Parit Pengoksidaan AAO + Naik Taraf MBBR: Bagaimana Loji Guangdong 40,000 m³/d Mencecah Kelas 1A pada 0.219 RMB/m³

Menaik taraf loji air sisa perbandaran daripada Kelas 1B kepada Kelas 1A bukanlah satu kerja kertas - ia adalah masalah hidraulik, biologi dan kewangan yang digabungkan menjadi satu. Apabila loji 40,000 m³/d di Guangdong menghadapi mandat ini, parit pengoksidaan AAO sedia ada sudah berada pada kapasiti penuh. Zon anoksik dan aerobik tidak mempunyai pemisahan fizikal. Pengadun gagal. Peresap tersumbat. Dan nisbah C/N pengaruh terlalu rendah untuk memacu denitrifikasi dengan pasti. Kajian kes ini menerangkan cara pasukan projek menilai MBBR berbanding BAF, memilih pendekatan pengubahsuaian dan menghantar efluen Kelas 1A pada kos operasi tambahan sebanyak 0.219 RMB setiap meter padu.

Cabaran

Parit Pengoksidaan Terlebih Beban pada Kapasiti Penuh

Loji itu, dengan kapasiti reka bentuk 40,000 m³/d, sedang berjalan pada hampir-beban hidraulik penuh apabila mandat nyahcas tiba. Proses asal ialah satu parit pengoksidaan A/A/O yang dilepaskan pada piawaian Kelas 1B - yang mencukupi untuk eranya, tetapi bersaiz kecil dan kurang-dikonfigurasikan untuk had yang lebih ketat di hadapan.

Pasukan projek mengenal pasti lima kekurangan utama semasa fasa diagnostik:

Masa pengekalan yang tidak mencukupi.Isipadu tangki sedia ada tidak dapat mengekalkan masa pengekalan hidraulik yang diperlukan untuk nitrifikasi dan denitrifikasi yang boleh dipercayai di bawah keadaan pemuatan Kelas 1A.

Pemisahan aliran yang lemah.Tiada dinding pemisah wujud antara zon anoksik dan aerobik, dan tiada pintu kawalan peredaran semula nitrat. Pencampuran balik minuman keras campuran-tidak terkawal, mencairkan zon anoksik dengan oksigen terlarut dan menjejaskan kecekapan denitrifikasi.

Kegagalan pengadun.Pengadun tenggelam sedia ada bersaiz kecil untuk tugas itu dan telah gagal di bawah kepekatan enapcemar yang tinggi mencecah sehingga 10 g/L, meninggalkan zon mati di mana pepejal terkumpul dan bertukar septik.

DO berlebihan dalam zon anoksik.Tanpa pengasingan fizikal dan dengan pengadun yang gagal, oksigen terlarut dari zon aerobik mengalir ke zon anoksik, menyekat bakteria denitrifikasi dan membazirkan sumber karbon terhad.

Peresap pengudaraan tersumbat dan nisbah C/N rendah.Bertahun-tahun operasi telah merosakkan penyerap buih-halus, mengurangkan kecekapan pemindahan oksigen. Air sisa yang masuk mempunyai nisbah karbon-kepada-nitrogen yang rendah, menyebabkan substrat organik tidak mencukupi untuk penyahhidratan bahan api walaupun dalam keadaan lain yang menggalakkan.

Pemilihan Proses

MBBR lwn BAF: Perbandingan Berstruktur

Pasukan projek menilai dua laluan naik taraf berasaskan biofilem-: Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) dan Biological Aerated Filter (BAF). Kedua-duanya secara teori boleh mencapai efluen Kelas 1A, tetapi pertukaran praktikal-dalam konteks pengubahsuaian adalah penting.

Penilaian menyimpulkan dengan tegas memihak kepadaMBBR. Keupayaan untuk menyesuaikan semula ke dalam parit pengoksidaan sedia ada tanpa pengambilan tanah tambahan adalah pemacu utama, disokong oleh modal yang lebih rendah dan kos operasi dan kesederhanaan operasi yang boleh diuruskan oleh pasukan loji perbandaran dengan latihan semula yang minimum.

Parameter Reka Bentuk

Ciri-ciri Pengaruh dan Sasaran Pelepasan

Kualiti efluen influen reka bentuk dan sasaran telah ditanda aras terhadap had yang lebih ketat DB 44/26-2001 (Standard Wilayah Guangdong) dan GB 18918-2002 Kelas 1A (Standard Kebangsaan). Semua nilai dalam mg/L kecuali dinyatakan.

Aliran Proses

Kereta Api Rawatan Dinaik Taraf

Barisan proses yang dinaik taraf menyepadukan parit pengoksidaan AAO-MBBR yang dipasang semula dengan unit rawatan tertiari baharu untuk memenuhi had SS dan TP Kelas 1A yang ketat:

Masuk → Skrin Halus (3 mm) → AAO-Parit Pengoksidaan MBBR → Penjelas Sekunder → Stesen Lif → Tangki Pemendapan Kecekapan-Tinggi → Penapis Cakera Gentian → Pembasmian Kuman UV → Outlet

AAO-Butiran Retrofit MBBR

Dua Parit Selari, Setiap satu pada 20,000 m³/d

Pengubahsuaian menyasarkan kedua-dua parit pengoksidaan secara selari, setiap satu mengendalikan separuh aliran reka bentuk. Pengubahsuaian utama adalah seperti berikut.

Zon anoksik (6,792 m³).Dinding panduan dalaman yang dibina semula telah dipasang untuk mencipta petak anoksik yang dipisahkan secara fizikal, menghalang DO kembali-bercampur daripada zon aerobik. Pengadun tenggelam baharu bersaiz untuk mengekalkan ampaian pepejal pada kepekatan minuman keras campuran sehingga 10 g/L, menghapuskan zon mati yang melanda konfigurasi asal.

Zon aerobik dengan pembawa MBBR (14,297 m³).Bahagian aerobik dibahagikan kepada zon enapcemar teraktif konvensional dan zon MBBR khusus seluas 4,980 m³. Pembawa biofilem menyediakan jumlah luas permukaan berkesan sebanyak 4.987 x 10&sup5; m² untuk pertumbuhan mikrob yang melekat, meningkatkan inventori biojisim secara mendadak tanpa mengembangkan volum tangki.

Spesifikasi pembawa.Pembawa-polietilena berketumpatan tinggi (HDPE) dengan luas permukaan tertentu Lebih daripada atau sama dengan 800 m²/m³ telah dipilih. Jumlah volum pembawa ialah 209 m³, menghasilkan nisbah isian kira-kira 12.5% ​​- terutamanya, pasukan projek menekankan bahawa nisbah isian bukanlah kriteria reka bentuk utama; luas permukaan biofilm yang diperlukan menentukan kuantiti pembawa, dan 12.5% ​​adalah nilai yang terhasil.

Skrin pengekalan.Skrin wayar baji keluli tahan karat-dipasang di kedua-dua salur masuk dan keluar zon MBBR untuk mengekalkan pembawa dalam petak yang ditetapkan sambil membenarkan laluan bebas minuman keras campuran dan pepejal terampai.

Pam edaran semula nitrat.Pam edaran semula baharu yang dinilai pada Q=833.4 m³/j mengembalikan nitrat-arak campuran yang kaya dari zon aerobik kembali ke zon anoksik, memacu denitrifikasi pada nisbah edaran semula terkawal.

Peningkatan pengudaraan.Peniup asal telah digantikan dengan dua unit 152 kW, setiap satu menyalurkan 115 m³/min pada nisbah udara reka bentuk-ke-air 7:1 - peningkatan yang ketara daripada nisbah 5:1 asal, mencerminkan permintaan oksigen yang lebih tinggi bagi sistem biofilem nitrifikasi.

Unit Rawatan Tertiari Baharu

Menggilap untuk Kelas 1A SS dan Pematuhan TP

Rawatan biologi sahaja tidak boleh mencapai had 10 mg/L SS dan 0.5 mg/L TP Kelas 1A dengan pasti. Tiga unit penggilap hiliran telah ditambah.

Tangki Pemendapan Kecekapan-Tinggi.Dua unit selari, setiap satu dinilai pada 833.34 m³/j, dengan kadar pemuatan permukaan 8.17 m³/m²·j. PAC (polyaluminum klorida) dan PAM (polyacrylamide) diberi dos untuk penyingkiran fosforus kimia dan pemberbukuan, menyasarkan kedua-dua TP dan SS sisa.

Penapis Cakera Gentian.Dua unit, setiap satu dengan 12 cakera berdiameter 3,000 mm, memberikan kadar penapisan 5.6 hingga 7.8 m³/h·m². Empat pam cuci belakang dipasang untuk pembersihan media automatik. Penapis cakera berfungsi sebagai penghalang fizikal terakhir untuk pepejal terampai sebelum pembasmian kuman.

Pembasmian Kuman UV.Sistem ultraviolet 33.22 kW dengan 96 lampu pada 320W setiap satu, direka untuk aliran puncak 56,400 m³/d. UV telah dipilih berbanding pengklorinan untuk mengelakkan pembentukan produk sampingan pembasmian kuman dan sisa ketoksikan klorin dalam air penerima.

Pelaburan dan Kos Operasi

Pecahan Modal dan Kos setiap Meter Kubik

Jumlah pelaburan projek adalah32.14 juta RMB, diperuntukkan seperti berikut:

Kos operasi tambahan bagi naik taraf dikira pada0.219 RMB/m³, diterjemahkan kepada kira-kira 3.20 juta RMB setahun pada aliran reka bentuk. Pecahan adalah seperti berikut:

Pengambilan Utama

Lima Pengajaran untuk Retrofit Parit Pengoksidaan

1. MBBR sesuai dengan parit pengoksidaan sedia ada dengan kerja awam yang minimum.Pengubahsuaian Guangdong tidak memerlukan pembinaan tangki baharu untuk pembawa peringkat biologi -, skrin, pengadun dan peniup dipasang dalam jejak parit sedia ada. Ini sahaja menjadikan MBBR sebagai pilihan yang unggul dari segi ekonomi berbanding BAF.

2. Nisbah isian ialah output, bukan input.Pasukan reka bentuk menekankan perkara ini: luas permukaan biofilem yang diperlukan - yang dikira daripada pemuatan nitrogen dan kadar nitrifikasi sasaran - menentukan bilangan pembawa yang diperlukan. Nisbah isian (12.5% ​​dalam kes ini) ialah apa sahaja jumlah pembawa yang berfungsi. Jangan mulakan dengan peratusan isian sewenang-wenangnya.

3. Penggilapan hiliran adalah penting untuk Kelas 1A.Malahan MBBR yang{0}}reka bentuk dengan baik tidak boleh mencapai 10 mg/L SS dan 0.5 mg/L TP tanpa rawatan tertier. Tangki pemendapan berkecekapan tinggi-dan penapis cakera gentian bukan tambahan pilihan - ia adalah perbezaan antara pematuhan dan kegagalan pada SS dan fosforus.

4. Kos tambahan adalah sederhana berbanding dengan peningkatan standard.Pada 0.219 RMB/m³, kos operasi tambahan bagi naik taraf Kelas 1B-ke-1A mewakili cadangan nilai yang menarik. Kos kimia (0.048 RMB/m³) dan pengendalian enap cemar (0.041 RMB/m³) adalah komponen yang dominan, dan kedua-duanya boleh diramal secara relatif.

5. Peningkatan pengudaraan selalunya diperlukan.Peralihan daripada nisbah 5:1 kepada 7:1 udara-ke-air mencerminkan permintaan oksigen yang meningkat bagi sistem biofilem nitrifikasi. Loji yang mempertimbangkan pengubahsuaian MBBR harus berbelanja untuk penggantian atau penambahan blower - sistem pengudaraan sedia ada tidak mungkin mencukupi.

Kesimpulan

Kes Guangdong menunjukkan bahawa gabunganAAO-MBBR dengan-efisiensi tinggi pemendapan dan penapisan cakera gentianmenyediakan laluan naik taraf yang berkesan, berdaya maju dari segi ekonomi dan terurus dari Kelas 1B ke Kelas 1A. Pendekatan pengubahsuaian - menggunakan semula isipadu tangki sedia ada, menambah pembawa dan bukannya konkrit dan melapisi penggilap tertiari hiliran - memberikan kualiti efluen yang diperlukan pada kos tambahan yang boleh diserap oleh belanjawan perbandaran. Untuk peningkatan bilangan loji perbandaran China yang menghadapi mandat 1B-ke-1A yang sama, model ini memerlukan pertimbangan yang serius.