe³⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Al³⁺) kõrget kontsentratsiooni ja suhteliselt suurt kõvadust.

Nendele reovee omadustele tuginedes paigaldas terviklik reoveepuhasti esmalt AO mahuti, et eemaldada reoveest ammoniaaklämmastik ja üldlämmastik. Seejärel paigaldati pärast bioloogilist puhastusprotsessi Fentoni reaktsioonipaak, et tekitada vesinikperoksiidi ja raudsulfaadi vahelise keemilise reaktsiooni kaudu tugevaid oksüdeerijaid, lagundades tõrksad orgaanilised ühendid kergesti lagunevateks ning vähendades keemilist hapnikuvajadust ja üldfosforit. Lõpuks kasutati SS- ja ammoniaaklämmastiku eemaldamiseks kaldtoru settepaaki ja BAC-paaki, saavutades vastavuse.

2 Projekti ülevaade

2.1 Voolukiirus ja vee kvaliteet

Vooluhulk on 220 m³/h. Sujuva vee kvaliteet määrati seireandmete põhjal ning heitvee kvaliteet peab vastama "Omareoveepuhasti saasteainete heitestandardi" (GB18918-2002) klassi A väljalaskestandarditele. Nagu näidatudTabel 1, iseloomustab selle projekti sissevoolavat reovett kõrge CODcr, üldlämmastiku, üldfosfori ja SS-i sisaldus ning suhteliselt madal ammoniaaklämmastiku ja üldfosfori sisaldus.

 2.2 Projekti peamised väljakutsed

Selle projekti reovesi on elektrijaama väliskanalisatsioon. Peamised väljakutsed puhastamisel on tõrksad saasteained, nagu CODcr, üldfosfor ja üldlämmastik tootmisreovees.

(1) Reovee B/C suhe on madal. Selle projekti tegeliku toimimise ajal võib sissevool sisaldada märkimisväärses koguses tõrksat orgaanilist ainet, mida on raske biolagundada. B/C suhe on ligikaudu 0,08, mis kuulub raskesti -biolagunevasse-kategooriasse. Selle projekti töötlemisprotsess peab hõlmama täiustatud oksüdatsioonimeetmeid, et suurendada B/C suhet ja seeläbi parandada biolagunevust. See on selle projekti jaoks peamine väljakutse reovee puhastamisel.

(2) Reovesi sisaldab suures koguses makromolekulaarseid orgaanilisi ühendeid, mida on raske eemaldada ainult tavapärase bioloogilise puhastuse abil. See on veel üks oluline väljakutse selle projekti reovee puhastamisel.

(3) Tegevuskulude vähendamiseks ja projekti tõhususe parandamiseks peaks projekteerimisel minimeerima reovee ja muda tõstmiseks kasutatavate pumpade arvu ning maksimaalselt ära kasutama gravitatsioonivoolu. See on selle projekti põhifookus ja on väga oluline tegevuskulude vähendamiseks.

2.3 Raviprotsess

(1) Eeltöötlusprotsess. Selle projekti reovesi sisaldab mitut tüüpi saasteaineid, on keerulise koostisega ja sellel on märkimisväärne pH kõikumine, mis muudab kompleksse puhastamise keeruliseks ja kulukaks. Eelpuhastusprotsessis paigaldati eraldi tasanduspaak voolu homogeniseerimiseks ja ühtlustamiseks, vähendades veekvaliteedi kõikumiste mõju reoveepuhastussüsteemile.

(2) Bioloogiline puhastusprotsess. Protsess peab olema täiustatud, küps, tõhus, hõlpsasti kasutatav, väga intelligentne, minimaalse ruumi nõudega ja madalate tegevuskuludega. Selle projekti jaoks valiti "AO" protsess. Seda protsessi kasutatakse Hiinas laialdaselt, täiustatud ja küpset tehnoloogiat, kõrget puhastustõhusust, mugavat tootmist, vähese jääkmuda tootmist ja usaldusväärset heitvee kvaliteeti.

(3) Täiustatud raviprotsess. Selle projekti täiustatud töötlemisprotsessiks valiti protsess "Fentoni oksüdatsioon + kaldtoru settepaak + BAC". See protsess kasutab Fentoni reaktsiooni käigus tekkivaid tugevaid oksüdeerivaid vabu radikaale, et oksüdeerida ja lagundada tõrksate orgaaniliste ühendite jääkaineid, muutes need orgaanilisteks ühenditeks, mida võivad looduslikud mikroorganismid lagundada. Samal ajal suurendab see fosfori eemaldamist keemiliste meetmete abil, mis on tagatis, et tagada fosfori täielik vastavus. Seejärel viiakse orgaanilise aine eemaldamine lõpule settimise teel kaldtoru settepaagis ning adsorptsiooni ja biolagundamise teel BAC-paagis, mis vastab tühjendusstandarditele.

(4) Muda töötlemise protsess. Muda paksendamispaagil on tugev salvestusmaht, madal energiatarve, madalad kasutuskulud ja lihtne töö. Kruvipressil on madalad seadmed ja hoolduskulud, see võtab minimaalselt ruumi, tarbib vähem kemikaale, tekitab madalat müra ja saavutab mudakoogi kuivuse vahemikus 20–25%, mis näitab head veetustamist.

2.4 Protsessi voo skeem

Reoveepuhasti kasutab protsessi "AO paak + sekundaarne settepaak + Fentoni reaktsioonipaak + kaldtoru settepaak + BAC + desinfitseerimispaak", nagu näidatud jooniselJoonis 1.

2.5 Protsessiüksused ja funktsioonid

(1) Tasanduspaak. Vähendab orgaanilise koormuse kõikumise mõju järgnevatele puhastusprotsessidele, hoiab ära vooluhulga või vee kvaliteedi kiirete muutuste mõjutamise järeltöötlusprotsessides (bioloogiline või keemiline) ning säilitab bioloogilistes puhastusprotsessides mikroorganismidele stabiilse keskkonna ning keemilise puhastusprotsesside puhul stabiilse reaktsioonikeskkonna. Reovee tõstmiseks anoksiidpaaki on mahutisse paigaldatud sukelpumbad.

(2) AO paak. AO paak on varustatud kombineeritud tihendus- ja sukelsegistitega. Kombineeritud pakend pakub piisavalt elamispinda denitrifitseerivatele mikroorganismidele ja aeroobsetele mikroorganismidele, samas kui sukelsegistid tagavad orgaanilise aine ühtlase jaotumise vees. Anoksilises paagis eemaldatakse suurem osa ammoniaaklämmastikust. Aeroobses mahutis eemaldatakse suurem osa orgaanilisest ainest, ammoniaaklämmastik muudetakse nitraatlämmastikuks ja fosforit{5}}akumuleerivatele organismidele luuakse aeroobne keskkond fosfori omastamiseks. Fosfori{7}}rikas muda eemaldatakse lõpuks sekundaarses settepaagis mudana.

(3) Sekundaarne settepaak. Sekundaarne settepaak on varustatud liikuva silla kaabitsa ja mudapumpadega. Pärast settimist kraabitakse muda liikuva silla kaabitsa abil muda punkrisse ja seejärel pumbatakse mudapumpade abil mudamahutisse, vähendades oluliselt SS-i reovees.

(4) Fentoni reaktsioonipaak. Madala pH juures lagundatakse H2O₂ katalüütiliselt Fe²⁺ toimel, saades ·OH, mis võib oksüdeerida enamikku vees leiduvaid orgaanilisi ühendeid. Samuti võib see täielikult oksüdeerida orgaanilisi ühendeid, mida on raske bioloogiliste või tavapäraste keemiliste oksüdatsioonireaktsioonidega töödelda. ·OH reageerib reovees leiduvate orgaaniliste ainetega, lagundades need CO₂-ks ja veeks, vähendades oluliselt raskesti -{-puhastatavate orgaaniliste ühendite kontsentratsiooni reovees ja suurendades B/C suhet, parandades seeläbi järgneva BAC-paagi puhastamise efektiivsust.

(5) Kaldtoruga settepaak. Kaldtoru settepaagis olev kaldtoru tihend koondab kaldtorude pinnale Fentoni reaktsioonipaagis moodustunud hõljuvaid aineid ja helbeid. Raskusjõu toimel settib muda põhja ja pumbatakse mudapumpade abil muda paksendamismahutisse, vähendades SS-i reovees.

(6) Vahepaak. Tagab stabiilse reovee kvaliteedi ja voolukiiruse, tagades ühtlase ja stabiilse filtreerimise bioloogilises aktiivsöefiltris ning parandades BAC paagi filtreerimise efektiivsust.

(7) BAC-paak ja tagasipesupaak. BAC-paak sisaldab aktiivsöe filtrikeskkonda, millel on tugev adsorptsioonivõime, filtreerides tõhusalt vees leiduvaid kahjulikke aineid ja mikroorganisme ning eemaldades hõljuvaid aineid. Tagasipesupaak on varustatud tagasipesupumpadega, et loputada filtris olevat filtrit, vältides ummistumist.

(8) Desinfitseerimispaak. Paaki lisatakse naatriumhüpokloritit, et hävitada vees leiduvad kahjulikud bakterid, vähendades kahjulike bakterite sisaldust reovees.

(9) Mudapaak ja kruvipress. AO mahutist, sekundaarsest settepaagist, kaldtoruga settepaagist ja BAC paagist pärit muda pumbatakse mudapumpade abil mudapaaki. Pärast paksendamist pumbatakse muda mudapumpade abil kruvipressi (millele on lisatud veetustamisel katioonset PAM-i). Muda paksendamispaagi ja kruvipressi abil väheneb oluliselt muda niiskusesisaldus, mis hõlbustab utiliseerimist.

2.6 Kombineeritud protsessi omadused

(1) AO mahutil on kõrge orgaanilise aine, ammoniaaklämmastiku ja muude saasteainete eemaldamise efektiivsus reovees. Anoksilises paagis tarbivad bakterid C-sisaldusega orgaanilisi ühendeid, et täiendada oma energiat ja vähendada aeroobsest paagist tagastatud nitraatlämmastikku N2-ks, viies lõpule denitrifikatsiooni, eemaldades samas osa BHT5-st. Hüdrolüüsireaktsioonid toimuvad ka anoksilises mahutis, suurendades reovee B/C suhet ja parandades selle biolagunevust. Aeroobses mahutis eemaldatakse suurem osa orgaanilisest ainest ja fosforist ning ammoniaaklämmastik muudetakse nitraatlämmastikuks.

(2) Fentoni reaktsioonipaagis kasutatakse tugevalt oksüdeerivaid Fentoni reaktiive (teatud vahekorras segatuna Fe²⁺ ja H2O₂), et saada tugevalt oksüdeerivat ·OH-d, mis tagab hea oksüdatsioonitöötluse efekti. Reaktsiooniproduktid CO₂ ja vesi on mitte-toksilised ja kahjutud. Protsessil on head tööomadused, suhteliselt madal töötlemiskiirus ja hind toatemperatuuril, kõrge oksüdatsioonitõhusus, madalad puhastuskulud ja see võib oluliselt vähendada reovee puhastamise raskusi.

(3) Ettevõtte seisukohast vähendab esmalt AO paagi ja seejärel Fentoni reaktsioonipaagi paigutamine oluliselt tegevuskulusid võrreldes sellega, kui paigutada esmalt Fentoni reaktsioonipaak ja seejärel AO paak. Kui kõigepealt asetataks Fentoni reaktsioonipaak ja seejärel AO paak, suureneks AO paagi orgaaniline koormus, mistõttu on vaja töödelda kõrge -valentsusega orgaanilisi molekule, mis on tekkinud Fentoni reaktsioonipaagis tõrksate orgaaniliste ühendite oksüdeerumisel. See eeldaks töö ajal suurte süsinikuallikate lisamist, suurendades oluliselt süsinikuallika hankimise ja tegevuskulusid. Esmalt AO paagi ja seejärel Fentoni reaktsioonipaagi paigutamine võimaldab töödelda lagunevat orgaanilist ainet esiosas ja tõrksat orgaanilist ainet tagaosas, vähendades tegevuskulusid, vähendades samal ajal oluliselt orgaanilise aine kontsentratsiooni reovees.

(4) Arvestades sissevoolu kõrget KHT-d, valiti BAC täiustatud puhastusprotsessiks, et veelgi vähendada orgaanilist ainet reovees. Aktiivsöel on suur eripind, mis võimaldab orgaanilisel ainel ja mikroorganismidel selle külge kinnituda, pikendades nende kokkupuuteaega ja parandades seeläbi mikroobide lagunemise efektiivsust. Lisaks aktiivsöele on paak varustatud ka õhutussüsteemiga, mis mitte ainult ei suurenda orgaanilise aine liikumiskiirust vees, varustab mikroorganismid hapnikuga ja parandab puhastamise efektiivsust, vaid soodustab ka hõljuvate mikroorganismide ja sissevoolus olevate orgaaniliste ainete kontakti, suurendades hõljuvate mikroorganismide töötlemise efektiivsust.

2.7 Protsessi ühikud ja parameetrid

Selle projekti protsessiüksused ja parameetrid on näidatudTabel 2.

3 Toimingu olek

See projekt läbis 2022. aasta juunis heakskiidu ning kõik heitvees sisalduvad saasteainete näitajad vastavad kindlaksmääratud heitenormidele, mis on näidatudTabel 3.

4 Kasutuskulud

Selle projekti kogu tegevuskulud on näidatudTabel 4.

5 Majanduslik, sotsiaalne ja keskkonnakasu

5.1 Majanduslik kasu 

Selle projekti elluviimine toob märkimisväärset majanduslikku kasu. Esiteks vähendab see ettevõtte kulusid. Ilma selle projektita nõuaks elektrijaama tsirkuleeriva välise äravoolu puhastamine kvalifitseeritud üksustelt allhanget. Tänu ringleva välisdrenaaži suurele kontsentratsioonile ja suurele mahule on allhanke ravi- ja transpordikulud kõrged. Kvalifitseeritud üksustele allhanke korras töötlemata jätmine toob asjaomastele ametiasutustele kaasa trahvid. Seetõttu vähendab selle projekti elluviimine oluliselt ettevõtte reoveepuhastuskulusid ja võimalikke trahve. Teiseks vähendab see sotsiaalkulusid. Kui tsirkuleeriv välisdrenaaž juhitaks puhastamata, vähendaks tekkiv veereostus põllumajanduse ja kalanduse saagikust, mõjutades ümbritseva põllumajanduse ja kalanduse arengut. Seega vähendab selle projekti elluviimine oluliselt sotsiaalkulusid. Kolmandaks vähendab see kaudselt elanike ravikulusid. Ilma selle projektita oleks põhjavee keskkond vältimatult reostunud, ohustades ümberkaudsete elanike tervist ja suurendades oluliselt nende ravikulusid. Seetõttu vähendab selle projekti elluviimine kaudselt elanike ravikulusid. Lõpuks tõstab see maa väärtust. Selle projekti elluviimine vähendab elektrijaama ringlevast väliskanalisatsioonist tulenevat reostust, muutes ümbritseva maa atraktiivsemaks investeeringuteks ja tehase ehitamiseks.

5.2 Sotsiaaltoetused

Selle projekti elluviimine toob märkimisväärset sotsiaalset kasu. Esiteks kaitseb see ümbritsevat veekeskkonda. Suure kahjulike ainete kontsentratsiooniga ringleva välisdrenaaži otsene väljajuhtimine põhjustaks suurt kahju ümbritsevale veekeskkonnale ja mõjutaks veeökosüsteemi. Teiseks kaitseb see lähedalasuvate elanike tervist ja tõstab nende elukvaliteeti. Suur orgaanilise aine kontsentratsioon ringlevas väliskanalisatsioonis muudaks jõgede ärajuhtimisel mustaks ja lõhnaks. Lisaks mõjutaks see märkimisväärselt veekvaliteeti, muutes veeloomadel, näiteks kaladel, ellujäämise võimatuks, põhjustades halvasti{5}}kalalõhna ning mõjutades ümbritsevate elanike elukeskkonda ja elukvaliteeti. Seetõttu kaitseb selle projekti elluviimine oluliselt lähedalasuvate elanike tervist.

5.3 Kasu keskkonnale

Selle projekti elluviimine vähendab oluliselt ümberkaudsete veekogude reostust elektrijaama ringlevast väliskanalisatsioonist ning kaitseb lähedalasuvate elanike elukeskkonda. See vähendab aastast CODcr ligikaudu 385 tonni, BHT₅ ligikaudu 23 tonni, TN ligikaudu 150 tonni, TP ligikaudu 3 tonni ja SS ligikaudu 370 tonni.

6 Järeldus

See projektijuhtum näitab, et AO + Fentoni reaktsioonipaak + BAC kombineeritud protsess töötleb tõhusalt saasteaineid elektrijaamade välisel äravoolul, saavutades stabiilse heitvee kvaliteedi, mis vastab kindlaksmääratud väljalaskestandarditele. CODcr vähenemine ulatub 85%, üldlämmastiku vähenemine 87% ja üldfosfori vähenemine 90%. Kuigi BOD5 ja ammoniaaklämmastiku eemaldamise määr ei ole nende madalate kontsentratsioonide tõttu kõrge, vastavad need siiski pidevalt standarditele. See näitab, et AO + Fentoni reaktsioonipaak + BAC kombineeritud protsess saavutab märkimisväärsed puhastusefektid ja suurepärase heitvee kvaliteedi elektrijaama tsirkuleeriva välise äravoolu jaoks. Selle kombineeritud protsessiga on võimalik saavutada kõrge automatiseerituse tase, sellel on madalad tehnilised nõuded ning see pakub lihtsat kasutamist ja juhtimist. See pakub väärtuslikku teavet muude projektide jaoks, mis käsitlevad elektrijaamade välist tsirkuleerivat drenaaži, pakkudes samal ajal olulist majanduslikku, sotsiaalset ja keskkonnaalast kasu, omades suurt tähtsust elektrijaamade säästva arengu ja toimimise jaoks.