Õhutussüsteemi rikete analüüsi ja renoveerimise skeem
Sissejuhatus
Theõhutussüsteem, mis on üks bioloogilise reoveepuhastussüsteemi komponente, toimib peamiselt mikroobide metabolismiks vajaliku hapniku varustamiseks ja lahustunud hapniku (DO) kontsentratsiooni reguleerimiseks bioloogilises mahutis. Tõusvatest mullidest tekkivad keerised ja nende purunemisest tingitud häired tagavad aktiivmuda tõhusa segunemise, vältides muda ladestumist. Söödet sisaldavate kontaktbioloogiliste paakide puhul soodustab aeratsioon ka vananenud biokile eemaldamist söötme pinnalt, hõlbustades biokile uuenemist ja suurendades selle aktiivsust.
Uuringud näitavad, et muutused DO kontsentratsioonis bioloogilises paagis põhjustavad muutusi zoogloea liigis, koguses, seisundis, bioloogilises aktiivsuses ja mikroobikoosluste metaboolsetes tüüpides. Järelikult mõjutab see biokeemiliste protsesside, nagu süsiniku bioloogiline eemaldamine, bioloogiline lämmastiku eemaldamine ja bioloogiline fosfori eemaldamine, reaktsioonikiirust ja efektiivsust, muutes saasteainete, nagu orgaanilise aine, ammoniaaklämmastiku, üldfosfori ja üldlämmastiku eemaldamise efektiivsust reovees. Aeratsioonisüsteemi tööseisund mõjutab otseselt mikroobsete saasteainete eemaldamise efektiivsust, mõjutades seeläbi reoveepuhasti (WWTP) üldist puhastustõhusust.
Seetõttu on aeratsioonisüsteemi heas töökorras hoidmine reoveepuhastusjaamade käitamise ja hooldamise esmane ülesanne.
1. Materjalid ja meetodid
1.1 Reoveepuhasti ülevaade
Reoveepuhasti, mille projekteerimisvõimsus on15,000 m³/d. Projekteeritud sissevoolu saasteainete indikaatorid on näidatudTabel 1, ja heitvee standardid vastavad A-klassi standardile "Saasteainete heitestandard olmereoveepuhastitesse" (GB 18918-2002). Peamine raviprotsess on:Esialgne töötlemine + koagulatsioon-Settimine + bioloogiline süsteem + sekundaarne settepaak + täiustatud töötlemine.
Algselt töötas tehas vähese sissevoolu tõttu vähearenenud kogumisvõrkude ja käimasolevate ümberkaudsete ettevõtete ehitamise tõttu katkendlikult. Kui ümberkaudsed ettevõtted hakkasid tööle, suurenes sissevool ja saasteainete koormus, mis viis bioloogilise paagi õhutussüsteemi ülemineku 24-tunnisele pidevale tööle, mille õhutuskiirusi kohandati sissevoolu ja koormuse alusel. Sel perioodil töötasid nii bioloogiline paak kui ka õhutussüsteem stabiilselt ning kõik heitvee parameetrid vastasid järjekindlalt standarditele.
1.1.1 Bioloogilise paagi kirjeldus
Bioloogiline süsteem võtab kasutusele sarnase paigutusetraditsiooniline A²/O protsess, mis sisaldab anaeroobset, anoksilist ja oksilist tsooni. Anaeroobsed ja anoksilised tsoonid jagunevad kumbki kaheks võrdse mahuga tandemprotsessi osaks, samas kui oksiline tsoon on jagatud neljaks. Anaeroobses ja anoksilises tsoonis on paigaldatud kuus sukelsegisti. Fikseeritud peen-mullhajutid on paigaldatud anoksilise ja oksüdatiivse tsooni sektsioonide alaossa, difuusorite kohale on kinnitatud mikroobide kasvatamiseks väljavõetav imitatsioon. Õhutussüsteem kasutab puhureid, et varustada suruõhku külgmiste -mullidega hajutitesse. Aeratsiooni kiirust mõlemal küljel reguleeritakse ventiilidega. Paigaldatud on kolm puhurit, mis töötavad kahekordsel + 1-ooterežiimil.
1.1.2 Vea kirjeldus
Pärast ligikaudu 5-aastast stabiilset töötamist kogunes anoksilise ja oksüdatiivse tsooni põhjas märkimisväärne muda. Puhurid kogesid sageli kõrge väljundrõhu häireid ja kaitseseiskamisi. Mõned peened-mullhajutid purunesid. Kuna väljalaskerõhk jätkuvalt tõusis, suurenes puhurite väljalülitamise sagedus ja purunenud hajutite arv. Märkimisväärne õhukadu purunenud hajutitest põhjustas bioloogilise paagi DO taseme pideva vähenemise, põhjustades heitvee kvaliteedi järkjärgulist halvenemist. Nõuetele vastavuse säilitamiseks suurendati töötavate puhurite arvu ja tööaega. See nõiaring põhjustas sagedasi kahjustusi ventilaatori komponentidele, nagu laagrid ja hammasrattad. Lõppkokkuvõttes oli üks puhur tugevalt kulunud ja lammutatud. Oksilise tsooni muda muutus tumepruuniks, lahtise, halvasti{10}}lõhnava zoogloeaga ning heitvee kvaliteet halvenes veelgi.
1.2 Vea põhjuste analüüs
Käitumise dokumente (sissevool, õhutussüsteem, seadmete hooldus) ja objektivaatlusi läbi vaadates analüüsiti põhjuseid järgmiselt:
1.2.1 Ventilaatori kahjustuste põhjused
- Sagedased käivitumised/seiskamised esialgse katkendliku sissevoolu tõttu, põhjustades mehaanilist kulumist.
- Rõhu all olevate puhurite taaskäivitamine pärast ülekoormuse väljalülitamist ja pikaajaline töötamine ülekoormuse all.
- Suurenenud õhuvajadus suurema voolu ja purunenud hajuti tõttu, mis viib pikema tööni.
- Kõrgendatud töötemperatuurid pikaajalise ülerõhu tõttu.
1.2.2 Suure ventilaatori väljundrõhu põhjused ja hajuti kahjustused
- Õhutorustiku mittetäielik puhastamine ehituse ajal, jättes maha prahti, mis ummistas hajuti poorid.
- Hajutite kattev muda sadestamine, pooride ummistus.
- Kondensaat õhutorudes ummistab difuusori poorid.
- Vahelduv aeratsioon, mis põhjustab sagedast paisumist/kokkutõmbumist, hajuti membraanide vananemist ja pooride mittetäielikku avanemist, mis põhjustab rõhu suurenemist.
- Reovee/muda sattumine purunenud difuusoritesse, hajutades ja ummistades teisi difuusoreid.
1.2.3 Põhjamuda kogunemise põhjused
- Vahelduv sissevool ja aeratsioon põhjustab ladestumist.
- Sagedased puhuri rikked, mis põhjustavad vahelduvat õhutamist.
- Vähendatud aeratsioon külgmistel osadel, mille hajuti on purunenud.
- Halb aeratsioonijõudlus suurendab mahutist ja söötmest välja eralduva inaktiivse biokile sadestumist.
1.3 Renoveerimiskava
Rikete ja nende põhjuste kõrvaldamiseks, arvestades sissevoolu mustreid ja pideva töö vajadust, töötati välja järgmine renoveerimisskeem:
Parandamatu puhur asendati ühe õhkvedrustusega ventilaatoriga, mille võimsus ja rõhk oli suurem kui konstruktsioon, muutes vastavalt väljalasketorustikku.
Aeratsioonisüsteemi probleemide (kõrge rõhk, ummistumine, purunemine, ebaühtlane õhutus) jaoks, võttes arvesse protsessi nõudeid (segamise intensiivsus, õhuvool, DO juhtimine), seadmete paigutust (segistid, torustik, kandjad) ja kahjustatud difuusorite mustrit, töötati välja eraldi renoveerimisskeemid anoksilise ja oksüdatiivse tsooni jaoks.
Anoksilise tsooni renoveerimine: Kahjustatud difuusorid koondati anoksiliste sektsioonide 1 ja 2 keskele, mis langes kokku muda kogunemisega. Kasutades toestamiseks olemasolevat meediumiraami, paigaldati kandja sisse uus õhukülg, mis on ühendatud peapäisega, koos voolu reguleerimise ventiiliga. Uue õhutussüsteemina paigaldati kandjaraami põhja alla uued allapoole{4}}suunatud perforeeritud torud. Algne fikseeritud põhjaga süsteem võeti kasutusest välja. VaataJoonis 1.
Oxic Zone renoveerimine: Samamoodi eemaldati kandja kahjustatud hajutitega piirkondadest. Paigaldatud uus külgmine klapiga. Meediumiraami allserva paigaldati uued peen-mulliga õhukettad. Anoksilise tsooniga sarnased perforeeritud torud paigaldati ka vertikaalselt meediumiraami sisse, et perioodiliselt segada põhjamuda lülitusventiilide abil. Algne fikseeritud põhjaga süsteem võeti kasutusest välja. VaataJoonis 2.
2. Tulemused ja analüüs
Pärast piloot{0}}testimise lähenemisviisi renoveeriti kõige tõsisemalt mõjutatud lõigud (Anoxic 1, Oxic 1). Peamisi parameetreid (DO, puhuri rõhk, muda paksus) jälgiti 30 päeva enne{5}} ja pärast{6}} renoveerimist. Tulemused on näidatudJoonis 3ja analüüsiti aastalTabel 2.
TEE(Joonis 3a, 3b, tabel 2): DO tasemed paranesid oluliselt. Anoksilises tsoonis tõusis DO 0,12-0,23 mg/L (keskm.. 0.16) 0,32-0,58 mg/L-ni (keskm.. 0.46), mis on 1,88-kordne tõus. Oksilises tsoonis tõusis DO 0,89–2,22 mg/l (keskm.. 1.78) 2,81–5,02 mg/l (keskm.. 4.17), mis on 1,34-kordne tõus.
Ventilaatori rõhk(Joonis 3c, tabel 2): väljalaskerõhk langes 69,2–75,2 kPa-lt (keskm.. 71.44) 61,2–63,5 kPa-ni (keskm. . 62.06), mis on 0,13-kordne vähenemine.
Muda paksus(Joonis 3d, tabel 2): põhjamuda paksus vähenes 27,3–33,4 cm-lt (keskm.. 30.00) 14,2–28,8 cm-ni (keskm.. 20.75), mis on 0,31-kordne vähenemine.
Aktiivmuda jälgimine pärast renoveerimist{0}} näitas aktiivsuse paranemist, värvimuutust ja zoogloea paremat kasvu kandjal, mis viitab süsteemi taastumisele. Halvad lõhnad lakkasid.
Heitvee kvaliteet paranes: keskmine ammoniaaklämmastikusisaldus langes 1,49 mg/L-ni (90,5% eemaldamine, +17.7%); keskmine üldfosfori sisaldus langes 0,19 mg/L-ni (88,9% eemaldamine, +12.7%); keskmine üldlämmastikusisaldus langes 10,28 mg/L-ni (57,9% eemaldamine, +16.9%). Ventilaatori võimsustarve vähenes sarnastel tingimustel 72,5 kW-lt 59 kW-ni, säästes energiat 18,6%.
3. Järeldus
Analüüs tuvastas puhuri kahjustuste, kõrge rõhu, difuusori kahjustuste ja muda kogunemise põhjused. Rakendati sihipäraseid anoksiliste ja oksüdatiivsete tsoonide renoveerimiskavu. Piloottestid näitasid olulisi paranemisi: anoksiline DO, oksüdaalne DO, puhuri rõhk ja muda paksus paranesid vastavalt 1,88, 1,34, 0,13 ja 0,31 võrra. See annab kindla aluse täielikuks-renoveerimiseks.