Έρευνα για τεχνικές λύσεις για την αποκατάσταση της ικανότητας επεξεργασίας ενός σταθμού επεξεργασίας λυμάτων θερέτρου
Ο σταθμός επεξεργασίας λυμάτων είναι μια κρίσιμη περιβαλλοντική εγκατάσταση για ένα θέρετρο, διαδραματίζοντας καθοριστικό ρόλο στην κανονική λειτουργία του. Λόγω της υψηλής επισκεψιμότητας και των ποικίλων δραστηριοτήτων εξυπηρέτησης στα θέρετρα, η ποιότητα των λυμάτων παρουσιάζει σημαντικές διακυμάνσεις. Συγκεκριμένα, τα λύματα πλυντηρίων ρούχων συχνά εμφανίζουν ισχυρή οξύτητα, επηρεάζοντας σοβαρά τις επακόλουθες διαδικασίες βιολογικού καθαρισμού. Αυτό όχι μόνο αυξάνει τη δυσκολία της επεξεργασίας των λυμάτων αλλά αυξάνει και τους περιβαλλοντικούς κινδύνους. Επί του παρόντος, ο σταθμός επεξεργασίας λυμάτων ενός θερέτρου αντιμετωπίζει την πρόκληση της επεξεργασίας περίπου 400 m³/ημέρα συνδυασμένων λυμάτων. Αν και ο σχεδιασμός της διαδικασίας είναι λογικός, η περιορισμένη χωρητικότητα της δεξαμενής και οι διακυμάνσεις ποιότητας/ποσότητας εισροής που υπερβαίνουν τη χωρητικότητα επεξεργασίας έχουν ως αποτέλεσμα έναν ιδιαίτερα σύντομο χρόνο υδραυλικής συγκράτησης (HRT) στο στάδιο της αερόβιας επεξεργασίας, επηρεάζοντας έτσι τη συνολική απόδοση της επεξεργασίας. Ως εκ τούτου, ο τρόπος βελτίωσης της αποτελεσματικότητας επεξεργασίας και της ποιότητας των λυμάτων του σταθμού επεξεργασίας λυμάτων του θέρετρου μέσω μιας σειράς βελτιώσεων τεχνικών και διαχείρισης χωρίς την κατασκευή νέων δεξαμενών έχει γίνει επείγον ζήτημα για το θέρετρο.
1. Επισκόπηση έργου
1.1 Ικανότητα θεραπείας
Με βάση τα διαθέσιμα τεχνικά δεδομένα, σε συνδυασμό με επιτόπιες έρευνες και επικοινωνία, η συνδυασμένη ροή λυμάτων του σταθμού επεξεργασίας λυμάτων του θερέτρου προσδιορίζεται σε περίπου 400 m³/ημέρα.
1.2 Τύποι λυμάτων που εισέρχονται στο σταθμό επεξεργασίας
Επί του παρόντος, τα λύματα που εισέρχονται στο σταθμό επεξεργασίας του θερέτρου μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ανάλογα με την ποιότητα σε τρεις τύπους: λύματα πλύσης κουζίνας, λύματα πλυσίματος ρούχων (λεννιών) και καθημερινά οικιακά λύματα.
1.2.1 Λύματα πλυσίματος κουζίνας
Τα λύματα πλύσης κουζίνας περιέχουν γράσο και ανιονικά επιφανειοδραστικά (Linear Alkylbenzene Sulfonates, LAS).
1.2.2 Λύματα πλυσίματος ρούχων (λεννιών).
Τα λύματα πλυσίματος ρούχων μπορεί να είναι όξινα ή αλκαλικά ή να έχουν ισχυρές οξειδωτικές ιδιότητες. Περιέχει ανιονικά/κατιονικά τασιενεργά και η ποιότητά του μπορεί να ποικίλλει σημαντικά λόγω των αλλαγών στη δοσολογία του απορρυπαντικού, επηρεάζοντας σε μεγάλο βαθμό την επακόλουθη βιολογική επεξεργασία.
1.2.3 Ημερήσια Οικιακά Λύματα
Τα ποιοτικά χαρακτηριστικά των οικιακών λυμάτων από τα δωμάτια των ξενοδοχείων είναι παρόμοια με τα γενικά οικιακά λύματα.
1.3 Δεδομένα ποιότητας λυμάτων
Για την ανακαίνιση του σταθμού επεξεργασίας λυμάτων του θερέτρου και την αποκατάσταση της ικανότητας επεξεργασίας του, δείγματα λυμάτων πλύσης κουζίνας, λυμάτων πλυντηρίου και καθημερινών οικιακών λυμάτων που εισέρχονταν στο σταθμό συλλέχθηκαν πριν από την ανακαίνιση και στάλθηκαν σε πιστοποιημένη εταιρεία δοκιμών (CMA{0}}διαπιστευμένη) για ανάλυση. Τα αποτελέσματα των δοκιμών για τα σχετικά δείγματα νερού παρουσιάζονται στοΠίνακας 1.
1.4 Απαιτήσεις ορίου εκκένωσης λυμάτων
Τα λύματα από το σταθμό επεξεργασίας λυμάτων του θέρετρου πρέπει να συμμορφώνονται με τις τιμές πρωτογενούς προτύπου (δεύτερη περίοδος) που καθορίζονται στο *"Όρια απόρριψης ρύπων νερού" (DB 44/26-2001)*. Οι συγκεκριμένοι δείκτες αναφέρονται αναλυτικά στοΠίνακας 2.
2. Ανάλυση Τρέχουσας Λειτουργίας της Διαδικασίας του Σταθμού Επεξεργασίας
Η τρέχουσα διαδικασία επεξεργασίας στο σταθμό επεξεργασίας λυμάτων του θερέτρου αποτελείται από την πρωτογενή επεξεργασία με χρήση πηγαδιού πλέγματος + δεξαμενή εξισορρόπησης και τη δευτερογενή επεξεργασία με τη χρήση μιας διαδικασίας Anoxic-Oxic (AO) (χωρίς ανακύκλωση νιτροποιημένου υγρού). Τα επεξεργασμένα λύματα απορρίπτονται μετά την απολύμανση και η πλεονάζουσα ιλύς αφυδατώνεται χρησιμοποιώντας πιεστήριο φίλτρου πλάκας{-και-πλαισίου πριν από την απόρριψη-στο χώρο, όπως φαίνεται στοΕικόνα 1. Ως εκ τούτου, ο σχεδιασμός διεργασιών του σταθμού επεξεργασίας είναι εύλογος και διαθέτει την ικανότητα να αφαιρεί χαρακτηριστικούς ρύπους. Η παρουσία δεξαμενής εξισορρόπησης επιτρέπει τη ρύθμιση της ποιότητας και της ποσότητας εισροής, την εξουδετέρωση του pH και τη ρύθμιση των ισχυρών οξειδωτικών ιδιοτήτων. Το στάδιο βιολογικής επεξεργασίας έχει διαμορφωθεί ως A-O-O και μέσω της ανακύκλωσης ιλύος, διαθέτει μια ορισμένη ικανότητα για ταυτόχρονη απομάκρυνση αζώτου και φωσφόρου. Ωστόσο, λόγω της περιορισμένης χωρητικότητας της δεξαμενής, η λειτουργία του σταθμού επεξεργασίας λυμάτων του θερέτρου αντιμετωπίζει πολλά προβλήματα.
2.1 Υπερφορτωμένη λειτουργία που οδηγεί σε δυσκολίες στην τήρηση των προτύπων εκφόρτισης
Λόγω της τρέχουσας ποιότητας και ποσότητας εισροής που υπερβαίνει τη χωρητικότητα του σταθμού επεξεργασίας και με βάση τις επιτόπιες έρευνες και την επικοινωνία, η εκτιμώμενη συνολική HRT για το στάδιο βιολογικής επεξεργασίας + στάδιο διαχωρισμού στερεών είναι μόνο 6 ώρες. Η συγκέντρωση εισερχόμενου COD είναι τόσο υψηλή όσο 856 mg/L, υποδηλώνοντας ότι ο σταθμός είναι υπερφορτωμένος αυτήν τη στιγμή, καθιστώντας δύσκολη την τήρηση των προτύπων απόρριψης των λυμάτων.
2.2 Διακυμάνσεις στην ποιότητα, την ποσότητα, το pH και τις ισχυρές οξειδωτικές ιδιότητες εισροής
Η εισροή στο σταθμό επεξεργασίας λυμάτων του θέρετρου παρουσιάζει διακυμάνσεις στην ποιότητα (COD), την ποσότητα (Q), το pH και ισχυρές οξειδωτικές ιδιότητες (NaClO, H2O2). Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να εφαρμοστεί ρύθμιση της ποιότητας, της ποσότητας, του pH και της προσαρμογής των ισχυρών οξειδωτικών ιδιοτήτων για να διασφαλιστεί η σταθερή λειτουργία των επόμενων διεργασιών βιολογικής επεξεργασίας.
2.3 Εξοπλισμός γήρανσης που μειώνει την αποτελεσματικότητα της θεραπείας
Ο σταθμός επεξεργασίας λυμάτων του θέρετρου πάσχει από γήρανση του εξοπλισμού, μειώνοντας περαιτέρω την αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας. Οι επιτόπιες έρευνες αποκάλυψαν βίαιους αναταράξεις στη δεξαμενή αερόβιας χωρίς ορατές λεπτές φυσαλίδες, υποδεικνύοντας πιθανή ρήξη ή αστοχία των λεπτών-διαχυτών φυσαλίδων στο κάτω μέρος της δεξαμενής. Αυτό οδηγεί σε ανομοιόμορφο αερισμό στη δεξαμενή, επηρεάζοντας έτσι την απόδοση της θεραπείας.
2.4 Κακή διαχείριση με αποτέλεσμα την απώλεια της ικανότητας θεραπείας
Λόγω κακής διαχείρισης, οι επιτόπιες έρευνες διαπίστωσαν ότι η συγκέντρωση ενεργοποιημένης ιλύος στις δεξαμενές βιολογικής αντίδρασης του σταθμού επεξεργασίας λυμάτων του θέρετρου είναι πολύ ανεπαρκής και ουσιαστικά έχει χάσει την ικανότητα επεξεργασίας λυμάτων.
3. Τεχνικό Σχέδιο Αποκατάστασης Λειτουργίας Σταθμού Επεξεργασίας Λυμάτων
3.1 Αρχές Σχεδιασμού του Τεχνικού Σχεδίου
Το σχέδιο δεν πρέπει να περιλαμβάνει την προσθήκη νέας χωρητικότητας δεξαμενής, την πλήρη χρήση των υφιστάμενων εγκαταστάσεων και εξοπλισμού του σταθμού επεξεργασίας και την ελαχιστοποίηση της περιόδου κατασκευής και του επενδυτικού κόστους. Εφαρμογή διαχείρισης της χρήσης απορρυπαντικού πλυντηρίου και διαχωρισμένης προεπεξεργασίας ρευμάτων λυμάτων. Μειώστε πλήρως το κόστος δοσολογίας χημικών προεπεξεργασίας, διασφαλίζοντας παράλληλα την ασφαλή και σταθερή λειτουργία του σταθμού επεξεργασίας. Υιοθετήστε ολοκληρωμένα τεχνικά μέτρα για να βελτιώσετε σημαντικά την απόδοση του σταθμού επεξεργασίας, επιδιώκοντας τη συμμόρφωση με τα λύματα.
3.2 Τεχνικά Μέτρα Αποκατάστασης Λειτουργίας του Σταθμού Επεξεργασίας
Προτείνονται οκτώ ολοκληρωμένα τεχνικά μέτρα για την αποκατάσταση της ικανότητας επεξεργασίας του σταθμού επεξεργασίας λυμάτων του θέρετρου και την επίτευξη συμμορφούμενης απόρριψης λυμάτων.
3.2.1 Πλήρης αφαίρεση λάσπης δεξαμενής
Αρχικά, αφαιρέστε τα ιζήματα και τις ακαθαρσίες από τον πυθμένα της δεξαμενής. Στη συνέχεια, επαναφέρετε πλήρως τον όγκο της δεξαμενής αντίδρασης. Τελικά, εξασφαλίστε τη σωστή λειτουργία του εξοπλισμού αερισμού στον πυθμένα της δεξαμενής.
3.2.2 Μετατροπή της τρέχουσας "ανοξικής δεξαμενής" σε "αερόβια δεξαμενή"
Με βάση τα αποτελέσματα των δοκιμών ποιότητας του νερού, η συγκέντρωση NH3-N στα συνδυασμένα λύματα που εισέρχονται στο σταθμό είναι μόνο 13 mg/L και το DB 44/26-2001 δεν επιβάλλει απαιτήσεις αφαίρεσης TN. Επομένως, μπορούν να εγκατασταθούν σωλήνες αέρα στο κάτω μέρος της τρέχουσας "ανοξικής δεξαμενής" και μπορούν να τοποθετηθούν λεπτοί-διαχύτες φυσαλίδων, μετατρέποντάς το σε "αερόβια δεξαμενή". Αυτό θα αυξήσει σημαντικά το HRT του αερόβιου σταδίου, ενισχύοντας αποτελεσματικά την ικανότητα απομάκρυνσης του σταθμού για οργανικά, NH3-N, ανιονικά τασιενεργά κ.λπ.
3.2.3 Αντικατάσταση Fine-Bubble Diffusers στο κάτω μέρος του τρέχοντος "Aerobic Tank"
Αντικαταστήστε τους λεπτούς-διαχυτές φυσαλίδων και τους σχετικούς σωλήνες αέρα στο κάτω μέρος της τρέχουσας "αερόβιας δεξαμενής". Τοποθετήστε λεπτούς-διαχυτές φυσαλίδων πιο πυκνά (εμβαδόν εξυπηρέτησης < 1 m² ανά διαχύτη) για να επαναφέρετε τη λεπτή-κατάσταση αερισμού φυσαλίδων της "αερόβιας δεξαμενής", ενισχύοντας την ικανότητα αφαίρεσης οργανικών, NH3-N, ανιονικών τασιενεργών κ.λπ.
3.2.4 Ενίσχυση της επίδρασης αερισμού σε αεροβικές δεξαμενές
Αξιολογήστε την κατάσταση λειτουργίας και την έξοδο αέρα του τρέχοντος φυσητήρα. Εάν η αναλογία-αέρα προς-αέρα είναι < 5:1, εξετάστε το ενδεχόμενο να προσθέσετε έναν φυσητήρα αφιερωμένο στον αερισμό για τη νέα "αερόβια δεξαμενή", ενισχύοντας περαιτέρω την ικανότητα αφαίρεσης οργανικών, NH3-N, ανιονικών τασιενεργών κ.λπ.
3.2.5 Ενίσχυση ανακύκλωσης λάσπης
Αξιολογήστε την κατάσταση λειτουργίας και το ρυθμό ροής της τρέχουσας αντλίας ανακύκλωσης λάσπης. Εάν η ροή είναι ανεπαρκής, αντικαταστήστε τις αντλίες ανακύκλωσης λάσπης για να διασφαλίσετε την αποτελεσματική επιστροφή της καθιζάνουσας λάσπης, να βελτιώσετε την απόδοση διαχωρισμού στερεών και να αποτρέψετε την απώλεια ενεργοποιημένης λάσπης από το σύστημα.
3.2.6 Προσθήκη αντίστοιχων μέτρων προεπεξεργασίας
Προσθέστε δεξαμενές δοσομέτρησης (με μίξερ) και δοσομετρικές αντλίες για αναγωγικούς παράγοντες (χλωριούχος σίδηρος), παράγοντες ρύθμισης του pH (υδροξείδιο του ασβεστίου) και κροκιδωτές (χλωριούχο σίδηρο πολυαλουμίνιο). Αυτό θα προεπεξεργαστεί συγκεκριμένα ρεύματα εισροής, μειώνοντας τις επιπτώσεις τους στο βιολογικό σύστημα και διασφαλίζοντας την ασφαλή και σταθερή λειτουργία του σταθμού επεξεργασίας.
3.2.7 Βελτίωση των Λειτουργικών Μέτρων Διαχείρισης του Σταθμού Επεξεργασίας
Αγοράστε βασικά όργανα παρακολούθησης για τη διαχείριση της λειτουργίας, όπως μετρητές συγκέντρωσης λάσπης, μετρητές pH και μετρητές διαλυμένου οξυγόνου (DO). Ανάπτυξη εγχειριδίων λειτουργίας και συντήρησης για το σταθμό επεξεργασίας και παροχή στοχευμένης εκπαίδευσης στο επιχειρησιακό προσωπικό για την επίτευξη επιστημονικής διαχείρισης και αποτελεσματικής λειτουργίας.
3.2.8 Ενίσχυση της ικανότητας βιολογικής επεξεργασίας
Επικοινωνήστε με τις τοπικές μονάδες επεξεργασίας λυμάτων για να αγοράσετε λάσπη σπόρων ή να αγοράσετε εμπορικές βακτηριακές καλλιέργειες, για να αυξήσετε τη συγκέντρωση ιλύος στους βιολογικούς αντιδραστήρες του σταθμού και να αποκαταστήσετε/βελτιώσετε την ικανότητα βιολογικής επεξεργασίας του.
4. Λειτουργική Αποτελεσματικότητα Μετά την Εφαρμογή του Σχεδίου Ανακαίνισης
Μετά τη διεξαγωγή λεπτομερών δοκιμών και ανάλυσης των αλλαγών στην ποιότητα του νερού μετά την ανακαίνιση του σταθμού επεξεργασίας λυμάτων του θέρετρου, ελήφθη μια σειρά βασικών δεδομένων, όπως φαίνεται στοΠίνακας 3. Αυτά τα δεδομένα καταδεικνύουν ξεκάθαρα τα σημαντικά επιτεύγματα του ανακαινισμένου σταθμού στην αφαίρεση οργανικών, NH3-N και υπολειμματικού χλωρίου.
4.1 Αφαίρεση αντικαταβολής
Όσον αφορά την αφαίρεση COD, ένα ποσοστό απομάκρυνσης 72,46% υποδηλώνει σημαντική πρόοδο στην αποικοδόμηση της οργανικής ύλης από το σταθμό επεξεργασίας. Αυτό αποδίδεται στη βελτιστοποίηση της διαδικασίας επεξεργασίας των λυμάτων κατά την ανακαίνιση, επιτρέποντας στους οργανικούς ρύπους να αποσυντίθενται και να απομακρύνονται πιο αποτελεσματικά, μειώνοντας έτσι σημαντικά την περιεκτικότητα σε COD στα λύματα.
4.2 Αφαίρεση BOD₅
Ο ρυθμός αφαίρεσης BOD5 είναι τόσο υψηλός όσο 92,10%, αποδεικνύοντας περαιτέρω την εξαιρετική απόδοση του ανακαινισμένου σταθμού στην αφαίρεση οργανικής ύλης. Ένας υψηλός ρυθμός απομάκρυνσης BOD5 σημαίνει ότι η περιεκτικότητα σε βιοαποικοδομήσιμη οργανική ύλη στα απόβλητα μειώνεται σημαντικά, γεγονός που είναι σημαντικό για την προστασία του υδάτινου περιβάλλοντος και την πρόληψη του ευτροφισμού.
4.3 NH3-N Αφαίρεση
Όσον αφορά την αφαίρεση NH3-N, ένα ποσοστό αφαίρεσης 60,87% δείχνει επίσης την υψηλή απόδοση του ανακαινισμένου σταθμού. Το NH3-N είναι ένας σημαντικός δείκτης του ευτροφισμού του νερού. Ένας υψηλός ρυθμός απομάκρυνσης υποδηλώνει αποτελεσματικό έλεγχο της περιεκτικότητας σε NH3-N στα απόβλητα, συμβάλλοντας στη μείωση του κινδύνου ευτροφισμού.
4.4 Ολική απομάκρυνση υπολειμματικού χλωρίου
Το χλώριο είναι ένα απολυμαντικό που χρησιμοποιείται συνήθως στις διεργασίες επεξεργασίας λυμάτων, αλλά το υπερβολικό υπολειμματικό χλώριο μπορεί να δημιουργήσει δυνητικούς κινδύνους για το υδάτινο περιβάλλον. Ο ρυθμός απομάκρυνσης για το συνολικό υπολειμματικό χλώριο από τη διαδικασία επεξεργασίας του ανακαινισμένου σταθμού είναι 81,74%, υποδηλώνοντας ότι μέσω της αποτελεσματικής επεξεργασίας του σταθμού ελέγχεται αποτελεσματικά η περιεκτικότητα σε υπολειμματικό χλώριο στα απόβλητα, διασφαλίζοντας την ασφάλεια της ποιότητας των λυμάτων.
5. Συμπέρασμα
Μια ολοκληρωμένη ανάλυση πριν από την ανακαίνιση του σταθμού επεξεργασίας λυμάτων του θέρετρου αποκάλυψε ότι, παρά τον εύλογο σχεδιασμό της διαδικασίας, είχε ουσιαστικά χάσει την ικανότητα επεξεργασίας του λόγω παραγόντων όπως η ανεπαρκής χωρητικότητα της δεξαμενής, οι διακυμάνσεις στην ποιότητα και την ποσότητα του νερού, η γήρανση του εξοπλισμού και ο ανομοιόμορφος αερισμός και η κακή διαχείριση. Για να διασφαλιστεί ότι τα λύματα πληρούν τις πρωτογενείς τυπικές τιμές (δεύτερη περίοδος) του DB 44/26-2001, ο σταθμός επεξεργασίας λυμάτων του θέρετρου υποβλήθηκε σε αναβάθμιση και ανακαίνιση. Αυτό περιλάμβανε την ενίσχυση της ρύθμισης της ποιότητας και της ποσότητας του νερού, την ενημέρωση του παλιού εξοπλισμού, τη βελτιστοποίηση της επιχειρησιακής διαχείρισης και την εφαρμογή ολοκληρωμένων στρατηγικών για την αποκατάσταση της σταθερής λειτουργίας του σταθμού επεξεργασίας. Αυτό παρέχει σταθερή περιβαλλοντική υποστήριξη για τη βιώσιμη ανάπτυξη των θέρετρων στην Κίνα.