O'zgartirilgan AAO jarayonini ko'mir konlarida maishiy chiqindi suvlarni tozalashda qo'llash
Ko'mir konlaridagi maishiy chiqindi suvlar, birinchi navbatda, xodimlar oshxonalari, yotoqxonalar, ofislar, kir yuvish xonalari va hammomlardan kelib chiqadi, cho'milish drenajlari umumiy hajmning 55% dan ortig'ini tashkil qiladi. Hammom suvining oqishi nisbatan konsentratsiyali bo'lib, oqimning sezilarli o'zgarishiga olib keladi. Pastroq organik kontsentratsiya va yuqori to'xtatilgan qattiq moddalar (SS) bilan tavsiflanadi, cho'milish drenaji odatdagi maishiy kanalizatsiyadan sezilarli darajada farq qiladi. Uning boshqa oqava suv oqimlari bilan bosqichma-bosqich chiqishi suv sifatining sezilarli o'zgarishiga yordam beradi.
Xitoydagi ko'mir konlarining aksariyati loyni tashish xarajatlari yuqori bo'lgan chekka hududlarda joylashgan. Shuning uchun loy hosildorligi past bo'lgan tozalash jarayonlarini tanlash kerak. Shaxtalar rivojlanishi va xodimlar soni ortishi bilan oqava suv oqimi ko'pincha dastlabki loyiha quvvatidan oshib ketadi, bu esa bir xil iz doirasidagi suv sifati va miqdori o'zgarishiga kuchli moslashuvchan jarayonlarni talab qiladi. Tozalangan oqava suvlarni nol oqizish bilan to'liq qayta ishlatishni talab qiluvchi tobora qat'iy ekologik siyosat ostida jarayonlar yuqori va barqaror oqava suv sifatini ta'minlashi kerak.
Hozirda shahar oqava suvlarini tozalashda AAO (Anaerob-Anoksik-Oksik) jarayoni afzalroq tanlovdir. Ushbu maqola o'ziga xos xususiyatlaridan kelib chiqqan holda, ko'mir konlari maishiy chiqindi suvlari uchun O'zgartirilgan AAO jarayonini (AAO + to'xtatilgan tashuvchi jarayon) qo'llash samaradorligini tahlil qiladi.
1. O'zgartirilgan AAO jarayoni
AAO jarayoni bir vaqtning o'zida azot va fosforni olib tashlash uchun eng oddiy oqim konfiguratsiyasidir. Filamentli bakteriyalar o'zgaruvchan anaerob, anoksik va aerob sharoitlarda keng tarqala olmaydi, bu esa loyning ko'payishini oldini oladi. Bu kimyoviy qo'shimchani talab qilmaydi, faqat anaerob va anoksik tanklarda engil aralashtirish, bu esa past operatsion xarajatlarga olib keladi. Loy yuqori fosforli tarkibga ega, bu unga yaxshi o'g'it qiymatini beradi.
However, nitrogen removal and phosphorus removal in the AAO process are interdependent and often conflicting. Nitrifying bacteria require a long sludge age, while phosphorus removal needs a short sludge age. Limited by the sludge age required for simultaneous脱氮, enhancing phosphorus removal, especially in low-carbon wastewater, is challenging. Denitrification efficiency relates to the internal recycle ratio; excessive ratios offer limited improvement, while insufficient ratios reduce effectiveness. Typically requiring >200%, bu ichki qayta ishlash sezilarli energiya sarflaydi. Ikkilamchi tindirgichga kiradigan oqava suvlar anaerob sharoitlarni va fosforni chiqarishni oldini olish uchun ma'lum bir erigan kislorod (DO) darajasini saqlab turishi kerak, ammo qayta ishlangan aralash suyuqlik orqali anoksik idishdagi denitrifikatsiyaga xalaqit bermaslik uchun juda yuqori bo'lmasligi kerak.
O'zgartirilgan AAO jarayoni (AAO + to'xtatilgan tashuvchi jarayoni) bu kamchiliklarni samarali ravishda yumshatadi. Bu biologik rezervuarlarda mikrob massasini oshiradi, hajmli yuklanishni kuchaytiradi, gidravlik saqlash vaqti (HRT) va loyni ushlab turish vaqtini (SRT) to'liq ajratishga erishadi, gidravlik va organik zarba yuklariga chidamliligini mustahkamlaydi, hatto past uglerodli manbalarda ham yaxshi oqava suv sifatini ta'minlaydi, kamroq va ko'proq quvvatni pasaytiradi. Oqova suvlar "Shaharda qayta ishlanadigan suvdan qayta foydalanish-Suv sifati standarti shahar turli suvlari uchun" (GB/T 18920-2020) va ko'mirni yuvish uchun "Ko'mir tayyorlash muhandisligini loyihalash kodeksi" (GB 50359-2016) suv sifati standartlariga javob berishi mumkin. Hou Feng va boshqalar. er osti oqava suvlarini tozalash inshootida AAO + to'xtatilgan tashuvchi jarayonini qo'lladi va asosiy ko'rsatkichlari (COD, BOD5, NH3-N, TP) bilan "Mahalliy oqava suvlarni tozalash inshootlari uchun ifloslantiruvchi moddalarni chiqarish standarti" (GB 18918-2002) bo'yicha 1A daraja standartlariga erishdi. (GB 3838-2002). Hao Ruigang va boshqalar. ko'mir konida maishiy chiqindi suv zavodini kengaytirishda "A/O Bio-kontaktli Oksidlanish + Perforatsiyalangan aylana flokulyatsiyasi + Eğimli Tube Sedimentatsiyasi + Aktiv Qum Filtrlash" dan foydalanilgan, 1A darajasidan yaxshiroq oqava suv sifatiga erishgan. Yan Ziyu va boshqalar. shuningdek, mavjud ko'mir konida maishiy chiqindi suvlarni tozalashni qayta jihozlash uchun biofilm jarayonlaridan foydalangan holda yaxshi natijalarga erishdi. O'zgartirilgan AAO jarayoni minimal o'zgartirishlar bilan mavjud korxonalarda quvvatni oshirish va chiqindi suv sifatini yaxshilash imkonini beradi.
Bu jarayon faollashtirilgan loy va biofilm jarayonlarining afzalliklarini birlashtirib, anoksik va aerob tanklarga to'xtatilgan tashuvchilarni qo'shishni o'z ichiga oladi. U yuqori hajmli yuklash, katta biomassa, yuqori davolash samaradorligi, língíngíngínínínga kuchli moslashuvchanlik, yaxshilangan jarayon barqarorligi va ozuqa moddalarini yaxshi olib tashlash xususiyatlariga ega. U yuqori darajada ixtisoslashgan faol biofilmlarni hosil qiladi, reaktor hajmi va barqarorligini oshiradi, kichikroq reaktorlarga imkon beradi. Biyofilmli loy ko'proq protozoa/metazoalarni o'z ichiga oladi, yuqori zichlik va kattaroq zarracha hajmiga ega, bu yaxshi cho'kish qobiliyatiga va qattiq suyuqlikni oson ajratishga olib keladi. U SRT-HRTni toʻliq ajratish imkonini beradi, loyning koʻpayishini yoʻq qiladi va eriydigan organik moddalarga boy oqava suvlar uchun javob beradi.
2.1 Case Study
Yan'an shahridagi ko'mir konida, Zichang shahridan taxminan 16 km uzoqlikda, loyiha quvvati 1200 m³ / kun bo'lgan maishiy oqava suvlarni tozalash inshooti mavjud. Jarayon: "Ekran + Tenglashtiruvchi tank + To'xtatilgan tashuvchilar bilan AAO + Kengaytirilgan davolash (koagulyatsiya-Sedimentatsiya-filtrlash) + Dezinfektsiya". Loy "Gravity qalinlashuv + vintli press suvsizlantirish" orqali tozalanadi. Oqova suv ko'mir yuvish uchun *GB/T 18920-2020* va GB 50359-2016 qattiq chegaralariga javob beradi. Tozalangan suv ko'mir ishlab chiqarish zavodida qayta ishlab chiqariladi va ko'mir uchun suv sifatida ishlatiladi. Dizaynning ta'sir qilish / oqava suv sifati1-jadval. Jarayonning borishi rasmda ko'rsatilgan1-rasm.
Oqava suv ekrandan (5 mm bo'shliq, 75 daraja o'rnatish burchagi) GB 50810-2012 talablariga javob beradigan tenglashtiruvchi idishga (L × B × H=14.0 m × 6,0 m × 6,0 m, samarali chuqurligi 2,95 m, hajmi 247,8 m³, HRT 4,13 soat) o'tadi. Ikki mikser cho'kishni oldini oladi. Uchta suv osti nasoslari (2 ta xizmat +1 kutish rejimi, Q=32.5 m³/soat, H=17 m, N=4 kVt) suvni biologik rezervuarlarga olib chiqadi.
Biologik tizim ikkita parallel poyezddan iborat. Har bir poyezd uchun:
- Anaerob tank: L×B×H=2.0 m×5,0 m×5,0 m, samarali chuqurligi 4,5 m, HRT 1,5 soat.
- Anoksik tank: L × B × H=4.0 m × 5,0 m × 5,0 m, samarali chuqurligi 4,25 m, HRT 2,83 soat.
- Aerobik tank: L × B × H=15.0 m × 5,0 m × 5,0 m, samarali chuqurligi 4,0 m, HRT 10,0 soat. Jami tizim HRT 15,75 soat. Aerobik tankga to'xtatilgan tashuvchilar (to'ldirish nisbati 80%, o'ziga xos sirt maydoni 600 m²/m³) o'rnatilgan. Havoning-suvga- nisbati 13,7:1. Uchta Roots shamollatgichlari (2 ta vazifa +1 kutish rejimi, Q=6.84 m³/min, N=11 kVt, P=44.1 kPa) ishlatiladi. Loyni qayta ishlash nisbati 100%, aralash suyuqlikni qayta ishlash nisbati 200%.
Ikkita toʻrtburchak periferik-kirish/chiqish ikkilamchi tindirgichlar (har biri L×B×H=5.0 m×5.0 m×3.5 m) sirt yuklanish tezligi 1,2 m³/(m²·soat) va HRT 2,5 soat.
Integratsiyalashgan suv tozalash moslamasi (koagulyatsiya, cho'ktirish, filtrlash) keyingi SS va fosforni olib tashlash uchun ilg'or tozalashni ta'minlaydi.
Loyni tozalash gravitatsiyaviy quyuqlashtirishni (P2,5 m × 5,0 m uglerodli po'latdan idish), so'ngra vintli press yordamida suvsizlantirishni o'z ichiga oladi. Poliakrilamid (PAM) suvsizlantirishdan oldin 3,0-5,0 kg / t quruq qattiq moddalarda dozalanadi. Kundalik suvsizlangan loy keki 150 kg dan kam yoki unga teng, namlik miqdori 80% dan kam yoki unga teng,-sahifadan tashqariga tashiladi.
Dezinfeksiya qilishda quduqning toza kirish qismida dozalangan-joydagi ClO2 generatori (samarali xlor dozasi 120 g/soat) ishlatiladi. Shaffof quduqning samarali hajmi 250 m³ bo'lib, 4,2 soat aloqa qilish vaqtini ta'minlaydi.
Zavod keng qamrovli onlayn monitoring (oqim o'lchagichlar, qoldiq xlor, pH, DO, COD, loyqalik, loy darajasi/kontsentratsiyasi) va nasoslar, puflagichlar, qayta yuvish, kimyoviy dozalash va aralashtirish uchun avtomatlashtirilgan boshqaruv tizimlari bilan jihozlangan, bu aqlli, qarovsiz ishlashni ta'minlaydi.
2.2 Samaradorlik tahlili
Zavod 2021-yilda foydalanishga topshirilib, ikki yildan ortiq vaqt davomida ishlamoqda. Haqiqiy 2024 kiruvchi/oqova suv sifati ko'rsatilgan2-jadval.
Ta'sir qiluvchi BOD5/N nisbati 5,5 ni tashkil etadi, bu uglerodning{2}}azotga (C/N) nisbati past oqava suvlarni ko'rsatadi, yozda yomg'irning infiltratsiyasi va odatlarning o'zgarishi sababli pasayadi. Yan'an shahrida ekstremal qish harorati -21 darajaga yetishi mumkin. Haqiqiy chiqindi suv sifati loyihaga qaraganda yaxshiroq, olib tashlash darajasi: COD 97,8%, BOD5 99.7%, SS 99,7%, NH3-N 93,5%, TP 87,10%, líní va ko'mirni yuvish standartlariga javob beradi.
Anoksik/aerob rezervuarlardagi faol bioplyonka massasi tashuvchisi 125 g/m² gacha, bu MLSS 13 g/l-an'anaviy faol loydan to'rt baravar ko'p. Mikroorganizmlar endogen nafas olish bosqichida bo'lib, har kuni an'anaviy usullarning taxminan 1/3 qismini loy ishlab chiqarishga olib keladi, bu esa yaxshi cho'kish qobiliyatiga ega, bu esa kichikroq loyni tozalash uskunasiga imkon beradi.
Bio{0}}kontaktli oksidlanish loyni qayta ishlamasdan ishlashi mumkin bo'lsa-da, Xiong Ren va boshq. qayta ishlanadigan tizimlar COD, TN, NH3-N, SS uchun yuqori olib tashlash tezligiga erishishini va loy hosildorligini 29,6% ga kamaytirishini ko'rsatadi. Ushbu dizayn oqava suv sifatiga asoslangan operatsion moslashuvchanligi bilan aralash suyuqlikni qayta ishlashni o'z ichiga oladi.
Zavod (1200 m³ / d) 1350,3 m² maydonni egallaydi, kapital qo'yilmasi 20 million CNY va operatsion qiymati 1,05 CNY/m³.
Samarali past haroratda ishlash uchun kengaytirilgan SRT talab qiladigan an'anaviy AAO bilan solishtirganda, bu o'zgartirilgan jarayon biologik hamjamiyatni tashuvchilar bilan boyitgan holda bir vaqtda ozuqa moddalarini olib tashlashning soddaligini saqlab qoladi. SRT-HRT ajratish bio-barqarorlikni yaxshilaydi, past haroratli va past-harorat sharoitida ishonchli ishlashni ta'minlaydi. Barqaror oqava suvni juda kam yoki umuman qayta ishlamagan holda saqlash mumkin, bu esa loyni in situ -kamaytirish va loyni qayta ishlash xarajatlarini kamaytirish imkonini beradi. Uning soddaligi va hajmining yo'qligi uni ko'mir konlarida maishiy oqava suvlarni tozalash uchun juda mos keladi.
3. AAO jarayoni uchun optimallashtirish tadqiqotlari
O'zgartirilgan AAO jarayonlari odatda "Ochiq havoda oqava suvlarni loyihalash standarti" (GB 50014-2021) parametrlari bo'yicha ishlab chiqilgan. Biroq, kelajakda loyihalash va foydalanish uchun maqbul sharoitlarni aniqlash uchun ko'mir konlari oqava suvlariga xos bo'lgan operatsion parametrlarni (HRT, SRT, shamollatish, qayta ishlash koeffitsientlari, MLSS) optimallashtirish kerak.
An'anaviy AAOda loy aerobdan anaerob tankga qayta ishlanadi, nitrat va yuqori DO ni olib yuradi, bu esa fosforning biologik chiqarilishiga putur etkazishi mumkin. Keyptaun universiteti (UCT) jarayonini ko'rib chiqish mumkin, bu erda loy anoksik rezervuarga, nitrifikatsiyalangan suyuqlik anoksik tankga qayta ishlanadi va bio-Pni olib tashlashni yaxshilash uchun anoksikdan anaerobga qo'shimcha qayta ishlash qo'shiladi.
Loyni tozalash zavodning ish haqining 50-60% ni tashkil qilishi mumkin. Loyni insitu kamaytirish texnologiyalari-o‘zlashtirilishi kerak. O'zgartirilgan AAO bio-tanklaridagi yuqori MLSS yuqori F/M nisbatiga olib keladi, bu erda parchalanadigan metabolizm sodir bo'lishi mumkin, bu esa loyni kamaytirishga yordam beradi va loyni qayta ishlash xarajatlarini kamaytiradi. Kelajakda asosiy e'tibor mikro{8}}lizis, Oksik{9}}Anaerobik (OSA) jarayonlari-va ko'mir konlarida oqava suvlarni tozalashda metabolizmni parchalash orqali sirli o'sish kabi-insitu kamaytirish texnologiyalarini qo'llashga qaratilishi kerak.
Ushbu jarayon ko'mir konlarida mavjud AAO zavodlarini qayta jihozlash uchun javob beradi. Anoksik/aerob tanklarga tashuvchilarni qo'shish oqava suv sifatini yaxshilash, quvvatni oshirish va tizim barqarorligini oshirishi mumkin. Qattiq oqava suv talablari bo'lgan zavodlar uchun ikkilamchi tindirgichni MBR tizimiga almashtirish suv sifatini yanada oshirishi mumkin.
4. Xulosa
- O'zgartirilgan AAO jarayoni barqarorlikni oshirish, quvvatni oshirish yoki qattiqroq standartlarga javob berish uchun ko'mir konlarida mavjud AAO tizimlarini yangilash uchun javob beradi.
- Ko'mir konining maishiy chiqindi suvlarini tozalashda oqava suv bir vaqtning o'zida yo'llarni sug'orish / ko'kalamzorlashtirish uchun * GB / T 18920-2002 * standartlariga va ko'mir yuvish suvi uchun GB 50359-2016 standartlariga javob berishi mumkin, bu suv sifati va miqdori o'zgarishiga kuchli moslashuvchanlikni namoyish etadi.
- Jarayon yaxshi cho'kma va oson ajratish bilan barqaror loy hosil qiladi, kamroq loy hosil qiladi va loyni tozalash xarajatlarini kamaytiradi.