Raziskava tehničnih rešitev za obnovitev zmogljivosti čiščenja zdraviliške čistilne postaje
Čistilna postaja za odpadne vode je ključni okoljski objekt za letovišče in igra ključno vlogo pri njegovem normalnem delovanju. Zaradi velikega obiska in raznolike storitvene dejavnosti v letoviščih kakovost odpadne vode močno niha. Zlasti odpadna voda iz pralnic pogosto kaže močno kislost, kar resno vpliva na poznejšo biološko obdelavo. To ne le otežuje čiščenje odpadne vode, ampak tudi povečuje okoljska tveganja. Trenutno se čistilna postaja v letovišču sooča z izzivom čiščenja približno 400 m³/d kombinirane odpadne vode. Čeprav je zasnova postopka razumna, omejena zmogljivost rezervoarja in vplivna nihanja kakovosti/količine, ki presegajo zmogljivost obdelave, povzročijo posebej kratek hidravlični zadrževalni čas (HRT) v fazi aerobne obdelave, kar vpliva na splošno učinkovitost obdelave. Posledično je za letovišče postalo nujno vprašanje, kako povečati učinkovitost čiščenja in kakovost odplak na čistilni postaji letovišča z nizom tehničnih in upravljavskih izboljšav brez gradnje novih rezervoarjev.
1. Pregled projekta
1.1 Zmogljivost zdravljenja
Na podlagi razpoložljivih tehničnih podatkov, skupaj z raziskavami lokacije in komunikacijo, je skupni pretok odpadne vode čistilne postaje letovišča ugotovljen na približno 400 m³/d.
1.2 Vrste odpadne vode, ki vstopa v čistilno postajo
Trenutno lahko odpadno vodo, ki vstopa v čistilno postajo letovišča, glede na kakovost kategoriziramo v tri vrste: odpadna voda od kuhinjskega pranja, odpadna voda od pranja perila (perila) in dnevna gospodinjska odplaka.
1.2.1 Odpadne vode iz kuhinjskega pranja
Odpadna voda kuhinjskega pranja vsebuje maščobe in anionske površinsko aktivne snovi (linearni alkilbenzen sulfonati, LAS).
1.2.2 Odpadne vode iz pranja perila (perilo).
Odpadna voda od pranja perila je lahko kisla ali alkalna ali ima močne oksidativne lastnosti. Vsebuje anionske/kationske površinsko aktivne snovi, njegova kakovost pa se lahko močno razlikuje zaradi sprememb v doziranju detergenta, kar močno vpliva na kasnejšo biološko obdelavo.
1.2.3 Dnevna gospodinjska odplaka
Značilnosti kakovosti gospodinjskih odplak iz hotelskih sob za goste so podobne splošnim gospodinjskim odplakam.
1.3 Podatki o kakovosti odpadne vode
Za prenovo letoviške čistilne postaje za odpadne vode in ponovno vzpostavitev njene zmogljivosti čiščenja so bili pred prenovo zbrani vzorci odpadne vode iz kuhinjskega pranja, pranja perila in dnevne gospodinjske odplake, ki vstopa v postajo, ter poslani v analizo certificiranemu podjetju za testiranje (CMA-akreditirano). Rezultati testov za ustrezne vzorce vode so prikazani vTabela 1.
1.4 Mejne zahteve za izpust odpadne vode
Iztok iz čistilne postaje za odpadne vode letovišča mora biti v skladu s primarnimi standardnimi (drugo obdobje) vrednostmi, določenimi v *"Mejnih vrednostih izpusta onesnaževal vode" (DB 44/26-2001)*. Posebni kazalniki so podrobno opisani vTabela 2.
2. Analiza trenutnega delovanja procesa čistilne postaje
Trenutni postopek čiščenja na čistilni postaji letovišča je sestavljen iz primarnega čiščenja z uporabo sita in izravnalne posode ter sekundarnega čiščenja z anoksičnim-oksičnim (AO) postopkom (brez recikliranja nitrificirane tekočine). Prečiščena odplaka se po dezinfekciji izpusti, odvečno blato pa se odstrani z uporabo plošča-in-ogrodne filtrirne stiskalnice pred-odlaganjem zunaj lokacije, kot je prikazano vSlika 1. Zato je procesna zasnova čistilne postaje razumna in ima sposobnost odstranjevanja značilnih onesnaževal. Prisotnost izravnalne posode omogoča regulacijo kakovosti in količine dotoka, nevtralizacijo pH in prilagoditev močnih oksidacijskih lastnosti. Stopnja biološke obdelave je konfigurirana kot A-O-O in prek recikliranja blata ima določeno sposobnost hkratnega odstranjevanja dušika in fosforja. Vendar pa se zaradi omejene kapacitete rezervoarjev delovanje letoviške čistilne postaje sooča s številnimi težavami.
2.1 Preobremenjeno delovanje, ki povzroča težave pri izpolnjevanju standardov za odpust
Zaradi trenutne kakovosti in količine vplivov, ki presegata zmogljivost čistilne postaje, in na podlagi raziskav lokacije in komunikacije je ocenjeno skupno HRT za stopnjo biološkega čiščenja + stopnjo ločevanja trdnih snovi le 6 ur. Koncentracija KPK v dotoku je kar 856 mg/L, kar kaže, da je postaja trenutno preobremenjena, zaradi česar odpadne vode težko izpolnjujejo standarde izpustov.
2.2 Nihanja v vplivni kakovosti, količini, pH in močnih oksidativnih lastnostih
Dotok v čistilno postajo letovišča kaže nihanja v kakovosti (KPK), količini (Q), pH in močnih oksidacijskih lastnostih (NaClO, H₂O₂). Zato je potrebno izvajati regulacijo kakovosti, količine, pH in prilagajanje močnih oksidacijskih lastnosti, da se zagotovi stabilno delovanje nadaljnjih procesov biološkega čiščenja.
2.3 Staranje opreme, ki zmanjšuje učinkovitost zdravljenja
Na čistilni postaji letovišča je oprema zastarela, kar dodatno zmanjšuje učinkovitost čiščenja. Raziskave na kraju samem so pokazale močno turbulenco v aerobnem rezervoarju brez vidnih drobnih mehurčkov, kar kaže na morebitno počenje ali odpoved difuzorjev finih-mehurčkov na dnu rezervoarja. To povzroči neenakomerno prezračevanje v rezervoarju, kar vpliva na učinkovitost obdelave.
2.4 Slabo upravljanje, ki ima za posledico izgubo zmogljivosti zdravljenja
Zaradi slabega upravljanja so raziskave lokacije pokazale, da je koncentracija aktivnega blata v bioloških reakcijskih rezervoarjih čistilne postaje letovišča močno nezadostna in je v bistvu izgubila zmogljivost čiščenja odpadne vode.
3. Tehnični načrt za ponovno vzpostavitev obratovanja čistilne postaje
3.1 Načela oblikovanja tehničnega načrta
Načrt ne bi smel vključevati dodajanja novih zmogljivosti rezervoarjev, popolne uporabe obstoječih objektov in opreme čistilne postaje ter ciljanja na zmanjšanje obdobja gradnje in investicijskih stroškov. Izvajati upravljanje uporabe detergentov za pranje perila in ločeno predobdelavo tokov odpadne vode. Obsežno zmanjšajte stroške doziranja kemikalij pred obdelavo, hkrati pa zagotovite varno in stabilno delovanje čistilne postaje. Sprejmite celovite tehnične ukrepe za znatno izboljšanje učinkovitosti čistilne postaje in si prizadevajte za skladnost odplak.
3.2 Tehnični ukrepi za ponovno vzpostavitev delovanja čistilne postaje
Predlaganih je osem celovitih tehničnih ukrepov za obnovitev zmogljivosti čiščenja čistilne postaje letovišča in doseganje skladnega izpusta odpadnih voda.
3.2.1 Celovito čiščenje rezervoarja
Najprej odstranite usedline in nečistoče z dna rezervoarja. Nato popolnoma obnovite prostornino reakcijskega rezervoarja. Končno zagotovite pravilno delovanje opreme za prezračevanje na dnu rezervoarja.
3.2.2 Pretvorba trenutnega "anoksičnega rezervoarja" v "aerobni rezervoar"
Na podlagi rezultatov preskusa kakovosti vode je koncentracija NH₃-N v kombinirani odpadni vodi, ki vstopa v postajo, samo 13 mg/L, DB 44/26-2001 pa ne nalaga zahtev za odstranitev TN. Zato je mogoče na dno trenutne "anoksične posode" namestiti zračne cevi in namestiti fine{7}}difuzorje z mehurčki, ki jo spremenijo v "aerobno posodo". To bo znatno povečalo HRT v aerobni fazi, kar bo učinkovito povečalo zmogljivost postaje za odstranjevanje organskih snovi, NH3-N, anionskih površinsko aktivnih snovi itd.
3.2.3 Zamenjava finih{1}}difuzorjev mehurčkov na dnu trenutne "aerobne posode"
Zamenjajte fine{0}}difuzorje mehurčkov in pripadajoče zračne cevi na dnu trenutne "aerobne posode". Razporedite difuzorje s finimi-mehurčki bolj na gosto (območje storitve < 1 m² na difuzor), da obnovite stanje prezračevanja s finimi{4}}mehurčki "aerobne posode", s čimer povečate zmogljivost odstranjevanja organskih snovi, NH₃-N, anionskih površinsko aktivnih snovi itd.
3.2.4 Povečanje učinka prezračevanja v aerobnih rezervoarjih
Ocenite stanje delovanja in izhod zraka trenutnih puhal(-ov). Če je razmerje med zrakom-in-vodo < 5:1, razmislite o dodajanju enega puhala, namenjenega prezračevanju za novo spremenjeni »aerobni rezervoar«, s čimer bi dodatno okrepili zmogljivost odstranjevanja organskih snovi, NH₃-N, anionskih površinsko aktivnih snovi itd.
3.2.5 Krepitev recikliranja blata
Ocenite stanje delovanja in pretok trenutnih črpalk za recikliranje blata. Če je pretok nezadosten, zamenjajte črpalko(e) za recikliranje blata, da zagotovite učinkovito vračanje usedlega blata, izboljšate učinkovitost ločevanja trdnih delcev in preprečite izgubo aktivnega blata iz sistema.
3.2.6 Dodajanje ustreznih ukrepov predobdelave
Dodajte dozirne rezervoarje (z mešalniki) in dozirne črpalke za redukcijska sredstva (železov klorid), sredstva za uravnavanje pH (kalcijev hidroksid) in flokulante (polialuminijev železov klorid). To bo predhodno obdelalo specifične dovodne tokove, zmanjšalo njihov vpliv na biološki sistem in zagotovilo varno in stabilno delovanje čistilne postaje.
3.2.7 Izboljšanje operativnih ukrepov za upravljanje postaje za obdelavo
Kupite bistvene nadzorne instrumente za upravljanje delovanja, kot so merilniki koncentracije blata, pH-metri in merilniki raztopljenega kisika (DO). Razviti priročnike za delovanje in vzdrževanje postaje za obdelavo ter zagotoviti ciljno usposabljanje operativnega osebja za doseganje znanstvenega upravljanja in učinkovitega delovanja.
3.2.8 Izboljšanje zmogljivosti biološke obdelave
Obrnite se na lokalne čistilne naprave za nakup semenskega blata ali nakup komercialnih bakterijskih kultur, da povečate koncentracijo blata v bioloških reaktorjih postaje in obnovite/izboljšate njegovo zmogljivost biološkega čiščenja.
4. Učinkovitost delovanja po izvedbi načrta prenove
Po podrobnem testiranju in analizi sprememb kakovosti vode po prenovi čistilne postaje v letovišču smo pridobili vrsto ključnih podatkov, kot je razvidno izTabela 3. Ti podatki jasno kažejo pomembne dosežke prenovljene postaje pri odstranjevanju organskih snovi, NH₃-N in ostankov klora.
4.1 Odstranitev COD
Kar zadeva odstranitev KPK, stopnja odstranitve 72,46 % kaže na pomemben napredek pri razgradnji organske snovi v čistilni postaji. To pripisujejo optimizaciji procesa čiščenja odpadnih voda med prenovo, ki omogoča učinkovitejšo razgradnjo in odstranjevanje organskih onesnaževal ter s tem občutno znižanje vsebnosti KPK v iztoku.
4.2 Odstranitev BPK₅
Stopnja odstranjevanja BPK5 je kar 92,10 %, kar dodatno dokazuje odlično delovanje prenovljene postaje pri odstranjevanju organskih snovi. Visoka stopnja odstranitve BPK5 pomeni, da je vsebnost biološko razgradljive organske snovi v iztoku močno zmanjšana, kar je pomembno za zaščito vodnega okolja in preprečevanje evtrofikacije.
4.3 Odstranitev NH3-N
Kar zadeva odstranitev NH₃-N, tudi stopnja odstranitve 60,87 % kaže visoko učinkovitost prenovljene postaje. NH₃-N je pomemben pokazatelj evtrofikacije vode. Visoka stopnja odstranjevanja kaže na učinkovit nadzor nad vsebnostjo NH3-N v iztoku, kar pomaga zmanjšati tveganje evtrofikacije.
4.4 Popolna odstranitev preostalega klora
Klor je pogosto uporabljeno razkužilo v postopkih čiščenja odpadne vode, vendar lahko čezmerni ostanki klora predstavljajo morebitna tveganja za vodno okolje. Stopnja odstranitve celotnega ostanka klora s postopkom čiščenja prenovljene postaje je 81,74 %, kar pomeni, da je z učinkovitim čiščenjem postaje učinkovito nadzorovana vsebnost ostanka klora v odplakah, kar zagotavlja varnost kakovosti odplak.
5. Zaključek
Celovita analiza pred obnovo letoviške čistilne postaje je pokazala, da je kljub razumni zasnovi procesa v bistvu izgubila zmogljivost čiščenja zaradi dejavnikov, kot so nezadostna zmogljivost rezervoarja, nihanja kakovosti in količine vode, staranje opreme in neenakomerno prezračevanje ter slabo upravljanje. Da bi zagotovili, da odpadne vode izpolnjujejo vrednosti primarnega standarda (drugo obdobje) DB 44/26-2001, je bila letoviška čistilna postaja nadgrajena in prenovljena. To je vključevalo krepitev regulacije kakovosti in količine vode, posodobitev opreme za staranje, optimizacijo operativnega upravljanja in uporabo celovitih strategij za ponovno vzpostavitev stabilnega delovanja čistilne postaje. To zagotavlja trdno okoljsko podporo za trajnostni razvoj letovišč na Kitajskem.