Etid Rénovation ak Pèfòmans nan sistèm aere ti wonn byen-nan yon izin tretman dlo ize minisipal

Etid Rénovation ak Pèfòmans nan sistèm aere ti wonn byen-nan yon izin tretman dlo ize minisipal

Entwodiksyon

Kounye a, pwosesis prensipal tretman dlo ize yo itilize nan Lachin gen ladan twou oksidasyon, SBR, aktive depo, ak lòt moun. Pwosesis twou oksidasyon an gen pwoblèm konsomasyon enèji segondè, espesyalman nan seksyon byolojik la, ki reprezante 65% -80% nan konsomasyon enèji total. Ekipman aere komen yo itilize nan pwosesis twou oksidasyon yo gen ladan bwòs aere, disk aere, aeratè arbr vètikal, ak aeratè ti wonn byen -. Pou egzanp, apre yon izin tretman dlo ize minisipal nan yon sèten vil chanje soti nan aere mekanik sifas tradisyonèl nan aere amann ti wonn anba -, konsomasyon enèji diminye pa 20.11%, pandan y ap bon jan kalite dlo tretman vin pi estab. Anplis de sa, byen -aere ti wonn gen karakteristik rezèv oksijèn zòn nan, ki ka bay rezèv oksijèn egzak selon demann oksijèn nan diferan zòn nan twou oksidasyon an, plis amelyore efikasite retire nitwojèn ak fosfò.

Sistèm aere sifas nan yon sèten izin tretman dlo ize minisipal te an operasyon pou plis pase dis ane, ak ekipman grav aje ak difikilte operasyonèl. Li te difisil pou satisfè dènye estanda egzeyat yo, ki fè renovasyon teknik ijan. Pwojè sa a te amelyore sistèm nan nan yon sistèm aere -ti wonn amann, ki ka siyifikativman redwi konsomasyon enèji, optimize operasyon, pwolonje lavi ekipman, epi redwi depans antretyen, aliman ak konsèvasyon enèji nasyonal ak politik rediksyon emisyon. Pwojè renovasyon sa a te aplike pratik konstriksyon vèt pandan demantèlman ak enstalasyon ekipman yo: resiklaj klasifye ansyen ekipman, adopsyon enstalasyon prefabrike, ak itilizasyon machin ki ba-bri, ba-emisyon, reyalize "pwosesis-konstriksyon" ekonomi enèji de-dimansyon epi sipòte devlopman dirab plant tretman dlo a.

1 Apèsi sou pwojè a

1.1 Sitiyasyon aktyèl la

Yon plant tretman dlo ize minisipal nan yon vil sèten gen yon kapasite total de 50,000 tòn / jou, konstwi nan twa faz. Faz I te adopte pwosesis oksidasyon an, Faz II ak pwojè tretman avanse tou te adopte pwosesis oksidasyon an, ak tretman avanse ki vin apre lè l sèvi avèk sedimantasyon koagulasyon + filtraj medya twal + pwosesis dezenfeksyon iltravyolèt. Faz III te adopte pwosesis modifye A²O. Kounye a, efluan an satisfè estanda DB32/1072-2018.

1.2 Pwoblèm ki egziste deja

1.2.1 Enpak rezo tiyo ekstèn

Dlo ize ki nan kad koleksyon rezo tiyo plant sa a gen ladan kontribisyon anpil antrepriz endistriyèl. Pandan operasyon chak jou, ka gen enpak nan dlo ize nòmal nan antrepriz endistriyèl, sa ki lakòz valè DO nan tank byolojik la vin trè ba, menm rive 0 mg / L, li pa satisfè kondisyon pwodiksyon an. Pandan se tan, akòz chanjman nan kondisyon ekstèn, kòm plis antrepriz endistriyèl nan zòn sèvis la jete dlo ize nan rezo tiyo a, plant sa a pral fè fas a pi grav kalite dlo enfliyan nan lavni an. Yon fwa enfliyan fluktue, oksijèn ki fonn nan tank byolojik la ap diminye anpil, ak seri ajisteman volim aere soti nan disk yo wotasyon limite. Nan kèk peryòd, DO a nan tank la aerobic rive nan 0 mg / L, fòse plant la diminye kapasite tretman an repons, siyifikativman enpak sou anviwònman an aerobic nan tank byolojik la ak kapasite tretman.

1.2.2 Ba DO nan tank aere

Akòz wotasyon disk fonksyone ki lakòz efikasite oksijenasyon ki ba nan aeratè, pandan operasyon pwodiksyon aktyèl, done istorik fonksyone yo montre ke valè mwayèn DO nan enstriman nan mitan an ak priz tank aere a pa depase 1 mg / L, ak pi ba a rive nan 0 mg / L, ki afekte grav efikasite reyaksyon byochimik.

1.2.3 Konsomasyon enèji segondè

Faz I ak II tank byolojik plant sa a nan fòm twou oksidasyon. Fou oksidasyon Faz I sèvi ak 8 aeratè disk wotasyon ak pouvwa 18.5 kW, ak pouvwa aeratè sifas total 148 kW. Fou oksidasyon Faz II se yon kat-canal Carrousel fos, ki itilize 13 Hitachi pwòp tèt ou-priming aeratè, ki gen ladan 2 seri 11 kW, 2 seri 18.5 kW, ak 9 seri 15 kW, ak pouvwa total sifas aeratè 194 kW. Anba operasyon nòmal, asire volim dlo ase, akòz efikasite oksijènasyon ki ba nan ekipman ekipman pou oksijèn ki deja egziste, tout aeratè yo dwe konplètman vire sou.

Konsomasyon pouvwa pou chak tòn dlo pou aeratè Faz I ak II se: (18.5 kW * 7+194) * 24 * 0.75/25, 000=0.2392 RMB / tòn. Dapre yon sondaj sou konsomasyon pouvwa sistèm byolojik nan plizyè izin tretman dlo ize domestik minisipal ki antoure, konsomasyon enèji pou yon izin dlo ize domestik minisipal 25,000 tòn/jou lè l sèvi avèk yon sistèm ayerasyon ti wonn anba amann se jeneralman 0.09-0.1 RMB/tòn. Konsomasyon enèji nan aeratè disk wotasyon an se 2.4-2.7 fwa sa yo ki nan sistèm aere ti wonn anba amann -, ki endike relativman gwo konsomasyon enèji.

1.2.4 Gwo To Echèk Ekipman

Kòm wotasyon disk aeratè laj, to echèk ekipman piti piti ogmante. Apre 11 ane nan operasyon nan plant sa a, sistèm wotasyon disk aere devlope deformation disk, sa ki lakòz gwo chaj ekipman ak Vibration enpòtan. Itilizasyon alontèm -te mennen nan detachman anba, sa ki lakòz move aliyman nan tou de bout ak lòt pwoblèm, sa ki lakòz ogmante mete portant ak to echèk segondè. Arbr prensipal yo, roues, kouple, ak angrenaj baz yo te sibi plizyè reparasyon oswa ranplasman, esansyèlman rive nan pwen ranplasman. BEARINGS yo ak lam tèt aeratè aeratè pwòp tèt yo-priming yo te gravman chire. Dènye estatistik yo montre ke plant la te fè eksperyans prèske 30 reparasyon chak ane pou aeratè disk wotasyon ak aeratè pwòp tèt ou-priming.

2 Konsepsyon solisyon teknik retrofit

Apwòch jeneral modènizasyon an se: retire orijinal aeratè disk wotasyon yo epi ranplase yo ak aere ti wonn amann -anba, ak adisyon korespondan souflè yo; ogmante weir efluent tank byolojik la pou ogmante pwofondè dlo efikas tank byolojik la; ajoute mixers nan seksyon aerobic lè l sèvi avèk estrikti chanèl orijinal la pou anpeche akimilasyon labou lokalize.

2.1 Seleksyon ak Dispozisyon Aeratè

2.1.1 Paramèt Disk Aeratè

EPDM manbràn aeratè disk modèl DD330 te chwazi, jan yo montre nanFigi 1, ak paramèt espesifik yo montre nanTablo 1.

2.1.2 Dispozisyon Disk Aeratè

Kantite disk aeratè: Faz I tank anba nèt zòn 864 m², Faz II tank anba nèt nèt zòn 1,412 m², zòn sèvis mwayèn 0.8 m²/disk, ak yon faktè sekirite nan 1.05-1.10. Kantite total final disk aeratè detèmine: Faz I 1,150 disk, Faz II 1,900 disk.

Prensip Layout: Egalman distribye nan yon modèl kadriyaj triyangilè regilye. Distansyon nan miray tank Pi gran pase oswa egal a 0.3 m pou evite zòn mouri; clearance soti nan miray patisyon chanèl Pi gwo pase oswa egal a 0.4 m pou fasilite antretyen. Patisyon sou direksyon koule dlo a, ak yon sèl valv elektrik kontwòl lè pou chak zòn pou reyalize kontwòl DO zòn. Evite pò aspirasyon ponp labou yo, sib pou pran echantiyon, ak plato pou kab, ajiste espas lokal a 1.5 m pandan w ap kenbe zòn sèvis pou chak disk Mwens pase oswa egal a 0.8 m².

Wotè enstalasyon ak klasman tiyo: Sifas anlè disk manbràn la se 0.25 m soti nan anba tank la, asire submersion Pi gran pase oswa egal a 5.0 m nan nivo dlo minimòm pou anpeche gwo vantilatè. Tiyo branch itilize ABS DN50 ak distribisyon lè detache; tiyo prensipal yo ranje nan yon bouk, ak vitès lè kontwole nan 10-12 m·s⁻¹, materyèl SS304. Yo bay yon pè ekipman bride ki konekte rapid-pou chak 10 disk, sa ki pèmèt an jeneral leve pou antretyen san yo pa vide tank la.

2.2 Optimizasyon sistèm antilatè

2.2.1 Ajoute soufle

Ventilateur sispansyon lè enpòte yo te achte kòm inite prensipal yo, epi yo te konstwi yon nouvo chanm soufle ak kanal lè asye pur te ajoute.

2.2.2 Seleksyon soufle

Dapre kondisyon fonksyònman aktyèl yo nan plant la ak konsidere chanjman bon jan kalite dlo nan lavni, konsantrasyon COD enfliyan nan plan an retrofit pa siyifikativman diferan de valè konsepsyon an, ak yon konsantrasyon mwayèn nan apeprè 320 mg / L. Konsantrasyon BOD te kalkile baze sou Faz III valè konsepsyon 150 mg / L, ak lòt endikatè enfliyan yo te kalkile ki baze sou Faz III konsantrasyon enfliyan konsepsyon. Volim lè opere obligatwa pou Faz I ak II nan plant la se 103.7 m³/min (6,225.1 m³/h, de inite devwa ak yon sèl sibstiti, yon sèl volim lè inite 50 m³/min).

Konplètman konsidere plizyè faktè, de enpòte soufle sispansyon lè NX75-C060 yo te achte kòm inite prensipal yo pou Faz I ak II. Yo te bezwen konstwi yon nouvo chanm souflè, ki chita pwovizwaman sou bò sid atelye orijinal dezidratasyon labou a, ak kanal lè asye pur ki te ajoute nan twou oksidasyon an. Paramèt antilatè: presyon lè 0.049 MPa, volim lè 50 m³ / min, ak pouvwa pwodiksyon maksimòm de 64.3 kW nan kondisyon sa yo opere.

2.2.3 Renovasyon Sistèm Ayerasyon

Metòd aere a te chanje nan aere anba. Faz I ak II tank byolojik itilize nimewo ki koresponn nan aeratè disk ak tiyo aere UPVC. Espesifik apwòch modènizasyon: Faz I tank byolojik espere sèvi ak 780 seri aeratè disk DD330 ak tiyo aere UPVC, tank byolojik Faz II espere sèvi ak 1,276 seri aeratè disk DD330 ak tiyo aere UPVC, ak yon sèl aeratè opere volim lè nan 3.45 m³ / h. Layout tèt aeratè a montre nanFigi 2 ak 3.

2.3 Optimizasyon Paramèt Pwosesis

2.3.1 Zonifikasyon fos oksidasyon ak estrateji kontwòl DO

Ansanm direksyon koule dlo a nan twou oksidasyon an, seksyon an aere divize an kat zòn. Zòn 1: DO 0.3–0.5 mg/L, Zòn 2: DO 0.2–0.3 mg/L, Zòn 3: DO 1.5–2.0 mg/L, Zòn 4: DO 1.0–1.5 mg/L. Yon enstriman pwosesis nitwojèn amonyak enstale nan pwen ki pi gwo pousantaj reyaksyon nitrifikasyon ant Zòn 2 ak Zòn 3, finalman kontwole efluan NH₃-N Mwens pase oswa egal a 1.5 mg/L.

2.3.2 Optimizasyon Peryòd Aere

Yo te ajoute yon modil "aere tanzantan" nan sistèm SCADA ki deja egziste a, ki fòme yon enstriman DO sou entènèt + tan doub bouk fèmen pou asire DO nan mitan seksyon aerobic la rete nan 0.2 mg/L. Si FÈ<0.2 mg/L at the end of the air-off period, an additional 5 minutes of micro-aeration is automatically added (to protect mixers). After the cycle count reaches 12 times (6×24/120=12), the blower is forced to rest for 30 minutes (to prevent overheating from frequent start-stop cycles).

3 Analiz Efè Rénovation

Yo te egzamine enpak jeni jeni sa a sou operasyon pwosesis an jeneral lè w konpare chanjman nan polyan efluyan anvan ak apre modènizasyon an.

3.1 Konparezon Kalite Dlo Effluent Anvan ak Apre Renovasyon

Kalite dlo efluyan anvan ak apre modènizasyon yo te gen tandans yo dwe estab, jan yo montre nanFigi 4. Anvan ak apre modènizasyon, COD efluan an mwayèn rete pi ba pase 30 mg/L, TP fondamantalman rete mwens pase oswa egal a 0.3 mg/L, NH₃-N mwens pase oswa egal a 1.5 mg/L, pandan y ap TN fluktue alantou 10 mg/L. Kalite dlo an jeneral te rive nan kasi-Klas IV estanda dlo sifas yo, byen lwen depase estanda jete yo mande pou plant la.

Pou analize yon fason ki pi entwitif, yo te konpare tandans kalite dlo efluan yo anvan ak apre modènizasyon an yon ane, ki bay yon rezilta.Figi 5. Li ka wè nan figi a ke, san yo pa konsidere enpak chanjman konsantrasyon enfliyan yo, fluctuations nan COD ak TP konsantrasyon efluan apre modènizasyon yo te pi estab pase anvan modènizasyon. Malgre ke valè mwayèn endikatè nitwojèn yo te ogmante konpare ak anvan modènizasyon, tandans jeneral la te relativman estab, sa ki lakòz pi ba konsomasyon enèji plant jeneral ak ekonomi chimik.

3.2 Konparezon nan retire polyan anvan ak apre ranplasman

Akòz amelyorasyon nan sistèm aere a, konsomasyon elektrisite plant an jeneral diminye pa 1.7% konpare ak anvan, pandan y ap kapasite tretman ogmante pa 8.33%, ak rediksyon polyan korespondan ogmante tou, jan yo montre nanFigi 6. Apre kalkil, COD rediksyon ogmante pa 948.5 tòn, TP ogmante pa 7.0 tòn, NH₃-N ogmante pa 100.4 tòn, ak TN ogmante pa 125.9 tòn.

Retire aktyèl polyan tou chanje kòmsadwa, jan yo montre nanTablo 2. Apre modènizasyon, eksepte pou yon diminisyon nan pousantaj retire NH₃-N, pousantaj retire pou tout lòt endikatè yo ogmante.

3.3 Konparezon Konsomasyon Enèji anvan ak apre Renovasyon

Konsomasyon enèji pwojè modènizasyon sa a montre nanTablo 3. Apre modènizasyon, konsomasyon pouvwa pou chak tòn dlo pou sistèm aere tank byolojik Faz I la diminye pa 67.3%, epi pou Faz II diminye pa 80.9%. Konsomasyon an jeneral pouvwa plant mwayèn pou chak tòn dlo diminye pa 55.3%, sa ki demontre gwo efè ekonomize enèji -. Konsomasyon an jeneral pouvwa plant la pou chak tòn dlo diminye a 0.21 kW·h/m³, nan seri valè konsomasyon enèji pou pwosesis menm jan an oksidasyon nan tout peyi a (0.292±0.192) kW·h/m³. Yo montre konsomasyon pouvwa a pou chak pwa inite polyan anvan ak apre modènizasyon an jeneral nan plant laTablo 4. Apre modènizasyon an jeneral sistèm aere plant lan, konsomasyon pouvwa pou chak 1 kg COD trete diminye pa 26.2%, pou chak 1 kg TP trete diminye pa 15.7%, pou chak 1 kg NH₃-N trete diminye pa 29.3%, ak pou chak 1 kg nan TN trete diminye pa 306}1{106} ekonomize enèji.

3.4 Konparezon Chimik Anvan ak Apre Retrofit

Anvan modènizasyon, akòz echèk souvan sistèm ayerasyon, DO nan sistèm byolojik la te difisil pou kontwole, epi satisfè estanda endikatè nitwojèn yo te egzije ekstèn sous kabòn pou asire efikasite retire. Apre modènizasyon, adisyon sous kabòn ekstèn te fondamantalman pa nesesè ankò. Apre modènizasyon, retire fosfò byolojik ak efikasite denitrifikasyon amelyore siyifikativman, ak pwodui chimik pou retire fosfò ki akonpaye PAC ak pwodui chimik dezidratasyon depo PAM yo te korespondan redwi. Depans chimik chak ane diminye pa apeprè 167,000 RMB konpare ak anvan. Chanjman espesifik yo montre nanTablo 5.

3.5 Konparezon Envestisman Anvan ak Apre Renovasyon

Anvan modènizasyon, pri anyèl pou aeratè sifas yo te 1.6281 milyon RMB, ak depans reparasyon ekipman anyèl pa mwens pase 250,000 RMB. Apre modènizasyon, pri anyèl pou souflè ak mixers te 714,600 RMB. Ki baze sou kalkil sa a, ekonomi anyèl pri elektrisite yo te 913,500 RMB, plis ekonomi anyèl pri reparasyon nan 250,000 RMB, totalize ekonomi anyèl nan 1.1635 milyon RMB. Ki baze sou yon envestisman total de 3.704 milyon RMB, peryòd ranbousman an se 3.18 ane.

3.6 Estabilite Pwosesis

Anvan modènizasyon, pandan peryòd fonksyone byen, oksijèn ki fonn nan tank byolojik la te sitou konsève anba a 1.0 mg / L. Apre modènizasyon, oksijèn ki fonn nan tank byolojik la an mwayèn 1.5-2.0 mg/L. Tou depan de konsantrasyon enfliyan ak kondisyon pwosesis, seri ajisteman oksijèn ki fonn yo ka 1.0-2.5 mg / L. Lè konsantrasyon enfliyan an wo, nivo nòmal oksijèn ki fonn nan tank byolojik la ka kenbe tou pa ajiste pwodiksyon antilatè a. Se poutèt sa, apre modènizasyon, kondisyon ki estab konfòmite efluan yo satisfè.

4 Konklizyon

Before technical renovation, this plant faced common problems with the oxidation ditch process: aging rotating discs → attenuation of oxygenation efficiency → insufficient DO, along with skyrocketing energy consumption and failure rates. Replacing them with a bottom fine-bubble aeration-mixer-blower system can reversely amplify the oxygen mass transfer coefficient, increase HRT in section A, and improve zonal oxygen supply precision, simultaneously enhancing denitrification without adding carbon sources. For similar plants: any oxidation ditch that has been in operation for ≥10 years, with aeration power consumption per ton of water >0.23 kW·h, FÈ souvan<1 mg/L, and annual repair cost increases >15%, ka replike renovasyon teknik sa a. Dapre ekonomi 55.3% elektrisite, peryòd ranbousman 3.18-ane, ak benefis majinal ogmantasyon 3%–5% nan pousantaj rediksyon polyan nan egzanp sa a, envestisman renovasyon an gen yon gwo maj sekirite epi li ka imedyatman debloke potansyèl rediksyon kabòn, bay kondisyon repwodiktif ak ase pou amelyorasyon vèt ak ba kabòn nan ansyen twou oksidasyon yo.