Výzkum technických řešení pro obnovu čistící kapacity resortní čistírny odpadních vod
Čistírna odpadních vod je pro resort zásadním ekologickým zařízením, které hraje klíčovou roli v jeho běžném provozu. Kvalita odpadních vod výrazně kolísá v důsledku vysoké návštěvnosti a různorodých servisních aktivit v resortech. Zejména odpadní voda z praní často vykazuje silnou kyselost, což vážně ovlivňuje následné procesy biologického čištění. To nejen zvyšuje obtížnost čištění odpadních vod, ale také zvyšuje rizika pro životní prostředí. V současné době čelí čistírna odpadních vod v resortu výzvě čištění přibližně 400 m³/d kombinované odpadní vody. Ačkoli je návrh procesu rozumný, omezená kapacita nádrže a kolísání kvality/množství přítoku překračující kapacitu čištění mají za následek zvláště krátkou hydraulickou dobu zdržení (HRT) ve fázi aerobního čištění, což ovlivňuje celkovou účinnost čištění. V důsledku toho se pro resort stalo naléhavým problémem, jak zvýšit účinnost čištění a kvalitu odpadních vod z čistírny odpadních vod resortu prostřednictvím řady technických a manažerských vylepšení bez výstavby nových nádrží.
1. Přehled projektu
1.1 Kapacita ošetření
Na základě dostupných technických údajů v kombinaci s průzkumy lokality a komunikací je kombinovaný průtok odpadních vod čistírny odpadních vod resortu stanoven na přibližně 400 m³/d.
1.2 Druhy odpadních vod vstupujících do čistírny
V současné době lze odpadní vody vstupující do čistírny resortu kategorizovat podle kvality do tří typů: odpadní voda z praní kuchyně, odpadní voda z praní prádla (prádelna) a každodenní domovní odpadní voda.
1.2.1 Odpadní voda z mytí kuchyně
Odpadní voda z mytí kuchyně obsahuje mastnotu a aniontové povrchově aktivní látky (Linear Alkylbenzene Sulfonates, LAS).
1.2.2 Praní prádla (prádla) Odpadní voda
Odpadní voda z praní prádla může být kyselá nebo alkalická nebo může mít silné oxidační vlastnosti. Obsahuje aniontové/kationtové povrchově aktivní látky a jeho kvalita se může výrazně lišit v důsledku změn dávkování detergentu, což má velký vliv na následné biologické ošetření.
1.2.3 Denní domovní odpadní vody
Kvalitativní charakteristiky domovních odpadních vod z hotelových pokojů jsou podobné běžným domovním odpadním vodám.
1.3 Údaje o kvalitě odpadních vod
Za účelem renovace čistírny odpadních vod v resortu a obnovení její čistící kapacity byly před rekonstrukcí odebrány vzorky odpadní vody z kuchyňského mytí, odpadní vody z praní prádla a každodenní domovní odpadní vody vstupující do stanice a odeslány certifikované testovací společnosti (akreditace CMA-) k analýze. Výsledky testů pro příslušné vzorky vody jsou uvedeny vTabulka 1.
1.4 Požadavky na limit vypouštění odpadních vod
Odtok z čistírny odpadních vod resortu musí vyhovovat hodnotám primárního standardu (druhé období) specifikovaným v *"Limity vypouštění látek znečišťujících vodu" (DB 44/26-2001)*. Konkrétní ukazatele jsou podrobně uvedeny vTabulka 2.
2. Analýza současného provozu procesu úpravny
Současný proces čištění na čistírně odpadních vod resortu sestává z primárního čištění pomocí sítové studny + vyrovnávací nádrže a sekundárního čištění pomocí procesu Anoxic-Oxic (AO) (bez recyklace nitrifikovaného louhu). Upravený odpad se po dezinfekci vypustí a přebytečný kal se odvodní pomocí deskového-a{4}}rámového kalolisu před likvidací mimo-, jak je znázorněno naObrázek 1. Proto je procesní návrh čistírny rozumný a má schopnost odstraňovat charakteristické znečišťující látky. Přítomnost vyrovnávací nádrže umožňuje regulaci kvality a množství přítoku, neutralizaci pH a úpravu silných oxidačních vlastností. Stupeň biologického čištění je konfigurován jako A-O-O a díky recyklaci kalu má určitou schopnost pro současné odstraňování dusíku a fosforu. Provoz čistírny odpadních vod v resortu se však kvůli omezené kapacitě nádrží potýká s mnoha problémy.
2.1 Přetížený provoz vedoucí k obtížím při plnění norem pro vypouštění
Vzhledem k současné kvalitě a kvantitě přítoku přesahujícím kapacitu čistící stanice a na základě průzkumů a komunikace na místě je odhadovaná celková HRT pro stupeň biologického čištění + stupeň separace pevných látek pouze 6 hodin. Koncentrace CHSK v přítoku dosahuje až 856 mg/l, což naznačuje, že stanice je v současné době přetížená, což ztěžuje, aby odpadní voda splňovala standardy vypouštění.
2.2 Kolísání kvality přítoku, množství, pH a silných oxidačních vlastností
Přítok do čistírny odpadních vod resortu vykazuje kolísání kvality (CHSK), kvantity (Q), pH a silných oxidačních vlastností (NaClO, H₂O₂). Proto je nutné zavést regulaci kvality, množství, pH a úpravu silných oxidačních vlastností pro zajištění stabilního provozu následných procesů biologického čištění.
2.3 Stárnutí zařízení snižující účinnost léčby
Čistírna odpadních vod v resortu trpí stárnutím zařízení, což dále snižuje účinnost čištění. Průzkumy na místě odhalily prudké turbulence v aerobní nádrži bez viditelných jemných bublinek, což naznačuje možné prasknutí nebo selhání difuzorů jemných-bublin na dně nádrže. To vede k nerovnoměrnému provzdušňování v nádrži, což ovlivňuje účinnost čištění.
2.4 Špatné řízení vedoucí ke ztrátě léčebné kapacity
Z důvodu špatného hospodaření průzkumy na místě zjistily, že koncentrace aktivovaného kalu v biologických reakčních nádržích čistírny odpadních vod resortu je výrazně nedostatečná a v podstatě ztratila kapacitu čištění odpadních vod.
3. Technický plán pro obnovení provozu ČOV
3.1 Zásady návrhu technického plánu
Plán by neměl zahrnovat přidávání nové kapacity nádrží, plné využití stávajících zařízení a vybavení čistírny a směřování k minimalizaci doby výstavby a investičních nákladů. Zavést řízení používání pracích prostředků a oddělené předčištění toků odpadních vod. Komplexně snižte náklady na dávkování chemikálií na předúpravu a zároveň zajistěte bezpečný a stabilní provoz čistící stanice. Přijmout komplexní technická opatření k výraznému zvýšení účinnosti čistírny a usilovat o dodržování požadavků na odpadní vody.
3.2 Technická opatření pro obnovení provozu Úpravny
Je navrženo osm komplexních technických opatření pro obnovení čistící kapacity čistírny odpadních vod resortu a dosažení vyhovujícího vypouštění odpadních vod.
3.2.1 Komplexní odkalení nádrže
Nejprve odstraňte usazeniny a nečistoty ze dna nádrže. Poté plně obnovte objem reakční nádoby. Nakonec zajistěte správnou funkci provzdušňovacího zařízení na dně nádrže.
3.2.2 Přeměna současného „anoxického tanku“ na „aerobní tank“
Na základě výsledků testů kvality vody je koncentrace NH₃-N v kombinované odpadní vodě vstupující do stanice pouze 13 mg/l a DB 44/26-2001 nestanoví požadavky na odstranění TN. Proto lze na dno současné „anoxické nádrže“ nainstalovat vzduchové potrubí a uspořádat jemné-bublinkové difuzory, které ji přemění na „aerobní nádrž“. To výrazně zvýší HRT v aerobní fázi a účinně zvýší kapacitu stanice pro odstraňování organických látek, NH3-N, aniontových povrchově aktivních látek atd.
3.2.3 Výměna jemných-difuzérů bublin na dně současné „aerobní nádrže“
Vyměňte jemné-difuzory bublin a související vzduchové potrubí na dně aktuální „aerobní nádrže“. Uspořádejte jemně{2}}bublinkové difuzéry hustěji (obslužná plocha < 1 m² na difuzér), abyste obnovili stav provzdušnění jemnými-bublinkami v „aerobní nádrži“ a posílili kapacitu odstraňování organických látek, NH₃-N, aniontových povrchově aktivních látek atd.
3.2.4 Zvýšení efektu provzdušňování v aerobních nádržích
Vyhodnoťte provozní stav a vzduchový výkon aktuálního dmychadla (dmychadel). Pokud je poměr vzduchu-k-vodě < 5:1, zvažte přidání jednoho dmychadla určeného k provzdušňování pro nově přestavěnou „aerobní nádrž“, čímž se dále posílí kapacita odstraňování organických látek, NH₃-N, aniontových povrchově aktivních látek atd.
3.2.5 Posílení recyklace kalu
Posuďte provozní stav a průtok aktuálního čerpadla (čerpadla) pro recyklaci kalu. Pokud je průtok nedostatečný, vyměňte čerpadlo(a) pro recyklaci kalu, abyste zajistili efektivní návrat usazeného kalu, zlepšili účinnost separace pevných látek a zabránili ztrátě aktivovaného kalu ze systému.
3.2.6 Přidání odpovídajících opatření pro předúpravu
Přidejte dávkovací nádrže (s mixéry) a dávkovací čerpadla pro redukční činidla (chlorid železnatý), činidla pro úpravu pH (hydroxid vápenatý) a flokulanty (chlorid železitý polyhlinitý). Tím dojde k předčištění konkrétních přítoků, snížení jejich dopadu na biologický systém a zajištění bezpečného a stabilního provozu čistící stanice.
3.2.7 Zlepšení opatření provozního řízení pro ošetřovací stanici
Kupte si základní monitorovací nástroje pro řízení provozu, jako jsou měřiče koncentrace kalu, pH metry a měřiče rozpuštěného kyslíku (DO). Vypracujte provozní a údržbové příručky pro čistírnu a poskytněte cílené školení provozního personálu k dosažení vědeckého řízení a efektivního provozu.
3.2.8 Zvýšení kapacity biologického zpracování
Obraťte se na místní čistírny odpadních vod za účelem nákupu kalu ze semen nebo nákupu komerčních bakteriálních kultur, abyste zvýšili koncentraci kalu v biologických reaktorech stanice a obnovili/zlepšili její kapacitu biologického čištění.
4. Provozní efektivita po realizaci plánu obnovy
Po provedení podrobného testování a analýzy změn kvality vody po rekonstrukci čistírny odpadních vod v resortu byla získána řada klíčových údajů, jak je uvedeno naTabulka 3. Tato data jasně ukazují významné úspěchy renovované stanice při odstraňování organických látek, NH3-N a zbytkového chlóru.
4.1 Odstranění COD
Pokud jde o odstraňování CHSK, míra odstraňování 72,46 % ukazuje na významný pokrok v degradaci organické hmoty na čistící stanici. To je přičítáno optimalizaci procesu čištění odpadních vod během renovace, což umožňuje efektivnější rozklad a odstraňování organických znečišťujících látek, čímž se výrazně snižuje obsah CHSK v odpadních vodách.
4.2 Odstranění BSK₅
Míra odstraňování BSK₅ je až 92,10 %, což dále dokazuje vynikající výkon renovované stanice při odstraňování organické hmoty. Vysoká rychlost odstraňování BSK₅ znamená, že obsah biodegradabilních organických látek v odpadních vodách je výrazně snížen, což je významné pro ochranu vodního prostředí a prevenci eutrofizace.
4.3 Odstranění NH₃-N
Pokud jde o odstraňování NH₃-N, míra odstraňování 60,87 % také ukazuje vysokou účinnost renovované stanice. NH₃-N je důležitým indikátorem eutrofizace vody. Vysoká rychlost odstraňování ukazuje na účinnou kontrolu obsahu NH3-N v odpadních vodách, což pomáhá snižovat riziko eutrofizace.
4.4 Celkové odstranění zbytkového chlóru
Chlór je běžně používaný dezinfekční prostředek v procesech čištění odpadních vod, ale nadměrný zbytkový chlor může představovat potenciální rizika pro vodní prostředí. Míra odstraňování celkového zbytkového chloru procesem čištění renovované stanice je 81,74 %, což ukazuje, že prostřednictvím účinného čištění stanice je obsah zbytkového chloru v odpadních vodách účinně kontrolován, což zajišťuje bezpečnost kvality odpadních vod.
5. Závěr
Komplexní analýza před rekonstrukcí čistírny odpadních vod v resortu odhalila, že navzdory rozumnému návrhu procesu v podstatě ztratila svou kapacitu čištění kvůli faktorům, jako je nedostatečná kapacita nádrže, kolísání kvality a množství vody, stárnutí zařízení a nerovnoměrné provzdušňování a špatné hospodaření. Aby odpadní vody odpovídaly hodnotám primárního standardu (druhé období) DB 44/26-2001, prošla čistírna odpadních vod resortu modernizací a rekonstrukcí. To zahrnovalo posílení regulace kvality a množství vody, modernizaci stárnoucího zařízení, optimalizaci provozního řízení a využití komplexních strategií pro obnovení stabilního provozu čistírny. To poskytuje solidní environmentální podporu pro udržitelný rozvoj letovisek v Číně.