Aplikasyon Pwosesis BIOLAK nan Amelyorasyon yon Izin Tretman Dlo Ize a Quasi-Klas IV Estanda
Entwodwi nan Lachin nan kòmansman 21yèm syèk la, pwosesis BIOLAK te jwenn aplikasyon lajè nan tretman dlo ize minisipal akòz estrikti senp li yo ak pri envestisman ki ba. Nan dènye ane yo, ak pi sere nan estanda egzeyat ak ogmante automatisation, pifò plant BIOLAK ki egziste deja fè fas ak amelyorasyon. Amelyorasyon tankou ajoute sispansyon transpòtè, tank modènize, ak redefini zòn fonksyonèl yo aplike pou amelyore retire nitwojèn ak fosfò. Pandan ke plant ki fèk konstwi majorite adopte A²/O ak pwosesis fos oksidasyon, gen kèk rapò sou pèfòmans aktyèl la nan BIOLAK, espesyalman anba estanda emisyon sevè. Pwosesis BIOLAK la itilize chenn aere balanse pou kreye zòn anoksik ak aerobic tanporèl, esansyèlman fonksyone kòm yon pwosesis A/O milti-etap. Atravè optimize operasyon an, bon jan kalite efluyan yo ka satisfè estanda dlo sifas kasi-Klas IV.
1 Pwojè background
Yon plant tretman dlo ize nan pwovens Hebei sèvi ak pwosesis BIOLAK kòm teknoloji debaz li yo. Aflu a varye ant 18,000 ak 22,000 m³ / d, an mwayèn 19,000 m³ / d, trete prensipalman dlo egou domestik iben ak yon ti kantite dlo ize pwosesis agrikòl. Yo montre kalite enfliyan ak efluan ki fèt yoTablo 1. Estanda egzeyat orijinal la te estanda Klas A nan *"Estanda Egzeyat Polisyon pou Plant Tretman Dlo Ize Minisipal yo" (GB 18918-2002)*. Apre yon amelyorasyon ki enkli patisyon yon zòn anaerobik pou amelyore denitrifikasyon ak defosforizasyon, plant la kounye a konfòme yo ak limit zòn kontwòl kle yo nan *"Dlo Pollutant Egzeyat Standards pou Daqing River Basin" (DB13/2795-2018)*. Eksepte pou nitwojèn total, tout lòt endikatè yo satisfè estanda Klas IV ki espesifye nan *"Environmental Quality Standards for Surface Water" (GB 3838-2002)*. Koule pwosesis la montre nanFigi 1.
Plant la sèvi ak ipoklorit sodyòm pou dezenfeksyon. Labou yo dezidrate pa plak presyon ki wo ak filtraj ankadreman pou pi ba pase 60% kontni imidite anvan yo transpòte pou ko-pwosesis nan fou siman.
Kontribisyon chak inite tretman pou retire polyan te kalkile baze sou balans mas, ak metòd espesifik referans nan literati a.
2 Mezi optimize kontwòl operasyon
Plizyè mezi optimize yo te aplike pandan operasyon an pou amelyore estabilite efluan yo epi reyalize ekonomi enèji ak pri.
2.1 Kontwòl oksijèn ki fonn amelyore (DO).
Pwojè modènizasyon BIOLAK ki deja egziste yo souvan remake zòn ki fèb li yo kòm yon variant A/O milti-etap, ki mennen nan ba efikasite denitrifikasyon. Nan pwojè sa a, pandan y ap asire konfòmite nitwojèn amonyak efluan, yo te kenbe maksimòm DO nan fen zòn aere a nan 0.5-1.0 mg/L, pi ba pase egzijans kontwòl DO konvansyonèl yo.
2.2 Ogmante Siveyans Done Pwosesis yo
Pou gide kontwòl DO ak dòz sous kabòn ekstèn yo, yo te kontwole nitwojèn nitrat ak nitwojèn amonyak nan fen zòn anaerobik la ak tank BIOLAK la pou detèmine ranje kontwòl optimal. Pandan operasyon an, dòz sous kabòn ekstèn yo te redwi oswa sispann lè azòt nitrat nan fen zòn anaerobik la te<2 mg/L, and increased when it was ≥2 mg/L. Similarly, blower output was reduced to lower DO to 0.5 mg/L when ammonia nitrogen at the end of the BIOLAK tank was ≤0.5 mg/L, and increased to raise DO to 1.0 mg/L when it was ≥0.5 mg/L. Adjustments to carbon source dosage and blower frequency were made every 8–16 hours, with each adjustment ranging from 5% to 15%.
2.3 Fikse Objektif Kontwòl Efluent Entèn yo
Pou asire konfòmite ki estab, sib kontwòl entèn yo te fikse nan 30%-80% nan limit yo egzeyat, ki baze sou difikilte pou kontwole chak polyan. Depase limit entèn sa yo te deklanche ajisteman paramèt pwosesis imedya pou retounen konsantrasyon efluan yo nan yon ranje akseptab. Objektif kontwòl entèn anyèl yo pou COD, nitwojèn amonyak, nitwojèn total, ak fosfò total yo te 15 mg / L, 0.5 mg / L, 12 mg / L, ak 0.12 mg / L, respektivman.
2.4 Kenbe Konsantrasyon Labou Apwopriye
Yo te ajiste gaspiyaj labou selon koule, chaj, ak sezon. Tan retansyon boue (SRT) te kenbe nan 15-25 jou, ak likè melanje solid sispann (MLSS) konsantrasyon nan 2,500-4,500 mg / L. Espesyalman, MLSS te kontwole nan 2,500-3,500 mg / L nan sezon lete ak otòn, ak yon chaj labou nan apeprè 0.06 kgCOD / (kgMLSS·d), ak nan 3,500-4,500 mg / L nan sezon fredi ak prentan, ak yon chaj labou nan apeprè 0.04 kgMLSSCOD / (kgMLSS·d).
2.5 Ajiste operasyon inite tretman avanse yo
Tanperati ki ba nan sezon fredi afekte flokulasyon ak sedimantasyon. Lavaj alè nan filtè V-tip ka mennen nan efluan ki wo sispansyon solid ak COD. Se poutèt sa, pandan operasyon sezon fredi, frekans lavaj yo te ogmante ki baze sou pèfòmans koagulasyon, epi yo te entansifye ekoulman labou ki soti nan tank sedimantasyon koagulasyon -pou diminye konsantrasyon solid ki sispann efluan.
3 Pèfòmans Tretman
Anyèl COD enfliyan varye ant 109 ak 248 mg / L, an mwayèn 176 mg / L. COD efluent varye ant 9.5 a 20.1 mg / L, an mwayèn 12.1 mg / L. Lè COD efluan depase sib kontwòl entèn (15 mg/L), frekans lavaj filtre yo te ogmante pou diminye solid ki sispann. Li rekòmande pou amelyore tank koagulasyon-sedimantasyon an nan yon gwo-dansite oswa koagulasyon mayetik-tank sedimantasyon pou pi bon efikasite coagulation.
Anyèl nitwojèn amonyak enfliyan varye ant 17.8 a 54.9 mg / L, an mwayèn 31.9 mg / L. Azòt amonyak efluan te varye ant 0.12 a 1.30 mg / L, an mwayèn 0.5 mg / L. Lè li depase sib kontwòl entèn la, yo te ajiste aere selon mezi optimize yo. Bon jan kalite efluan te rankontre stab limit zòn kontwòl kle *DB13/2795-2018* pandan tout ane a.
Akòz konsantrasyon sous kabòn ki ba enfliyan, konsantre a te sou optimize kondisyon pwosesis pou amelyore retire nitwojèn ak fosfò, vize pou ekonomi enèji ak pri.
3.1 DO Kontwòl Optimizasyon ak Total Retire Azòt
Azòt total enfliyan anyèl (TN) te varye ant 20.3 ak 55.6 mg/L (gadeFigi 2), an mwayèn 42.1 mg / L. Efluent TN te varye ant 2.5 a 14.2 mg/L, an mwayèn 8.8 mg/L, nan sib kontwòl entèn (12 mg/L). Pousantaj an mwayèn pou retire TN te 79.1%. Avèk yon rapò resiklaj depo nan 90% (pa gen okenn resikle entèn melanje likè), efikasite nan denitrifikasyon teyorik te 47.4%, ki endike ke denitrifikasyon te fèt tou nan lòt zòn pwosesis pi lwen pase seleksyon anaerobik la. Chanjman nan nitwojèn nan tren tretman an nan yon sik tipik yo montre nanFigi 3.
Nan yon sik tipik, enfliyan TN te 42.0 mg / L, ak sòm total la nan amonyak ak nitrat nitwojèn yo te 35.2 mg / L. Apre seleksyon anaerobik la, TN te 16.7 mg / L, sa ki lakòz yon pousantaj retire 43.5% atravè balans mas, ki konsistan avèk valè teyorik la. Tank BIOLAK la te kontribye pou retire TN 24.0%. Efluan TN te redwi plis nan tank sedimantasyon segondè a, sa ki te kontribye pou retire 11.3% anplis, sitou akòz tan long retansyon idwolik li (8.6 èdtan) ki te pèmèt pou denitrifikasyon endogenous sous kabòn-kondwi. Lòt inite kontribye 1.9% retire. Final efluan TN te 8.1 mg / L, ak yon pousantaj total retire 80.7%.
Eksperyans operasyon yo montre ke kontwòl DO enpòtan anpil pou retire TN nan pwosesis BIOLAK la. Nan pwosesis konvansyonèl yo, DO yo mezire anjeneral nan fen zòn aerobic nan yon estrikti kanal kote DO relativman inifòm atravè seksyon transvèsal la. Sepandan, nan tank BIOLAK, fen zòn aere a se prèske 70 mèt lajè, ak DO ogmante soti nan kwen an pant nan sant la, diferan pa 0.5-1.0 mg / L. Se poutèt sa, kote sond DO mande anpil atansyon.
Pa estrikteman kontwole maksimòm DO a nan fen zòn aere BIOLAK, yon anviwònman anoksik ki nesesè pou denitrifikasyon te efektivman asire. Nitrifikasyon ak denitrifikasyon similtane (SND) itilize sous kabòn andojèn yo te reyalize, sa ki lakòz retire efikas TN.
3.2 Total Retire Fosfò ak Optimizasyon Operasyon
Fosfò total enfliyan anyèl (TP) te varye ant 1.47 ak 4.80 mg/L (gadeFigi 4), an mwayèn 2.99 mg / L. Efluent TP te varye ant 0.04 ak 0.17 mg/L. Yo te ajiste dòz ajan pou retire fosfò ki baze sou sib kontwòl entèn (0.12 mg/L). Konsantrasyon an mwayèn efluan TP te 0.07 mg / L, ki estab satisfè estanda egzeyat la, ak yon pousantaj mwayèn pou retire TP nan 98.3%.
Chanjman nan fosfat nan tren tretman an nan yon sik tipik yo montre nanFigi 5.
Fosfat enfliyan te 2.70 mg / L, ak fosfat labou retounen te 0.58 mg / L, ki fè fosfat teyorik la antre nan seleksyon anaerobik 1.70 mg / L. Apre lage fosfò anaerobik pa òganis ki akimile polifosfat-(PAO), konsantrasyon fosfat rive nan 3.2 mg/L. Rapò konsantrasyon fosfat (maksimòm nan zòn anaerobik / enfliyan) te 1.9, ki endike lage enpòtan. Rezon prensipal la se te denitrifikasyon efikas nan kondisyon DO ki ba, sa ki lakòz konsantrasyon nitrat ki ba nan boue retounen nan zòn anaerobik la, kenbe yon bon anviwònman anaerobik (ORP jeneralman anba a -200 mV) ak ankouraje lage fosfò.
Apre zòn nan aere BIOLAK, absòpsyon fosfò sibstansyèl ki te fèt, diminye konsantrasyon nan fosfat nan fen a 0.3 mg / L, reyalize yon efikasite retire fosfò byolojik nan 88.9%. Apre tank yo sedimantasyon ak estabilizasyon, konsantrasyon fosfat ogmante a 0.64 mg / L. Analiz sijere ke sa a te akòz HRT a long nan tank la sedimantasyon ak DO a estrikteman kontwole nan tank la BIOLAK, kreye yon kondisyon anaerobik nan tank la sedimantasyon ak sa ki lakòz lage fosfò segondè. Apre dòz chimik nan inite koagulasyon an, fosfat efluan te redwi a 0.06 mg / L. Se poutèt sa, konsidere depans ekonomik ak konpleksite operasyonèl, sakrifye kèk efikasite retire fosfò byolojik pou amelyore denitrifikasyon se yon estrateji optimize solid pou plant menm jan an.
4 Depans operasyonèl
Depans operasyon dirèk yo enkli elektrisite, pwodui chimik, ak jete labou. Ki baze sou estatistik anyèl, konsomasyon pouvwa espesifik la te 0.66 kWh / m³. Ak yon pri elektrisite 0.65 CNY/kWh (ki baze sou yon konpoze de pousantaj pik/off-pik), pri elektrisite a te 0.429 CNY/m³. Konsomasyon sa a se sou bò ki pi wo selon "Evalyasyon estanda pou bon jan kalite operasyonèl nan plant tretman dlo ize minisipal yo", sitou akòz efikasite itilizasyon oksijèn yon ti kras pi ba nan sistèm aere a. Depans chimik yo, ki gen ladan acetate sodyòm, ajan pou retire fosfò, PAM, ipoklorit sodyòm, ak pwodui chimik dezidratasyon yo, te totalize 0.151 CNY/m³. Itilizasyon espesifik ak depans yo montre nanTablo 2.
Boue soti sitou nan sous byolojik ak chimik (tank koagulasyon). Plak presyon wo ak filtraj ankadreman yo itilize ak lacho ak klori ferik kòm ajan kondisyone. Dòz lacho a se apeprè 25% pwa depo sèk la. Gato dezidrate gen yon kontni imidite nan 60%. Pwodiksyon boue dezidrate chak jou se apeprè 9 tòn, ak yon pwodiksyon depo sèk espesifik apeprè 0.15%. Transpòtasyon boue koute 250 CNY/tòn, sa ki lakòz yon pri jete labou apeprè 0.118 CNY/m³. Se poutèt sa, pri total pwodiksyon dirèk la se 0.698 CNY/m³.
5 Konklizyon
① Yon plant tretman dlo ize nan pwovens Hebei, lè l sèvi avèk pwosesis BIOLAK pou trete dlo ize minisipal yo, te opere kontinyèlman pou yon ane ak bon jan kalite efluan ki estab satisfè limit zòn kontwòl kle yo nan *DB13/2795-2018* (Kwasi-Klas IV estanda dlo sifas).
② Kòm yon varyete pwosesis A/O milti-etap, kontwole DO maksimòm nan fen zòn aere BIOLAK nan 0.5–1.0 mg/L te lakòz yon pousantaj retire TN de 24.0% nan zòn BIOLAK ak 11.3% nan tank sedimantasyon an. Sa a te reyalize similtane nitrifikasyon -denitrifikasyon ak sous kabòn andojèn denitrifikasyon, ki demontre gwo kapasite pou retire nitwojèn.
③ Pri operasyon dirèk pou pwosesis BIOLAK la te 0.698 CNY/m³. Mezi optimize operasyon, ki gen ladan siveyans done pwosesis ak fikse objektif kontwòl entèn rezonab, ka bay referans pou optimize operasyon ak reyalize ekonomi enèji / pri nan plant tretman dlo ize menm jan an.