Κατηγορία 1Β έως Κλάση 1Α.
AAO + MBBR. 0.219 RMB ανά κυβικό μέτρο.
Η αναβάθμιση μιας μονάδας αστικών λυμάτων από Κλάση 1Β στην Κλάση 1Α δεν είναι μια γραφειοκρατική άσκηση - είναι ένα υδραυλικό, βιολογικό και οικονομικό πρόβλημα που ενσωματώνεται. Όταν ένα εργοστάσιο 40.000 m³/ημέρα στο Γκουανγκντόνγκ αντιμετώπισε αυτήν την εντολή, η υπάρχουσα τάφρο οξείδωσης AAO ήταν ήδη σε πλήρη δυναμικότητα. Η ανοξική και η αερόβια ζώνη δεν είχαν φυσικό διαχωρισμό. Οι μίξερ απέτυχαν. Οι διαχυτές ήταν βουλωμένοι. Και ο λόγος εισερχόμενου C/N ήταν πολύ χαμηλός για να οδηγήσει την απονιτροποίηση με αξιοπιστία. Αυτή η μελέτη περίπτωσης περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο η ομάδα του έργου αξιολόγησε το MBBR έναντι του BAF, επέλεξε την προσέγγιση μετασκευής και παρέδωσε λύματα Κατηγορίας 1Α με επιπλέον κόστος λειτουργίας 0,219 RMB ανά κυβικό μέτρο.
Η Πρόκληση
Μια υπερφορτωμένη τάφρο οξείδωσης σε πλήρη χωρητικότητα
Το εργοστάσιο, με χωρητικότητα σχεδιασμού 40.000 m³/ημέρα, λειτουργούσε σχεδόν με-πλήρες υδραυλικό φορτίο όταν έφτασε η εντολή εκφόρτισης. Η αρχική διεργασία ήταν μια ενιαία τάφρο οξείδωσης A/A/O που εκφορτιζόταν σε πρότυπα κλάσης 1B - επαρκή για την εποχή της, αλλά μικρότερης έκτασης και λιγότερο-διαμορφωμένη για τα αυστηρότερα όρια που έρχονται.
Η ομάδα του έργου εντόπισε πέντε βασικές ελλείψεις κατά τη διάρκεια της διαγνωστικής φάσης:
Ανεπαρκής χρόνος διατήρησης.Ο υπάρχων όγκος της δεξαμενής δεν μπορούσε να διατηρήσει τον υδραυλικό χρόνο συγκράτησης που απαιτείται για αξιόπιστη νιτροποίηση και απονιτροποίηση υπό συνθήκες φόρτωσης Κλάσης 1Α.
Κακός διαχωρισμός ροής.Δεν υπήρχε διαχωριστικό τοίχωμα μεταξύ της ανοξικής και αερόβιας ζώνης και δεν υπήρχε πύλη ελέγχου ανακυκλοφορίας νιτρικών. Η αντίστροφη-ανάμιξη μικτού υγρού ήταν ανεξέλεγκτη, αραιώνοντας την ανοξική ζώνη με διαλυμένο οξυγόνο και υπονομεύοντας την αποτελεσματικότητα της απονιτροποίησης.
Βλάβες του μίξερ.Οι υπάρχοντες υποβρύχιοι αναμικτήρες είχαν μικρότερο μέγεθος για την εργασία και είχαν αποτύχει σε υψηλές συγκεντρώσεις λάσπης που έφταναν έως και 10 g/L, αφήνοντας νεκρές ζώνες όπου συσσωρεύτηκαν στερεά και έγιναν σηπτικά.
Υπερβολικό DO στην ανοξική ζώνη.Χωρίς φυσικό διαχωρισμό και με αποτυχία αναμικτήρες, το διαλυμένο οξυγόνο από την αερόβια ζώνη διοχετεύθηκε στην ανοξική ζώνη, καταστέλλοντας τα απονιτροποιητικά βακτήρια και σπαταλώντας την περιορισμένη πηγή άνθρακα.
Βουλωμένοι διαχυτές αερισμού και χαμηλός λόγος C/N.Τα χρόνια λειτουργίας είχαν κολλήσει τους λεπτούς-διαχυτές φυσαλίδων, μειώνοντας την απόδοση μεταφοράς οξυγόνου. Τα εισερχόμενα λύματα είχαν εγγενώς χαμηλή αναλογία άνθρακα{-προς-άζωτο, αφήνοντας ανεπαρκές οργανικό υπόστρωμα για την απονιτροποίηση των καυσίμων ακόμη και όταν άλλες συνθήκες ήταν ευνοϊκές.
Επιλογή διαδικασίας
MBBR εναντίον BAF: Μια δομημένη σύγκριση
Η ομάδα του έργου αξιολόγησε δύο μονοπάτια αναβάθμισης που βασίζονται σε βιοφίλμ-: τον αντιδραστήρα βιοφίλμ κινούμενης κλίνης (MBBR) και το βιολογικό αεριζόμενο φίλτρο (BAF). Και τα δύο θα μπορούσαν θεωρητικά να επιτύχουν λύματα Κατηγορίας 1Α, αλλά οι πρακτικές ανταλλαγές-σε ένα πλαίσιο μετασκευής ήταν καθοριστικές.
| Κριτήριο | MBBR | BAF |
| Ιχνος | Συμπαγές - τοποθετημένο εκ των υστέρων στον υπάρχοντα όγκο δεξαμενής | Απαιτείται μεγάλη - επιπλέον απόκτηση γης |
| Επένδυση κεφαλαίου | Χαμηλώστε - ελάχιστα έργα πολιτικού, επαναχρησιμοποιήστε υπάρχουσες κατασκευές | Ανώτερη - κατασκευή νέας δεξαμενής, πρόσθετοι αγωγοί |
| Λειτουργικό κόστος | Το χαμηλότερο - χρησιμοποιεί την υπάρχουσα πηγή άνθρακα στα λύματα | Απαιτείται υψηλότερη - δοσολογία εξωτερικής πηγής άνθρακα |
| Απαίτηση αυτοματισμού | Χαμηλό - απλός έλεγχος διαδικασίας, σταθερή λειτουργία | Υψηλή - συχνή αντίστροφη πλύση, ευαίσθητη στις αλλαγές φορτίου |
| Λειτουργική σταθερότητα | Αποδεδειγμένα - ανθεκτικό σε διακυμάνσεις υδραυλικού και οργανικού φορτίου | Οι ευαίσθητες - υδραυλικές υπερτάσεις μπορούν να ξεπλύνουν το βιοφίλμ |
Η αξιολόγηση κατέληξε αποφασιστικά υπέρ τουMBBR. Η ικανότητα μετασκευής στην υπάρχουσα τάφρο οξείδωσης χωρίς πρόσθετη απόκτηση γης ήταν ο κύριος μοχλός, υποστηριζόμενη από χαμηλότερα κεφάλαια και λειτουργικά κόστη και από τη λειτουργική απλότητα που μπορούσε να διαχειριστεί μια ομάδα δημοτικών εγκαταστάσεων με ελάχιστη επανεκπαίδευση.
Παράμετροι Σχεδιασμού
Χαρακτηριστικά επιρροής και στόχοι εκκένωσης
Η εκροή σχεδιασμού και η ποιότητα των λυμάτων στόχου συγκρίθηκαν με τα πιο αυστηρά όρια του DB 44/26-2001 (επαρχιακό πρότυπο Guangdong) και του GB 18918-2002 Class 1A (Εθνικό Πρότυπο). Όλες οι τιμές σε mg/L εκτός εάν σημειώνεται.
| Παράμετρος | ΓΑΔΟΣ | Δ.Σ | SS | NH&sub3;-Ν | TN | TP |
| Επιρροή | Μικρότερο ή ίσο με 250 | Μικρότερο ή ίσο με 200 | Μικρότερο ή ίσο με 180 | Μικρότερο ή ίσο με 35 | Μικρότερο ή ίσο με 45 | Μικρότερο ή ίσο με 3,5 |
| Στόχος | Μικρότερο ή ίσο με 40 | Μικρότερο ή ίσο με 10 | Μικρότερο ή ίσο με 10 | Μικρότερο ή ίσο με 5 | Μικρότερο ή ίσο με 15 | Μικρότερο ή ίσο με 0,5 |
Ροή διαδικασίας
Αναβαθμισμένο Τρένο Θεραπείας
Η αναβαθμισμένη γραμμή διεργασίας ενσωματώνει την εκ των υστέρων τοποθετημένη τάφρο οξείδωσης AAO-MBBR με νέες μονάδες τριτοβάθμιας επεξεργασίας για να ανταποκρίνεται στα αυστηρά όρια SS και TP της Κλάσης 1A:
Είσοδος → Λεπτή οθόνη (3 mm) → AAO-MBBR Οξείδωση Τάφρο → Δευτερεύων Διαυγαστής → Σταθμός ανελκυστήρων → Δεξαμενή καθίζησης υψηλής-απόδοσης → Φίλτρο δίσκου ινών → Απολύμανση UV → Εξοδος
AAO-Λεπτομέρειες αναβάθμισης MBBR
Δύο παράλληλες τάφροι, η καθεμία με 20.000 m³/ημέρα
Η μετασκευή στόχευε παράλληλα και τις δύο τάφρους οξείδωσης, καθεμία από τις οποίες χειριζόταν τη μισή ροή σχεδιασμού. Οι βασικές τροποποιήσεις ήταν οι εξής.
Ανοξική ζώνη (6.792 m³).Εγκαταστάθηκαν ανακατασκευασμένοι εσωτερικοί τοίχοι οδηγών για τη δημιουργία ενός φυσικά διαχωρισμένου ανοξικού διαμερίσματος, αποτρέποντας την ανάμειξη DO από την αερόβια ζώνη-. Οι νέοι βυθιζόμενοι αναμικτήρες είχαν μέγεθος ώστε να διατηρούν το εναιώρημα στερεών σε συγκεντρώσεις μικτού υγρού έως και 10 g/L, εξαλείφοντας τις νεκρές ζώνες που μάστιζαν την αρχική διαμόρφωση.
Αερόβια ζώνη με φορείς MBBR (14.297 m³).Το αερόβιο τμήμα χωρίστηκε σε μια συμβατική ζώνη ενεργοποιημένης λάσπης και μια αποκλειστική ζώνη MBBR 4.980 m³. Οι φορείς βιοφίλμ παρέχουν συνολική αποτελεσματική επιφάνεια 4.987 x 10&sup5; m² για προσκολλημένη μικροβιακή ανάπτυξη, αυξάνοντας δραματικά το απόθεμα βιομάζας χωρίς επέκταση του όγκου της δεξαμενής.
Προδιαγραφές φορέα.Επιλέχθηκαν φορείς πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας (HDPE) με ειδική επιφάνεια μεγαλύτερη ή ίση με 800 m²/m³. Ο συνολικός όγκος του φορέα είναι 209 m³, αποδίδοντας αναλογία πλήρωσης περίπου 12,5% -, ιδίως, η ομάδα του έργου τόνισε ότι η αναλογία πλήρωσης δεν ήταν το κύριο κριτήριο σχεδιασμού. η απαιτούμενη επιφάνεια βιοφίλμ υπαγόρευε την ποσότητα φορέα και 12,5% ήταν η προκύπτουσα τιμή.
Οθόνες συγκράτησης.Σύρματα σφηνών{0}}από ανοξείδωτο χάλυβα εγκαταστάθηκαν τόσο στην είσοδο όσο και στην έξοδο της ζώνης MBBR για να συγκρατούν τους φορείς εντός του καθορισμένου διαμερίσματος επιτρέποντας παράλληλα την ελεύθερη διέλευση του μικτού υγρού και των αιωρούμενων στερεών.
Αντλίες ανακυκλοφορίας νιτρικών.Νέες αντλίες ανακυκλοφορίας με ονομαστική απόδοση Q=833.4 m³/h επιστρέφουν πλούσιο σε νιτρικά-μεικτό υγρό από την αερόβια ζώνη πίσω στην ανοξική ζώνη, οδηγώντας την απονιτροποίηση σε ελεγχόμενη αναλογία ανακυκλοφορίας.
Αναβάθμιση αερισμού.Οι αρχικοί φυσητήρες αντικαταστάθηκαν με δύο μονάδες 152 kW, καθεμία από τις οποίες απέδιδε 115 m³/min σε σχεδιασμένη αναλογία αέρα προς-7:1 -, μια σημαντική αύξηση από την αρχική αναλογία 5:1, αντικατοπτρίζοντας την υψηλότερη ζήτηση οξυγόνου ενός συστήματος νιτροποίησης βιοφίλμ.
Νέες Μονάδες Τριτοβάθμιας Θεραπείας
Στίλβωση για Class 1A SS και TP Compliance
Η βιολογική επεξεργασία από μόνη της δεν μπορεί να επιτύχει αξιόπιστα τα όρια 10 mg/L SS και 0,5 mg/L TP της Κλάσης 1A. Προστέθηκαν τρεις κατάντη μονάδες στίλβωσης.
Δεξαμενή καθίζησης υψηλής-απόδοσης.Δύο παράλληλες μονάδες, η καθεμία με ταχύτητα 833,34 m³/h, με ρυθμό επιφανειακής φόρτισης 8,17 m³/m²·h. Το PAC (χλωριούχο πολυαλουμίνιο) και το PAM (πολυακρυλαμίδιο) δοσολογούνται για χημική αφαίρεση και κροκίδωση φωσφόρου, στοχεύοντας τόσο την TP όσο και την υπολειμματική SS.
Φίλτρο δίσκου ινών.Δύο μονάδες, η καθεμία με 12 δίσκους διαμέτρου 3.000 mm, που παρέχουν ρυθμό φιλτραρίσματος από 5,6 έως 7,8 m³/h·m². Τέσσερις αντλίες αντίστροφης πλύσης έχουν εγκατασταθεί για αυτοματοποιημένο καθαρισμό μέσων. Το δισκοφίλτρο χρησιμεύει ως το τελικό φυσικό εμπόδιο για τα αιωρούμενα στερεά πριν από την απολύμανση.
Απολύμανση UV.Ένα σύστημα υπεριώδους ακτινοβολίας 33,22 kW με 96 λαμπτήρες στα 320 W ο καθένας, σχεδιασμένο για μέγιστη παροχή 56.400 m³/d. Η υπεριώδης ακτινοβολία επιλέχθηκε έναντι της χλωρίωσης για να αποφευχθεί ο σχηματισμός υποπροϊόντων απολύμανσης και η υπολειμματική τοξικότητα του χλωρίου στο νερό υποδοχής.
Επενδυτικό και Λειτουργικό Κόστος
Ανάλυση κεφαλαίου και κόστος ανά κυβικό μέτρο
Η συνολική επένδυση του έργου ήταν32,14 εκατομμύρια RMB, κατανέμεται ως εξής:
| Κατηγορία Επενδύσεων | Ποσό (εκατομμύρια RMB) |
| Μηχανική (εξοπλισμός, πολιτικά έργα, εγκατάσταση) | 25.71 |
| Άλλα έξοδα (σχεδιασμός, επίβλεψη, θέση σε λειτουργία) | 3.18 |
| Αποθεματικό έκτακτης ανάγκης | 2.31 |
| Ενδιαφέρον κατά την κατασκευή | 0.54 |
| Κεφάλαιο κίνησης | 0.40 |
| Σύνολο | 32.14 |
Το επιπρόσθετο λειτουργικό κόστος της αναβάθμισης υπολογίστηκε στο0,219 RMB/m³, που μεταφράζεται σε περίπου 3,20 εκατομμύρια RMB ετησίως στη ροή σχεδιασμού. Η κατανομή έχει ως εξής:
| Συνιστώσα κόστους | Κόστος μονάδας (RMB/m³) |
| Εργασία | 0.033 |
| Χημικά (PAC, PAM) | 0.048 |
| Ηλεκτρισμός | 0.041 |
| Κατανάλωση νερού | 0.002 |
| Χειρισμός και διάθεση λάσπης | 0.041 |
| Άλλα (συντήρηση, διαχείριση) | 0.020 |
| Συνολικό πρόσθετο κόστος | 0.219 |
Βασικά Takeaways
Πέντε Μαθήματα για Μετασκευές Οξείδωσης Τάφρου
1. Το MBBR ταιριάζει σε υπάρχουσες τάφρους οξείδωσης με ελάχιστες εργασίες πολιτικού.Η μετασκευή του Guangdong δεν απαιτούσε την κατασκευή νέας δεξαμενής για το βιολογικό στάδιο - εγκαταστάθηκαν φορείς, σήτες, αναμικτήρες και φυσητήρες εντός του υπάρχοντος αποτυπώματος τάφρου. Αυτό και μόνο έκανε το MBBR την οικονομικά ανώτερη επιλογή έναντι του BAF.
2. Ο λόγος πλήρωσης είναι έξοδος, όχι είσοδος.Η ομάδα σχεδιασμού τόνισε αυτό το σημείο: η απαιτούμενη επιφάνεια βιοφίλμ - που υπολογίζεται από τη φόρτωση αζώτου και τον στόχο νιτροποίησης - καθορίζει πόσοι φορείς χρειάζονται. Η αναλογία πλήρωσης (12,5% σε αυτήν την περίπτωση) είναι ό,τι φαίνεται να είναι ο όγκος του φορέα. Μην ξεκινάτε με αυθαίρετο ποσοστό πλήρωσης.
3. Η κατάντη στίλβωση είναι απαραίτητη για την Κλάση 1Α.Ακόμη και ένα καλά σχεδιασμένο MBBR δεν μπορεί να πετύχει αξιόπιστα 10 mg/L SS και 0,5 mg/L TP χωρίς τριτοβάθμια επεξεργασία. Η-δεξαμενή καθίζησης υψηλής απόδοσης και το φίλτρο δίσκου ινών δεν ήταν προαιρετικά πρόσθετα - ήταν η διαφορά μεταξύ συμμόρφωσης και αστοχίας σε SS και φώσφορο.
4. Το πρόσθετο κόστος είναι μέτριο σε σχέση με την τυπική αναβάθμιση.Στα 0,219 RMB/m³, το πρόσθετο λειτουργικό κόστος της αναβάθμισης Κατηγορίας 1Β-σε-1Α αντιπροσωπεύει μια συναρπαστική πρόταση αξίας. Το χημικό κόστος (0,048 RMB/m³) και ο χειρισμός της λάσπης (0,041 RMB/m³) είναι τα κυρίαρχα συστατικά και και τα δύο είναι σχετικά προβλέψιμα.
5. Συχνά είναι απαραίτητες οι αναβαθμίσεις αερισμού.Η μετατόπιση από 5:1 σε 7:1 αναλογία αέρα-προς-νερό αντικατοπτρίζει την αυξημένη ζήτηση οξυγόνου ενός συστήματος βιοφίλμ νιτροποίησης. Οι εγκαταστάσεις που εξετάζουν τις μετασκευές MBBR θα πρέπει να έχουν προϋπολογισμό για την αντικατάσταση ή την αύξηση του φυσητήρα - το υπάρχον σύστημα αερισμού είναι απίθανο να είναι επαρκές.
Σύναψη
Η υπόθεση Guangdong καταδεικνύει ότι ο συνδυασμός τωνAAO-MBBR με καθίζηση υψηλής-απόδοσης και διήθηση δίσκου ινώνπαρέχει μια αποτελεσματική, οικονομικά βιώσιμη και λειτουργικά διαχειρίσιμη διαδρομή αναβάθμισης από την Κλάση 1Β στην Κλάση 1Α. Η προσέγγιση εκ των υστέρων - επαναχρησιμοποίησης του υπάρχοντος όγκου δεξαμενής, προσθήκης φορέων αντί για σκυρόδεμα και στρώσης τριτοβάθμιας στίλβωσης κατάντη - παρέχει την απαιτούμενη ποιότητα εκροής με πρόσθετο κόστος που μπορούν να απορροφήσουν οι δημοτικοί προϋπολογισμοί. Για τον αυξανόμενο αριθμό κινεζικών δημοτικών εγκαταστάσεων που αντιμετωπίζουν την ίδια εντολή 1B-προς-1Α, αυτό το μοντέλο απαιτεί σοβαρή εξέταση.
Χρειάζεστε μια αναβάθμιση MBBR για την οξείδωση σας;
Παρέχουμε φορείς βιοφίλμ HDPE (μεγαλύτερο ή ίσο με 800 m²/m³), σφηνοειδείς-οθόνες συγκράτησης καλωδίων και λεπτές-διαχυτές φυσαλίδων για μετασκευές τάφρων οξείδωσης. Επικοινωνήστε με την ομάδα μηχανικών μας για μια τεχνική πρόταση.
| Προβολή πολυμέσων MBBR | Ζητήστε προσφορά | Περισσότερες Μελέτες Περιπτώσεων |