Forskning i tekniske løsninger til genoprettelse af rensningskapaciteten af en renseanlæg til udvejsspildevand
Spildevandsbehandlingsstationen er en afgørende miljøfacilitet for et feriested, der spiller en central rolle i dets normale drift. På grund af høj besøgstrafik og forskelligartede serviceaktiviteter på feriesteder svinger spildevandskvaliteten betydeligt. Især vasketøjsspildevand udviser ofte stærk surhed, hvilket i alvorlig grad påvirker efterfølgende biologiske behandlingsprocesser. Dette øger ikke kun vanskeligheden ved spildevandsrensning, men øger også miljørisici. I øjeblikket står et resorts spildevandsanlæg over for udfordringen med at rense cirka 400 m³/d kombineret spildevand. Selvom procesdesignet er rimeligt, resulterer begrænset tankkapacitet og fluktuationer i indvirkningskvalitet/-mængde, der overstiger behandlingskapaciteten, i en særlig kort hydraulisk retentionstid (HRT) i det aerobe behandlingstrin, hvilket påvirker den samlede behandlingseffektivitet. Derfor er det blevet et presserende spørgsmål for resortet, hvordan man kan forbedre renseeffektiviteten og spildevandskvaliteten af resortets spildevandsbehandlingsstation gennem en række tekniske og ledelsesmæssige forbedringer uden at bygge nye tanke.
1. Projektoversigt
1.1 Behandlingskapacitet
Baseret på tilgængelige tekniske data, kombineret med lokalitetsundersøgelser og kommunikation, er den samlede spildevandsstrøm fra resortets spildevandsanlæg fastsat til ca. 400 m³/d.
1.2 Spildevandstyper, der kommer ind i renseanlægget
I øjeblikket kan spildevand, der kommer ind i resortets behandlingsstation, kategoriseres efter kvalitet i tre typer: køkkenvask spildevand, vaskeri (linned) vaske spildevand og dagligt husholdningsspildevand.
1.2.1 Køkkenvask spildevand
Køkkenvaskespildevand indeholder fedt og anioniske overfladeaktive stoffer (Linear Alkylbenzene Sulfonates, LAS).
1.2.2 Tøjvask (linned) Vask spildevand
Spildevand fra vasketøj kan være surt eller basisk eller have stærke oxiderende egenskaber. Det indeholder anioniske/kationiske overfladeaktive stoffer, og dets kvalitet kan variere betydeligt på grund af ændringer i vaskemiddeldosis, hvilket i høj grad påvirker den efterfølgende biologiske behandling.
1.2.3 Dagligt husholdningsspildevand
Kvalitetsegenskaberne for husholdningsspildevand fra hotelværelser svarer til almindeligt husholdningsspildevand.
1.3 Spildevandskvalitetsdata
For at renovere resortets spildevandsbehandlingsstation og genoprette dens behandlingskapacitet, blev prøver af køkkenvaskespildevand, vasketøjsvaskespildevand og dagligt husholdningsspildevand, der kommer ind på stationen, indsamlet før renoveringen og sendt til et certificeret testfirma (CMA-akkrediteret) til analyse. Testresultaterne for de relevante vandprøver er vist iTabel 1.
1.4 Grænsekrav til udledning af spildevand
Spildevandet fra resortets spildevandsbehandlingsstation skal overholde de primære standardværdier (anden periode) angivet i *"Grænseværdier for udledning af vandforurenende stoffer" (DB 44/26-2001)*. Specifikke indikatorer er detaljeret iTabel 2.
2. Analyse af aktuel drift af behandlingsstationens proces
Den nuværende rensningsproces på resortets spildevandsbehandlingsstation består af primær rensning ved hjælp af en sigtebrønd + udligningstank og sekundær rensning ved hjælp af en Anoxic-Oxic (AO) proces (uden genbrug af nitrificeret væske). Behandlet spildevand udledes efter desinfektion, og overskydende slam afvandes ved hjælp af en plade-og-rammefilterpresse før bortskaffelse fra-stedet, som vist iFigur 1. Behandlingsstationens procesdesign er derfor fornuftigt og besidder evnen til at fjerne karakteristiske forurenende stoffer. Tilstedeværelsen af en udligningstank giver mulighed for regulering af influenskvalitet og -mængde, pH-neutralisering og justering af stærke oxiderende egenskaber. Det biologiske behandlingstrin er konfigureret som A-O-O, og gennem slamgenanvendelse besidder det en vis evne til samtidig nitrogen- og fosforfjernelse. Men på grund af begrænset tankkapacitet står driften af resortets spildevandsbehandlingsstation over for adskillige problemer.
2.1 Overbelastet drift, der fører til vanskeligheder med at opfylde udskrivningsstandarder
På grund af nuværende påvirkningskvalitet og mængde, der overstiger rensestationens kapacitet, og baseret på lokalitetsundersøgelser og kommunikation, er den estimerede samlede HRT for det biologiske behandlingstrin + faststofsepareringstrin kun 6 timer. Den indgående COD-koncentration er så høj som 856 mg/L, hvilket indikerer, at stationen i øjeblikket er overbelastet, hvilket gør det vanskeligt for spildevandet at opfylde udledningsstandarderne.
2.2 Udsving i påvirkningskvalitet, mængde, pH og stærke oxiderende egenskaber
Indløbet til resortets spildevandsbehandlingsstation udviser fluktuationer i kvalitet (COD), mængde (Q), pH og stærke oxiderende egenskaber (NaClO, H2O₂). Derfor er det nødvendigt at implementere regulering af kvalitet, kvantitet, pH og justering af stærke oxiderende egenskaber for at sikre en stabil drift af efterfølgende biologiske behandlingsprocesser.
2.3 Ældrende udstyr, der reducerer behandlingseffektiviteten
Resortets spildevandsbehandlingsstation lider under forældet udstyr, hvilket yderligere reducerer renseeffektiviteten. Stedsundersøgelser afslørede voldsom turbulens i den aerobe tank uden synlige fine bobler, hvilket indikerer potentielt brud eller svigt af de fine-boblediffusorer i tankbunden. Dette fører til ujævn beluftning i tanken, hvilket påvirker behandlingsydelsen.
2.4 Dårlig ledelse, der resulterer i tab af behandlingskapacitet
På grund af dårlig forvaltning fandt stedsundersøgelser, at koncentrationen af aktiveret slam i de biologiske reaktionstanke på feriestedets spildevandsanlæg er alvorligt utilstrækkelig, og det har stort set mistet sin spildevandsbehandlingskapacitet.
3. Teknisk plan for genoprettelse af driften af renseanlægget
3.1 Designprincipper for den tekniske plan
Planen bør ikke indebære tilføjelse af ny tankkapacitet, fuld udnyttelse af behandlingsstationens eksisterende faciliteter og udstyr og sigte på at minimere anlægsperioden og investeringsomkostningerne. Implementer styring af brugen af vaskemiddel og adskilt forbehandling af spildevandsstrømme. Reducer omfattende doseringsomkostninger for forbehandling af kemikalier, mens du sikrer en sikker og stabil drift af behandlingsstationen. Vedtag omfattende tekniske foranstaltninger for at forbedre behandlingsstationens effektivitet væsentligt og stræbe efter at overholde spildevandsoverholdelse.
3.2 Tekniske foranstaltninger til genoprettelse af driften af behandlingsstationen
Der foreslås otte omfattende tekniske foranstaltninger for at genoprette rensningskapaciteten på feriestedets spildevandsanlæg og opnå overensstemmende spildevandsudledning.
3.2.1 Omfattende tankfjernelse
Fjern først sediment og urenheder fra tankbunden. Gendan derefter reaktionstankens volumen fuldstændigt. I sidste ende skal du sikre, at beluftningsudstyret fungerer korrekt ved tankbunden.
3.2.2 Konvertering af den nuværende "anoxiske tank" til en "aerob tank"
Baseret på testresultater for vandkvalitet er NH₃-N-koncentrationen i det kombinerede spildevand, der kommer ind i stationen, kun på 13 mg/L, og DB 44/26-2001 stiller ikke krav til TN-fjernelse. Derfor kan der installeres luftrør i bunden af den nuværende "anoxiske tank", og der kan arrangeres fine-boblediffusorer, som omdanner den til en "aerob tank." Dette vil øge det aerobe trins HRT markant, hvilket effektivt forbedrer stationens fjernelseskapacitet for organiske stoffer, NH₃-N, anioniske overfladeaktive stoffer osv.
3.2.3 Udskiftning af fine-boblespredere i bunden af den nuværende "aerobic tank"
Udskift de fine-boblediffusorer og tilhørende luftrør i bunden af den nuværende "aerobe tank". Arranger fine-boblediffusorer tættere (serviceareal < 1 m² pr. diffuser) for at genoprette den fine-bobleluftningstilstand i den "aerobe tank", hvilket styrker fjernelseskapaciteten for organiske stoffer, NH₃-N, anioniske overfladeaktive stoffer osv.
3.2.4 Forbedring af beluftningseffekten i aerobe tanke
Vurder driftsstatus og luftydelse for de(n) aktuelle blæser(e). Hvis forholdet mellem luft-til-vand er < 5:1, kan du overveje at tilføje en blæser dedikeret til beluftning til den nyligt ombyggede "aerobe tank", hvilket yderligere styrker fjernelseskapaciteten for organiske stoffer, NH₃-N, anioniske overfladeaktive stoffer osv.
3.2.5 Styrkelse af slamgenanvendelse
Vurder driftsstatus og strømningshastighed for den eller de aktuelle slamgenbrugspumper. Hvis flowet er utilstrækkeligt, skal du udskifte slamgenbrugspumpen/-erne for at sikre effektiv tilbagevenden af bundfældet slam, forbedre effektiviteten af adskillelse af faste stoffer og forhindre tab af aktiveret slam fra systemet.
3.2.6 Tilføjelse af tilsvarende forbehandlingsforanstaltninger
Tilføj doseringstanke (med blandere) og doseringspumper til reduktionsmidler (jern(II)chlorid), pH-justeringsmidler (calciumhydroxid) og flokkuleringsmidler (polyaluminium jern(III)chlorid). Dette vil forbehandle specifikke indløbsstrømme, reducere deres indvirkning på det biologiske system og sikre en sikker og stabil drift af behandlingsstationen.
3.2.7 Forbedring af operationelle styringsforanstaltninger for behandlingsstationen
Køb vigtige overvågningsinstrumenter til driftsstyring, såsom slamkoncentrationsmålere, pH-målere og opløst oxygen (DO) målere. Udvikle drifts- og vedligeholdelsesmanualer til behandlingsstationen og sørge for målrettet træning af operativt personale for at opnå videnskabelig ledelse og effektiv drift.
3.2.8 Forbedring af biologisk behandlingskapacitet
Kontakt lokale spildevandsrensningsanlæg for at indkøbe frøslam, eller indkøb af kommercielle bakteriekulturer, for at øge slamkoncentrationen i stationens biologiske reaktorer og genoprette/forbedre dens biologiske rensekapacitet.
4. Operationel effektivitet efter implementering af renoveringsplanen
Efter at have udført detaljerede test og analyser af ændringerne i vandkvaliteten efter renoveringen af resortets spildevandsbehandlingsstation, blev der indhentet en række nøgledata, som vist iTabel 3. Disse data viser tydeligt den renoverede stations betydelige resultater med at fjerne organiske stoffer, NH₃-N og resterende klor.
4.1 COD Fjernelse
Hvad angår COD-fjernelse, indikerer en fjernelsesrate på 72,46% betydelige fremskridt i nedbrydningen af organisk stof ved behandlingsstationen. Dette tilskrives optimering af spildevandsbehandlingsprocessen under renoveringen, så organiske forurenende stoffer kan nedbrydes og fjernes mere effektivt, hvorved COD-indholdet i spildevandet reduceres markant.
4.2 BOD₅ Fjernelse
BOD₅-fjernelsesraten er så høj som 92,10%, hvilket yderligere demonstrerer den renoverede stations fremragende ydeevne inden for fjernelse af organisk materiale. En høj BOD₅-fjernelseshastighed betyder, at indholdet af biologisk nedbrydeligt organisk materiale i spildevandet er stærkt reduceret, hvilket er væsentligt for at beskytte vandmiljøet og forhindre eutrofiering.
4,3 NH₃-N Fjernelse
Hvad angår NH₃-N-fjernelse, viser en fjernelsesgrad på 60,87 % også den renoverede stations høje effektivitet. NH₃-N er en vigtig indikator for eutrofiering af vand. En høj fjernelseshastighed indikerer effektiv kontrol af NH₃-N-indholdet i spildevandet, hvilket hjælper med at reducere risikoen for eutrofiering.
4.4 Total restklorfjernelse
Klor er et almindeligt anvendt desinfektionsmiddel i spildevandsbehandlingsprocesser, men for meget klorrester kan udgøre potentielle risici for vandmiljøet. Fjernelsesgraden for total restklor ved den renoverede stations behandlingsproces er 81,74 %, hvilket indikerer, at gennem stationens effektive rensning er restklorindholdet i spildevandet effektivt kontrolleret, hvilket sikrer sikkerheden af spildevandskvaliteten.
5. Konklusion
En omfattende analyse før renoveringen af resortets spildevandsbehandlingsstation afslørede, at den på trods af et fornuftigt procesdesign stort set havde mistet sin rensekapacitet på grund af faktorer som utilstrækkelig tankkapacitet, udsving i vandkvalitet og -mængde, ældet udstyr og ujævn beluftning og dårlig styring. For at sikre, at spildevandet lever op til de primære standardværdier (anden periode) i DB 44/26-2001, gennemgik resortets spildevandsanlæg en opgradering og renovering. Dette indebar styrkelse af vandkvalitet og mængderegulering, opdatering af aldringsudstyr, optimering af driftsstyringen og anvendelse af omfattende strategier for at genoprette den stabile drift af behandlingsstationen. Dette giver solid miljøstøtte til bæredygtig udvikling af feriesteder i Kina.