Alhliða greining á algengum ferlum í skólphreinsistöðvum í þéttbýli

Kjarnamarkmið meðhreinsunar á skólpvatni í þéttbýli er að fjarlægja mengunarefni eins og COD, BOD₅, TN og TP úr skólpsvatni til að uppfylla losunarstaðla (almennt aðhald við Class A staðal „Lopsstaðal mengunarefna fyrir hreinsistöðvar í þéttbýli“ GB 18918-2002). Núverandi almennar ferlar snúast um líffræðilega meðhöndlun, ásamt formeðferð og háþróaðri meðferðareiningum, sem mynda fullkomið ferli „formeðferðar - kjarnameðferðar - háþróaðrar meðferðar - losun seyru. Eftirfarandi veitir ítarlega kynningu á sex mest notuðu ferlunum, þar sem farið er yfir meginreglur þeirra, lykilbreytur, kosti og galla, og viðeigandi atburðarás, ásamt tæknilegum upplýsingum og verkfræðilegri hagkvæmni.

1. Aðferðarregla

Með því að nota virka seyru sem kjarna, við loftháðar aðstæður, gleypa örverur og brjóta niður lífræn mengunarefni í frárennslisvatni og ná frárennslishreinsun með seyru-vatnsskiljun. Kjarnaferli: Stöng skjár → Grit hólf → Aðal settankur → Loftræstingartankur → Secondary settankur → Sótthreinsun og losun; leifar af seyru er þétt, afvötnuð og síðan fargað.

2. Helstu hönnunarfæribreytur
* Vökvasöfnunartími (HRT): 8-12klst, með HRT meiri en eða jafnt og 6klst í loftræstingartankinum;
* Retention Time (SRT): 3-5d (á við að fjarlægja lífrænt efni, án köfnunarefnis og fosfórs);
* Lífræn hleðsla (F/M): 0,2-0,4kgBOD₅/(kgMLSS·d);
* DO Styrkur í loftunartankinum: 2-3mg/L, með þvinguðu loftun eða vélrænni loftun.

3. Kostir og gallar
* Kostir: Þroskuð tækni, stöðugur gangur, mikil afköst við meðhöndlun lífrænna efna (BOD₅ flutningshlutfall 85%-90%) og tiltölulega lágur fjárfestingarkostnaður;
* Ókostir: Engin köfnunarefnis- og fosfóreyðandi aðgerðir, sem gerir það erfitt að uppfylla núverandi flokka A staðla; stór seyruframleiðsla, viðkvæmt fyrir þráðlausri fyllingu; stórt fótspor og tiltölulega mikil orkunotkun.

4. Viðeigandi sviðsmyndir
* Hentar fyrir snemma-byggðar skólphreinsistöðvar með lága losunarstaðla, eða sem formeðferðareining fyrir iðnaðarafrennsli; eins og er er það sjaldan notað eitt og sér í nýjum verkefnum, heldur aðallega sem grunneining til að bæta ferli.

1. Aðferðarregla
A²O (loftfirrt-óxískt-loftháð ferli nær samtímis köfnunarefnis- og fosfórfjarlægingu með samverkandi verkun þriggja svæða: fosfór-söfnunarbakteríur losa fosfór á loftfirrta svæðinu á loftfirrta svæði, nígerandi og níoxandi bakteríur. nítrandi bakteríur nítra og fosfór-söfnunarbakteríur gleypa fosfór á loftháða svæðinu. Hin breytta útgáfa (með því að bæta við for-anoxískum tanki) leysir samkeppnisvandamál kolefnisgjafa á milli denitrification og fosfórfjarlægingar, og eykur áhrif niturs og fosfórs. Kjarnaferli: Formeðferð → Loftfirrtur tankur → For-anoxískur tankur → Anoxískur tankur → Loftháður tankur → Secondary settank → Ítarleg meðferð → Losun.

2. Helstu hönnunarfæribreytur

Heildaruppbótarmeðferð með hormónum: 10-12 klst., loftfirrt: anoxískt: loftháð uppbótarmeðferðarhlutfall=1:3:5;
Retention Time (SRT): 10-12 dagar við umhverfishita, 15 dagar við lágan hita (til að koma jafnvægi á kröfur um nítrification og fosfórfjarlægingu);
Endurhringingarhlutfall: Endurhringhlutfall blandaðs áfengis 200%-300% (breytileg tíðni stillanleg), endurrásarhlutfall seyru 50%-80%;
DO Control: Loftfirrt svæði Minna en eða jafnt og 0,2mg/L, súrefnislaust svæði Minna en eða jafnt og 0,5mg/L, loftháð svæði 2-3mg/L.

3. Kostir og gallar

Kostir: Framúrskarandi skilvirkni köfnunarefnis og fosfórs að fjarlægja (TN flutningshlutfall 70%-80%, TP flutningshlutfall 80%-90%), uppfyllir stöðugt A Class A staðla; þroskaður tækni, hóflegur rekstrarkostnaður, hentugur fyrir frárennsli sveitarfélaga með miklum sveiflum í gæðum vatns;
Ókostir: Ósamræmi í færibreytum er á milli niturs og fosfórs fjarlægingar (SRT, kröfur um endurrásarhlutfall stangast á); afrennsli með litlum-kolefnisuppsprettu krefst utanaðkomandi kolefnisgjafa; örlítið stærra fótspor.

4. Viðeigandi sviðsmyndir

Sem stendur er ákjósanlegt ferli fyrir nýbyggingar, stækkun og uppfærslu á skólphreinsistöðvum í þéttbýli, sérstaklega hentugur fyrir frárennslisverkefni sveitarfélaga sem krefjast samtímis eftirlits með losun köfnunarefnis og fosfórs. Það er einnig hægt að laga það að flóknu frárennsli sem inniheldur lítið magn af iðnaðarafrennsli (aðlögun á lífbrjótanleikastuðlinum er nauðsynleg).

1. Aðferðarregla

Þetta ferli sameinar himnuaðskilnaðartækni með líffræðilegri meðhöndlun, sem kemur í stað efri botnfallstanksins fyrir himnueiningar til að ná skilvirkri seyru-vatnsskiljun. Kjarnaflæði: Formeðferð → Líffræðilegur tankur (hægt er að nota A²O, SBR, osfrv. stillingar) → Himnutankur → Sótthreinsun og losun. Himnueiningarnar geta haldið örverum, viðhaldið háum MLSS styrk í líffræðilega tankinum og aukið nitrification og fjarlægingu lífrænna efna.

2. Helstu hönnunarfæribreytur

MLSS Styrkur: 6000-8000 mg/L (talsvert hærri en hefðbundin ferli);
Seyruhaldstími (SRT): 20-30 dagar (aukin nitrification, hentugur fyrir lághita, lágt C/N afrennsli);
Himnuflæði: 10-20 L/(m²·h), krefst reglulegrar líkamlegrar/efnafræðilegrar hreinsunar;
Orkunotkun: 0,6-1,0 kWh/m³ (þar með talið loftun og himnusog orkunotkun).

3. Kostir og gallar

Kostir: Frábær frárennslisgæði (TN Minna en eða jafnt og 8 mg/L, TP Minna en eða jafnt og 0,3 mg/L), uppfyllir kröfurnar um uppfærslu í nærri -Flokks IV vatnsgæði; fótspor er aðeins 1/3-1/2 af hefðbundnum ferlum; engin hætta á seyru tapi, mikill rekstrarstöðugleiki;
Ókostir: Hár himnueiningarkostnaður (sem nemur 30% -40% af heildarfjárfestingu); flókið viðhald (hætt við að stíflast), hár rekstrarkostnaður; meiri orkunotkun en hefðbundin líffræðileg ferli.

4. Viðeigandi sviðsmyndir

Hentar fyrir þéttbýliskjarnasvæði með takmarkaðar landauðlindir, uppfærsluverkefni með ströngum frárennslisstöðlum eða sérstökum vatnsgæðasviðsmyndum eins og lágum hita og lágu C/N hlutfalli; á einnig við um dreifða skólphreinsun (td íbúðabyggð, iðnaðargarða).

1. Aðferðarregla

Með því að nota hringlaga-skurðarofn, streymir afrennsli innan skurðarins í gegnum snúningsbursta eða diska til að lofta, sem skapar loftháð og súrefnislaus svæði til skiptis til að ná niðurbroti lífrænna efna og denitrification. Algengar uppsetningar innihalda Carrousel oxunarskurðir, Orbal oxunarskurðir og samþættir oxunarskurðir (þar á meðal efri botnfallsgeymar).

2. Helstu hönnunarfæribreytur

Heildarhormónaupphæð: 15-25klst (langur vökvasöfnunartími, sterk viðnám gegn höggálagi);
Retention Time (SRT): 10-20d (hentar fyrir kröfur um köfnunarefnisfjarlægingu);
Lífræn hleðsla (F/M): 0,05-0,15kgBOD₅/(kgMLSS·d);
Uppleyst súrefni: Dreifing smám saman innan skurðarins (2-3mg/L á loftháðu svæði, 0,5-1mg/L á anoxísku svæði).

3. Kostir og gallar

Kostir: Einstaklega sterk viðnám gegn höggálagi, hentugur fyrir frárennslisvatn með miklar sveiflur í gæðum og magni vatns; einföld aðgerð og stjórnun, lítill viðhaldskostnaður; góð köfnunarefnisfjarlæging áhrif (TN flutningshlutfall 70% -75%);
Ókostir: Veik fosfóreyðandi áhrif (þarfnast hjálparefnafræðilegrar fosfórfjarlægingar); stórt fótspor, mikil orkunotkun; ófullnægjandi sveigjanleika í rekstri.

4. Viðeigandi sviðsmyndir
Hentar fyrir skólphreinsistöðvar í litlum og meðalstórum{{0} bæjum (rúmmál 50.000-500.000 m³/d), flókið frárennslisvatn með miklar sveiflur í vatnsgæðum (þar á meðal lítið magn af iðnaðarafrennsli), eða verkefni með takmarkaða rekstrar- og stjórnunargetu.

1. Aðferðarregla

Með því að nota stöðluð reactor, er fimm stigum lokið innan sama tanks: innstreymi, loftun (loftháð), setmyndun, frárennslislosun og aðgerðalaus tímabil. Niðurbrot lífrænna efna, köfnunarefnis- og fosfórhreinsun næst með tímaúthlutun. Breyttar útgáfur (CAST, CASS ferlar) bæta við valsvæði og for-viðbragðssvæði til að auka seyðjun seyru og skilvirkni fosfórfjarlægingar.

2. Helstu hönnunarfæribreytur:
Ein notkunarlota: 4-6 klukkustundir (þar með talið 2-3 klukkustundir af loftun og 1-1,5 klukkustundir af botnfalli);
Retention Time (SRT): 10-15 dagar;
MLSS Styrkur: 3000-5000 mg/L;
Frárennslishlutfall: 1/3-1/2 (hvert frárennsli ætti ekki að fara yfir 1/2 af rúmmáli tanksins).

3. Kostir og gallar

Kostir: Lítið fótspor (ekki þörf á aðskildum efri botnfallsgeymi); sveigjanleg aðgerð, með stillanlegum hringrásarbreytum byggðar á gæðum vatns; hentugur fyrir lítið til miðlungs vatnsmagn, sem gerir kleift að fjarlægja köfnunarefni og fosfór samtímis.
Ókostir: Miklar kröfur um sjálfvirka stjórn ( krefst nákvæmrar stjórnunar á tímasetningu hvers stigs); ófullnægjandi gæðastöðugleiki frárennslis, auðveldlega fyrir áhrifum af rekstrarbreytum; hröð slit á búnaði (tíð ræsing-stopp á lokum og dælum).

4. Viðeigandi sviðsmyndir
Hentar fyrir litlar og meðalstórar -hreinsistöðvar fyrir skólphreinsistöðvar (vatnsmagn minna en eða jafnt og 100.000 m³/d), dreifð skólphreinsunarverkefni (svo sem samfélög og iðnaðargarða), eða aðstæður með verulegum sveiflum í vatnsgæði sem krefjast sveigjanlegrar aðlögunar á rekstraraðferðum.

1. Aðferðarregla
Samþættir öll líffræðileg meðferðarþrep (COD niðurbrot, niturfjarlæging, fosfórfjarlæging, seyrujöfnun) í einn líffræðilegan tank. Með svæðisbundinni hönnun og -afkastamiklu loftunarkerfi næst samtímis köfnunarefnis- og fosfórfjarlæging og seyru minnkun. Helsta hápunkturinn er BioDopp loftunarkerfið (fín froðuloftun á stóru-svæði), sem hefur mikla súrefnisflutningsskilvirkni og auðvelt er að viðhalda því.

2. Helstu hönnunarfæribreytur
Orkunotkun: 0,075 kWh/m³ (talsvert lægri en hefðbundin ferli, sem sýnir umtalsverða-orkusparandi kosti);
MLSS Styrkur: 8 g/L (hár seyrustyrkur, eykur skilvirkni meðferðar);
Súrefnisflutningsskilvirkni: 5 kgO₂/kWst, súrefnisþörf 0,2-0,3 mg/L;
Heildarhormónauppbótartími: 8-12 klst., hentugur fyrir venjulega skólphreinsunarþörf sveitarfélaga.

3. Kostir og gallar
Kostir: Framúrskarandi-orkusparandi áhrif (orkunotkun er aðeins 1/5-1/8 af hefðbundnum ferlum); mikil samþætting, lítið fótspor; lítil seyruframleiðsla, útilokar þörfina fyrir flókna seyruförgun; auðvelt viðhald á loftræstikerfinu (hægt að þrífa á netinu, án niður í miðbæ); Ókostir: Hár tæknileg þröskuldur, kjarnabúnaður byggir á innflutningi; hentugur fyrir tiltekin vatnsgæði, aðlögunarhæfni við saltmikið og þrjóskandi skólpvatn þarfnast frekari sannprófunar.

4. Viðeigandi sviðsmyndir
Hentar fyrir nýbyggðar skólphreinsistöðvar (sem sækjast eftir orkusparnaði og neysluminnkun) og skólphreinsiverkefnum iðnaðargarða. Það hefur verið beitt með góðum árangri í Þýskalandi, Tékklandi og Shanghai og Hebei héruðum í mínu landi.

Val á ferlum fyrir skólphreinsistöðvar í þéttbýli krefst víðtækrar skoðunar á fimm lykilþáttum: eiginleika vatnsgæða, losunarstaðla, vatnsmagn, landauðlindir og rekstrarkostnað. Kjarnarökfræðin er sem hér segir:

• Vatnsgæði og losunarstaðlar: Til að fjarlægja köfnunarefni og fosfór samtímis til að uppfylla staðla A í flokki, eru breytt A²O og MBR ferli æskileg; til að uppfæra í nálægt flokki IV vatnsgæði, eru MBR ferlar ákjósanlegir; fyrir vatnsgæði með miklum sveiflum er oxunarskurður og breytt SBR ferla ákjósanleg.
• Water Volume: Large wastewater treatment plants (>500.000 m³/d) forgangsraða breyttum A²O og oxunarskurðarferlum; litlar og meðalstórar -hreinsistöðvar fyrir skólp (10.000-500.000 m³/d) geta valið A²O, breytt SBR eða BioDopp ferli; dreifð verkefni (<10,000 m³/d) prioritize SBR and MBR processes.
• Land og kostnaður: Í þéttbýli kjarnasvæðum þar sem land er af skornum skammti, eru MBR, SBR og BioDopp ferlar ákjósanlegir; fyrir takmarkaðar fjárveitingar eru breytt A²O og oxunarskurðarferli ákjósanlegt; fyrir langtíma-orkusparnað má íhuga BioDopp ferli.
• Rekstur og stjórnun: Fyrir verksmiðjur með takmarkaða rekstrar- og stjórnunargetu er æskilegt að oxunarskurður og breyttir A²O ferlar (einfaldir í notkun) séu notaðir; fyrir þá sem eru með meiri sjálfvirkni, henta breytt MBR og SBR ferli.

Í stuttu máli er breytt A²O ferlið, með kostum sínum stöðugri nitur- og fosfórfjarlægingu, hóflegum kostnaði og víðtækri aðlögunarhæfni, áfram almennt val fyrir skólphreinsistöðvar í þéttbýli; MBR ferlið er hentugur fyrir uppfærslu og þétt skipulagskröfur; og nýrri ferlar eins og BioDopp bjóða upp á nýjar leiðbeiningar um orkusparnað og losunarminnkun og notkunarsviðsmyndir þeirra munu smám saman stækka í framtíðinni.