A2/O-MBBR protsessiga reoveepuhastusjaama ajakohastamise ja renoveerimise projekt
Seoses avalikkuse keskkonnateadlikkuse pideva suurenemisega peavad reoveepuhastid aktiivselt ellu viima ajakohastamis- ja renoveerimistegevusi, võtma kasutusele kõrgtehnoloogiaid reovee puhastamiseks, saavutama reovee taaskasutamise ja panustama oma osa säästvasse sotsiaalsesse arengusse. Suureks väljakutseks reoveepuhastite uuendamisel ja renoveerimisel on lämmastiku ja fosfori eemaldamine. MBBR-tehnoloogiat kasutades on see probleem tõhusalt lahendatud. See artikkel keskendub Xichou maakonna valla reoveepuhastile, mis kasutab kombineeritud eeltöötlusprotsessi + A2/O sekundaarset bioloogilist puhastusprotsessi + riidest kandja filtreerimist + naatriumhüpokloritiga desinfitseerimist. Bioloogilise puhastussektsioonis kasutatakse integreeritud reoveepuhastusseadmeid (sh eel{8}}anoksiline paak, anaeroobne paak, anoksiline paak, aeroobne paak, kaldtoruga settepaak, riidest kandja filter ja desinfitseerimispaak).
1 Projekti ülevaade
Yunnani provintsi Xichou maakonnas Wenshan Zhuangi ja Miao autonoomses prefektuuris asuvat reoveepuhastit toetav kanalisatsioonitorustiku ehitamine hõlmab projekte kuues vallas: Dongma, Lianhuatang, Banggu, Fadou, Bolin ja Xinmajie. Kõrge tihedusega polüetüleenist topeltseinaga gofreeritud torude (HDPE) kasutamisel on nendes linnaosades toetavate kanalisatsioonitorude võrkude kogupikkus umbes 39,182 km, torude läbimõõt on vahemikus DN200 mm kuni DN500 mm. Integreeritud pumbajaamad ehitatakse Lianhuatangi ja Xinmajie linnadesse. Xinmajie alevikus on Q=25 m³/h, DN150 mm surveveevarustuse PE toru 50 m ja Lianhuatang Townshipis Q=25 m³/h, DN200 mm surveveevarustuse PE toru 15 m. Reoveepuhasti ehitusalune kogupind on 3482 m², mis sisaldab terviklikku hoonet, integreeritud reoveepuhastusseadmeid, trafo- ja jaotusruumi, seireruumi, reguleerimismahutit, mudamahutit, taaskasutusveepaaki, setete veetustamise ruum ja mudahoidla, sõelakanal, tõstepumbajaam ja avariipaak.
2 Veekvaliteedi analüüs ja põhiprotsessi valik
2.1 Sisse- ja heitvee kvaliteet
Xichou maakonna valla reoveepuhastusjaama mõjuvee kvaliteedi põhjalik analüüs näitab, et selle kontsentratsioon on stabiilne ja väheneb veidi. Kuna praegune protsess on kõrge-tõhususega reoveepuhastusprotsess, ei ole puhastusmahutite maht suur ja selle taluvus põrutuskoormusele ei ole tugev. Seetõttu ei saa sissevooluvee kvaliteedinäitajate garantiimäära normi liiga kõrgeks seada; seekord on selleks määratud 90%. Lisaks saab tehas iga päev 500 m³ prügila nõrgvett. Lõpliku sissetuleva veekvaliteedi kujundamisel tuleb vastavate projekteerimistööde efektiivseks lõpuleviimiseks tugineda veekvaliteedi üldisele trendile. Veekvaliteedi näitajad on näidatudTabel 1.
BOD5/CODcr suhe reovees on 0,35, mis näitab kergesti biolagunevat reovett; BOD5/TN suhe on 3. Heitvee TN standardi täitmiseks on vaja täiendavaid puhastusmeetmeid, näiteks välise süsinikuallika lisamist; BOD5/TP suhe on 26,3, mis sobib bioloogiliseks fosfori eemaldamiseks.
Praegu on NH₃-N ja TN jääkkogused suhteliselt suured ning eemaldamise efektiivsus halb. See näitab, et NH₃-N nitrifikatsiooni ei saa vanas aeroobses mahutis täielikult läbi viia. Kuna anoksilist paaki ei ehitatud algselt, siis denitrifikatsiooni protsessi ei toimunud. Lämmastiku eemaldamine saavutati ainult liigse muda ärajuhtimisega ja nitrifikatsiooni{5}}denitrifikatsiooni meetodit ei kasutatud.
2.3 Põhiprotsess
Pärast Xichou maakonna aleviku reoveepuhasti konkreetse olukorra põhjalikku analüüsi tuli tehases lõpule viia ajakohastamine ja renoveerimine. Tehase alal on ruum väga piiratud. Reoveepuhastusprotsessi määramisel oli vaja igakülgselt arvestada objekti tingimusi ja mõistlikult ära kasutada olemasolevat biokeemilise mahuti puhastusprotsessi. Pärast põhjalikku uurimistööd lahendas A2/O-MBBR protsessi (mida nimetatakse MBBR protsessiks) kasutuselevõtt tõhusalt maakasutuse ja tööga seotud probleemidega. See lähenemisviis hõlbustas biokeemiliste paakide mahu kolmemõõtmelist{6}}laiendamist ning võimaldas aktiivselt ehitada anoksilisi ja anaeroobseid mahuteid. MBBR protsess ühendab aktiivmuda biokilega. Selle eelised väljenduvad suhteliselt väikeses jalajäljes, pikas bioloogilises ahelas, võimes saavutada ideaalsed heitvee kvaliteedistandardid ja stabiilses töös. Biokile meetod lämmastiku eemaldamiseks annab häid tulemusi ka{10}}madala temperatuuriga hooaegadel. MBBR protsessi voog on näidatudJoonis 1.
2.4 MBBR-protsessi eelised
Võrreldes MBBR-protsessi, fikseeritud{0}}kandja biokile meetodeid ja aktiivmudaprotsesse, paistab MBBR-protsess silma kõige silmatorkavamate eelistega, täpsemalt: ① Rippkandurid on valmistatud peamiselt modifitseeritud materjalidest, nagu PP ja PE, mis pakuvad head vastupidavust. Kuna rippuvaid kandjaid on lihtne käivitada ja kasutada, esineb harva selliseid probleeme nagu kokkukleepumist ja ummistumist. Seetõttu on reoveepuhastussüsteemi õhutussüsteemile ja heitveeseadmetele rakendatuna nende amortisatsioonimäär ja asendussagedus väga madal. ② MBBR protsessil on tugev lämmastiku eemaldamise võime. Aeroobsed, anoksilised ja anaeroobsed keskkonnad võivad hõljuvatel kanduritel eksisteerida koos, võimaldades nii nitrifikatsiooni- kui ka denitrifikatsioonireaktsioonide lõpuleviimist ühes reaktoris. Nitrifitseerivad bakterid võivad hõljuvatel kandjatel moodustunud biokilel kiiresti kasvada, saavutades optimaalse nitrifikatsiooni. ③ MBBR-protsess talub hästi lööke, suurendades heitvee stabiilsust ja vastupidavust mürgistele ainetele. ④ MBBR-protsessi kasutuselevõtuga saab kasutada algsete puhastusseadmete mõistlikku uuendamist ja renoveerimist, ilma maakasutust peaaegu muutmata, säästes seega ruumi. ⑤ Traditsiooniline reoveepuhastus nõuab kanduri tugiraamide lisamist õhutuspaaki, samas kui MBBR-protsess välistab selle etapi, vähendades sellega õhutusseadmete hooldamise ja kandjate haldamise raskusi.
3 Biokeemiapaagi renoveerimise plaan
3.1 Uute anaeroobsete ja anoksiliste tankide ehitamine
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 kraadi ja selliste näitajate haldamist nagu segavedeliku hõljuvainete kontsentratsioon, denitrifikatsiooninitraadi kontsentratsioon ja denitrifikatsioonimäär oli hästi rakendatud. Talvel võib tekkida ebapiisav süsinikuallikas; denitrifikatsiooni efektiivsuse suurendamiseks võib lisada sobiva koguse süsinikuallikat. Vastvalminud anoksiline paak on varustatud kokku 16 ühiku 5 kW vertikaalse turbiiniga segistiga; olemasolev biokeemiapaagi anoksiitsoon on varustatud kokku 8 komplekti 5 kW vertikaalse propelleriga; anaeroobne paak on varustatud kokku 6 komplekti 6,5 kW sukelsegistiga.
Fosfori eemaldamise ja lämmastiku eemaldamise ülesannete raskuskoefitsiente võrreldes on lämmastiku eemaldamine ilmselt keerulisem. Tavaliselt on fosfori keemilise eemaldamise meetoditega võimalik saavutada rahuldav fosforieemaldus. Lämmastiku eemaldamise efektide optimeerimiseks, kui temperatuur on madal ja sissevoolava üldlämmastikusisaldus on kõrge, saab muda suunata anaeroobsesse sektsiooni, et tagada anoksilises sektsioonis pikem retentsiooniaeg.
3.2 Olemasolevate biokeemiapaakide renoveerimine
Peale renoveerimist on olemasolev biokeemiapaak jagatud neljaks osaks: Esimese ja neljanda osa vahele lisatakse vahesein. Alad enne ja pärast vaheseina nendes kahes osas on vastavalt anoksiline tsoon ja kandjatsoon (MBBR tsoon) ning MBBR tsoon ja degaseerimise tsoon. Teine ja kolmas osa on mõlemad MBBR-tsoonid. Eraldusseina lisamine neljandasse osasse võib reguleerida lahustunud hapniku kontsentratsiooni sisemises ringlussevõetud segavedelikus mõistlikus vahemikus. Lisaks paigaldatakse MBRR-i tsooni sellised seadmed nagu ekraanid ja perforeeritud toruga aeraatorid, et parandada biokeemiapaagi töö efektiivsust. Pärast biokeemiapaagi aeroobse tsooni renoveerimise lõpetamist ulatub degaseerimistsooni ja MBBR tsooni efektiivne mahuti kogumaht 38 000 m³. Degaseerimistsoon on varustatud kokku 12 ühiku 18,5 kW aksiaalvoolupumbaga, millest 4 on ooterežiimil; kasutatakse puhtaid HDPE rippkandjaid.
3.3 Puhuriruumi ja õhutussüsteemi renoveerimine
Puhuriruumis on 4 puhurit: 3 on vanad puhurid sissevooluhulgaga 480 m³/min ja üks uus puhur. Vesijahutus on vanade puhurite peamine jahutusmeetod, igaühe võimsus on 830 kW; Õhkjahutus on uue puhuri peamine meetod, mille võimsus on 670 kW. Võrreldes vanade ja uute puhurite tööseisundit, töötab uus puhur tõhusamalt ja tulemuslikumalt. Vanad puhurid ei ole mitte ainult madala efektiivsusega, vaid nõuavad ka kulukaid hooldus- ja remondikulusid.
Aeroobse tsooni õhutusmahu kavandamisel peaks see põhinema aeroobse tsooni suurimal hapnikuvajadusel, lõplikuks valitud väärtuseks 720 m³/min. Perforeeritud õhutustorude konfiguratsioon peaks põhinema 4 puhuri õhuhulgal. Vanade puhurite väljavahetamise töö peaks toimuma tõhusalt. 3 uue puhuri tagasiostmine vanade asemele on kasulik õhutusmahu vähendamiseks. Aeratsioonitorude vahetamisel vahetatakse välja ainult aeroobse paagi sees olevad vanad õhutustorud.
3.4 Mudatöötlussüsteem
Xichou maakonna valla reoveepuhastis kasutatav peamine mudatöötlusseade on muda paksendamise ja veetustamise filterpress. Muda veetustamise ja paksendamise protsesside põhjalik analüüsimine ning muda paksendamise ja veetustamise integreerimine võib minimeerida kapitaliinvesteeringukulusid ja vähendada suure -polümeersete flokulantide annust. Et vältida muda töötlemisest tulenevat keskkonnakahju, valiti keskkonna- ja õhusaaste tõhusaks kontrollimiseks muda mehhaaniline paksendamise ja veetustamise tehnoloogia.
3.5 Deodoriseerimissüsteem
Lõhnade töötlemiseks on palju meetodeid, tavaliselt kasutatavad on bioloogilised, keemilised ja füüsikalised meetodid. Erinevatel lõhnatöötlusmeetoditel on olulised erinevused nende desodoreerimismehhanismides, kasutustingimustes ja tehnilistes tüüpides. Pärast selle projekti konkreetsete asjaolude põhjalikku analüüsi ning erinevate desodoreerimistehnoloogiate eeliste ja puuduste kaalumist valiti lõpuks välja ioondesodoreerimisprotsess, et viia läbi vastavaid toiminguid.
3.6 Protsessi renoveerimise põhipunktid
3.6.1 Operaatori valik
Rippkandjate valikul tuleb jälgida, et tootmismaterjal oleks piisava korrosioonikindlusega ja kogu efektiivne eripind vastaks heitvee normidele, tagades sellega biomassi. Samal ajal peavad rippkandurite kasutusiga, kulumiskindlus ja tugevus vastama standarditele ning nende kasutusiga peab olema üle 15 aasta.
3.6.2 Kandja akumulatsioon
Vee voolamisel muudavad kandjad asukohta, mille tõttu koguneb pealtkuulamisekraanide ette suur hulk kandjaid. Mõne aja pärast võivad pealtkuulamisekraanid ummistuda. Suurendavat õhutamist kasutatakse kogunenud kandjate väljapesemiseks. Igal pealtkuulamise ekraanil tekib pea kaotus. Veetaseme erinevuse rõhu all kogu ekraanil koguneb suur hulk kandjaid. Veetaseme erinevuse suurenedes suureneb ka kandja kogunemine. Kanduri tsooni on paigaldatud kandja taaskasutusseade. Õhutõsteseadme abil juhitakse kanduritsooni lõpus olevad kandurid tagasi esiotsa, vältides kanduri kuhjumist.
3.7 Renoveerimisjärgse-tõhususe analüüs
Selle projekti koguinvesteering on 219,91 miljonit jüaani. Keskmine ühiku tegevuskulu on 0,4 jüaani/m³ ja ühiku keskmine kogukulu on 0,5 jüaani/m³. Pärast uuendatud renoveerimisprojekti lõpetamist ja kasutuselevõttu on selle veevoolu mõju väga rahuldav, tööseisund on hea ja heitvee kvaliteedistandardid vastavad asjakohastele nõuetele.
4 Järeldus
Selle ajakohastamis- ja renoveerimisprojekti ehitamisel kasutati olemasolevaid struktuure tõhusalt ära. Ratsionaalselt MBBR tehnoloogiat kasutades saavutati planeeringu renoveerimistöödega häid tulemusi ilma jalajälge suurendamata, suurendades oluliselt reoveepuhastussüsteemi lämmastiku- ja fosforiärastusvõimet ning optimeerides saasteainete eemaldamise efektiivsust. MBBR-tehnoloogia on kõrgelt arenenud, omades lisaks tavapäraste reoveepuhastustehnoloogiate eelistele ka tõhusalt ära oma spetsiaalsete kandjate suurt puhastusvõimsust, parandades oluliselt saasteainete puhastamise efektiivsust.
Analüüsile ja demonstratsioonile tuginedes on plaani ratsionaalsuse tagamiseks soovitatav võtta kasutusele MBBR protsessiskeem. Teostades algse bioloogilise süsteemi in situ renoveerimise, tagab kandeainete lisamine aeroobsesse tsooni, et suurendada selle kandevõimet, et lämmastikuga töötlemine vastaks standarditele. Hilisem suure-tihedusega settepaakide ja riidest meediafiltrite kasutamine SS ja TP juhtimiseks võib tagada stabiilse heitvee, mis vastab klassi 1A standardile. MBBR-protsess, aga ka mitmesugused kombineeritud protsessid, mis lisavad MBBR-i aktiivmudasüsteemidesse, töötavad stabiilselt, on hõlpsasti juhitavad ja reguleeritavad, taluvad tugevalt mõju kvaliteedi ja koguse muutusi, pakuvad head lämmastiku- ja fosforieemaldusefekti ning on ökonoomne, tõhus ja stabiilne reoveepuhastusmeetod. Kuna riiklikud ja kohalikud nõuded reoveepuhastite heitvee kvaliteedile tõusevad, on see protsess väga sobiv lahendus projektidele, mis seisavad silmitsi väljakutsetega, nagu varajane ehitamine, mille protsessid ei suuda täita uusi nõudeid, maa piiratud kättesaadavus, kõrged maakulud ja rahastamisraskused. Seda hakatakse laialdasemalt kasutama olme- või tööstusreoveepuhastite uuendamisel ja renoveerimisel.
Lisaks võeti selle renoveerimisprojekti käigus sihipäraseid denitrifikatsiooniraja kontrollimeetmeid, mis põhinesid biokeemiapaakide renoveerimisel tegelikel tingimustel, sealhulgas tugevdati selliste näitajate juhtimist nagu denitrifikatsiooninitraadi kontsentratsioon ja denitrifikatsiooni kiirus. Protsessi renoveerimine keskendus operaatori valiku ja akumulatsioonihalduse parandamisele. Puhuriruumi ja õhutussüsteemi, mudapuhastussüsteemi ja desodoreerimissüsteemi renoveerimise integreerimisega suurendati reoveepuhasti terviklikku puhastusvõimsust.