Tyantszindagi kanalizatsiya tozalash inshootini modernizatsiya qilish loyihasining ekspluatatsiya ta'siri
Tyantszindagi oqava suvlarni tozalash inshooti modifikatsiyalangan Bardenpho{0}}MBBR jarayonini qo‘llagan holda modernizatsiya va ta’mirlash loyihasini amalga oshirdi, bu esa chiqindi suv sifatini “Mahalliy chiqindi suv tozalash inshootlari uchun ifloslantiruvchi moddalarni chiqarish standarti”da (GB 18918-2002) Tian standarti mahalliy standartiga ko‘ra belgilangan A darajasidan ko‘tardi. 12/599-2015. Harakatlanuvchi to'shak biofilm reaktori (MBBR) jarayoni reaktorga MBBR to'xtatilgan tashuvchilarni qo'shishni, mikroblarni biriktirish joylarini ta'minlashni va biriktirilgan biofilmlarni hosil qilishni, shu bilan tizimdagi samarali biomassani oshirishni va ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlashni o'z ichiga oladi. MBBR jarayoni yuqori ishlov berish yuki, zarba yuklariga kuchli qarshilik, barqaror ishlov berish ko'rsatkichlari, oddiy operatsion boshqaruv va moslashuvchan jarayonni boshqarish kabi afzalliklarni taqdim etadi. Xitoyda tobora ko'payib borayotgan WWTPlar ta'mirlash uchun MBBR jarayonini qabul qilmoqda. Ushbu maqola Tyantszindagi OAT ning yangilanganidan so'ng operatsion samaradorligini tahlil qiladi va shunga o'xshash modernizatsiya loyihalari uchun ma'lumotnoma taqdim etadi.
1. Hozirgi biologik azot va fosforni olib tashlash jarayoni
Asl biologik rezervuar kuniga 12500 tonna tozalash quvvatiga ega A²/O jarayonidan foydalangan. Loyihaviy loyning umumiy yoshi 14 kun, aralash suyuqlikning to'xtatilgan qattiq moddalari (MLSS) kontsentratsiyasi 3500 mg / L, dizayndagi suv harorati 10 daraja, loy hosildorligi 0,936 kgSS/kgBOD va loyning yuklanishi 0,082 kgBOD/kgMLSS edi. Biologik tankning samarali suv chuqurligi 6 m bo'lib, uning umumiy hajmi 9052,2 m³ va umumiy gidravlik saqlash vaqti (HRT) 17,4 soatni tashkil etdi. HRT taqsimoti: selektor zonasi 0,58 soat, anaerob zonasi 1,38 soat, anoksik zonasi 2,85 soat, tebranish zonasi 0,92 soat va aerob zonasi 11,67 soat edi. Loyni qayta ishlash 100%, aralash suyuqlikni ichki qayta ishlash esa 300% edi. Asl biologik tank asosan anaerob-anoksik-aerob qismlardan iborat edi. Ishlash parametrlari azot va fosforni olib tashlashga erishish uchun oqim sharoitlari va oqava suv talablari asosida sozlanishi mumkin, oqava suv sifati GB 18918-2002 A darajasi standartiga javob beradi.
2. Modernizatsiya va ta'mirlash loyihasining umumiy ko'rinishi
Ushbu yangilanish oqava suv sifatini Tyanjin mahalliy standartining "Shahar oqava suvlarini tozalash inshootlari uchun ifloslantiruvchi moddalarni chiqarish standarti" (DB 12/599-2015) A sinf standartiga javob berish uchun yaxshilashga qaratilgan. Loyihalashtirilgan suv va oqava suv sifati ko'rsatilgan1-jadval. Oqim va chiqindi suvning dizayndagi TN qiymatlariga ko'ra, 10 mg/L dan past chiqindi TN ga erishish biologik tanklar tizimida 75,6% denitrifikatsiya tezligini talab qiladi. Asl biologik tank A²/O konfiguratsiyasidan foydalangan. Asl tank konfiguratsiyasiga asoslangan hisob-kitoblar shuni ko'rsatdiki, ichki qayta ishlash nisbati ko'p miqdorda tashqi uglerod manbai qo'shilishi bilan birga dastlabki 200% dan 310% gacha ko'tarilishi kerak. Bu nafaqat operatsion xarajatlarni oshiradi, balki ichki qayta ishlash oqimining katta hajmi anoksik muhitni buzishi mumkin. Bu anoksik zonadagi haqiqiy HRT minimal talabdan kamroq bo'lishiga olib kelishi mumkin, bu denitrifikatsiya samaradorligiga ta'sir qiladi. MBBR jarayoni tizimning denitrifikatsiya qilish qobiliyatini oshiradi va tankdagi biomassa kontsentratsiyasini oshirish uchun to'xtatilgan tashuvchilarni qo'shish orqali oqava suv sifatini yaxshilaydi va shu bilan yangilanish talablariga javob beradi.
Mavjud biologik tank hajmini o'zgartirmasdan, biologik tankning ichki funktsional zonalari qayta konfiguratsiya qilindi. Asl A²/O konfiguratsiyasi (anaerob{1}}anoksik-aerobik) Bardenpho 6{4}}bosqichli konfiguratsiyasiga oʻzgartirildi: anaerob zona, anoksik zona, aylanma zona, aerob zona,-anoksik zona va poster{8}.a. Xususan, dastlabki selektor zonasi anaerob zonaga aylantirildi. Dastlabki anaerob zona, burilish zonasi (old qism) va anoksik zonalarning barchasi anoksik zona sifatida- ishlatilgan. Dastlabki aerob zonasidagi birinchi koridorning oldingi yarmi tebranish zonasiga o'rnatildi. Asl birinchi, ikkinchi va uchinchi aerob koridorlari MBBR zonasiga aylantirildi, u erda to'xtatilgan tashuvchilar, kirish / chiqish skrining tizimlari va pastki yordamchi shamollatish tizimi qo'shildi. Toʻrtinchi aerob koridor post-anoksik zonaga aylantirildi. Asl burilish zonasi funktsional ravishda boʻlingan va post-anoksik va post-aerob zonalarga sozlangan. Yangilangan biologik tankning parametrlari ko'rsatilgan2-jadval.
Jarayonning ishlashiga kelsak, aerob zonadan aralash suyuqlik anoksik zonaga qayta ishlanadi va anoksik zonaga uglerod manbai qo'shiladi. Denitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalar aerob zonada hosil bo'lgan nitrat azotini olib tashlash uchun denitrifikatsiya qilish uchun uglerod manbasidan foydalanadi. Qoldiq nitrat azoti post-anoksik zonaga kiradi, bu yerda denitrifikatsiyani davom ettirish uchun qoʻshimcha uglerod manbai qoʻshiladi. Ta'mirlashdan so'ng aralash suyuqlik to'xtatilgan qattiq moddalar (MLSS) kontsentratsiyasi 4000 mg / L, loyni qayta ishlash 50% -100%, aralash suyuqlik ichki qayta ishlash 200% -250% va MBBR zonasida erigan kislorod 2-5 mg / L. Ta'mirlashdan keyingi jarayonning sxemasi ko'rsatilgan1-rasm.
3. Biologik tankni yangilashdan keyin tizimni ishga tushirish
Biologik tankni yangilash tugallangach, ishga tushirish bosqichi boshlandi. Boshqa WWTP dan suvsizlangan loy biologik tankga qo'shildi va qisqa vaqt ichida loy konsentratsiyasini 3000 mg / L dan yuqori darajaga ko'tardi. Bu loyni yetishtirish va iqlimlashtirish muddatini qisqartirib, biologik rezervuarni tez ishga tushirish va uning azot va fosforni olib tashlash qobiliyatini tiklash imkonini berdi. Sinov ekspluatatsiyasi davrida, nisbatan past oqim oqimi va ifloslantiruvchi moddalar kontsentratsiyasi tufayli, haqiqiy operatsion yuk dizayn yukidan past edi. Yondashuv birinchi navbatda faollashtirilgan loyni biologik tizim barqarorlashguncha va oqava suv sifati standartlarga javob bermaguncha o'stirish va iqlimlashtirishdan iborat edi, keyin biofilm shakllanishi uchun MBBR tashuvchilarni qo'shish edi.
Tashuvchilar biologik tankning aerob qismiga qo'shilgandan so'ng, ular birinchi marta suvga cho'mdirildi. Mikroorganizmlar asta-sekin o'z sirtlariga yopishadi. Vizual ravishda, ko'proq mikroorganizmlar biriktirilishi va bioplyonka zichroq bo'lganligi sababli, tashuvchi yuzasining rangi oqdan zaif tuproqli sariq rangga o'zgardi. Tashuvchining rangi asta-sekin chuqurlashdi. Tashuvchi qo'shilganidan ikki oy o'tgach, biofilm yaxshi shakllandi, tashuvchining yuzasi sarg'ish{4}}jigarrang, rangi esa asta-sekin chuqurlashib bordi. Tashuvchi qo'shilgandan keyin to'rt oy o'tgach, tashuvchi yuzasida biofilm to'q jigarrang ko'rinadi va zich edi. Biofilm hosil bo'lishining rivojlanishini tashuvchining rangi o'zgarishi asosida intuitiv ravishda kuzatish mumkin.2-rasm. 2021 yil dekabr oyida biologik tankdagi faol loy va tashuvchilardan olingan loy mikroskopik tekshiruvi yaxshi adsorbsion va cho'kma xususiyatlariga ega ixcham flok tuzilmalarini aniqladi. Vizual ravishda, tashuvchilar aniq biofilm shakllanishini ko'rsatdilar. Mikroskopik tekshiruv Vorticella, Opercularia va Epistylis kabi organizmlarni aniqladi, ularda vaqti-vaqti bilan bir nechta harakatlanuvchi siliatlarning ko'rishi biofilm hosil bo'lish bosqichining tugaganligini ko'rsatadi.
4. Biologik tankni yangilashdan keyin operatsion ko'rsatkichlar
4.1 Ta'mirlashdan keyin COD va BOD uchun olib tashlash ko'rsatkichlari
2022 yil uchun chiqindi suvning COD va BOD qiymatlari ko'rsatilgan3-rasm. Chiqindilarning COD miqdori 10,2 dan 24,9 mg / L gacha, o'rtacha 18,0 mg / L. Chiqindi suvining BOD miqdori 2,1 dan 4,9 mg/l gacha, o‘rtacha 3,4 mg/l ni tashkil etdi. Ham oqava suvlar COD, ham BOD Tyanjin mahalliy A sinf standartiga barqaror javob berdi. Yangilangan tizim nafaqat COD va BOD uchun yaxshi olib tashlash ko'rsatkichlarini namoyish etdi, balki suv toshqini mavsumida, hatto zavodning haqiqiy ta'sir qiluvchi yuki loyiha quvvatining 110% ga etganida ham, barqaror va mos keladigan oqava suvlar COD va BOD darajasini saqlab qoldi. Bu tizimning zarba yuklariga yaxshi qarshilik ko'rsatishini ko'rsatadi.
4.2 Ta'mirlashdan keyin TN va NH₃-N uchun olib tashlash samaradorligi
2022 yil uchun oqava suvlarning TN va NH₃-N qiymatlari quyida keltirilgan.4-rasm. TN 3,72 dan 8,74 mg / L gacha, o'rtacha 6,43 mg / L ni tashkil etdi. NH₃-N 0,02 dan 1,25 mg/L gacha, o‘rtacha 0,12 mg/L gacha bo‘lgan. Qishki ekspluatatsiya davrida past haroratlar tufayli nitrifikatsiya va denitrifikatsiya darajasi pasaydi. Amalda, loy konsentratsiyasi 6000 mg / L dan oshdi. Loyning yuqori konsentratsiyasida ishlash biologik tizimning zarba yuklariga, ayniqsa past haroratlarga chidamliligini oshirish uchun foydalidir. Yuqori loy konsentratsiyasi va MBBR tashuvchilarga biriktirilgan biofilm o'rtasidagi sinergiya biologik tizimning tozalash ta'sirini kuchaytiradi.
MBBR tashuvchilari mikrobial jamoalar uchun qulay muhitni ta'minlaydi, ularning o'sishi va ko'payishini qo'llab-quvvatlaydi. Ko'nikish va kamolotdan keyin biofilmning nitrifikatsiya va denitrifikatsiya qobiliyati kuchayadi. Mikroorganizmlar tashuvchi yuzasida qatlamli ravishda biriktiriladi va o'sadi, zoogloea zichligini oshiradi va katta, zich va tez barqaror loy tuzilmalarini hosil qiladi. Tashqi suv sifati o'zgarishiga duch kelganda, tashuvchi yuzasidagi mikroorganizmlar o'zini himoya qilish uchun{3}}hujayradan tashqari polimer moddalarni (EPS) ajratib chiqaradi va shu bilan suv sifatining keskin o'zgarishining ichki-qatlamdagi mikroorganizmlarga ta'sirini kamaytiradi.
MBBR jarayonini qo'llaydigan WWTPlarda aerob tashuvchi zonada bir vaqtning o'zida nitrifikatsiya va denitrifikatsiya (SND) hodisalari kuzatilgan. Aerobik tashuvchi zonadan kiruvchi va oqava suvlarning TN qiymatlarini tekshirish 2-6 mg / L farqni aniqladi. Bu farq, ayniqsa, aerobik tankdagi erigan kislorod 2 mg / L dan past bo'lganida, erigan kislorodning past sharoitlarida sezilarli SNDni ko'rsatganda, yanada aniqroq edi. Ikkilamchi cho'kindi tankidan chiqindi TN standartlarga to'liq javob berdi, ya'ni TNni olib tashlash biologik tozalash bosqichida yakunlandi. Haqiqiy ishda denitrifikatsion chuqur{7}}to'shak filtri himoya jarayoni sifatida ishlaydi. Oddiy sharoitlarda u SS ko'rsatkichlarining standartlarga javob berishini ta'minlash uchun muntazam filtr sifatida ishlaydi.
4.3 Ta'mirlashdan keyin TP va SS uchun olib tashlash ko'rsatkichlari
2022 yil uchun oqava suv TP va SS qiymatlari ko'rsatilgan5-rasm. OAT ning oqava suvlari TP 0,04 dan 0,22 mg/l gacha, o‘rtacha 0,10 mg/l ni tashkil etdi. Chiqindilarni SS 1 dan 4 mg/l gacha, o‘rtacha 2,2 mg/l ni tashkil etdi. Yangilanishdan so'ng, ikkilamchi cho'kindi tankining oqava suvlari TP taxminan 1,0 mg / L va SS 26 mg / L atrofida edi. Koagulyatsiyani kuchaytirish va denitrifikatsion chuqur{13}}to'shak filtrida keyingi tozalash orqali yuqori samarali cho'kma idishiga temir xlorid va PAM qo'shilishi natijasida oqava suv TP va SS Tyanjin mahalliy A sinf standartiga barqaror javob berdi va rang qiymati sezilarli darajada kamaydi.
5. Xulosa
Tyanjin mahalliy A klassi standartiga javob berish uchun WWTPdagi asl A²/O jarayoni Bardenpho besh{0}}bosqichli konfiguratsiyasiga aylantirildi va azotning biologik chiqarilishini yaxshilash, oqava suvlarni TN va NH₃-N kamaytirish uchun aerobik qismda MBBR jarayonini birlashtirgan. Haddan tashqari yuk oqimi bilan suv toshqini mavsumida barcha ko'rsatkichlar barqaror ravishda standartlarga javob berdi va yaxshi zarba qarshiligini namoyish etdi. Biologik tank yangilangandan so'ng, ichki qayta ishlash nisbati 200% -300%, tashqi loyni qayta ishlash nisbati 50% -100%, loy konsentratsiyasi 4000-6000 mg / L, aerob zonada erigan kislorod 3-5 mg / l darajasida nazorat qilindi va erigan anaerogen nazorat qilindi. 0,2–0,5 mg/l. 2022 yilda OATning oqava suv sifati: COD 10,2–24,9 mg/L, o‘rtacha 18,0 mg/l; BOD 2,1-4,9 mg / L, o'rtacha 3,4 mg / L; NH₃-N 0,02–1,25 mg/L, o‘rtacha 0,12 mg/L; TN 3,72-8,74 mg / L, o'rtacha 6,43 mg / L; TP 0,04-0,22 mg / L, o'rtacha 0,1 mg / L; SS 1–4 mg/l, o‘rtacha 2,2 mg/l. Hammasi Tyanjin mahalliy standartining A toifasidagi standart "Shahar oqava suvlarini tozalash inshootlari uchun ifloslantiruvchi moddalarni chiqarish standarti" (DB 12/599-2015) ga barqaror javob berdi.