AAO oksidācijas grāvis + MBBR jauninājums: kā 40 000 m³/d Guandunas rūpnīca sasniedz 1. A klasi pie 0,219 RMB/m³

Komunālās notekūdeņu iekārtas modernizācija no 1.B klases uz 1.A klasi nav dokumentu kārtošana -, tā ir hidrauliska, bioloģiska un finansiāla problēma, kas apvienota vienā. Kad 40 000 m³/d rūpnīca Guangdongā saskārās ar šo mandātu, tās esošais AAO oksidācijas grāvis jau bija ar pilnu jaudu. Anoksiskajām un aerobajām zonām nebija fiziskas atdalīšanas. Mikseri neizdevās. Difuzori bija aizsērējuši. Un ieplūstošā C/N attiecība bija pārāk zema, lai droši vadītu denitrifikāciju. Šajā gadījuma izpētē ir aprakstīts, kā projekta komanda novērtēja MBBR salīdzinājumā ar BAF, izvēlējās modernizācijas pieeju un piegādāja 1.A klases notekūdeņus par papildu ekspluatācijas izmaksām 0,219 RMB par kubikmetru.

Izaicinājums

Pārslogots oksidācijas grāvis ar pilnu jaudu

Iekārta ar projektēto jaudu 40 000 m³/d, kad tika saņemts izkraušanas pilnvarojums, darbojās gandrīz ar pilnu hidraulisko slodzi. Sākotnējais process bija viens A/A/O oksidācijas grāvis, kas tika izvadīts atbilstoši 1.B klases standartiem -, kas atbilst savam laikmetam, taču bija maza izmēra un -konfigurēts stingrākiem ierobežojumiem.

Projekta komanda diagnostikas posmā konstatēja piecus galvenos trūkumus:

Nepietiekams saglabāšanas laiks.Esošais tvertnes tilpums nevarēja izturēt hidrauliskās aiztures laiku, kas vajadzīgs uzticamai nitrifikācijai un denitrifikācijai 1.A klases iekraušanas apstākļos.

Slikta plūsmas atdalīšana.Starp anoksisko un aerobo zonu nebija sadalošās sienas, un nebija nitrātu recirkulācijas kontroles vārtu. Jaukta dzēriena atpakaļ-sajaukšana bija nekontrolēta, atšķaidot anoksisko zonu ar izšķīdušu skābekli un mazinot denitrifikācijas efektivitāti.

Miksera kļūmes.Esošie iegremdējamie maisītāji bija maza izmēra, lai veiktu šo uzdevumu, un tie nedarbojās augstā dūņu koncentrācijā, kas sasniedza līdz 10 g/l, atstājot mirušās zonas, kurās uzkrājās cietās vielas un kļuva septiskas.

Pārmērīgs DO anoksiskajā zonā.Bez fiziskas atdalīšanas un ar bojātiem maisītājiem izšķīdušais skābeklis no aerobās zonas noplūda anoksiskajā zonā, nomācot denitrificējošās baktērijas un izšķērdējot ierobežoto oglekļa avotu.

Aizsērējuši aerācijas difuzori un zema C/N attiecība.Darbības gadi bija piesārņojuši smalko{0}}burbuļu difuzorus, samazinot skābekļa pārneses efektivitāti. Ieplūstošajiem notekūdeņiem bija raksturīga zema oglekļa -un -slāpekļa attiecība, atstājot nepietiekamu organisko substrātu denitrifikācijai, pat ja citi apstākļi bija labvēlīgi.

Procesa izvēle

MBBR pret BAF: strukturēts salīdzinājums

Projekta komanda novērtēja divus biofilmu{0}}jaunināšanas veidus: Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) un Biological Aerated Filter (BAF). Teorētiski abi varēja sasniegt 1.A klases notekūdeņus, taču praktiskie kompromisi modernizēšanas kontekstā bija izšķiroši.

Novērtējums noslēdzās izšķiroši par labuMBBR. Iespēja modernizēt esošo oksidācijas grāvi bez papildu zemes iegādes bija galvenais virzītājspēks, ko atbalstīja zemākas kapitāla un ekspluatācijas izmaksas un darbības vienkāršība, ko pašvaldības rūpnīcas komanda varēja pārvaldīt ar minimālu pārkvalifikāciju.

Dizaina parametri

Ietekmējošās īpašības un izplūdes mērķi

Projektētā ieplūstošā un mērķa notekūdeņu kvalitāte tika salīdzināta ar stingrākiem ierobežojumiem DB 44/26-2001 (Guandunas provinces standarts) un GB 18918-2002 Class 1A (nacionālais standarts). Visas vērtības mg/l, ja vien nav norādīts.

Procesa plūsma

Modernizēts ārstniecības vilciens

Uzlabotajā procesa līnijā ir integrēts modernizētais AAO-MBBR oksidācijas grāvis ar jaunām terciārās apstrādes iekārtām, lai atbilstu stingrajiem 1.A klases SS un TP ierobežojumiem:

Ieplūde → Fine Screen (3 mm) → AAO-MBBR oksidācijas grāvis → Sekundārais dzidrinātājs → Liftu stacija → Augstas{0}}efektivitātes sedimentācijas tvertne → Šķiedru disku filtrs → UV dezinfekcija → Izvads

AAO-MBBR modernizācijas informācija

Divi paralēli grāvji, katrs ar ātrumu 20 000 m³/d

Modernizācija bija vērsta uz abiem oksidācijas grāvjiem paralēli, katrs apstrādājot pusi no projektētās plūsmas. Galvenās modifikācijas bija šādas.

Anoksiskā zona (6 792 m³).Tika uzstādītas pārbūvētas iekšējās vadotnes sienas, lai izveidotu fiziski atdalītu bezskābekļa nodalījumu, novēršot DO atpakaļ{0}}jaukšanos no aerobās zonas. Jauni iegremdējamie maisītāji tika pielāgoti tā, lai saglabātu cieto vielu suspensiju jauktā šķidruma koncentrācijā līdz 10 g/l, novēršot mirušās zonas, kas skāra sākotnējo konfigurāciju.

Aerobā zona ar MBBR nesējiem (14 297 m³).Aerobā sekcija tika sadalīta parastajā aktīvo dūņu zonā un speciālajā MBBR zonā 4980 m³. Bioplēves nesēji nodrošina kopējo efektīvo virsmas laukumu 4,987 x 10&sup5; m² pievienoto mikrobu augšanai, ievērojami palielinot biomasas krājumus, nepalielinot tvertnes tilpumu.

Pārvadātāja specifikācijas.Tika atlasīti augsta -blīvuma polietilēna (HDPE) nesēji ar īpatnējo virsmu, kas ir lielāka vai vienāda ar 800 m²/m³. Kopējais nesēja tilpums ir 209 m³, kas nodrošina apmēram 12,5% - piepildījuma koeficientu, jo īpaši projekta komanda uzsvēra, ka piepildījuma koeficients nav galvenais projektēšanas kritērijs; nepieciešamā bioplēves virsmas laukums noteica nesēja daudzumu, un iegūtā vērtība bija 12,5%.

Saglabāšanas ekrāni.Nerūsējošā tērauda ķīļveida{0}}stiepļu sieti tika uzstādīti gan pie MBBR zonas ieejas, gan izejas, lai noturētu nesējus paredzētajā nodalījumā, vienlaikus ļaujot brīvi pārvietoties jauktam šķidrumam un suspendētajām cietajām vielām.

Nitrātu recirkulācijas sūkņi.Jauni recirkulācijas sūkņi, kuru nominālvērtība ir Q=833.4 m³/h, atgriež ar nitrātiem- bagātu jauktu šķidrumu no aerobās zonas atpakaļ uz anoksisko zonu, veicinot denitrifikāciju ar kontrolētu recirkulācijas attiecību.

Aerācijas uzlabošana.Sākotnējie pūtēji tika aizstāti ar divām 152 kW iekārtām, no kurām katra nodrošina 115 m³/min ar paredzēto gaisa -/-ūdens attiecību 7:1 -, kas ir ievērojams solis salīdzinājumā ar sākotnējo attiecību 5:1, atspoguļojot nitrificējošās bioplēves sistēmas lielāku skābekļa patēriņu.

Jaunas terciārās apstrādes nodaļas

Pulēšana 1.A klases SS un TP atbilstībai

Ar bioloģisko apstrādi vien nevar droši sasniegt 10 mg/L SS un 0,5 mg/L TP 1.A klases robežvērtības. Tika pievienotas trīs pakārtotās pulēšanas vienības.

Augstas{0}}efektivitātes sedimentācijas tvertne.Divas paralēlas vienības, katra ar nominālo ātrumu 833,34 m³/h, ar virsmas slodzes ātrumu 8,17 m³/m²·h. PAC (polialumīnija hlorīds) un PAM (poliakrilamīds) tiek dozēti ķīmiskai fosfora noņemšanai un flokulācijai, mērķējot gan uz TP, gan uz atlikušo SS.

Šķiedru disku filtrs.Divas vienības, katra ar 12 diskiem ar 3000 mm diametru, nodrošinot filtrēšanas ātrumu no 5,6 līdz 7,8 m³/h·m². Automātiskai mediju tīrīšanai ir uzstādīti četri pretskalošanas sūkņi. Disku filtrs kalpo kā galīgā fiziskā barjera suspendētajām cietajām vielām pirms dezinfekcijas.

UV dezinfekcija.33,22 kW ultravioletā sistēma ar 96 lampām ar 320 W katrā, kas paredzēta maksimālajai plūsmai 56 400 m³/d. UV tika izvēlēts, nevis hlorēšana, lai izvairītos no dezinfekcijas blakusproduktu veidošanās un hlora atlikuma toksicitātes uztverošajā ūdenī.

Investīciju un ekspluatācijas izmaksas

Kapitāla sadalījums un izmaksas par kubikmetru

Kopējās projekta investīcijas bija32,14 miljoni RMB, iedala šādi:

Jaunināšanas papildu darbības izmaksas tika aprēķinātas0,219 RMB/m³, kas veido aptuveni 3,20 miljonus RMB gadā projektēšanas plūsmā. Sadalījums ir šāds:

Key Takeaways

Piecas nodarbības oksidācijas grāvju modernizēšanai

1. MBBR iekļaujas esošajos oksidācijas grāvjos ar minimāliem būvdarbiem.Guandunas modernizācijai nebija nepieciešama jauna tvertnes konstrukcija bioloģiskajam posmam - esošajā grāvja nospiedumā tika uzstādīti nesēji, sieti, maisītāji un pūtēji. Tas vien padarīja MBBR par ekonomiski pārāku izvēli salīdzinājumā ar BAF.

2. Aizpildījuma attiecība ir izvade, nevis ievade.Projektēšanas komanda uzsvēra šo punktu: nepieciešamais bioplēves virsmas laukums -, kas aprēķināts no slāpekļa slodzes un mērķa nitrifikācijas ātruma -, nosaka, cik daudz nesēju ir nepieciešams. Aizpildījuma attiecība (šajā gadījumā 12,5%) ir neatkarīgi no tā, kāds ir nesēja apjoms. Nesāciet ar patvaļīgu aizpildījuma procentuālo daudzumu.

3. Pakārtotā pulēšana ir būtiska 1.A klasei.Pat labi-izstrādāts MBBR nevar droši sasniegt 10 mg/l SS un 0,5 mg/l TP bez terciārās apstrādes. Augstas -efektivitātes sedimentācijas tvertne un šķiedru disku filtrs nebija papildu aprīkojums, - tie bija atšķirība starp atbilstību un kļūmi SS un fosfora sistēmā.

4. Papildu izmaksas ir nelielas salīdzinājumā ar standarta jaunināšanu.0,219 RMB/m³, 1.B klases -uz 1A klases jauninājuma papildu darbības izmaksas ir pārliecinošs vērtības piedāvājums. Ķīmiskās izmaksas (0,048 RMB/m³) un dūņu apstrāde (0,041 RMB/m³) ir dominējošās sastāvdaļas, un abas ir samērā paredzamas.

5. Bieži vien ir nepieciešami aerācijas uzlabojumi.Pāreja no 5:1 uz 7:1 gaisa-un-ūdens attiecību atspoguļo nitrificējošās bioplēves sistēmas palielināto skābekļa patēriņu. Iekārtām, kas apsver MBBR modernizāciju, būtu jāiegulda budžets ventilatora nomaiņai vai palielināšanai - maz ticams, ka esošā aerācijas sistēma būs pietiekama.

Secinājums

Guandunas gadījums parāda, ka kombinācijaAAO-MBBR ar augstas-efektivitātes sedimentāciju un šķiedru disku filtrācijunodrošina efektīvu, ekonomiski dzīvotspējīgu un operatīvi pārvaldāmu jaunināšanas ceļu no 1.B klases uz 1.A klasi. Modernizēšanas pieeja -, atkārtoti izmantojot esošo tvertnes tilpumu, betona vietā pievienojot nesējus un veicot terciāro pulēšanu lejup pa straumi -, nodrošina nepieciešamo notekūdeņu kvalitāti ar pieaugošām izmaksām, ko var absorbēt pašvaldību budžeti. Pieaugošajam Ķīnas pašvaldību ražotņu skaitam, kas saskaras ar vienādām 1B-līdz 1A pilnvarām, šis modelis ir nopietni jāapsver.