Naik Taraf MBBR WWTP China Barat Laut: Kuasi-Efluen Kelas IV Pada 30,000 M³/d Tanpa Penutupan Atau Pengembangan Jejak (Kajian Kes)

Prestasi musim sejuk merosot. Peralatan penuaan. Tanah yang ketat. Tiada ruang untuk ditutup. Jika mana-mana daripada ini terdengar biasa, anda tidak bersendirian. Di seluruh China, loji rawatan yang dibina bertahun-tahun lalu kini menghadapi piawaian pelepasan yang lebih ketat, beban yang meningkat dan realiti menaik taraf tanpa mengganggu operasi. Artikel ini membentangkan-kes dunia sebenar daripada loji di lembangan Sungai Huangshui di Wilayah Qinghai yang menyelesaikan semua kekangan ini sekaligus - menggunakan proses Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) digabungkan dengan penapis katil-pendenitrifikasi dalam dan pembasmian kuman UV baharu. Hasilnya: pertemuan efluenkuasi-Piawaian air permukaan kelas IV, dicapai tanpa meluaskan tapak kilang dan tanpa menghentikan operasi sedia ada semasa pembinaan.

Latar Belakang: Mengapa Naik Taraf?

Loji Dua-Fasa pada Ketinggian Tinggi dan Suhu Rendah

Terletak di lembangan Sungai Huangshui di Wilayah Qinghai, kilang itu menyediakan kawasan yang dicirikan oleh altitud tinggi dan suhu musim sejuk yang rendah - tepatnya keadaan yang menghukum rawatan biologi konvensional. Ia dibina dalam dua fasa dengan jumlah kapasiti reka bentuk sebanyak30,000 m³/d:

Fasa I (5,000 m³/h)- dibina tahun lalu dengan peralatan penuaan, yang asalnya direka bentuk untuk standard Kelas 1B (GB 18918-2002).

Fasa II (25,000 m³/h)- berjalan pada kapasiti penuh, direka untuk standard Kelas 1A.

Kereta api rawatan sedia ada ialah: skrin kasar → skrin halus → ruang grit berudara → AAO terbalik → penapis cakera gentian → pembasmian kuman UV. Di atas kertas susun atur ini kelihatan mencukupi, tetapi lima masalah kritikal mendorong keputusan naik taraf:

1. Kegagalan peralatan dalam Fasa I.Pengudara, pembancuh tenggelam, pam edaran semula dalaman, mekanisme pengikis dan bendung boleh laras semuanya rosak tanpa dibaiki - fasa terbiar dengan berkesan.

2. Beban penuh dalam Fasa II.Dengan Fasa I di luar talian, Fasa II membawa keseluruhan beban tanpa margin keselamatan, menyebabkan loji terdedah kepada sebarang kejutan hidraulik atau organik.

3. Ketidakpatuhan musim sejuk-.Pada suhu air rendah, efluen NH₃-N dan CODCr kadangkala melebihi had Kelas 1A, memaksa langkah kecemasan yang mahal.

4. Kekangan tanah.Tiada ruang untuk pengembangan melangkaui sempadan sedia ada - mana-mana peningkatan perlu dimuatkan dalam jejak semasa.

5. Tiada-keperluan penutupan.Kilang itu tidak dapat menghentikan operasi semasa pembinaan, yang menolak sebarang penyelesaian yang memerlukan gangguan tangki yang berpanjangan.

Mengapa MBBR Dipilih

Selepas menilai teknologi pengubahsuaian yang ada, MBBR muncul sebagai pemenang yang jelas. Pendekatan pembawa biofilem menyampaikan pakej kelebihan yang dipetakan terus ke kekangan loji:

Pemuatan volumetrik tinggi- biojisim seunit volum yang jauh lebih tinggi daripada enap cemar teraktif konvensional, membolehkan penambahan kapasiti di dalam tangki sedia ada.

Penyingkiran nitrogen dipertingkatkan- biofilem secara fizikal melindungi bakteria nitrifikasi pada suhu rendah, menyerang kegagalan musim sejuk yang paling ketara di loji itu.

Rintangan kepada beban kejutan- penampan biofilem terhadap turun naik hidraulik dan organik, memulihkan margin keselamatan kegagalan Fasa I telah dihapuskan.

Hasil enapcemar yang rendah- kurang lebihan enapcemar mengurangkan kos pengendalian hiliran, kebimbangan yang semakin meningkat apabila piawaian pelupusan semakin ketat.

Tiada enap cemar pukal- Sistem MBBR sememangnya kebal terhadap penimbunan enapcemar, menghilangkan sakit kepala operasi yang kronik.

Retrofit-mesra- pembawa boleh ditambah terus ke tangki sedia ada tanpa perubahan struktur, memenuhi kedua-dua tanah dan tiada-kekangan penutupan.

Cabaran Reka Bentuk

Reka Bentuk Asal Berbanding Realiti Operasi Sebenar

Jadual 1 menunjukkan kualiti influen dan efluen reka bentuk asal. Loji itu ditentukan untuk memenuhi had Kelas 1A, dengan NH₃-N pada 5 mg/L dan 8 mg/L yang santai apabila suhu air turun kepada 12 darjah atau lebih rendah.

Nota: nilai dalam kurungan untuk NH₃-N digunakan apabila suhu air Kurang daripada atau sama dengan 12 darjah . Jadual 2 kemudian menunjukkan data operasi tahunan 2023. Di bawah keadaan purata tahunan, loji itu hampir tidak memenuhi piawaian sedia ada - tetapi jidarnya sangat nipis-.

Data musim sejuk dalam Jadual 3 mendedahkan kisah yang lebih membimbangkan. Nilai efluen secara konsisten menghampiri had atas, dan semasa tempoh paling sejuk NH₃-N dan CODCr sebenarnyamelebihi standard Kelas 1A. Pematuhan hanya dikekalkan melalui langkah kecemasan yang mahal seperti penambahan bahan kimia dan pengurangan pengeluaran - cara yang tidak mampan untuk menjalankan loji.

Jurang antara niat reka bentuk dan realiti musim sejuk adalah justifikasi teknikal teras untuk peningkatan. Proses yang tidak dapat melindungi bakteria nitrifikasi melalui mantra sejuk tidak akan memegang standard yang lebih ketat.

Penyelesaian: Tiga-Pendekatan Serampang

1. Memulihkan Fasa I untuk Berkongsi Beban

Keutamaan pertama ialah mengembalikan Fasa I dalam talian supaya loji boleh mengagihkan beban merentasi kedua-dua fasa. Jadual 4 menyenaraikan program penggantian peralatan yang lengkap.

2. MBBR Perbaikan Semula Tangki Biologi

Teras peningkatan adalah menukar lembangan AAO sedia ada kepada sistem enapcemar teraktif MBBR{0}}hibrid. Empat pengubahsuaian reka bentuk telah dibuat:

Konfigurasi semula zon aliran.Anoksik asal → anaerobik → adj anoksik. → adj anaerobik/aerobik. → jujukan aerobik dipermudahkan kepada anoksik → adj anaerobik/aerobik. → aerobik,meningkatkan volum zon anoksikyang penting untuk denitrifikasi.

Pemasangan pembawa MBBR.Pembawa biofilem yang digantung (HDPE, Lebih daripada atau sama dengan 800 m²/m³) telah ditambah, dengan 2 pembancuh dalam pengadun Siri 1 dan 4 dalam Siri 2 untuk memastikan pembawa cair sepenuhnya.

Hidraulik yang dipertingkatkan.Dinding separa telah digantikan dengan dinding panduan melengkung, mencipta gelung-zon aerobik saluran untuk palam bercampur sepenuhnya-keadaan aliran - ini menghapuskan zon mati dan menjamin setiap pembawa melalui rejim rawatan penuh.

Pengekalan pembawa.Skrin masuk dan keluar dipasang dengan pengudaraan berlubang untuk mengelakkan penyumbatan dan pembasuhan pembawa.

Pengagihan semula isipadu tangki ditunjukkan dalam Jadual 5 dan 6. Perubahan yang menentukan: gabungan zon anoksik/anaerobik telah ditukar sepenuhnya kepada isipadu anoksik, meningkatkan HRT anoksik daripada 3.44 jam kepada 4.61 jam (Siri 1) dan daripada 4.01 jam kepada 5.20 jam (Siri 2).

Oleh kerana jumlah isipadu tangki tidak berubah, keseluruhan muat semula dalam tapak kaki sedia ada - kekangan tanah telah dipenuhi oleh reka bentuk. Rajah di bawah menggambarkan susun atur asal, aliran proses asal, aliran proses yang dinaik taraf, dan susun atur tangki biologi sebelum dan selepas pengubahsuaian.

3. Rawatan Tertiari Baharu untuk Standard Ketat

Untuk memenuhi sasaran efluen yang lebih ketat, dua unit tertiari baharu telah ditambah di hiliran peringkat biologi:

Menyahitri{0}}penapis katil dalam.Dengan aliran reka bentuk 1,812.5 m³/j, jejak 34 m × 14 m dalam 4 sel (setiap 20 m × 3.5 m, 70 m²), dan kadar penapisan 6.47 m/j (8.63 m/j semasa cucian belakang), unit ini menggunakan media pasir kuarza (2–31 m) gred kedalaman (2–31 m. sokongan kerikil. Ia melaksanakanpenyingkiran pepejal serentak dan denitrifikasi biologi- langkah utama untuk menarik TN ke bawah separa-had Kelas IV.

Saluran pembasmian kuman UV.Saluran baharu yang dinilai pada 1,812.5 m³/j dengan kuasa terpasang 22 kW menggantikan pembasmian kuman kimia untuk penghalang terakhir, mengelakkan produk sampingan nyah kuman dalam badan air penerima.

Kualiti Efluen Sasaran

Jadual 7 menyenaraikan sasaran reka bentuk yang dinaik taraf, yang mengikut kuasi-standard air permukaan Kelas IV (GB 3838-2002). Berbanding dengan had Kelas 1A asal (CODCr 50, NH₃-N 5/8, TN 15 mg/L), ini adalah lebih ketat - NH₃-N turun kepada 2.5 mg/L dan TN kepada 10 mg/L.

Ringkasan Peralatan MBBR

Jadual 8 meringkaskan peralatan dan bahan MBBR yang ditambah semasa pengubahsuaian. Skala penambahan media -2.21×10⁶ m²luas permukaan biofilem berkesan pada Lebih daripada atau sama dengan 800 m²/m³ - menggambarkan berapa banyak kapasiti biologi boleh dibungkus ke dalam tangki sedia ada.

Pengajaran Utama Untuk Projek Serupa

MBBR ialah penyelesaian pengubahsuaian yang terbukti untuk-tumbuhan iklim sejuk.Biofilem menyediakan perlindungan terma untuk bakteria nitrifikasi pada suhu rendah - mod kegagalan tepat yang dialami tumbuhan ini setiap musim sejuk.

Kapasiti boleh ditingkatkan tanpa mengembangkan jejak.Menambah pembawa ke zon aerobik sedia ada meningkatkan biojisim sebanyak50–100%tanpa pembinaan baru.

Proses konfigurasi semula penting.Menambah pembawa sahaja tidak mencukupi - konfigurasi semula zon aliran dan hidraulik adalah penting untuk mencapai sasaran. Peningkatan volum anoksik adalah keputusan reka bentuk yang disengajakan, bukan difikirkan semula.

Penggilapan tertier diperlukan untuk standard yang ketat.Penapis katil-dalam adalah penting untuk memenuhi had kuasi-Kelas IV pada TN dan SS yang tidak dapat dijamin oleh peringkat biologi sahaja.

Pembinaan berperingkat tanpa penutupan boleh dicapai.Komponen MBBR telah dipasang semasa loji itu kekal beroperasi, membuktikan bahawa peningkatan pematuhan tidak perlu bermakna gangguan perkhidmatan.

Kesimpulan

Peningkatan loji rawatan air sisa ini di Barat Laut China menunjukkan bahawa proses MBBR, digabungkan dengan rawatan tertiari yang sesuai, boleh berjaya menangani cabaran biasa infrastruktur penuaan, mengetatkan piawaian pelepasan,-operasi iklim sejuk dan kekangan ruang - sekaligus.

Gabungan penggantian peralatan, pemasangan semula MBBR tangki biologi dan penambahan penapisan-katil dalam dan penyahjangkitan UV menghasilkan keretapi rawatan yang mampu memenuhikuasi-Piawaian air permukaan kelas IV- peningkatan ketara berbanding reka bentuk asal, dicapai tanpa meluaskan jejak loji atau mengganggu operasi. Bagi pemilik loji dan jurutera yang menilai pilihan naik taraf mereka sendiri, kes ini menyediakan titik rujukan-data yang boleh dicapai oleh teknologi MBBR di bawah keadaan operasi sebenar.

Artikel ini adalah berdasarkan kertas kerja "Analisis Menaik Taraf Pengubahsuaian Loji Rawatan Air Sisa di Barat Laut China Berdasarkan Proses MBBR" (Yang Jintao, 2026). Jika anda meneroka penyelesaian MBBR untuk projek anda, hubungi untuk membincangkan konfigurasi yang paling sesuai dengan keperluan rawatan dan kekangan tapak anda.