Applikazzjoni tal-Proċess AAO Modifikat fit-Trattament tad-Dranaġġ Domestiku tal-Minjiera tal-Faħam
L-ilma tad-drenaġġ domestiku fil-minjieri tal-faħam joriġina primarjament minn kantins tal-persunal, dormitorji, uffiċċji, kmamar tal-ħasil tal-ħwejjeġ, u kmamar tal-banju, bid-drenaġġ tal-għawm jammontaw għal aktar minn 55% tal-volum totali. L-iskariku tal-ilma tal-għawm huwa relattivament ikkonċentrat, li jwassal għal varjazzjonijiet sinifikanti tal-fluss. Ikkaratterizzat minn konċentrazzjoni organika aktar baxxa u solidi sospiżi ogħla (SS), id-drenaġġ tal-għawm ivarja b'mod konsiderevoli mid-drenaġġ domestiku tipiku. Il-mudell ta' rimi mqassam tiegħu ma' flussi oħra ta' ilma mormi jikkontribwixxi għal varjabbiltà sostanzjali fil-kwalità tal-ilma.
Ħafna mill-minjieri tal-faħam fiċ-Ċina jinsabu f'żoni remoti fejn l-ispejjeż tat-trasport tal-ħama huma għoljin. Għalhekk, għandhom jintgħażlu proċessi ta 'trattament b'rendiment ta' ħama aktar baxx. Hekk kif il-minjieri jiżviluppaw u n-numru tal-persunal jiżdied, il-fluss tal-ilma mormi ħafna drabi jaqbeż il-kapaċità tad-disinn oriġinali, u jeħtieġ proċessi b'adattabilità qawwija għal Bidliet fil-kwalità u l-kwantità tal-ilma fl-istess footprint. Taħt politiki ambjentali dejjem aktar stretti li jeħtieġu użu mill-ġdid sħiħ tal-effluwent ittrattat b'rimi żero, il-proċessi għandhom iwasslu kwalità għolja u stabbli tal-effluwent.
Bħalissa, il-proċess AAO (Anaerobic-Anoxic-Oxic) huwa l-għażla preferuta fit-trattament tad-drenaġġ muniċipali. Dan l-artikolu janalizza l-effettività tal-applikazzjoni ta 'Proċess AAO Modifikat (AAO + Suspended Carrier Process) għall-ilma tad-drenaġġ domestiku tal-minjieri tal-faħam, ibbażat fuq il-karatteristiċi uniċi tiegħu.
1. Proċess AAO modifikat
Il-proċess AAO huwa l-aktar konfigurazzjoni tal-fluss sempliċi għat-tneħħija simultanja tan-nitroġenu u l-fosfru. Il-batterji filamenti ma jistgħux jipproliferaw b'mod estensiv taħt kondizzjonijiet alternanti anerobiċi, anosiċi u aerobiċi, u jipprevjenu l-bulking tal-ħama. Ma teħtieġ l-ebda żieda kimika, biss taħlit ħafif f'tankijiet anerobiċi u anosiċi, li jirriżulta fi spejjeż operattivi baxxi. Il-ħama għandha kontenut għoli ta 'fosfru, u tagħtiha valur tajjeb ta' fertilizzant.
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%, dan ir-riċiklaġġ intern jikkonsma enerġija sinifikanti. L-effluwent li jidħol fil-kjarifikatur sekondarju għandu jżomm ċertu livell ta 'ossiġnu maħlul (DO) biex jipprevjeni kundizzjonijiet anerobiċi u rilaxx tal-fosfru, iżda mhux għoli wisq biex jevita li jinterferixxi mad-denitrifikazzjoni fit-tank anossiku permezz tal-likur imħallat riċiklat.
Il-Proċess AAO Modifikat (AAO + Suspended Carrier Process) effettivament jimmitiga dawn l-iżvantaġġi. Iżżid il-massa mikrobjali fit-tankijiet bijoloġiċi, ittejjeb it-tagħbija volumetrika, tikseb separazzjoni sħiħa tal-ħin ta 'ritenzjoni idrawlika (HRT) u l-ħin ta' żamma tal-ħama (SRT), issaħħaħ ir-reżiljenza għal tagħbijiet ta 'xokk idrawliku u organiku, tagħti kwalità tajba tal-effluwent anke b'sorsi baxxi ta' karbonju, tipproduċi ħama inqas u aktar stabbli rekwiżiti ta 'kapaċità ta' tqandil downstream (tnaqqis tal-ħama). L-effluwent jista 'jissodisfa l-istandards tal-kwalità tal-ilma ta' "The Reuse of Urban Recycling Water-Water Quality Standard for Urban Miscellaneous Water" (GB/T 18920-2020) u "Code for Design of Coal Preparation Engineering" (GB 50359-2016) għall-ħasil tal-faħam. Hou Feng et al. applikaw il-proċess ta' trasportatur sospiż AAO+ f'impjant ta' trattament ta' ilma mormi taħt l-art, u kisbet standards ta' Grad 1A għal "Standard ta' Skariku ta' Pollutanti għal Impjanti ta' Trattament ta' Ilma Mormi Muniċipali" (GB 18918-2002), b'indikaturi ewlenin (COD, BOD5, NH3-N, TP) li laħqu standards ta' Kwalità tal-wiċċ tal-Klassi IV (GB għall-Istandards tal-Kwalità tal-Ilma Ambjentali) 3838-2002). Hao Ruigang et al. użat "A/O Bio-contact Ossidazzjoni + Perforated Swirl Flokulation + Inclined Tube Sedimentation + Active Sand Filtration" fl-espansjoni ta 'impjant tad-drenaġġ domestiku tal-minjiera tal-faħam, u kisbet kwalità ta' effluwent aħjar minn Grad 1A. Yan Ziyu et al. kisbet ukoll riżultati tajbin bl-użu ta 'proċessi tal-bijofilm biex retrofit t-trattament tad-drenaġġ domestiku tal-minjiera tal-faħam eżistenti. Il-Proċess AAO Modifikat jippermetti żidiet fil-kapaċità u titjib fil-kwalità tal-effluwent f'impjanti eżistenti b'modifiki minimi.
Dan il-proċess jinvolvi ż-żieda ta 'trasportaturi sospiżi mat-tankijiet anosiċi u aerobiċi, li jgħaqqdu vantaġġi ta' proċessi ta 'ħama attivata u bijofilm. Għandu tagħbija volumetrika għolja, bijomassa kbira, effiċjenza għolja fit-trattament, adattabilità qawwija għal 水质和水量的变化, stabbiltà tal-proċess imsaħħa, u tneħħija tajba ta 'nutrijenti. Jifforma bijofilms attivi speċjalizzati ħafna, li jżidu l-effiċjenza għal kull volum tar-reattur u l-istabbiltà, li jippermettu reatturi iżgħar. Ħama bijofilm sloughing fih aktar protozoa/ metazoa, għandu densità ogħla u daqs tal-partiċelli akbar, li jirriżulta f'settleability tajba u faċli solidi-separazzjoni tal-likwidu. Jippermetti separazzjoni sħiħa SRT-HRT, jelimina l-bulking tal-ħama, u huwa adattat għal ilma mormi rikk f'organiċi solubbli.
2.1 Studju ta' Każ
Minjiera tal-faħam fil-Belt ta 'Yan'an, madwar 16-il km mill-Belt ta' Zichang, għandha impjant domestiku għat-trattament tal-ilma mormi b'kapaċità ta 'disinn ta' 1200 m³/d. Il-proċess huwa: "Skrin + Tank ta' Ekwalizzazzjoni + AAO b'Trasportaturi Sospiżi + Trattament Avvanzat (Koagulazzjoni-Sedimentazzjoni-Filtrazzjoni) + Diżinfezzjoni". Il-ħama tiġi ttrattata permezz ta ' "Tħaxxin tal-Gravità + Dewatering tal-Istampa tal-Invita". L-effluwent jilħaq il-limiti aktar stretti ta '*GB/T 18920-2020* u GB 50359-2016 għall-ilma tal-ħasil tal-faħam. L-ilma trattat jerġa' jintuża għall-Ħdura tal-minjiera u bħala ilma tal-għamla fl-impjant tal-preparazzjoni tal-faħam. Il-kwalità tal-influwenti/effluwent tad-disinn tinsab fiTabella 1. Il-fluss tal-proċess huwa muri fiFigura 1.
L-ilma tad-drenaġġ jgħaddi minn skrin (vojt ta '5 mm, angolu ta' installazzjoni ta '75 grad) f'tank ta' ekwalizzazzjoni (L×B×H=14.0 m×6.0 m×6.0 m, fond effettiv 2.95 m, volum 247.8 m³, HRT 4.13 h), li jissodisfa r-rekwiżiti GB 50810-2012. Żewġ miksers jipprevjenu l-issetiljar. Tliet pompi sommerġibbli (2 duty +1 standby, Q{=32.5 m³/h, H=17 m, N=4 kW) jerfgħu l-ilma għat-tankijiet bijoloġiċi.
Is-sistema bijoloġika tikkonsisti f'żewġ ferroviji paralleli. Għal kull ferrovija:
- Tank Anaerobiku: L×B×H=2.0 m×5.0 m×5.0 m, fond effettiv 4.5 m, HRT 1.5 h.
- Tank Anossiku: L×B×H=4.0 m×5.0 m×5.0 m, fond effettiv 4.25 m, HRT 2.83 h.
- Tank aerobiku: L×B×H=15.0 m×5.0 m×5.0 m, fond effettiv 4.0 m, HRT 10.0 h.Sistema totali HRT hija 15.75 h. Trasportaturi sospiżi (proporzjon tal-mili 80%, erja tal-wiċċ speċifika 600 m²/m³) huma installati fit-tank aerobiku. Iddisinja l-Arja-għall--Proporzjon tal-Ilma huwa 13.7:1. Jintużaw tliet Roots blowers (2 duty +1 standby, Q=6.84 m³/min, N=11 kW, P=44.1 kPa). Il-Proporzjon ta 'Riċiklaġġ tal-Ħama huwa 100%, il-Proporzjon ta' Riċiklu ta 'Likur Imħallat huwa 200%.
Żewġ kjarifikaturi sekondarji rettangolari periferali-daħla/ħruġ (L×B×H=5.0 m×5.0 m×3.5 m kull wieħed) għandhom rata ta’ tagħbija tal-wiċċ ta’ 1.2 m³/(m²·h) u HRT ta’ 2.5 h.
Purifikatur tal-ilma integrat (li jgħaqqad il-koagulazzjoni, is-sedimentazzjoni, il-filtrazzjoni) jipprovdi trattament avvanzat għal aktar tneħħija ta 'SS u fosfru.
It-trattament tal-ħama jinkludi tħaxxin tal-gravità (Φ2.5 m × 5.0 m tank tal-azzar tal-karbonju) segwit minn dewatering tal-istampa bil-kamin. Polyacrylamide (PAM) huwa dożat fi 3.0-5.0 kg/t solidi niexfa qabel it-tneħħija tal-ilma. Il-kejk tal-ħama mneħħi l-ilma huwa Inqas minn jew ugwali għal 150 kg b'kontenut ta' umdità Inqas minn jew ugwali għal 80%, ittrasportat barra-sit.
Id-diżinfezzjoni tuża ġeneratur ta'-ClO2 fuq il-post (dożaġġ effettiv ta' klorin 120 g/h) iddożat fid-daħla tal-bir ċar. Il-bir ċar għandu volum effettiv ta '250 m³, li jipprovdi ħin ta' kuntatt ta '4.2 h.
L-impjant huwa mgħammar b'monitoraġġ online estensiv (miters tal-fluss, klorin residwu, pH, DO, COD, turbidità, livell/konċentrazzjoni ta 'ħama) u sistemi ta' kontroll awtomatizzati għal pompi, blowers, backwashing, dożaġġ kimiku, u taħlit, li jiżguraw tħaddim intelliġenti u mingħajr attenzjoni.
2.2 Analiżi tal-Prestazzjoni
L-impjant temm l-ikkummissjonar fl-2021 u ilu jopera għal aktar minn sentejn. Il-kwalità attwali tal-influwent/effluwent tal-2024 tidher fiTabella 2.
Il-proporzjon BOD5/N influwenti huwa 5.5, li jindika ilma tad-drenaġġ b'proporzjon baxx ta' karbonju-għa-nitroġenu (C/N), li jonqos aktar fis-sajf minħabba l-infiltrazzjoni tax-xita u l-bidliet fid-drawwiet. Temperaturi estremi tax-xitwa f'Yan'an jistgħu jilħqu -21 grad. Il-kwalità attwali tal-effluwent hija aħjar mid-disinn, b'rati ta 'tneħħija li jilħqu: COD 97.8%, BOD5 99.7%, SS 99.7%, NH3-N 93.5%, TP 87.10%, jilħqu standards għal绿化 u ħasil tal-faħam.
Il-massa tal-bijofilm attiva fit-tankijiet anossiċi/aerobiċi hija għolja daqs 125 g/m² trasportatur, ekwivalenti għal MLSS ta' 13 g/L-erba' darbiet dik ta' ħama attivata konvenzjonali. Il-mikro-organiżmi jinsabu fil-fażi ta 'respirazzjoni endoġena, li tirriżulta fi produzzjoni ta' ħama ta 'kuljum madwar 1/3 ta' metodi konvenzjonali, b'settleability aħjar, li tippermetti tagħmir iżgħar għat-trattament tal-ħama.
Għalkemm l-ossidazzjoni tal-bijo-kuntatt tista' topera mingħajr riċiklaġġ tal-ħama, ir-riċerka minn Xiong Ren et al. juri li s-sistemi bir-riċiklaġġ jiksbu rati ogħla ta' tneħħija għal COD, TN, NH3-N, SS u jnaqqsu r-rendiment tal-ħama b'29.6%. Dan id-disinn jinkorpora riċiklaġġ tal-likur imħallat, bi flessibilità operattiva bbażata fuq il-kwalità tal-effluwent.
L-impjant (1200 m³/d) jokkupa 1350.3 m², b'investiment kapitali ta '20 miljun CNY u spiża operattiva ta' 1.05 CNY/m³.
Meta mqabbel ma 'AAO konvenzjonali, li jeħtieġ SRT estiż għal operazzjoni effettiva b'temperatura baxxa-, dan il-proċess modifikat iżomm is-sempliċità tat-tneħħija simultanja tan-nutrijenti filwaqt li tarrikkixxi l-komunità bijoloġika b'trasportaturi. Is-separazzjoni SRT-HRT ittejjeb il-bijo-stabbiltà, u tiżgura tħaddim affidabbli taħt C/N baxx u kundizzjonijiet ta' temperatura-baxxa. L-effluwent stabbli jista 'jinżamm bi ftit jew l-ebda riċiklaġġ tal-ħama, li jippermetti tnaqqis fil--situ tal-ħama u inqas spejjeż tal-immaniġġjar tal-ħama. Is-sempliċità u n-nuqqas ta 'bulking tagħha jagħmluha adattata ħafna għat-trattament tad-drenaġġ domestiku tal-minjieri tal-faħam.
3. Riċerka ta 'Ottimizzazzjoni għall-Proċess AAO
Proċessi AAO modifikati huma tipikament iddisinjati skont il-parametri fi "Standard għad-Disinn tal-Inġinerija tal-Ilma Mormi ta' Barra" (GB 50014-2021). Madankollu, l-ottimizzazzjoni tal-parametri operattivi (HRT, SRT, arjazzjoni, proporzjonijiet tar-riċiklaġġ, MLSS) speċifiċi għall-ilma mormi tal-minjieri tal-faħam hija meħtieġa biex jiġu identifikati l-aħjar kundizzjonijiet għal disinn u tħaddim futur.
F'AAO konvenzjonali, il-ħama jiġi riċiklat mit-tank aerobiku għat-tank anerobiku, li jġorr in-nitrat u DO għoli, li jista 'jfixkel it-tneħħija tal-fosfru bijoloġiku. Jista' jiġi kkunsidrat il-proċess tal-Università ta' Cape Town (UCT), fejn il-ħama jiġi riċiklat għat-tank anosiku, likur nitrifikat għat-tank anossiku, u jiġi miżjud riċiklaġġ addizzjonali minn tank anossiku għal anerobiku biex tittejjeb it-tneħħija tal-bijo-P.
It-trattament tal-ħama jista' jammonta għal 50–60% tal-ispiża operattiva ta' impjant. Għandhom jiġu adottati teknoloġiji tat-tnaqqis tal-ħama in-situ. L-MLSS għoli f'tankijiet tal-bijo-AAO modifikati jwassal għal proporzjon F/M għoli, fejn jista' jseħħ l-iskoppjar tal-metaboliżmu, li jippromwovi t-tnaqqis tal-ħama u jbaxxi l-ispejjeż tal-immaniġġjar tal-ħama. L-enfasi futura għandha tkun fuq l-applikazzjoni ta' teknoloġiji ta' tnaqqis in-situ bħal tkabbir kriptiku permezz ta' mikro-liżi, proċess ta' -Settlement-Anaerobiku (OSA) Ossiku, u skoppjar tal-metaboliżmu fit-trattament tal-ilma mormi tal-minjieri tal-faħam.
Dan il-proċess huwa adattat għar-retrofitting ta 'impjanti AAO eżistenti fil-minjieri tal-faħam. Iż-żieda ta 'trasportaturi għal tankijiet anossiċi / aerobiċi tista' ttejjeb il-kwalità tal-effluwent, iżid il-kapaċità, u ttejjeb l-istabbiltà tas-sistema. Għal impjanti b'rekwiżiti ta 'effluwent aktar stretti, is-sostituzzjoni tal-kjarifikatur sekondarju b'sistema MBR tista' tkompli ttejjeb il-kwalità tal-ilma.
4. Konklużjoni
- Il-Proċess AAO Modifikat huwa adattat għall-aġġornament tas-sistemi AAO eżistenti fil-minjieri tal-faħam biex itejjeb l-istabbiltà, iżid il-kapaċità, jew jilħaq standards aktar stretti.
- Meta tittratta l-ilma tad-drenaġġ domestiku tal-minjiera tal-faħam, l-effluwent jista 'fl-istess ħin jilħaq l-istandards *GB/T 18920-2002* għat-tisqija tat-toroq/ħdura u l-istandards GB 50359-2016 għall-ilma tal-ħasil tal-faħam, li juri adattabilità qawwija għal bidliet fil-kwalità u l-kwantità tal-ilma.
- Il-proċess jipproduċi ħama stabbli b'settleability tajba u separazzjoni faċli, jiġġenera inqas ħama, u jnaqqas l-ispejjeż tat-trattament tal-ħama.