Amelyore konsepsyon ak pratik nan Xin'an Qianhe Dlo Kalite Pirifikasyon Plant la ki baze sou AAOAO-MBBR Pwosesis la ak oksidasyon ozòn
Kendao, kòm yon kle nasyonal kotyè santral vil, te reyalize rezilta enpòtan nan gouvènans ekolojik. Sepandan, konpare ak metwopòl entènasyonal ki pi wo yo, sistèm jesyon anviwònman dlo iben li yo toujou ap fè fas ak defi estriktirèl.
Kounye a, gen diferans ant pousantaj pwoteksyon rezo tiyo drenaj la, efikasite operasyon enstalasyon tretman dlo ize, ak atant piblik la pou yon anviwònman dlo ki gen bon jan kalite-. Genyen tou yon distans soti nan reyalize vizyon an ekolojik nan bati yon "Bèl Qingdao."
Pou adrese defi sa yo, Qingdao ijan bezwen aplike mezi sistematik tankou planifikasyon syantifik, alokasyon resous optimize, ak envestisman enfrastrikti ranfòse. Efò sa yo vize pou amelyore efikasite rezo koleksyon dlo ize ak kapasite tretman tèminal yo, kidonk solidifye fondasyon ekolojik pou devlopman dirab vil la.
Xin'an Qianhe Dlo Kalite Pirifikasyon Plant pwojè a sitiye nan West Coast New Zòn nan Qingdao. Li gen yon kapasite tretman ki fèt nan 50,000 m³ / d, yon zòn sit total de 33,154 m², ak yon envestisman total de 182.4 milyon dola Yuan. Rapò etid posibilite pou pwojè a te fini nan mwa mas 2021, konsepsyon preliminè ak bidjè yo te apwouve nan mwa jen menm ane a, ak konstriksyon ofisyèlman te kòmanse nan mwa avril 2023. Li se kounye a nan faz konstriksyon an. Konsepsyon orijinal la te egzije ke paramèt efluan kle yo satisfè estanda Klas V ki espesifye nan GB 3838-2002 "Environmental Quality Standards for Surface Water," pandan y ap total nitwojèn (TN) ak lòt endikatè yo te dwe satisfè estanda Klas A nan GB 18918-2002 "Estanda Egzeyat Polluants pou Plant Tretman Dlo Minisipal yo."
Nan mwa Mas 2022, Administrasyon Afè Dlo Qingdao te pibliye "Avi sou Travay Amelyorasyon ak Renovasyon pou Plant Tretman Dlo Iben nan Qingdao." Avi sa a te egzije plant tretman alantou Jiaozhou Bay, Bohai Bay, ak bò rivyè yo pou konplete amelyorasyon, ogmante estanda egzeyat la nan kasi-Klas IV kalite dlo sifas, ak efluan TN kontwole ant 10-12 mg/L. Divilgasyon politik sa a te tonbe nan entèval ant apwobasyon preliminè konsepsyon pwojè a (jen 2021) ak kòmansman fizik li (avril 2023), sa ki te kreye yon diferans teknik ant estanda konsepsyon orijinal yo deja apwouve ak dènye kondisyon anviwònman an. Antanke yon nouvo etablisman tretman dlo ize nan Nouvo Zòn Kòt Lwès la, pou asire konfòmite lè yo fini, li te vin enperatif pou yo fè optimize pwosesis ansanm pandan faz konstriksyon an epi devlope yon plan amelyorasyon ekonomikman posib atravè etid posibilite.
1. Pwosesis Scheme Design ak Seleksyon
1.1 Kalite efluan ki fèt
Yo te amelyore estanda efluan pwojè a soti nan kasi-Klas V rive nan kasi-Klas IV kalite dlo sifas yo. Solisyon teknik rezonab yo te nesesè pou plis diminye valè endikatè tankou BOD, CODCr,TN, NH₃-N, ak TP nan efluan an. Analiz espesifik yo montre nanTablo 1.
1.2 Jeni teknik Seleksyon Scheme
Koule pwosesis la nan plant la sou konstriksyon montre nanFigi 1.
Plant la sou konstriksyon adopte "Pretretman + Modifye AAOAO Biochimik Tank + Segondè Sedimantasyon Tank + High-Efikas Sedimantasyon Tank + V-Type Filtre + Ozòn Oksidasyon" pwosesis. Layout nan estrikti yo se kontra enfòmèl ant, pa kite okenn tè sipli pou pwojè a amelyore, ki Se poutèt sa yo dwe baze sou konstriksyon an kontinyèl. Amelyorasyon an vize prensipalman retire polyan tankou CODKr, NH₃-N, TN, ak TP. De plan konparatif yo te pwopoze, jan yo detaye nanTablo 2.
Scheme 1: AAOAO-MBBR + Pwosesis Tank Sedimantasyon Sedimantasyon Segondè-
- Modifikasyon sistèm byochimik: Optimize estrikti tank byochimik AAOAO sou konstriksyon. Amelyore kapasite denitrifikasyon pa elaji volim nan zòn anoksik. Ansanm, ajoute transpòtè MBBR lokalman nan zòn aerobic pou fòme yon pwosesis konpoze, ranfòse efikasite nan retire byochimik nan NH₃-N ak TN.
- Amelyorasyon sistèm fizikochimik: Optimize estrikti tank la ak paramèt ekipman sipò tank sedimantasyon ki gen gwo -efikasite pou asire konfòmite TP ki estab.
- Amelyorasyon Tretman Avanse: Ogmante dòz la nan inite oksidasyon ozòn lan pou plis degrade matyè òganik refractory, asire COD.Kregzeyat konfòmite.
Scheme 2: Gwo-Efikas Sedimantasyon Tank + Denitrifye Pwosesis Filtè Pwofondè Kabann
- Operasyon Mode Optimization: Kenbe estrikti orijinal la nan tank byochimik AAOAO. Ajoute aparèy aere reglabl nan zòn pòs-anoksik la pou chanje dinamikman ant mòd anoksik/aerobik ki baze sou kalite enfliyan, asire efikasite tretman NH₃-N.
- Amelyorasyon sistèm fizikochimik: Optimize estrikti tank la ak paramèt ekipman sipò tank sedimantasyon ki gen gwo -efikasite pou asire konfòmite TP ki estab.
- Adopsyon filtè denitrifikasyon: Konvèti filtè V-tip nan yon filtè denitrifyan gwo twou san fon, itilize dòz sous kabòn pou amelyore kapasite pou retire TN.
- Amelyorasyon Tretman Avanse: Ogmante dòz la nan inite oksidasyon ozòn lan pou plis degrade matyè òganik refractory, asire COD.Kregzeyat konfòmite.
Tou de rapid ka satisfè kondisyon yo pou retire nitwojèn ak fosfò. Scheme 1 itilize modifikasyon nan tank byochimik la pou reyalize retire TN. Avantaj li se nan fè tout itilizasyon sous kabòn enfliyan an. Lè TN enfliyan fluktue, yon sous kabòn ekstèn ka ajoute tou nan zòn anoksik la pou retire TN. An konparezon, filtè denitrifying gwo twou san fon yo itilize nan Scheme 2 a mande pou itilize yon sous kabòn ekstèn epi li mande antretyen alontèm -nan aktivite mikwòb nan filtè a, sa ki ogmante depans operasyonèl yo. Malgre ke depans envestisman konstriksyon pou tou de konplo yo konparab, baze sou konsiderasyon miltidimansyonèl ki gen ladan kontwòl pri operasyonèl, estabilite pwosesis, ak efikasite itilizasyon sous kabòn, Scheme 1-ki ofri tou de efikasite ekonomik ak fleksibilite operasyonèl-te finalman chwazi kòm pwosesis aplikasyon an pou pwojè amelyorasyon an.
2. Kle Jeni Design Points
2.1 Modifikasyon sistèm byochimik
Teknoloji debaz pwosesis MBBR la se nan reyalize mouvman efikas fluidize nan transpòtè sispann atravè konsepsyon, kidonk siyifikativman amelyore efikasite byodegradasyon sistèm nan pou polyan. Sistèm pwosesis sa a konsiste de senk eleman kle: gwo -mekanik- biofilm transpòtè fòs, yon estrikti tank idwolik adapte, yon sistèm aere direksyon, yon aparèy ekran entèsepsyon presi, ak ekipman pwopilsyon likid. Dapre volim tank ajiste yo ak paramèt konsepsyon yon pwojè lokasyon ekipman tretman dlo ize (MBBR) 20,000 m³/d nan sistèm dlo egou rejyonal la, sipèfisi sifas efikas total ki nesesè pou transpòtè sispann yo se apeprè 2,164,000 m². Zòn sifas espesifik ki fèt efikas nan transpòtè MBBR yo pi gran pase 750 m²/m³. Tablo kalkil konsepsyon pou volim tank AAOAO-MBBR modifye yo montre nanTablo 3.
2.2 Mizajou Sistèm Fizikchimik
Tank sedimantasyon ki gen gwo efikasite -ki fèt pou fonksyone nan de gwoup paralèl. Renovasyon inite sa a adopte yon fòm pakè pwosesis, ak founisè ekipman an bay tout garanti teknik pwosesis ak angajman pèfòmans. Paramèt pwosesis debaz yo ak konfigirasyon ekipman yo jan sa a.
Tank koagulasyon an konsiste de de gwoup ak yon total de 4 konpatiman. Gwosè ki fèt yon sèl lòj la se 2.675 m × 2.725 m × 5.9 m. Tan pik detansyon an se apeprè 3.8 minit, ak yon gradyan vitès (G) ki pi gran pase oswa egal a 250 s-¹. Chak ajitatè konfigirasyon ak yon sèl -pouvwa inite 4 kW.
Tank flokulasyon an konsiste de de gwoup ak yon total de 2 konpatiman. Gwosè ki fèt yon sèl lòj la se 5.65 m × 5.65 m × 5.9 m. Tan pik detansyon an se apeprè 8.3 minit. Dyamèt enteryè tib bouyon an se 2,575 mm. Li se configuré ak Φ2,500 mm turbine-tip ajitatè, yo chak ak yon pouvwa 7.5 kW.
Tank sedimantasyon an konsiste de de gwoup. Zòn nan tib enkline pou yon sèl gwoup se apeprè 84 m². Dyamèt tank sedimantasyon an se 11.7 m. Pousantaj chaj idwolik mwayèn ki fèt sou sifas tib enkline a se 12.4 m³/(m²·h), ak yon valè pik 16.1 m³/(m²·h). Pousantaj chaj idwolik mwayèn ki fèt pou zòn sedimantasyon an se 7.6 m³/(m²·h), ak yon valè pik 9.9 m³/(m²·h).
Se sistèm nan dòz chimik configuré jan sa a: Komèsyal Polyaluminium Chloride (PAC) likid (10% Al₂O₃) fèt kòm coagulant la, dòz nan plizyè pwen nan seksyon an enfliyan nan tank la coagulation. Dòz maksimòm ki fèt la se 300 mg / L, ak yon dòz mwayèn nan 150-200 mg / L. Yo itilize ponp pou mezire dyafram mekanik, konfigirasyon ak yon sistèm dilution sou entènèt 10-pliye. Anionik Polyacrylamide (PAM) fèt kòm flokulan, dòz nan seksyon flokulasyon tank sedimantasyon ki gen efikasite segondè -. Yo itilize yon seri preparasyon solisyon PAM kontinyèl totalman otomatik ak inite dòz, ak yon konsantrasyon solisyon 2 g/L. Dòz maksimòm ki fèt la se 0.6 mg / L, ak yon dòz mwayèn nan 0.3 mg / L. Ponp dòz yo se vis-kalite ponp mesure, tou ekipe ak yon sistèm dilution sou entènèt 10-pliye.
2.3 Pilòt-Echèl Verifikasyon Eksperyans oksidasyon Ozòn
Pou verifye posibilite efluan plant modènize a ki estab satisfè nòm dlo sifas klas IV yo (konsantrasyon COD mwens pase oswa egal a 30 mg/L), etid sa a te chwazi efluan segondè nan premye ak dezyèm faz Lianwanhe Water Quality Purification Plant kòm sijè rechèch la nan mwa jen 2024. Eksperyans lan te vize pou evalye aplikasyon pwosesis sa a nan konsepsyon pwojè Xin'an ak posiblite pou objektif la.
Eksperyans sa a te itilize inite filtraj sab ti -echèl (kapasite tretman 1.5 m³/h) nan plant Lianwanhe a. Yon pilòt-echèl aparèy reyaksyon oksidasyon ozòn (raktè gwo kay won, volim efikas 0.5 m³) te mete sou plas-. Efluan ki egziste deja tank sedimantasyon segondè te filtre pa ti filtè sab la, Lè sa a, leve pa yon ponp antre nan gwo kay won an oksidasyon ozòn soti nan tèt la. Yo te itilize efè oksidasyon ozòn pou retire matyè òganik refractory nan enfliyan an, pou reyalize plis rediksyon COD.
2.3.1 Pèfòmans "Filtrasyon sab + oksidasyon ozòn" nan dòz ozòn nan 20 mg / L ak HRT nan 30 min
Pandan faz rechèch sa a, konsantrasyon COD enfliyan te varye ant 38.2 ak 43.4 mg/L, ak yon mwayèn de 40.4 mg/L. Apre tretman pa pwosesis "Sand Filtration + Ozòn Oksidasyon", COD final efluan an mwayèn 28.8 mg / L. Eksperyans lan te jwenn ke lè konsantrasyon COD a te wo, te toujou ka kote COD efluent la echwe pou pou satisfè estanda a. Anplis de sa, koulè final efluan nan tès pilòt la rete pi wo pase enfliyan an, li pa satisfè estanda egzeyat la. Detay yo montre nanFigi 2 (a).
2.3.2 Pèfòmans "Filtrasyon sab + oksidasyon ozòn" nan dòz ozòn nan 25 mg / L ak HRT nan 30 min
Pou amelyore plis retire COD epi redwi koulè efluan, faz sa a kontinye ogmante dòz ozòn lan pandan w ap kenbe HRT a 30 min. Nan faz eksperimantal sa a, konsantrasyon COD enfliyan te varye ant 36.3 a 46.2 mg/L, an mwayèn 40.4 mg/L. Apre tretman an, konsantrasyon COD te redwi a 28 mg / L. Koulè efluan final la nan tès pilòt la toujou rete pi wo pase enfliyan an, li pa satisfè estanda egzeyat la. Detay yo montre nanFigi 2 (b).
2.3.3 Pèfòmans "Filtrasyon sab + oksidasyon ozòn" nan dòz ozòn nan 30 mg / L ak HRT nan 30 min
Anba kondisyon yo nan yon dòz ozòn nan 30 mg / L ak yon HRT nan 30 min, "Sand Filtration + Ozòn Oksidasyon" pwosesis la te montre bon efikasite tretman pou COD efluan segondè. Nan faz tès sa a, konsantrasyon COD enfliyan te varye ant 38.2 ak 42.2 mg/L, an mwayèn 40.2 mg/L. Apre tretman an, konsantrasyon COD efluan an rete estab anba a 30 mg / L, an mwayèn 26 mg / L. Nan faz sa a, pwosesis la te demontre tou bon efikasite retire koulè, ak koulè mezire toujou anba a 20, ki estab satisfè estanda egzeyat la. Detay yo montre nanFigi 2 (c).
2.3.4 Konklizyon eksperimantal
Ki baze sou rezilta eksperimantal yo, nan kondisyon reyaksyon optimal, rapò dòz ozòn (30 mg/L) pou retire COD (12.2 mg/L) nan inite tretman ozòn lan te 2.45:1.00.
Eksperyans pilòt la te pwouve ke pwosesis tretman avanse "Sand Filtration + Ozone Oxidation" ka efektivman redwi valè COD nan efluan segondè reprezantan nan plant Lianwanhe. Se poutèt sa, adopte pwosesis "Sand Filtration + Ozòn Oksidasyon" kòm pwosesis tretman avanse pou pwojè Xin'an Qianhe a gen bon posibilite epi li ka asire COD efluan pwojè a rete estab anba a 30 mg / L.
3. Konklizyon
Rechèch sa a konsantre sou twa modil modifikasyon debaz: sistèm tretman byochimik la adopte pwosesis ibrid AAOAO-MBBR (sispann ak tache kwasans); inite tretman fizikochimik la optimize estrikti tank la ak seleksyon ekipman pou tank sedimantasyon ki gen gwo efikasite -; epi yo valide lyen tretman avanse atravè yon eksperyans oksidasyon ozòn echèl-pilòt.
Atravè optimize sinèji chèn pwosesis sa a, yon sistèm tretman konplè -nan "Amelyorasyon byochimik – Amelyorasyon fizikochimik – Pwoteksyon avanse". An menm tan, konsepsyon jeni sa a swiv reyalite objektif konstriksyon aktyèl pwojè a, ki nesesè pou optimize kowòdone sekans konstriksyon pou tout estrikti pou maksimize itilizasyon enstalasyon ki egziste deja yo epi minimize kantite travay renovasyon yo.
Pwojè a sèvi ak estanda kalite efluan plant la sou konstriksyon kòm referans pou bon jan kalite enfliyan konsepsyon. Konsantrasyon egzeyat CODKr, BOD₅, NH₃-N, ak TP dwe konfòme yo ak estanda Klas IV yo (TN mwens pase oswa egal a 10/12 mg/L) espesifye nan GB 3838-2002 "Environmental Quality Standards for Surface Water." Lòt endikatè yo dwe konfòme yo ak estanda Klas A nan GB 18918-2002 "Estanda Egzeyat Polisyon pou Plant Tretman Dlo Ize Minisipal yo." Pwojè amelyorasyon sa a gen yon echèl konsepsyon 50,000 m³/d, yon envestisman total de 27.507 milyon dola Yuan, yon pri fonksyònman 0.3 Yuan/m³, yon pri total de 0.39 Yuan/m³, ak yon pri dlo fonksyònman 0.45 Yuan/m³.