Forskning på tekniske løsninger for å gjenopprette behandlingskapasiteten til en rensestasjon for avløpsvann
Avløpsvannbehandlingsstasjonen er et viktig miljøanlegg for et feriested, og spiller en sentral rolle i dens normale drift. På grunn av høy besøkstrafikk og varierte serviceaktiviteter på feriesteder, svinger avløpsvannkvaliteten betydelig. Spesielt vaskevannsavløpsvann viser ofte sterk surhet, noe som påvirker påfølgende biologiske behandlingsprosesser alvorlig. Dette øker ikke bare vanskeligheten med å rense avløpsvann, men øker også miljørisikoen. For øyeblikket står et feriesteds avløpsvannbehandlingsstasjon overfor utfordringen med å rense omtrent 400 m³/d kombinert avløpsvann. Selv om prosessdesignet er rimelig, resulterer begrenset tankkapasitet og fluktuasjoner i innflytende kvalitet/kvantum som overstiger behandlingskapasiteten i en spesielt kort hydraulisk retensjonstid (HRT) i det aerobe behandlingsstadiet, og påvirker dermed den totale behandlingseffektiviteten. Følgelig har det blitt et presserende spørsmål for feriestedet hvordan man kan forbedre renseeffektiviteten og avløpskvaliteten til feriestedets rensestasjon for avløpsvann gjennom en rekke tekniske og ledelsesforbedringer uten å bygge nye tanker.
1. Prosjektoversikt
1.1 Behandlingskapasitet
Basert på tilgjengelige tekniske data, kombinert med stedsundersøkelser og kommunikasjon, er den kombinerte avløpsvannstrømmen til feriestedets rensestasjon fastsatt til ca. 400 m³/d.
1.2 Typer avløpsvann som kommer inn i rensestasjonen
For øyeblikket kan avløpsvann som kommer inn i feriestedets rensestasjon kategoriseres etter kvalitet i tre typer: kjøkkenvask av avløpsvann, vaskeri (sengetøy) som vasker avløpsvann og daglig husholdningskloakk.
1.2.1 Kjøkkenvask avløpsvann
Avløpsvann fra kjøkkenvask inneholder fett og anioniske overflateaktive stoffer (Linear Alkylbenzene Sulfonates, LAS).
1.2.2 Klesvask (sengetøy) Vask avløpsvann
Vaskeavløpsvann kan være surt eller alkalisk, eller ha sterke oksiderende egenskaper. Den inneholder anioniske/kationiske overflateaktive stoffer, og kvaliteten kan variere betydelig på grunn av endringer i vaskemiddeldosering, noe som har stor innvirkning på påfølgende biologisk behandling.
1.2.3 Daglig husholdningskloakk
Kvalitetsegenskapene til husholdningskloakk fra hotellrom ligner på vanlig husholdningskloakk.
1.3 Data for avløpsvannkvalitet
For å renovere feriestedets avløpsvannbehandlingsstasjon og gjenopprette behandlingskapasiteten, ble prøver av avløpsvann fra kjøkkenvask, vaskeri som vasker avløpsvann og daglig husholdningskloakk som kom inn på stasjonen samlet inn før renoveringen og sendt til et sertifisert testselskap (CMA-akkreditert) for analyse. Testresultatene for de aktuelle vannprøvene vises iTabell 1.
1.4 Grensekrav til utslipp av avløp
Avløpet fra feriestedets rensestasjon for avløpsvann må overholde de primære standardverdiene (andre periode) spesifisert i *"Grenser for vannforurensning" (DB 44/26-2001)*. Spesifikke indikatorer er detaljert iTabell 2.
2. Analyse av nåværende drift av behandlingsstasjonens prosess
Den nåværende behandlingsprosessen ved feriestedets rensestasjon for avløpsvann består av primærbehandling ved bruk av silbrønn + utjevningstank, og sekundærbehandling ved bruk av en Anoxic-Oxic (AO) prosess (uten resirkulering av nitrifisert brennevin). Behandlet avløp slippes ut etter desinfisering, og overflødig slam avvannes ved hjelp av en plate-og-rammefilterpresse før deponering utenfor-stedet, som vist iFigur 1. Derfor er behandlingsstasjonens prosessdesign rimelig og har evnen til å fjerne karakteristiske forurensninger. Tilstedeværelsen av en utjevningstank muliggjør regulering av innflytende kvalitet og mengde, pH-nøytralisering og justering av sterke oksiderende egenskaper. Det biologiske behandlingsstadiet er konfigurert som A-O-O, og gjennom slamresirkulering har det en viss evne til samtidig fjerning av nitrogen og fosfor. På grunn av begrenset tankkapasitet står imidlertid driften av feriestedets avløpsvannbehandlingsstasjon overfor mange problemer.
2.1 Overbelastet drift som fører til vanskeligheter med å oppfylle utslippsstandarder
På grunn av dagens påvirkningskvalitet og mengde som overstiger rensestasjonens kapasitet, og basert på stedsundersøkelser og kommunikasjon, er estimert total HRT for det biologiske rensetrinnet + faststoffseparasjonstrinnet kun 6 timer. COD-konsentrasjonen til innløpet er så høy som 856 mg/L, noe som indikerer at stasjonen for øyeblikket er overbelastet, noe som gjør det vanskelig for avløpsvannet å oppfylle utslippsstandardene.
2.2 Svingninger i innflytende kvalitet, mengde, pH og sterke oksiderende egenskaper
Innflukten til feriestedets avløpsvannbehandlingsstasjon viser svingninger i kvalitet (COD), mengde (Q), pH og sterke oksiderende egenskaper (NaClO, H2O₂). Derfor er det nødvendig å implementere regulering av kvalitet, kvantitet, pH og justering av sterke oksiderende egenskaper for å sikre stabil drift av påfølgende biologiske behandlingsprosesser.
2.3 Aldringsutstyr som reduserer behandlingseffektiviteten
Anleggets rensestasjon for avløpsvann lider av aldrende utstyr, noe som reduserer renseeffektiviteten ytterligere. Områdeundersøkelser avdekket voldsom turbulens i den aerobe tanken uten synlige fine bobler, noe som indikerer potensiell brudd eller svikt i de fine-boblediffusorene i tankbunnen. Dette fører til ujevn lufting i tanken, og påvirker dermed behandlingsytelsen.
2.4 Dårlig ledelse som resulterer i tap av behandlingskapasitet
På grunn av dårlig forvaltning fant stedsundersøkelser at konsentrasjonen av aktivert slam i de biologiske reaksjonstankene til feriestedets rensestasjon for avløpsvann er alvorlig utilstrekkelig, og at den i det vesentlige har mistet sin rensekapasitet.
3. Teknisk plan for gjenoppretting av drift av avløpsrensestasjonen
3.1 Designprinsipper for den tekniske planen
Planen bør ikke innebære å legge til ny tankkapasitet, full utnyttelse av rensestasjonens eksisterende anlegg og utstyr, og ha som mål å minimere byggeperiode og investeringskostnader. Implementer styring av bruk av vaskemiddel og segregert forbehandling av avløpsvannstrømmer. Reduser omfattende doseringskostnader for forbehandlingskjemikalier samtidig som du sikrer sikker og stabil drift av behandlingsstasjonen. Vedta omfattende tekniske tiltak for å forbedre rensestasjonens effektivitet betydelig, og strebe etter etterlevelse av avløpsvann.
3.2 Tekniske tiltak for å gjenopprette driften av behandlingsstasjonen
Åtte omfattende tekniske tiltak er foreslått for å gjenopprette rensekapasiteten til feriestedets rensestasjon for avløpsvann og oppnå samsvarende avløpsutslipp.
3.2.1 Omfattende tankfjerning
Fjern først sediment og urenheter fra tankbunnen. Gjenopprett deretter reaksjonstankens volum fullstendig. Til syvende og sist, sørg for at lufteutstyret fungerer på bunnen av tanken.
3.2.2 Konvertering av gjeldende "anoksisk tank" til en "aerob tank"
Basert på testresultater for vannkvalitet er NH₃-N-konsentrasjonen i det kombinerte avløpsvannet som kommer inn til stasjonen bare 13 mg/L, og DB 44/26-2001 pålegger ikke krav til fjerning av TN. Derfor kan luftrør installeres i bunnen av den nåværende "anoksiske tanken" og fine-boblediffusorer kan ordnes som gjør den om til en "aerob tank." Dette vil øke HRT i det aerobe stadiet betydelig, og effektivt forbedre stasjonens fjerningskapasitet for organiske stoffer, NH₃-N, anioniske overflateaktive stoffer, etc.
3.2.3 Bytte ut fine-boblespredere i bunnen av den nåværende "aerobic tanken"
Bytt ut de fine-boblediffusorene og tilhørende luftrør i bunnen av den nåværende "aerobic tanken". Plasser fine-boblediffusorer tettere (bruksareal < 1 m² per diffusor) for å gjenopprette den fine-bobleluftingstilstanden til den "aerobe tanken", for å styrke fjerningskapasiteten for organiske stoffer, NH₃-N, anioniske overflateaktive stoffer, etc.
3.2.4 Forbedring av lufteeffekten i aerobe tanker
Vurder driftsstatus og lufteffekt for gjeldende vifte(r). Hvis forholdet mellom luft-til-vann er < 5:1, bør du vurdere å legge til én vifte dedikert til lufting for den nylig ombygde "aerobe tanken", for ytterligere å styrke fjerningskapasiteten for organiske stoffer, NH₃-N, anioniske overflateaktive stoffer osv.
3.2.5 Styrking av slamresirkulering
Vurder driftsstatus og strømningshastighet for gjeldende slamresirkuleringspumpe(r). Hvis strømmen er utilstrekkelig, skift ut slamresirkuleringspumpen(e) for å sikre effektiv retur av sedimentert slam, forbedre separasjonseffektiviteten for faststoffer og forhindre tap av aktivert slam fra systemet.
3.2.6 Legge til tilsvarende forbehandlingstiltak
Legg til doseringstanker (med miksere) og doseringspumper for reduksjonsmidler (jernklorid), pH-justeringsmidler (kalsiumhydroksid) og flokkuleringsmidler (polyaluminiumjernklorid). Dette vil forbehandle spesifikke innflytende bekker, redusere deres innvirkning på det biologiske systemet og sikre sikker og stabil drift av behandlingsstasjonen.
3.2.7 Forbedre operasjonelle styringstiltak for behandlingsstasjonen
Kjøp essensielle overvåkingsinstrumenter for driftsstyring, for eksempel slamkonsentrasjonsmålere, pH-målere og målere for oppløst oksygen (DO). Utvikle drifts- og vedlikeholdsmanualer for behandlingsstasjonen og gi målrettet opplæring av operativt personell for å oppnå vitenskapelig ledelse og effektiv drift.
3.2.8 Forbedring av biologisk behandlingskapasitet
Ta kontakt med lokale avløpsanlegg for å kjøpe frøslam, eller kjøpe kommersielle bakteriekulturer, for å øke slamkonsentrasjonen i stasjonens biologiske reaktorer og gjenopprette/forbedre dens biologiske rensekapasitet.
4. Driftseffektivitet etter implementering av renoveringsplanen
Etter å ha utført detaljert testing og analyse av endringene i vannkvaliteten etter renoveringen av feriestedets avløpsvannbehandlingsstasjon, ble en rekke nøkkeldata innhentet, som vist iTabell 3. Disse dataene viser tydelig de betydelige prestasjonene til den renoverte stasjonen når det gjelder å fjerne organiske stoffer, NH₃-N og gjenværende klor.
4.1 Fjerning av COD
Når det gjelder COD-fjerning, indikerer en fjerningsgrad på 72,46 % betydelig fremgang i nedbrytningen av organisk materiale ved behandlingsstasjonen. Dette tilskrives optimaliseringen av avløpsvannbehandlingsprosessen under renoveringen, slik at organiske forurensninger kan dekomponeres og fjernes mer effektivt, og dermed redusere COD-innholdet i avløpsvannet betydelig.
4.2 BOD₅ fjerning
BOD₅-fjerningsgraden er så høy som 92,10 %, noe som ytterligere viser den utmerkede ytelsen til den renoverte stasjonen i fjerning av organisk materiale. En høy BOD₅-fjerningshastighet betyr at innholdet av biologisk nedbrytbart organisk materiale i avløpsvannet reduseres kraftig, noe som er viktig for å beskytte vannmiljøet og forhindre eutrofiering.
4,3 NH₃-N fjerning
Når det gjelder NH₃-N-fjerning, viser en fjerningsgrad på 60,87 % også den høye effektiviteten til den renoverte stasjonen. NH₃-N er en viktig indikator på vanneutrofiering. En høy fjerningshastighet indikerer effektiv kontroll av NH₃-N-innholdet i avløpsvannet, noe som bidrar til å redusere risikoen for eutrofiering.
4.4 Totalt restklorfjerning
Klor er et ofte brukt desinfeksjonsmiddel i behandlingsprosesser for avløpsvann, men for mye klorrester kan utgjøre en potensiell risiko for vannmiljøet. Fjerningsgraden for totalt restklor ved den renoverte stasjonens behandlingsprosess er 81,74 %, noe som indikerer at gjennom stasjonens effektive behandling, kontrolleres restklorinnholdet i avløpsvannet effektivt, noe som sikrer sikkerheten til avløpskvaliteten.
5. Konklusjon
En omfattende analyse før renoveringen av feriestedets rensestasjon for avløpsvann avslørte at den, til tross for rimelig prosessdesign, i hovedsak hadde mistet rensekapasiteten på grunn av faktorer som utilstrekkelig tankkapasitet, svingninger i vannkvalitet og vannmengde, aldrende utstyr og ujevn lufting, og dårlig styring. For å sikre at avløpsvannet oppfyller de primære standardverdiene (andre periode) i DB 44/26-2001, gjennomgikk feriestedets renseanlegg for avløpsvann en oppgradering og renovering. Dette innebar styrking av vannkvalitet og mengderegulering, oppdatering av aldringsutstyr, optimalisering av driftsstyringen og bruk av omfattende strategier for å gjenopprette stabil drift av rensestasjonen. Dette gir solid miljøstøtte for bærekraftig utvikling av feriesteder i Kina.