Forskning om tekniska lösningar för att återställa reningskapaciteten hos en reningsstation för avloppsvatten
Reningsstationen för avloppsvatten är en avgörande miljöanläggning för en resort, och spelar en central roll i dess normala drift. På grund av hög besökstrafik och mångsidig serviceverksamhet på orterna fluktuerar avloppsvattnets kvalitet avsevärt. I synnerhet uppvisar tvättavloppsvatten ofta stark surhet, vilket allvarligt påverkar efterföljande biologiska reningsprocesser. Detta ökar inte bara svårigheten med avloppsvattenrening utan ökar också miljörisker. För närvarande står en resorts avloppsreningsstation inför utmaningen att behandla cirka 400 m³/d kombinerat avloppsvatten. Även om processdesignen är rimlig, resulterar begränsad tankkapacitet och fluktuationer av influenskvalitet/kvantitet som överstiger behandlingskapaciteten i en särskilt kort hydraulisk retentionstid (HRT) i det aeroba behandlingssteget, vilket påverkar den totala behandlingseffektiviteten. Följaktligen har det blivit en brådskande fråga för orten hur man kan förbättra reningseffektiviteten och avloppskvaliteten på ortens avloppsreningsstation genom en rad tekniska och administrativa förbättringar utan att bygga nya tankar.
1. Projektöversikt
1.1 Behandlingskapacitet
Baserat på tillgängliga tekniska data, kombinerat med platsundersökningar och kommunikation, fastställs det sammanlagda avloppsvattenflödet från ortens avloppsreningsstation till cirka 400 m³/d.
1.2 Typer av avloppsvatten som kommer in i reningsstationen
För närvarande kan avloppsvatten som kommer in i resortens reningsstation kategoriseras efter kvalitet i tre typer: kökstvätt avloppsvatten, tvätt (linne) tvätt avloppsvatten och dagligt hushållsavlopp.
1.2.1 Kökstvätt avloppsvatten
Kökstvättavloppsvatten innehåller fett och anjoniska ytaktiva ämnen (Linear Alkylbenzene Sulfonates, LAS).
1.2.2 Tvätt (linne) Tvätta avloppsvatten
Tvättvatten kan vara surt eller alkaliskt eller ha starkt oxiderande egenskaper. Den innehåller anjoniska/katjoniska ytaktiva ämnen, och dess kvalitet kan variera avsevärt på grund av förändringar i tvättmedelsdosering, vilket i hög grad påverkar efterföljande biologisk behandling.
1.2.3 Dagligt hushållsavlopp
Kvalitetsegenskaperna hos hushållsavlopp från hotellrum liknar allmänt hushållsavlopp.
1.3 Data för avloppsvattenkvalitet
För att renovera resortens avloppsvattenreningsstation och återställa dess reningskapacitet samlades prover på avloppsvatten från kökstvätt, tvättavloppsvatten och dagligt hushållsavlopp in till stationen före renoveringen och skickades till ett certifierat testföretag (CMA-ackrediterat) för analys. Testresultaten för relevanta vattenprover visas iTabell 1.
1.4 Gränskrav för avloppsutsläpp
Avloppsvattnet från ortens reningsstation för avloppsvatten måste uppfylla de primära standardvärdena (andra perioden) som anges i *"Water Pollutant Discharge Limits" (DB 44/26-2001)*. Specifika indikatorer beskrivs i detaljTabell 2.
2. Analys av nuvarande drift av behandlingsstationens process
Den nuvarande reningsprocessen vid ortens reningsstation för avloppsvatten består av primär rening med en silbrunn + utjämningstank och sekundär rening med en anoxisk-Oxisk (AO) process (utan återvinning av nitrifierad lut). Behandlat avloppsvatten släpps ut efter desinfektion, och överskottsslam avvattnas med en platt-och-ramfilterpress innan bortskaffande-, som visas iBild 1. Därför är reningsstationens processdesign rimlig och har förmågan att avlägsna karakteristiska föroreningar. Närvaron av en utjämningstank möjliggör reglering av influenskvalitet och kvantitet, pH-neutralisering och justering av starka oxiderande egenskaper. Det biologiska reningssteget är konfigurerat som A-O-O, och genom slamåtervinning har det en viss förmåga för samtidig borttagning av kväve och fosfor. Men på grund av begränsad tankkapacitet står driften av resortens avloppsvattenreningsstation inför många problem.
2.1 Överbelastad drift som leder till svårigheter att uppfylla ansvarsfrihetsnormer
På grund av nuvarande inflytande kvalitet och kvantitet som överstiger reningsstationens kapacitet, och baserat på platsundersökningar och kommunikation, är den beräknade totala HRT för det biologiska reningssteget + fastämnessepareringssteget endast 6 timmar. COD-koncentrationen i inloppet är så hög som 856 mg/L, vilket indikerar att stationen för närvarande är överbelastad, vilket gör det svårt för avloppsvattnet att uppfylla utsläppsnormerna.
2.2 Fluktuationer i influenskvalitet, kvantitet, pH och starka oxiderande egenskaper
Inflödet till resortens avloppsvattenreningsstation uppvisar fluktuationer i kvalitet (COD), kvantitet (Q), pH och starka oxiderande egenskaper (NaClO, H₂O₂). Därför är det nödvändigt att implementera reglering av kvalitet, kvantitet, pH och justering av starka oxiderande egenskaper för att säkerställa en stabil drift av efterföljande biologiska behandlingsprocesser.
2.3 Åldrande utrustning som minskar behandlingseffektiviteten
Anläggningens reningsstation för avloppsvatten lider av åldrande utrustning, vilket ytterligare minskar reningseffektiviteten. Platsundersökningar avslöjade våldsam turbulens i den aeroba tanken utan några synliga fina bubblor, vilket tyder på potentiellt brott eller fel på de fina-bubbeldiffusörerna vid tankens botten. Detta leder till ojämn luftning i tanken, vilket påverkar behandlingsprestandan.
2.4 Dålig hantering som resulterar i förlust av behandlingskapacitet
På grund av dålig skötsel visade platsundersökningar att koncentrationen av aktivt slam i de biologiska reaktionstankena på ortens reningsstation för avloppsvatten är allvarligt otillräcklig och att den i stort sett har förlorat sin reningskapacitet för avloppsvatten.
3. Teknisk plan för att återställa driften av avloppsreningsstationen
3.1 Designprinciper för den tekniska planen
Planen bör inte innebära att man lägger till ny tankkapacitet, att man fullt ut utnyttjar reningsstationens befintliga anläggningar och utrustning och syftar till att minimera byggtiden och investeringskostnaderna. Implementera hantering av användning av tvättmedel och segregerad förbehandling av avloppsvattenströmmar. Reducera omfattande doseringskostnaderna för förbehandlingskemikalier samtidigt som du säkerställer en säker och stabil drift av behandlingsstationen. Anta omfattande tekniska åtgärder för att avsevärt förbättra reningsstationens effektivitet och sträva efter att uppfylla avloppsvattnet.
3.2 Tekniska åtgärder för att återställa driften av behandlingsstationen
Åtta omfattande tekniska åtgärder föreslås för att återställa reningskapaciteten på ortens avloppsreningsstation och uppnå överensstämmelse med utsläpp av avloppsvatten.
3.2.1 Omfattande tankavslamning
Ta först bort sediment och föroreningar från tankens botten. Återställ sedan reaktionstankens volym helt. I slutändan, se till att luftningsutrustningen fungerar korrekt vid tankens botten.
3.2.2 Konvertera den nuvarande "anoxiska tanken" till en "aerob tank"
Baserat på testresultaten för vattenkvaliteten är NH₃-N-koncentrationen i det kombinerade avloppsvattnet som kommer in till stationen endast 13 mg/L, och DB 44/26-2001 ställer inga krav på TN-borttagning. Därför kan luftrör installeras i botten av den nuvarande "anoxiska tanken" och fina-bubbeldiffusorer kan ordnas som omvandlar den till en "aerob tank". Detta kommer att avsevärt öka HRT för det aeroba stadiet, vilket effektivt förbättrar stationens avlägsningskapacitet för organiska ämnen, NH₃-N, anjoniska ytaktiva ämnen, etc.
3.2.3 Byta ut fina-bubbelspridare i botten av den nuvarande "aerobic tanken"
Byt ut de fina-bubblorna och tillhörande luftrör längst ner på den nuvarande "aeroba tanken". Ordna fina-bubbeldiffusorer tätare (servicearea < 1 m² per diffusor) för att återställa det fina-bubbeltillståndet i den "aeroba tanken", vilket stärker avlägsningskapaciteten för organiska ämnen, NH₃-N, anjoniska ytaktiva ämnen, etc.
3.2.4 Förbättra luftningseffekten i aeroba tankar
Bedöm driftsstatus och lufteffekt för den eller de aktuella fläktarna. Om förhållandet luft-till-vatten är < 5:1, överväg att lägga till en fläkt avsedd för luftning för den nyligen konverterade "aeroba tanken", vilket ytterligare stärker avlägsningskapaciteten för organiska ämnen, NH₃-N, anjoniska ytaktiva ämnen, etc.
3.2.5 Förstärkning av slamåtervinning
Bedöm driftsstatus och flödeshastighet för den eller de aktuella slamåtervinningspumparna. Om flödet är otillräckligt, byt ut slamåtervinningspump(ar) för att säkerställa effektiv återföring av sedimenterat slam, förbättra effektiviteten i avskiljningen av fasta ämnen och förhindra förlust av aktivt slam från systemet.
3.2.6 Lägga till motsvarande förbehandlingsåtgärder
Tillsätt doseringstankar (med blandare) och doseringspumpar för reduktionsmedel (järnklorid), pH-justeringsmedel (kalciumhydroxid) och flockningsmedel (polyaluminiumjärnklorid). Detta kommer att förbehandla specifika inflytande strömmar, minska deras påverkan på det biologiska systemet och säkerställa en säker och stabil drift av reningsstationen.
3.2.7 Förbättring av operativa förvaltningsåtgärder för behandlingsstationen
Köp viktiga övervakningsinstrument för driftledning, såsom slamkoncentrationsmätare, pH-mätare och mätare för upplöst syre (DO). Utveckla drift- och underhållsmanualer för behandlingsstationen och ge riktad utbildning för operativ personal för att uppnå vetenskaplig ledning och effektiv drift.
3.2.8 Förbättra biologisk behandlingskapacitet
Kontakta lokala avloppsreningsverk för att köpa utsädeslam, eller köpa kommersiella bakteriekulturer, för att öka slamkoncentrationen i stationens biologiska reaktorer och återställa/förbättra dess biologiska reningskapacitet.
4. Driftseffektivitet efter implementering av renoveringsplanen
Efter att ha utfört detaljerade tester och analyser av förändringarna i vattenkvaliteten efter renoveringen av resortens avloppsvattenreningsstation, erhölls en serie nyckeldata, som visas iTabell 3. Dessa data visar tydligt den renoverade stationens betydande prestationer när det gäller att ta bort organiskt material, NH₃-N och kvarvarande klor.
4.1 Torskborttagning
När det gäller COD-borttagning indikerar en avlägsnandegrad på 72,46 % betydande framsteg i nedbrytningen av organiskt material vid behandlingsstationen. Detta tillskrivs optimeringen av reningsprocessen för avloppsvatten under renoveringen, vilket gör att organiska föroreningar kan brytas ned och avlägsnas mer effektivt, vilket avsevärt minskar COD-halten i avloppsvattnet.
4.2 BOD₅-borttagning
BOD₅-borttagningsgraden är så hög som 92,10 %, vilket ytterligare visar den renoverade stationens utmärkta prestanda när det gäller borttagning av organiskt material. En hög BOD₅-avlägsningshastighet innebär att innehållet av biologiskt nedbrytbart organiskt material i avloppsvattnet reduceras kraftigt, vilket är viktigt för att skydda vattenmiljön och förhindra övergödning.
4,3 NH₃-N-borttagning
När det gäller NH₃-N-borttagning visar en borttagningsgrad på 60,87 % också den renoverade stationens höga effektivitet. NH₃-N är en viktig indikator på vattenövergödning. En hög avskiljningshastighet indikerar effektiv kontroll av NH₃-N-innehållet i avloppsvattnet, vilket bidrar till att minska risken för övergödning.
4.4 Totalt resterande kloravlägsnande
Klor är ett vanligt desinfektionsmedel i avloppsvattenreningsprocesser, men för mycket klorrester kan utgöra potentiella risker för vattenmiljön. Avlägsningsgraden för totalt restklor vid den renoverade stationens reningsprocess är 81,74 %, vilket indikerar att genom stationens effektiva rening kontrolleras det kvarvarande klorinnehållet i avloppsvattnet effektivt, vilket säkerställer säkerheten för avloppskvaliteten.
5. Slutsats
En omfattande analys före renoveringen av anläggningens reningsstation för avloppsvatten avslöjade att den, trots rimlig processdesign, i huvudsak hade förlorat sin reningskapacitet på grund av faktorer som otillräcklig tankkapacitet, fluktuationer i vattenkvalitet och vattenkvantitet, åldrande utrustning och ojämn luftning samt dålig hantering. För att säkerställa att avloppsvattnet uppfyller de primära standardvärdena (andra perioden) enligt DB 44/26-2001, genomgick resortens avloppsreningsstation en uppgradering och renovering. Detta innebar att stärka vattenkvaliteten och kvantitetsregleringen, uppdatera åldrande utrustning, optimera driftledningen och använda omfattande strategier för att återställa en stabil drift av reningsstationen. Detta ger ett gediget miljöstöd för en hållbar utveckling av orter i Kina.