SBR+MBBR qayta jihozlash misoli: 60 000 M³/kun shahar OATda TNni olib tashlashni 28,52% dan 69,85% gacha oshirish

Chjetszyan provinsiyasidagi 60 000 m³/kun shahar oqava suvlarini tozalash inshooti qishki TN talablariga javob bermaslik inqiroziga duch kelganida - biologik azotni yo‘q qilish jarayoni qulab tushdi.28.52%suv harorati 12 darajadan pastga tushganda - u bitta yangi tank qura olmadi. Er tarqoq edi, zavod dizayn oqimining 110 foizida ishladi va eskirgan Lipp po'lat SBR reaktorlarini tizimli ravishda o'zgartirish mumkin emas edi. Javob MBBR harakatlanuvchi yotoqli biofilm tashuvchilarni to'g'ridan-to'g'ri mavjud SBR tanklari ichiga joylashtirish edi. O'n ikki oy o'tgach, biologik TN olib tashlanishiga erishildi69.85%, TPni olib tashlash 70,9% dan 79,3% gacha ko'tarildi va umumiy qo'shimcha operatsion xarajatlar faqat edi.0,024 RMB/m³.

Yangilanish ortidagi muvofiqlik xavfi

2004-yilda I va II bosqich sifatida qurilgan, loyiha quvvati sutkada 60 000 m³ boʻlgan zavod toʻqimachilik va qogʻoz fabrikalarining qariyb 80% maishiy kanalizatsiya va 20% sanoat oqava suvlari aralashmasini tozalaydi. Asosiy biologik tozalash bosqichi har biri 32 m diametrli, ish hajmi 5000 m³ va dizayn quvvati 5000 m³ / kun bo'lgan 12 ta Lipp po'latdan yasalgan tank reaktorlarini o'z ichiga olgan SBR tizimidir. Asl davolash poyezdi:

Xom kanalizatsiya → Dag‘al ekran → Birlamchi cho‘ktiruvchi → SBR selektori → SBR tanki → Bufer tanki → Yuqori-samaradorlik tiniqlashtiruvchisi → Denitrifikatsiya chuqurligi-To‘shak filtri → Dezinfektsiya → Bo‘shatish

2014-yilda zavod yuqori samarali tiniqlashtirgich va denitrifikatsion chuqur qatlam filtrini qo‘shish orqali 18918-2002 yilgi A klassi chegaralarini qondirish uchun allaqachon yangilangan edi. Ammo 2018 yilda Chjejiang provintsiyasi hukumati oqava suvlarni talab qiladigan ancha qattiqroq DB 33/2169-2018 standartini chiqardi.TN 12 mg/l dan kam yoki unga tengvaTP 0,3 mg/l dan kam yoki unga teng. 2019–2020 yillardagi operatsion ma'lumotlarning tahlili aniq voqeani ko'rsatdi: COD, NH₃-N va SS doimiy ravishda o'tdi, lekin oqava suv TP yuqori chegaraga yaqinlashdi va TN qishda mavsumiy oshib ketish xavfini ko'rsatdi. Biologik idishdagi suv harorati 12 darajadan pastga tushganda, SBR ning biologik TNni olib tashlash darajasi atigi 28,52% ga tushib ketdi, bu esa quyi oqimdagi denitrifikatsiya filtrini uglerod manbasini dozalash orqali jami TN chiqarishning 45% dan ko'prog'ini qimmat va mos keladigan-qo'ltiq tayoqchasini dozalash orqali o'tkazishga majbur qildi.

Nima uchun yangi tanklar variant emas edi

Yangilanish an'anaviy faol loy kengayishini darhol rad etadigan beshta qattiq haqiqat bilan cheklandi:

• Zavod allaqachon loyiha quvvatida yoki undan yuqorida ishlayotgan edi - eng yuqori kunlik oqim 60 000 m³/kun loyihaga qarshi - 67 000 m³/s ga yetdi va qurilishni to‘xtatish uchun nol gidravlik chegara qoldirdi.
• SBR tanklari 10- yillik Lipp temir konstruksiyalari edi; strukturani o'zgartirish uchun ularni kesish yoki mustahkamlash juda qiyin va xavfli edi.
• O'simlik chegarasidagi mavjud erlar tarqoq, tartibsiz shaklga ega va yangi biologik tozalash havzalari uchun juda kichik edi.
• Qurilish oynasi suv toshqini mavsumiga to'g'ri keldi va zavodni to'xtatib bo'lmadi, uzoq vaqt davomida tozalash hajmini kamaytira olmadi va qurilish vaqtida sifatsiz oqava suvlarni chiqarib yubora olmadi.
• Mavjud loyni suvsizlantirish inshootlari kengaytirilmagan, bu esa zavodning biologik rezervuarlardan ortiqcha loyni isrof qilish imkoniyatini cheklab qo'ygan.

Variantlarni baholagandan so'ng, dizayn jamoasi tanladiSBR+MBBRasosiy yechim sifatida: to‘xtatib qo‘yilgan biofilm tashuvchilarni tank tuzilishini o‘zgartirmasdan to‘g‘ridan-to‘g‘ri mavjud SBR tanklariga joylashtiring, MBBR{0}}maxsus mikserlari va kirish/chiqish ekranlarini qo‘shing va denitrifikatsiyani qo‘llab-quvvatlash uchun SBR sikli vaqtini qayta-optimallang. Bu po'lat rezervuarlarga allaqachon investitsiya qilingan kapitalni saqlab qoldi, shu bilan birga azotni biologik yo'qotish quvvati-o'zgarishiga qadam qo'ydi.

Suv sifati maqsadlarini loyihalash

Oqim va oqava suvlarning loyihaviy sifat parametrlari quyida umumlashtiriladi. E'tibor bering, NH₃-N va TN uchun qavs ichidagi qiymatlar suv harorati 12 darajadan past bo'lganda qo'llaniladigan qishki chegaralardir - eng talabchan ish rejimi va aynan SBR tizimi ishlamay qolgan joyda.

0,3 mg/l TP chegarasi biologik tizim uchun ayniqsa talabchan, shuning uchun zavod polishing bosqichi sifatida yuqori samarali tindirgichda PAC dozalash bilan biologik fosforni qabul qilishni birlashtiradi. TN dizayn maqsadlari, shu bilan birga, biologik bosqichda og'ir yuklarni ko'tarishni talab qildi, shunda quyi oqimdagi denitrifikatsiya filtri qishki biologik yo'qotishlarni qoplamaydi.

Retrofit dizayni: MBBR mavjud SBR tanklari ichida

Qayta jihozlash barcha 12 ta mavjud SBR tanklarini SBR+MBBR reaktorlariga aylantirdi, shu bilan birga mavjud selektor zonasi va asosiy reaksiya zonasi hajmlari saqlanib qoldi. Asosiy reaktsiya zonasida MBBR zonalari o'rnatildi va tashuvchining yo'qolishini oldini olish uchun to'xtatilgan biofilm tashuvchilar va kirish / chiqishni ushlab turish ekrani tizimlari bilan jihozlangan. Har bir Lipp po'lat idishining ichki devoriga po'lat sirtni uzoq xizmat muddati davomida harakatlanuvchi tashuvchilarning ishqalanishidan himoya qilish uchun- aşınmaya bardoshli qoplama qo'llanildi.

SBR+MBBR tizimining asosiy dizayn parametrlari quyidagilardan iborat edi: diametri 32 m va hajmi 5000 m³ bo'lgan po'latdan yasalgan tank reaktori, MBBR tashuvchisining samarali o'ziga xos sirt maydoni400 m²/m³ dan katta yoki unga teng, ushlab turish ekrani oqim tezligi 0,05 m/s dan kam yoki unga teng va ekranning g'ovakligi 38%–40%. Mavjud membrana diskini shamollatish tizimi saqlanib qoldi va qayta ishlatildi, bu esa uskunaning narxini ham, qurilish ishlarini ham qisqartirdi.

1-rasm: Yangilangan jarayon oqimi

Post{0}}yangilash jarayoni yuqorida koʻrsatilgan. Qurilishning asosiy strategiyasi bir vaqtning o'zida bitta SBR tankini qayta jihozlash edi, bu qurilish davrida I/II bosqich va yangi III bosqich zavodi o'rtasidagi oqimni muvofiqlashtirish edi, shuning uchun umumiy tozalash quvvati hech qachon kamaymadi. Ushbu ketma-ket yondashuv loyihani suv toshqini mavsumini to'xtatmasdan yoki sifatsiz oqizmasdan o'tkazishga imkon berdi.

2-rasm: SBR+MBBR reaktorini qayta jihozlash sxemasi

MBBR tizimi uchun qo'shilgan asosiy jihozlar quyidagi jadvalda jamlangan. Birgalikda, bu elementlar bir vaqtning o'zida nitrifikatsiya va denitrifikatsiya qilish qobiliyatiga ega bo'lgan gibrid to'xtatilgan biriktirilgan o'sish reaktoriga aylantirildi.

Nima uchun jarayonni boshqarish{0}}sozlash muhim?

Uskunaning o'zi yetarli emas edi - SBR sikli mantig'i ham anoksik denitrifikatsiya oynasini yaratish uchun o'zgarishi kerak edi. Dastlabki SBR tsikli har partiya uchun 6 soatni tashkil etdi: 1 soat to'ldirish (shamollatish bilan), 2 soat reaksiyaga kirish, 1,5 soat cho'kish, 1,5 soat tushirish. Ushbu ketma-ketlik bilan bog'liq muammo shundaki, to'ldirish bosqichida shamollatish uglerod manbasini denitrifikatsiya uchun saqlash o'rniga oksidlanish orqali iste'mol qiladi.

Denitrifikatsiya mikserlarini qo'shgandan so'ng, to'ldirish fazasi gazsiz (anoksik)-aralashtirishga o'tkazildi. Optimallashtirilgan tsikl quyidagicha bo'ldi: 1 soat to'ldirish (anoksik aralashtirish), 1 soat reaksiyaga kirish, 1 soat cho'kish, 1 soat tushirish. Ushbu oddiy qayta tartiblash anoksik zonani yaratdi, bunda geterotrofik denitrifikatorlar oqim oqimidagi uglerod manbasi - yordamida nitratni azot gaziga kamaytirishi mumkin edi.

Qishda (-noyabr oyining oʻrtalaridan-mart oyining oʻrtalariga qadar), biologik rezervuardagi suvning oʻrtacha harorati 12 darajadan pastga tushganda, mikrob faolligining kamayishini qoplash uchun tsikl 6 soatdan ortiq uzaytirildi. Bundan tashqari, loyning cho'kish qobiliyatini yaxshilash va azotni olib tashlash qobiliyatini oshirish uchun uchinchi darajali tozalash bosqichidan olingan magnit koagulyatsiyalangan loy SBR rezervuarlariga qaytarildi.

Operatsion natijalar va samaradorlik

SBR+MBBR yangilanishi 2022-yil dekabr oyida yakunlandi va foydalanishga topshirildi. Quyidagi samaradorlik maʼlumotlari qayta jihozlashdan oldingi va keyingi biologik bosqichni solishtiradi - va yaxshilanish qish oylarida eng aniq koʻrinadi, bu esa avvallari muvofiqlikdagi nosozliklarga sabab boʻlgan.

Jami azotni olib tashlash: 28,52% dan 69,85% gacha

Yangilanishdan so'ng, SBR biologik bosqichi TNni olib tashlash samaradorligi taxminan 28,52% dan oshdi.69.85%. Ushbu yaxshilanishni ikkita mexanizm boshqaradi. Birinchidan, to'ldirish bosqichida anoksik aralashtirish uglerod yoqilg'isi nitratini kamaytirishga imkon berish orqali denitrifikatsiya qilish uchun maqbul sharoitlarni ta'minladi. Ikkinchidan, MBBR tashuvchilari oʻzlarining himoyalangan yuzasida sekin oʻsadigan nitrifikatorlar-bakteriyalarni mustahkamladilar va boyitdi, bu esa toʻxtatilgan{4}}oʻsish nitrifikatorlari kurashadigan past haroratlarda ham nitrifikatsiyani kuchaytirdi. Optimallashtirilgan ikki bosqichli denitrifikatsiya tizimida (SBR biologik bosqich + quyi oqim filtri) endi biologik bosqich taxminanJami azotni olib tashlashning 85%, yangilanishdan oldingi - 24% dan kamroq boʻlgan, shuning uchun denitrifikatsiya filtrida uglerod manbasi isteʼmoli keskin kamaydi.

3-rasm: Yangilanishdan oldin va keyin chiqindi TN

Jami fosforni olib tashlash: 70,9% dan 79,3% gacha

Biologik bosqichda kimyoviy fosforni olib tashlash vositalarini qo'shmasdan, SBR biologik TPni olib tashlash 70,9% dan (oqim 2,86 mg / L, oqava suv 0,81 mg / L) yaxshilandi.79.3%(oqim suvi 3,05 mg/L, oqava suv 0,63 mg/l) yiliga --yilda-8,4% yaxshilandi. Tashuvchilar tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan zichroq, barqarorroq biomassa, yaxshilangan loyning cho'kindiligi bilan birgalikda bu daromadga hissa qo'shdi. Yuqori samarali tindirgichda PAC dozalash bilan birlashtirilganda, oxirgi oqava suv TP 0,3 mg/L dan kam yoki unga teng bo'lgan qattiq standartga ishonchli javob berdi.

4-rasm: Yangilanishdan oldin va keyin chiqindi TP

Texnik va iqtisodiy taqqoslash

SBR+MBBR qayta jihozlash uchun jami investitsiyalar taxminan edi19 million RMB, va bevosita operatsion xarajatlar o'sishi faqat edi0,024 RMB/m³. Quyidagi jadval SBR+MBBR jarayonini ikkita asosiy muqobil yangilash texnologiyasi bilan solishtiradi: an'anaviy A²/O faol loy va MBR membran bioreaktor.

Taqqoslash qiymat taklifini aniq ko'rsatadi. MBR oqava suvning mukammal sifatini ta'minlaydi, lekin uskunaga 3-4 baravar sarmoya va SBR+MBBRdan taxminan 10 baravar ko'proq, shuningdek, qattiq membrana{5}}tozalash xizmati. An'anaviy A²/O qurish arzon, lekin katta er maydonini talab qiladi - aynan ushbu zavodda mavjud bo'lmagan resurs. SBR + MBBR muvozanatli o'rtada joylashgan: o'rtacha investitsiyalar, an'anaviyga qaraganda taxminan 30% kamroq er, nisbatan past operatsion xarajat va oddiy texnik xizmat ko'rsatish. Er maydoni cheklangan va qurilishdagi uzilishlar minimallashtirilishi kerak bo'lgan mavjud zavodni modernizatsiya qilish uchun u pragmatik g'olibdir.

Xulosa va sanoat oqibatlari

Ushbu muhandislik ishi tadqiqoti kengroq suv tozalash sanoati uchun muhim bo'lgan bir nechta xulosalarni ko'rsatadi:

• SBR + MBBR SBR tizimlarida TN olib tashlashni hal qiladi.MBBR tashuvchilarni mavjud SBR reaktorlariga joylashtirish va aeratsiya/aralashtirish aylanishini optimallashtirish orqali biologik TNni olib tashlash 28,52% dan 69,85% gacha ko'tarildi. Bu quyi oqimdagi denitrifikatsiya filtrida uglerod manbasini haddan tashqari dozalash zaruratini bartaraf etdi va qishki past harorat sharoitida ham muvofiqlikni taʼminladi-.
• Yangi tuzilmalar talab qilinmaydi.To'liq biologik yangilanish hech qanday yangi tanklar qurilmasdan amalga oshirildi - kosmosda cheklangan o'simliklar uchun hal qiluvchi ustunlik-. Mavjud Lipp po'latdan yasalgan tank konstruktsiyasi faqat kichik o'zgarishlar bilan saqlanib qoldi: aşınmaya bardoshli qoplama-qo'shilgan mikserlar va ushlab turuvchi ekranlar.
• Past qo'shimcha operatsion xarajatlar.Jami 19 million RMB investitsiya va operatsion xarajatlarning atigi 0,024 RMB/m³ ga oshishi ushbu yuqori xarajat-MBR kabi muqobil variantlarga nisbatan 0,7–0,8 RMB/m³ ga nisbatan samarali bo‘ladi.
• Tasdiqlangan qishki samaradorlik.Jarayon 12 darajadan past bo'lgan suv haroratida mustahkam olib tashlashni ta'minladi, bu mo''tadil iqlimda biologik azotni olib tashlash uchun keng tarqalgan muammo.
• Masshtabli va takrorlanishi mumkin.Yakka{0}}tankni ketma-ket qayta jihozlash yondashuvi zavodni to‘xtatmasdan amalga oshirish imkonini beradi, bu esa uni o‘xshash yangilash talablari bo‘lgan SBR{1}}asosidagi eskirgan boshqa zavodlar uchun mos qiladi.

Bizning MBBR va moyil quvurlarni o'rnatish uchun echimlarimiz

Ushbu amaliy tadqiqot oqava suvlarni tozalash inshootlarini modernizatsiya qilishda integratsiyalashgan biologik va fizik tozalash jarayonlarining muhim rolini ta'kidlaydi. Bizning kompaniyamiz aynan shu turdagi loyihalar uchun qo'shimcha mahsulotlarning to'liq assortimentini taklif etadi:

• MBBR biofilm tashuvchilari- turli texnologik konfiguratsiyalar va davolash maqsadlariga mos keladigan maxsus sirt maydoni 400 dan 800 m²/m³ gacha bo'lgan poliuretan va HDPE muhiti;
• MBBR saqlash ekranlari va tizimlari- aloqa operatori yo‘qolishining oldini olish uchun -moslashtirilgan SS304 kirish/chiqish skrining yechimlari;
• Eğimli quvurli o'rnatgichlar- MBBR biologik tozalashni to'ldiruvchi, tindirgichlar va cho'ktirish tanklarida yuqori -samaradorlikdagi qattiq{2}}suyuqlikni ajratish uchun PP/PVC chuqurchalar naychali muhit;
• Nozik pufakchali diskli diffuzerlar- Biologik reaktorlarda yuqori -samaradorlikdagi aeratsiya uchun 20–50 mkm teshik oʻlchamli EPDM membranali diskli diffuzerlar;
• Texnik yordam- MBBR rekonstruksiyalari uchun to‘liq dizayn yordami, jumladan, tashuvchi tanlash, aeratsiya dizayni, ushlab turish ekrani o‘lchamlari va jarayonni optimallashtirish.