Effett ta 'Operazzjoni ta' Proġett ta 'Aġġornament ta' Impjant tat-Trattament tad-Drenaġġ f'Tianjin
Impjant tat-trattament tal-ilma mormi f'Tianjin għadda minn proġett ta' titjib u rinnovazzjoni li adotta l-proċess Modifikat Bardenpho-MBBR, li jgħolli l-kwalità tal-effluwent mill-istandard tal-Grad A speċifikat fl-"Istandard ta' Skariku ta' Pollutanti għal Impjanti ta' Trattament tal-Ilma Mormi Muniċipali" (GB 18918-2002) għall-istandard lokali Klassi A tal-istandard lokali DB . Il-proċess ta 'Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) jinvolvi ż-żieda ta' trasportaturi sospiżi MBBR fir-reattur, li jipprovdi siti għat-twaħħil tal-mikrobi u jifforma bijofilms imwaħħla, u b'hekk tiżdied il-bijomassa effettiva fis-sistema u tinkiseb tneħħija ta 'tniġġis. Il-proċess MBBR joffri vantaġġi bħal tagħbija ta 'trattament għoli, reżistenza qawwija għal tagħbijiet ta' xokk, prestazzjoni ta 'trattament stabbli, ġestjoni operattiva sempliċi, u tħaddim ta' proċess flessibbli. Numru dejjem jikber ta 'WWTPs fiċ-Ċina qed jadottaw il-proċess MBBR għar-rinnovazzjoni. Dan id-dokument janalizza l-prestazzjoni operattiva ta 'WWTP ta' Tianjin wara l-aġġornament tiegħu, bil-għan li jipprovdi referenza għal proġetti simili ta 'titjib.
1. Proċess ta 'Tneħħija ta' Nitroġenu u Fosfru Bijoloġiku kurrenti
It-tank bijoloġiku oriġinali uża proċess A²/O b'kapaċità ta 'trattament ta' 12,500 t/d. L-età totali tal-ħama tad-disinn kienet ta '14-il jum, il-konċentrazzjoni tas-solidi sospiżi likur imħallat (MLSS) kienet 3,500 mg/L, it-temperatura tal-ilma tad-disinn kienet 10 gradi, ir-rendiment tal-ħama kien 0.936 kgSS/kgBOD, u t-tagħbija tal-ħama kienet 0.082 kgBOD/kgMLSS. Il-fond effettiv ta 'l-ilma tat-tank bijoloġiku kien ta' 6 m, b'volum totali ta 'tank ta' 9,052.2 m³ u ħin totali ta 'ritenzjoni idrawlika (HRT) ta' 17.4 sigħat. Id-distribuzzjoni HRT kienet: żona selettur 0.58 h, żona anerobika 1.38 h, żona anosika 2.85 h, żona swing 0.92 h, u żona aerobika 11.67 h. Ir-riċiklaġġ tal-ħama kien 100%, u r-riċiklaġġ intern tal-likur imħallat kien 300%. It-tank bijoloġiku oriġinali kien jikkonsisti primarjament f'sezzjonijiet anerobiċi-anossiċi-aerobiċi. Il-parametri operattivi jistgħu jiġu aġġustati abbażi tal-kundizzjonijiet tal-influwenza u r-rekwiżiti tal-effluwent biex tinkiseb it-tneħħija tan-nitroġenu u l-fosfru, bil-kwalità tal-effluwent li tilħaq l-istandard tal-Grad A ta 'GB 18918-2002.
2. Ħarsa ġenerali lejn il-Proġett ta' Aġġornament u Rinnovament
Dan l-aġġornament kellu l-għan li jtejjeb il-kwalità tal-effluwent biex jilħaq l-istandard tal-Klassi A tal-istandard lokali ta 'Tianjin "Standard ta' Skariku ta 'Inkwinanti għal Impjanti ta' Trattament ta 'Ilma Mormi Muniċipali" (DB 12/599-2015). L-influwent iddisinjat u l-kwalità tal-effluwent huma murija fiTabella 1. Skont il-valuri TN tal-influwenti u tal-effluwent tad-disinn, il-kisba ta 'TN tal-effluwent taħt 10 mg/L teħtieġ rata ta' denitrifikazzjoni ta '75.6% fis-sistema tat-tank bijoloġiku. It-tank bijoloġiku oriġinali uża konfigurazzjoni A²/O. Kalkoli bbażati fuq il-konfigurazzjoni tat-tank oriġinali indikaw li l-proporzjon tar-riċiklaġġ intern ikollu bżonn jiżdied mill-200% oriġinali għal 310%, flimkien maż-żieda ta 'ammont kbir ta' sors ta 'karbonju estern. Dan mhux biss iżid l-ispejjeż operattivi iżda wkoll, il-volum kbir ta 'fluss ta' riċiklaġġ intern jista 'jfixkel l-ambjent anosiku. Dan jista 'jwassal biex l-HRT attwali fiż-żona anosika tkun inqas mir-rekwiżit minimu, li jaffettwa l-effiċjenza tad-denitrifikazzjoni. Il-proċess MBBR itejjeb il-kapaċità tad-denitrifikazzjoni tas-sistema u jtejjeb il-kwalità tal-effluwent billi jżid trasportaturi sospiżi biex iżidu l-konċentrazzjoni tal-bijomassa fit-tank, u b'hekk jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-aġġornament.
Mingħajr ma jinbidel il-volum tat-tank bijoloġiku eżistenti, iż-żoni funzjonali interni tat-tank bijoloġiku ġew ikkonfigurati mill-ġdid. Il-konfigurazzjoni oriġinali A²/O (aerobika-anossika-aerobika) ġiet modifikata għal konfigurazzjoni ta' Bardenpho 6-stadju: żona anerobika, żona anosika, żona ta' swing, żona aerobika, żona post-anossika, u żona post-aerobika. Speċifikament, iż-żona selettur oriġinali ġiet konvertita għal żona anerobika. Iż-żona anerobika oriġinali, iż-żona tat-tbandil (il-parti ta' quddiem), u ż-żona anosika kollha ntużaw bħala ż-żona pre-anossika. In-nofs ta 'quddiem tal-ewwel kuritur fiż-żona aerobika oriġinali ġiet aġġustata għal żona ta' swing. L-ewwel, it-tieni u t-tielet kurituri aerobiċi oriġinali ġew ikkonvertiti fiż-żona MBBR, fejn ġew miżjuda trasportaturi sospiżi, flimkien ma 'sistemi ta' screening ta 'dħul/ħruġ u sistema ta' arjazzjoni awżiljarja tal-qiegħ. Ir-raba' kuritur aerobiku ġie kkonvertit f'żona post-anossika. Iż-żona tat-tbandil oriġinali ġiet diviżjonata funzjonalment u aġġustata f'żoni post-anossiċi u post-erobiċi. Il-parametri tat-tank bijoloġiku rinnovat huma murija fiTabella 2.
Rigward it-tħaddim tal-proċess, likur imħallat miż-żona aerobika jiġi riċiklat għaż-żona anosika, u jiġi miżjud sors tal-karbonju fiż-żona anosika. Il-batterji denitrifikanti jużaw is-sors tal-karbonju għad-denitrifikazzjoni biex ineħħu n-nitroġenu tan-nitrat prodott fiż-żona aerobika. Nitroġenu nitrat residwu jidħol fiż-żona post-anossika, fejn jiġi miżjud sors ta' karbonju addizzjonali biex tkompli d-denitrifikazzjoni. Wara r-rinnovament, il-konċentrazzjoni tas-solidi sospiżi tal-likur imħallat (MLSS) hija 4,000 mg/L, ir-riċiklaġġ tal-ħama huwa 50%-100%, ir-riċiklaġġ intern tal-likur imħallat huwa 200%-250%, u l-ossiġnu maħlul fiż-żona MBBR huwa 2-5 mg/L. Il-flow chart tal-proċess wara r-rinnovament jidher fiFigura 1.
3. Kummissjonar tas-Sistema Wara Rinnovament Bijoloġiku tat-Tank
Wara li tlesta r-rinnovazzjoni tat-tank bijoloġiku, bdiet il-fażi tal-ikkummissjonar. Ħama mneħħija mill-ilma minn WWTP ieħor ġie miżjud mat-tank bijoloġiku, u żiedet malajr il-konċentrazzjoni tal-ħama għal aktar minn 3,000 mg/L fi żmien qasir. Dan qassar il-perjodu ta 'kultivazzjoni u akklimazzjoni tal-ħama, li ppermetta l-istartjar malajr tat-tank bijoloġiku u r-restawr tal-kapaċità tiegħu ta' tneħħija tan-nitroġenu u l-fosfru. Matul il-perjodu ta 'operazzjoni ta' prova, minħabba fluss ta 'influwenti relattivament baxx u konċentrazzjonijiet ta' tniġġis, it-tagħbija operattiva attwali kienet inqas mit-tagħbija tad-disinn. L-approċċ kien li l-ewwel jiġi kkultivat u akklimatizzat il-ħama attivata sakemm is-sistema bijoloġika stabbilizzat u l-kwalità tal-effluwent laħqet l-istandards, imbagħad żid trasportaturi MBBR għall-formazzjoni tal-bijofilm.
Wara li t-trasportaturi ġew miżjuda mas-sezzjoni aerobika tat-tank bijoloġiku, l-ewwel ġew mgħaddsa. Mikro-organiżmi gradwalment imwaħħla mal-uċuħ tagħhom. Viżwalment, il-kulur tal-wiċċ tat-trasportatur inbidel minn abjad għal isfar dgħajjef tal-art hekk kif aktar mikro-organiżmi mwaħħla u l-bijofilm sar aktar dens. Il-kulur tat-trasportatur approfondit gradwalment. Xahrejn wara ż-żieda tat-trasportatur, il-formazzjoni tal-bijofilm kienet tajba, bil-wiċċ tat-trasportatur jidher isfar-kannella u l-kulur jikber gradwalment. Erba 'xhur wara ż-żieda tat-trasportatur, il-bijofilm fuq il-wiċċ tat-trasportatur deher kannella skur u kien dens. Il-progressjoni tal-formazzjoni tal-bijofilm tista 'tiġi osservata b'mod intuwittiv ibbażat fuq bidliet fil-kulur tal-ġarr, kif muri fiFigura 2. F'Diċembru 2021, eżami mikroskopiku ta 'ħama attivata mit-tank bijoloġiku u ħama mit-trasportaturi żvelat strutturi ta' floc kompatti bi proprjetajiet tajbin ta 'adsorbiment u settling. Viżwalment, it-trasportaturi wrew formazzjoni ovvja tal-bijofilm. Eżami mikroskopiku identifika organiżmi bħal Vorticella, Opercularia, u Epistylis, b'dehriet okkażjonali ta 'ftit ciliati mobbli, li jindikaw it-tlestija tal-istadju tal-formazzjoni tal-bijofilm.
4. Prestazzjoni Operattiva Wara Rinnovament Bijoloġiku tat-Tank
4.1 Prestazzjoni tat-Tneħħija għal COD u BOD Wara r-Rinnovament
Il-valuri COD u BOD tal-effluwent għall-2022 huma murija fiFigura 3. COD effluwent varja minn 10.2 sa 24.9 mg/L, b'medja ta '18.0 mg/L. L-effluwent BOD varja minn 2.1 sa 4.9 mg/L, b'medja ta' 3.4 mg/L. Kemm COD effluwent kif ukoll BOD laħqu b'mod stabbli l-istandard lokali tal-Klassi A ta 'Tianjin. Is-sistema rinnovata mhux biss wriet prestazzjoni tajba ta 'tneħħija għal COD u BOD iżda żammet ukoll livelli ta' COD u BOD ta 'effluwenti stabbli u konformi matul l-istaġun tal-għargħar, anke meta t-tagħbija influwenti attwali tal-impjant laħqet 110% tal-kapaċità tad-disinn tagħha. Dan jindika li s-sistema tippossjedi reżistenza tajba għal tagħbijiet ta 'xokk.
4.2 Prestazzjoni tat-Tneħħija għal TN u NH₃-N Wara r-Rinnovament
Il-valuri tal-effluwent TN u NH₃-N għall-2022 huma murija f'Figura 4. TN varjaw minn 3.72 sa 8.74 mg/L, b'medja ta' 6.43 mg/L. NH₃-N varja minn 0.02 sa 1.25 mg/L, b'medja ta' 0.12 mg/L. Matul it-tħaddim tax-xitwa, minħabba temperaturi aktar baxxi, ir-rati ta 'nitrifikazzjoni u denitrifikazzjoni naqsu. Fil-prattika, il-konċentrazzjoni tal-ħama żdiedet għal aktar minn 6,000 mg/L. It-tħaddim f'konċentrazzjoni għolja ta 'ħama huwa ta' benefiċċju għat-titjib tar-reżistenza tas-sistema bijoloġika għal tagħbijiet ta 'xokk, speċjalment f'temperaturi baxxi. Is-sinerġija bejn il-konċentrazzjoni għolja tal-ħama u l-bijofilm imwaħħal mat-trasportaturi MBBR ittejjeb l-effett tat-trattament tas-sistema bijoloġika.
It-trasportaturi MBBR jipprovdu ambjent favorevoli għall-komunitajiet tal-mikrobi, li jappoġġjaw it-tkabbir u r-riproduzzjoni tagħhom. Wara l-akklimazzjoni u l-maturazzjoni, il-kapaċità ta 'nitrifikazzjoni u denitrifikazzjoni tal-bijofilm tissaħħaħ. Mikro-organiżmi jehmżu u jikbru f'saffi fuq il-wiċċ tal-ġarr, iżidu d-densità ta 'zoogloea u jiffurmaw strutturi ta' ħama kbar, densi u stabbli malajr. Meta jiffaċċjaw bidliet esterni fil-kwalità tal-ilma, mikro-organiżmi fuq il-wiċċ tat-trasportatur inixxu sustanzi polimeriċi extraċellulari (EPS) għall-awto-protezzjoni, u b'hekk inaqqsu l-impatt ta 'bidliet f'daqqa fil-kwalità tal-ilma fuq il-mikro-organiżmi tas-saff ta' ġewwa-.
F'WWTPs li jużaw il-proċess MBBR, ġew osservati fenomeni simultanji ta' nitrifikazzjoni u denitrifikazzjoni (SND) fiż-żona ta' trasportatur aerobiku. L-ittestjar tal-valuri TN ta 'influwent u effluwent miż-żona ta' trasportatur aerobika żvela differenza ta '2-6 mg/L. Din id-differenza kienet aktar evidenti, speċjalment meta l-ossiġnu maħlul fit-tank aerobiku kien ikkontrollat taħt 2 mg/L, li jindika SND aktar sinifikanti taħt kundizzjonijiet ta 'ossiġnu maħlul baxx. L-effluwent TN mit-tank tas-sedimentazzjoni sekondarju laħaq bis-sħiħ l-istandards, li jfisser li t-tneħħija tat-TN tlestiet fl-istadju tat-trattament bijoloġiku. Fl-operazzjoni attwali, il-filtru tas-sodda fond denitrifikanti-jopera bħala proċess ta' salvagwardja. F'kundizzjonijiet normali, jaħdem bħala filtru regolari biex jiżgura li l-indikaturi SS jilħqu l-istandards.
4.3 Prestazzjoni tat-Tneħħija għal TP u SS Wara r-Rinnovament
Il-valuri TP u SS tal-effluwent għall-2022 huma murija fiFigura 5. L-effluwent TP tad-WWTP varjaw minn 0.04 sa 0.22 mg/L, b'medja ta' 0.10 mg/L. L-effluwent SS varjaw minn 1 sa 4 mg/L, b'medja ta' 2.2 mg/L. Wara l-aġġornament, l-effluwent tat-tank tas-sedimentazzjoni sekondarju TP kien madwar 1.0 mg/L u SS madwar 26 mg/L. Billi żżid klorur ferriku u PAM fit-tank ta 'sedimentazzjoni ta' effiċjenza għolja- biex tissaħħaħ il-koagulazzjoni u permezz ta 'purifikazzjoni ulterjuri fil-filtru tas-sodda denitrifikanti tal-fond-, l-effluwent TP u SS laħqu b'mod stabbli l-istandard lokali tal-Klassi A ta' Tianjin, u l-valur tal-kulur tnaqqas b'mod sinifikanti.
5. Konklużjoni
Biex jilħaq l-istandard lokali tal-Klassi A ta' Tianjin, il-proċess oriġinali A²/O fil-WWTP ġie trasformat f'konfigurazzjoni ta' ħames -stadji ta' Bardenpho, li jinkorpora l-proċess MBBR fit-taqsima aerobika biex ittejjeb it-tneħħija tan-nitroġenu bijoloġiku, tnaqqas l-effluwent TN u NH₃-N. Matul l-istaġun tal-għargħar bi fluss ta 'tagħbija żejda, l-indikaturi kollha laħqu l-istandards b'mod stabbli, u juru reżistenza tajba għall-impatt. Wara r-rinnovazzjoni tat-tank bijoloġiku, il-proporzjon intern tar-riċiklaġġ kien 200%-300%, ir-riċiklaġġ tal-ħama esterna kien 50%-100%, il-konċentrazzjoni tal-ħama kienet 4,000-6,000 mg/L, l-ossiġnu maħlul fiż-żona aerobika kien ikkontrollat fi 3-5 mg/L, u l-ossiġnu maħlul f'żona mg/aerobika kien ikkontrollat. Fl-2022, il-kwalità tal-effluwent tad-WWTP kienet: COD 10.2–24.9 mg/L, medja 18.0 mg/L; BOD 2.1-4.9 mg/L, medja 3.4 mg/L; NH₃-N 0.02–1.25 mg/L, medja 0.12 mg/L; TN 3.72–8.74 mg/L, medja 6.43 mg/L; TP 0.04–0.22 mg/L, medja 0.1 mg/L; SS 1–4 mg/L, medja 2.2 mg/L. Kollha b'mod stabbli laħqu l-istandard tal-Klassi A tal-istandard lokali ta 'Tianjin "Standard ta' Kwittanza ta 'Inkwinanti għal Impjanti Muniċipali ta' Trattament tal-Ilma Mormi" (DB 12/599-2015).