Výskum technických riešení na obnovenie čistiacej kapacity rezortnej čistiarne odpadových vôd
Čistiareň odpadových vôd je kľúčovým environmentálnym zariadením rezortu a zohráva kľúčovú úlohu v jeho bežnej prevádzke. V dôsledku vysokej návštevnosti a rôznorodých servisných aktivít v strediskách kvalita odpadových vôd výrazne kolíše. Najmä odpadová voda z prania často vykazuje silnú kyslosť, čo vážne ovplyvňuje následné procesy biologického čistenia. To nielen zvyšuje náročnosť čistenia odpadových vôd, ale zvyšuje aj environmentálne riziká. V súčasnosti čelí čistiareň odpadových vôd v rezorte výzve vyčistiť približne 400 m³/d kombinovanej odpadovej vody. Aj keď je návrh procesu primeraný, obmedzená kapacita nádrže a kolísanie kvality/množstva prítoku presahujúce kapacitu čistenia má za následok obzvlášť krátky hydraulický retenčný čas (HRT) v štádiu aeróbneho čistenia, čím ovplyvňuje celkovú účinnosť čistenia. V dôsledku toho sa pre rezort stalo naliehavou otázkou, ako zvýšiť účinnosť čistenia a kvalitu odpadovej vody z čistiarne odpadových vôd rezortu prostredníctvom série technických a manažérskych vylepšení bez výstavby nových nádrží.
1. Prehľad projektu
1.1 Kapacita liečby
Na základe dostupných technických údajov v kombinácii s prieskumami lokality a komunikáciou je kombinovaný prietok odpadovej vody z čistiarne odpadových vôd rezortu určený na približne 400 m³/d.
1.2 Druhy odpadových vôd vstupujúcich do čistiarne
V súčasnosti možno odpadové vody vstupujúce do čistiarne rezortu kategorizovať podľa kvality do troch typov: odpadová voda z prania kuchýň, odpadová voda z prania bielizne (bielizne) a denná domáca odpadová voda.
1.2.1 Odpadová voda z umývania kuchyne
Odpadová voda z kuchynského umývania obsahuje mastnotu a aniónové povrchovo aktívne látky (Linear Alkylbenzene Sulfonates, LAS).
1.2.2 Pranie bielizne (bielizne) Odpadová voda
Odpadová voda z prania môže byť kyslá alebo zásaditá alebo môže mať silné oxidačné vlastnosti. Obsahuje aniónové/katiónové povrchovo aktívne látky a jeho kvalita sa môže výrazne meniť v dôsledku zmien dávkovania detergentu, čo má veľký vplyv na následné biologické ošetrenie.
1.2.3 Denné odpadové vody z domácností
Kvalitatívne charakteristiky domových odpadových vôd z hotelových izieb sú podobné ako bežné domáce odpadové vody.
1.3 Údaje o kvalite odpadových vôd
S cieľom zrenovovať čistiareň odpadových vôd v rezorte a obnoviť jej čistiacu kapacitu sa pred renováciou odobrali vzorky odpadovej vody z umývania kuchyne, odpadovej vody z prania bielizne a každodennej domácej odpadovej vody vstupujúcej do stanice a odoslali sa certifikovanej testovacej spoločnosti (akreditovanej CMA-) na analýzu. Výsledky testov pre príslušné vzorky vody sú uvedené vTabuľka 1.
1.4 Požiadavky na limitné vypúšťanie odpadových vôd
Odtok z čistiarne odpadových vôd rezortu musí spĺňať hodnoty primárneho štandardu (druhé obdobie) uvedené v *"Limity vypúšťania látok znečisťujúcich vodu" (DB 44/26-2001)*. Konkrétne ukazovatele sú podrobne uvedené vTabuľka 2.
2. Analýza súčasnej prevádzky procesu čistiacej stanice
Súčasný proces čistenia na čistiarni odpadových vôd v rezorte pozostáva z primárneho čistenia pomocou sitovej studne + vyrovnávacej nádrže a sekundárneho čistenia pomocou procesu Anoxic-Oxic (AO) (bez recyklácie nitrifikovaného lúhu). Spracovaná odpadová voda sa po dezinfekcii vypustí a prebytočný kal sa odvodní pomocou doskového-a{4}}rámového kalolisu pred likvidáciou mimo miesta-, ako je znázornené naObrázok 1. Preto je procesný návrh čistiarne primeraný a má schopnosť odstraňovať charakteristické znečisťujúce látky. Prítomnosť vyrovnávacej nádrže umožňuje reguláciu kvality a množstva prítoku, neutralizáciu pH a úpravu silných oxidačných vlastností. Stupeň biologického čistenia je nakonfigurovaný ako A-O-O a vďaka recyklácii kalu má určitú schopnosť súčasného odstraňovania dusíka a fosforu. V dôsledku obmedzenej kapacity nádrží však prevádzka čistiarne odpadových vôd v rezorte čelí mnohým problémom.
2.1 Preťažená prevádzka vedúca k ťažkostiam pri plnení noriem vypúšťania
Vzhľadom na aktuálnu kvalitu a kvantitu prítoku presahujúcu kapacitu čistiarne a na základe prieskumov a komunikácie na mieste je odhadovaná celková HRT pre stupeň biologického čistenia + stupeň separácie pevných látok len 6 hodín. Koncentrácia CHSK v prítoku je až 856 mg/l, čo naznačuje, že stanica je v súčasnosti preťažená, čo sťažuje, aby odpadová voda spĺňala normy vypúšťania.
2.2 Kolísanie kvality, množstva, pH a silných oxidačných vlastností
Prítok do čistiarne odpadových vôd rezortu vykazuje kolísanie kvality (CHSK), kvantity (Q), pH a silných oxidačných vlastností (NaClO, H₂O₂). Preto je potrebné zaviesť reguláciu kvality, množstva, pH a úpravu silných oxidačných vlastností, aby sa zabezpečila stabilná prevádzka následných procesov biologického čistenia.
2.3 Starnutie zariadení znižujúce účinnosť liečby
Čistiareň odpadových vôd v rezorte trpí starnutím zariadení, čo ešte viac znižuje účinnosť čistenia. Prieskumy na mieste odhalili prudké turbulencie v aeróbnej nádrži bez viditeľných jemných bublín, čo naznačuje potenciálne prasknutie alebo poruchu jemných-bublinových difúzorov na dne nádrže. To vedie k nerovnomernému prevzdušňovaniu v nádrži, čo ovplyvňuje výkon úpravy.
2.4 Zlý manažment, ktorý má za následok stratu liečebnej kapacity
Z dôvodu zlého manažmentu prieskumy lokality zistili, že koncentrácia aktivovaného kalu v biologických reakčných nádržiach čistiarne odpadových vôd rezortu je výrazne nedostatočná a v podstate stratila svoju kapacitu na čistenie odpadových vôd.
3. Technický plán na obnovenie prevádzky ČOV
3.1 Zásady návrhu technického plánu
Plán by nemal zahŕňať pridávanie novej kapacity nádrží, plné využitie existujúcich zariadení a vybavenia čistiarne a jeho cieľom je minimalizovať dobu výstavby a investičné náklady. Zaviesť riadenie používania pracích prostriedkov a oddelené predčistenie tokov odpadových vôd. Komplexne znížte náklady na dávkovanie chemikálií na predúpravu a zároveň zaistite bezpečnú a stabilnú prevádzku čistiacej stanice. Prijať komplexné technické opatrenia na výrazné zvýšenie efektívnosti čistiarne a usilovať sa o súlad s odpadovými vodami.
3.2 Technické opatrenia na obnovenie prevádzky čistiarne
Navrhuje sa osem komplexných technických opatrení na obnovenie čistiacej kapacity čistiarne odpadových vôd rezortu a dosiahnutie vyhovujúceho vypúšťania odpadových vôd.
3.2.1 Komplexné odkalenie nádrže
Najprv odstráňte sediment a nečistoty z dna nádrže. Potom úplne obnovte objem reakčnej nádoby. Nakoniec zaistite správnu činnosť prevzdušňovacieho zariadenia na dne nádrže.
3.2.2 Premena aktuálnej „anoxickej nádrže“ na „aeróbnu nádrž“
Na základe výsledkov testov kvality vody je koncentrácia NH₃-N v kombinovanej odpadovej vode vstupujúcej do stanice iba 13 mg/l a DB 44/26-2001 neukladá požiadavky na odstraňovanie TN. Preto je možné na spodok súčasnej „anoxickej nádrže“ nainštalovať vzduchové potrubia a usporiadať jemné-bublinkové difúzory, ktoré ju premenia na „aeróbnu nádrž“. Tým sa výrazne zvýši HRT aeróbneho štádia, čím sa efektívne zvýši kapacita stanice odstraňovať organické látky, NH3-N, aniónové povrchovo aktívne látky atď.
3.2.3 Výmena jemných-bublinových difúzorov na dne súčasnej „aeróbnej nádrže“
Vymeňte jemné-bublinkové difúzory a súvisiace vzduchové potrubia na dne súčasnej „aeróbnej nádrže“. Hustejšie usporiadajte jemné-bublinkové difúzory (obslužná plocha < 1 m² na difúzor), aby sa obnovil stav prevzdušňovania jemných-bublín v „aeróbnej nádrži“, čím sa posilní kapacita odstraňovania organických látok, NH₃-N, aniónových povrchovo aktívnych látok atď.
3.2.4 Zvýšenie efektu prevzdušňovania v aeróbnych nádržiach
Posúďte prevádzkový stav a vzduchový výkon aktuálneho dúchadla(ov). Ak je pomer vzduchu-k{2}}vode < 5:1, zvážte pridanie jedného ventilátora určeného na prevzdušňovanie pre novo prerobenú „aeróbnu nádrž“, čím sa ďalej posilní kapacita odstraňovania organických látok, NH₃-N, aniónových povrchovo aktívnych látok atď.
3.2.5 Posilnenie recyklácie kalu
Posúďte prevádzkový stav a prietok aktuálneho čerpadla (čerpadiel) na recykláciu kalu. Ak je prietok nedostatočný, vymeňte čerpadlo(á) na recykláciu kalu, aby ste zabezpečili efektívny návrat usadeného kalu, zlepšili účinnosť separácie pevných látok a zabránili strate aktivovaného kalu zo systému.
3.2.6 Pridanie zodpovedajúcich opatrení predúpravy
Pridajte dávkovacie nádrže (so zmiešavačmi) a dávkovacie čerpadlá pre redukčné činidlá (chlorid železnatý), činidlá na úpravu pH (hydroxid vápenatý) a flokulanty (chlorid železitý polyhlinitý). Tým sa predčistia špecifické prítoky, zníži sa ich vplyv na biologický systém a zabezpečí sa bezpečná a stabilná prevádzka čistiarne.
3.2.7 Zlepšenie opatrení prevádzkového manažmentu pre ošetrovaciu stanicu
Zakúpte si základné monitorovacie nástroje pre riadenie prevádzky, ako sú merače koncentrácie kalu, pH metre a merače rozpusteného kyslíka (DO). Vypracujte prevádzkové a údržbové príručky pre čistiareň a zabezpečte cielené školenie prevádzkového personálu na dosiahnutie vedeckého riadenia a efektívnej prevádzky.
3.2.8 Zvyšovanie kapacity biologického spracovania
Obráťte sa na miestne čistiarne odpadových vôd za účelom nákupu kalu zo semien alebo nákupu komerčných bakteriálnych kultúr, aby ste zvýšili koncentráciu kalu v biologických reaktoroch stanice a obnovili/zlepšili jej kapacitu biologického čistenia.
4. Prevádzková efektívnosť po implementácii plánu obnovy
Po vykonaní podrobného testovania a analýzy zmien kvality vody po rekonštrukcii čistiarne odpadových vôd v rezorte sa získal rad kľúčových údajov, ako je uvedené vTabuľka 3. Tieto údaje jasne demonštrujú významné úspechy renovovanej stanice pri odstraňovaní organických látok, NH₃-N a zvyškového chlóru.
4.1 Odstránenie COD
Pokiaľ ide o odstraňovanie CHSK, miera odstraňovania 72,46 % naznačuje významný pokrok v degradácii organickej hmoty v čistiarni. Pripisuje sa to optimalizácii procesu čistenia odpadových vôd počas rekonštrukcie, čo umožňuje účinnejšie rozkladanie a odstraňovanie organických znečisťujúcich látok, čím sa výrazne znižuje obsah CHSK v odpadovej vode.
4.2 Odstránenie BSK₅
Miera odstraňovania BSK₅ je až 92,10 %, čo ďalej dokazuje vynikajúci výkon renovovanej stanice pri odstraňovaní organických látok. Vysoká rýchlosť odstraňovania BSK₅ znamená, že obsah biodegradovateľnej organickej hmoty v odpadovej vode je výrazne znížený, čo je významné pre ochranu vodného prostredia a prevenciu eutrofizácie.
4.3 Odstránenie NH₃-N
Čo sa týka odstraňovania NH₃-N, miera odstraňovania 60,87 % tiež ukazuje vysokú účinnosť renovovanej stanice. NH₃-N je dôležitým indikátorom eutrofizácie vody. Vysoká miera odstraňovania naznačuje účinnú kontrolu obsahu NH3-N v odpadovej vode, čo pomáha znižovať riziko eutrofizácie.
4.4 Celkové odstránenie zvyškového chlóru
Chlór je bežne používaný dezinfekčný prostriedok v procesoch čistenia odpadových vôd, ale nadmerný zvyškový chlór môže predstavovať potenciálne riziko pre vodné prostredie. Miera odstraňovania celkového zvyškového chlóru procesom úpravy renovovanej stanice je 81,74 %, čo naznačuje, že prostredníctvom efektívnej úpravy stanice je obsah zvyškového chlóru v odpadovej vode účinne kontrolovaný, čím sa zaisťuje bezpečnosť kvality odpadovej vody.
5. Záver
Komplexná analýza pred rekonštrukciou čistiarne odpadových vôd v rezorte odhalila, že napriek rozumnému návrhu procesu v podstate stratila svoju čistiacu kapacitu v dôsledku faktorov, ako je nedostatočná kapacita nádrží, kolísanie kvality a množstva vody, starnúce zariadenia a nerovnomerné prevzdušňovanie a zlé hospodárenie. Aby odpadová voda spĺňala hodnoty primárneho štandardu (druhé obdobie) DB 44/26-2001, prešla čistiareň odpadových vôd rezortu modernizáciou a rekonštrukciou. To zahŕňalo posilnenie regulácie kvality a kvantity vody, modernizáciu starnúceho zariadenia, optimalizáciu prevádzkového riadenia a využitie komplexných stratégií na obnovenie stabilnej prevádzky čistiarne. To poskytuje solídnu environmentálnu podporu pre trvalo udržateľný rozvoj letovísk v Číne.