Σύγκριση διεργασιών ΑΟ δύο-σταδίων και τριών- σταδίων ΑΟ: Μια Μηχανική Προοπτική
Επί του παρόντος, η πλειονότητα των μονάδων επεξεργασίας λυμάτων (WWTP) στην Κίνα υιοθετούν διαδικασίες επεξεργασίας λυμάτων που βασίζονται σε-ενεργή ιλύ. Μεταξύ αυτών, σχεδόν οι μισοί χρησιμοποιούν τη διαδικασία Anoxic-Oxic (AO). Η διαδικασία AO προσφέρει πλεονεκτήματα όπως σταθερή λειτουργία και χαμηλό κόστος. Ωστόσο, η συνολική του απόδοση απομάκρυνσης αζώτου (TN), που τυπικά κυμαίνεται από 60% έως 80%, περιορίζεται από τις εσωτερικές αναλογίες ανακύκλωσης. Με ολοένα και πιο αυστηρές εθνικές απαιτήσεις για την απομάκρυνση αζώτου, οι συμβατικές διεργασίες ΑΟ ενός σταδίου-συχνά δυσκολεύονται να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις για επεξεργασία TN. Έτσι έχουν προκύψει διεργασίες AO πολλαπλών σταδίων. Συνδέοντας δύο ή περισσότερα στάδια ΑΟ σε σειρά, το νιτρικό που παράγεται στο προηγούμενο αερόβιο στάδιο παρέχει το υπόστρωμα για απονιτροποίηση στο επόμενο ανοξικό στάδιο. Αυτό επιτυγχάνει τον στόχο της μείωσης της εσωτερικής αναλογίας ανακύκλωσης ενισχύοντας παράλληλα τη συνολική απομάκρυνση του TN. Ωστόσο, τα υπερβολικά στάδια μπορούν επίσης να αυξήσουν τη λειτουργική πολυπλοκότητα. Κατά συνέπεια, οι πιο συχνά εφαρμοσμένες διαμορφώσεις στην Κίνα είναι επί του παρόντος οι διεργασίες AO δύο σταδίων και τριών σταδίων. Αυτή η εργασία παρουσιάζει μια συγκριτική ανάλυση διεργασιών AO δύο-και τριών{19}} σταδίων χρησιμοποιώντας μια WWTP στη Νότια Κίνα ως μελέτη περίπτωσης, με στόχο να παρέχει μια αναφορά για την επιλογή τεχνικών διαδρομών σε παρόμοια έργα.
1 Επισκόπηση έργου
Μια WWTP στη Νότια Κίνα καλύπτει συνολική έκταση 8 εκταρίων. Η αρχική του χωρητικότητα σχεδιασμού ήταν 90.000 m³/ημέρα, με την ποιότητα των λυμάτων να απαιτείται για να πληροί τόσο το πρότυπο Βαθμού Α του "Πρότυπου Απόρριψης Ρύπων για Εγκαταστάσεις Επεξεργασίας Αστικών Λυμάτων" (GB 18918-2002) όσο και το πρότυπο "Water Pollutant" της Guitang Province Limitdongs 44/26-2001) (εφεξής «Quasi-Class V»). Το εργοστάσιο λειτουργούσε σε πλήρη δυναμικότητα. Σύμφωνα με σχετικό σχεδιασμό, απαιτούνταν επέκταση. Τα μελλοντικά πρότυπα εκροής, με βάση την τρέχουσα κατάσταση, έπρεπε να λάβουν υπόψη μια μακροπρόθεσμη απαίτηση TN μικρότερο ή ίσο με 10 mg/L. Συνολικά λαμβάνοντας υπόψη τις πραγματικές συνθήκες της τοποθεσίας, η κλίμακα αστικής κατασκευής για αυτήν την επέκταση ορίστηκε στα 70.000 m³/ημέρα. Η μονάδα θα λειτουργούσε με 50.000 m³/d βραχυπρόθεσμα και θα φτάσει στην κλίμακα των 70.000 m³/d μακροπρόθεσμα, ανεβάζοντας τη συνολική ικανότητα επεξεργασίας της μονάδας στα 160.000 m³/d. Η σχεδιασμένη ποιότητα του νερού εισροής και εκροής φαίνεται στοΠίνακας 1.
Λόγω περιορισμών τοποθεσίας, το προκαταρκτικό σχέδιο για την επέκταση υιοθέτησε τη διαδρομή διαδικασίας "Πολλαπλών σταδίων AO + Περιφερειακό-Σε Περιφερειακό-Ορθογώνιο Δεξαμενή Καθίζησης + Υψηλής{5}}Δεξαμενή Καθίζησης + Υψηλής Απόδοσης Δεξαμενή Καθίζησης + Πλάκα ινών{8}{8}}. Οι αστικές κατασκευές όλων των μεγάλων μονάδων κατασκευάστηκαν για την κλίμακα 70.000 m³/d, ενώ εγκαταστάθηκε εξοπλισμός για δυναμικότητα 50.000 m³/d. Η βιολογική δεξαμενή θα χρησιμοποιούσε μια διαδικασία AO πολλαπλών{15}}σταδίων στο εγγύς μέλλον. Μακροπρόθεσμα, η προσθήκη αιωρούμενων φορέων θα δημιουργούσε μια διαδικασία υβριδικής βιοφίλμ-ενεργοποιημένης λάσπης για να καλύψει τη ζήτηση επέκτασης χωρητικότητας κατά 40%. Για αυτόν τον σχεδιασμό, λήφθηκαν υπόψη οι υδραυλικές συνθήκες για την κλίμακα 70.000 m³/d, ενώ η βιολογική επεξεργασία σχεδιάστηκε για την κλίμακα 50.000 m³/d. Καθώς αυτό το έργο είχε σκοπό να υιοθετήσει μια διαδικασία AO πολλαπλών-σταδίων, πραγματοποιήθηκε σύγκριση μεταξύ δύο-και τριών{27}} σταδίων AO.
2 Σύγκριση δύο-Σταδίων και Τριών-Διαδικασιών ΑΟ σταδίων
2.1 Ροή διαδικασίας
Η βασική αρχή της διεργασίας AO πολλαπλών- σταδίων είναι η χρήση νιτρικών που παρήχθησαν στο προηγούμενο αερόβιο στάδιο για απονιτροποίηση στο επόμενο ανοξικό στάδιο, μειώνοντας έτσι την εσωτερική αναλογία ανακύκλωσης. Θεωρητικά, περισσότερα στάδια οδηγούν σε καλύτερη αφαίρεση ΤΝ, αλλά ο έλεγχος γίνεται πιο περίπλοκος. Στην πρακτική της μηχανικής, κυριαρχούν τα δύο-στάδια και τα τρία-στάδια ΑΟ. Οι ροές διεργασιών τους φαίνονται στοΕικόνα 1. Για ένα AO δύο-σταδίων, η εσωτερική ανακύκλωση σχεδιάζεται συνήθως στο πρώτο στάδιο AO. Για μια ΑΟ τριών- σταδίων, γενικά δεν χρησιμοποιείται εσωτερική ανακύκλωση. Οι WWTP στο Πεκίνο που χρησιμοποιούν τη διαδικασία AO δύο σταδίων περιλαμβάνουν το Qinghe (400.000 m³/d), το Xiaohongmen (500.000 m³/d), το Gao'antun (400.000 m³/d), το Dingfuzhuang (200.000 m³, 0angd/d) και το Huaifd/d. Αυτή η διαδικασία προσφέρει πλεονεκτήματα όπως απλός εξοπλισμός, χαμηλό κόστος λειτουργίας και συντήρησης, ισχυρή αντοχή σε φορτία κραδασμών και υψηλή συμβατότητα με άλλες διεργασίες, διευκολύνοντας τις μελλοντικές αναβαθμίσεις ώστε να πληρούνται υψηλότερα πρότυπα εκροής. Θεωρητικά, ένα ΑΟ τριών σταδίων σε σειρά μπορεί να εξαλείψει την ανάγκη για εσωτερικό εξοπλισμό ανακύκλωσης, να επιτρέψει πιο ορθολογική κατανομή των πηγών άνθρακα και να μειώσει το κόστος επένδυσης και λειτουργίας. Αυτή η διαδικασία εφαρμόζεται κυρίως σε σενάρια με επαρκείς πηγές άνθρακα και υψηλές απαιτήσεις για απομάκρυνση αζώτου. Τυπικές περιπτώσεις περιλαμβάνουν το Qujing WWTP στο Yunnan (80.000 m³/d), το Ninghe District Urban WWTP στο Tianjin (90.000 m³/d), το Zhangguizhuang WWTP στο Tianjin (200.000 m³/d) και το Daoxianghu Planthu Rec.
2.2 Σύγκριση διαδικασίας
Λαμβάνοντας υπόψη ότι δεν διατίθεται πρόσθετη γη για μελλοντικές αναβαθμίσεις σε αυτήν την τοποθεσία και ότι ορισμένα νέα τοπικά έργα εφαρμόζουν ήδη ένα πρότυπο TN αποβλήτων μικρότερο ή ίσο με 10 mg/L, η σύγκριση διεργασίας θεωρούσε βιολογικό απόβλητο TN από ή ίσο με 10 mg/L για να καλύψει την πιθανότητα περαιτέρω αυστηρών απαιτήσεων στις μελλοντικές εκροές. Άλλοι δείκτες τηρήθηκαν στην ποιότητα των λυμάτων σχεδιασμού. Με βάση τη διάταξη, για την εγγύς- κλίμακα των 50.000 m³/ημέρα, ο μέγιστος Υδραυλικός Χρόνος Κατακράτησης (HRT) για τη βιολογική δεξαμενή ήταν 18 ώρες. Συνδυάζοντας τις πραγματικές συνθήκες του έργου, τα αποτελέσματα της προσομοίωσης BioWin και την ευκολία της σύζευξης με αιωρούμενους φορείς, διεξήχθη μια σύγκριση μεταξύ διεργασιών AO δύο σταδίων-και τριών σταδίων.
2.2.1 Προσομοίωση BioWin
Ορίστηκε αρχική HRT 18 ωρών και σταδιακά μειώθηκε. Η ελάχιστη HRT για την επίτευξη της απαίτησης TN απόβλητου ήταν 14 ώρες. Για τα δύο-στάδια AO, τα σημεία κατανομής εισροής ήταν η αναερόβια ζώνη, η πρώτη-ανοξική ζώνη και η δεύτερη-ανοξική ζώνη σταδίου. Για τα τρία-στάδια AO, τα σημεία εισροής ήταν η αναερόβια ζώνη, το δεύτερο-στάδιο ανοξικής ζώνης και το τρίτο{10}}στάδιο ανοξική ζώνη.
① Μελέτη με σταθερή αναλογία κατανομής εισροής
Ρυθμίζοντας την αναλογία κατανομής εισροής στο 4:3:3 και για τα δύο, οι προσομοιώσεις συνέκριναν τρία σχήματα: δύο-στάδια AO (αναλογία ανακύκλωσης 200%), τρία-στάδια AO με συνολική αναλογία ανακύκλωσης 200% (100% ανακύκλωση εντός του πρώτου σταδίου AO και Ανοξική ζώνη από την πρώτη ζώνη Oxic + 100% ανακύκλωση τρία-στάδια AO με αναλογία ανακύκλωσης 100% (ανακύκλωση μόνο εντός του πρώτου σταδίου AO). Οι ροές προσομοίωσης φαίνονται στοΕικόνα 2.
Πίνακας 2δείχνει τα αποτελέσματα της προσομοίωσης για μια σταθερή αναλογία εισροής σε HRT=14 h.
Από τον Πίνακα 2, φαίνεται ότι τόσο για τα δύο-στάδια όσο και για τα τρία-στάδια ΑΟ, συνιστάται η ρύθμιση εσωτερικής ανακύκλωσης στο πρώτο στάδιο ΑΟ για να μεγιστοποιηθεί η απονιτροποίηση στην πρώτη ανοξική ζώνη χρησιμοποιώντας την πηγή άνθρακα στην ακατέργαστη εισροή. Για τα τρία-στάδια AO, η ρύθμιση της εσωτερικής ανακύκλωσης από το τέλος του τρίτου σταδίου στην πρώτη ανοξική ζώνη βελτίωσε ελαφρώς την αφαίρεση TN και TP, αλλά η αποτελεσματικότητα αφαίρεσης οργανικής ύλης μειώθηκε. Αυτή είναι μια εικασία που αποδίδεται στην αυξημένη συνολική ροή στη βιολογική δεξαμενή λόγω της ανακύκλωσης, η οποία μετέφερε διαλυμένο οξυγόνο στην ανοξική ζώνη, επηρεάζοντας το ανοξικό περιβάλλον. Επιπλέον, η πραγματική HRT σε κάθε ζώνη μειώθηκε και η μετάβαση μεταξύ των συνθηκών λειτουργίας επιταχύνθηκε, οδηγώντας σε μειωμένη απόδοση. Για χαρακτηριστικά εισροής όπως αυτά σε αυτό το έργο στη Νότια Κίνα, όπου η συγκέντρωση TN δεν είναι πολύ υψηλή, τα δύο-στάδια ΑΟ μπορούν να ανταποκριθούν πλήρως στις απαιτήσεις εκροής, χωρίς να παρουσιάζουν ιδιαίτερο πλεονέκτημα για τα τρία-στάδια ΑΟ. Για σενάρια με υψηλό COD και υψηλή επιρροή TN, τα τρία{11}}στάδια AO μπορεί να είναι πιο κατάλληλα.
② Μελέτη για την προσαρμογή των αναλογιών κατανομής εισροής
Και τα δύο-στάδια και τα τρία-στάδια AO ορίστηκαν με 100% εσωτερική αναλογία ανακύκλωσης στο πρώτο στάδιο AO. Διεξήχθησαν μελέτες σχετικά με αναλογίες κατανομής πολλαπλών-σημείων εισροής (1:0:0, 3:7:0, 2:4:4). Εδώ, 1:0:0 σημαίνει ότι όλοι οι επιρροές εισέρχονται στο μέτωπο. 3:7:0 για τα τρία-στάδια AO σημαίνει ότι η εισροή κατανέμεται μόνο στην αναερόβια ζώνη και στο δεύτερο στάδιο AO. Τα αποτελέσματα προσομοίωσης για προσαρμοσμένους λόγους κατανομής εμφανίζονται στοΠίνακας 3.
Από τον Πίνακα 3, μπορεί να φανεί ότι η αναλογία διανομής έχει ελαφρά επίδραση στην ποιότητα των λυμάτων. Η γενική τάση είναι ότι καθώς αυξάνεται η αναλογία της εισροής που διανέμεται στα μεταγενέστερα στάδια, οι συγκεντρώσεις των εκροών TN, NH3-N και TP αυξάνονται και η ζήτηση αερισμού αυξάνεται επίσης σταδιακά. Όταν η αναλογία εισροής ήταν 3:7:0, τα τρία-στάδια AO παρουσίασαν ελαφρώς καλύτερη αφαίρεση TN και ελαφρώς χαμηλότερη αναλογία αέρα{-{-από τα δύο-στάδια AO. Ωστόσο, στην πραγματική λειτουργία, αυτή η διαφορά είναι γενικά αμελητέα. Επιπλέον, η αύξηση της αναλογίας εισροής σε μεταγενέστερα στάδια, ενώ είναι ευεργετική για τη χρήση της πηγής άνθρακα στην απονιτροποίηση, αναπόφευκτα αυξάνει το φορτίο στις βιοχημικές αντιδράσεις λόγω της εισροής NH3-N, οργανικής ύλης και TP. Επομένως, συνιστάται να διατηρήσετε τη διαμόρφωση πολλαπλών{15}}σημείων εισροής και να κάνετε σταδιακές ρυθμίσεις με βάση την πραγματική ποιότητα του νερού κατά τη λειτουργία. Αξίζει να σημειωθεί ότι παρόλο που τα τρία -στάδια ΑΟ παρουσίασαν καλύτερη αφαίρεση TN από τα δύο-στάδια ΑΟ σε αναλογία εισροής 2:4:4, καθώς αυξανόταν η εισροή προς τα μεταγενέστερα στάδια, η εκροή NH3-Ν παρουσίασε ανοδική τάση, οπότε το NH₃ δεν μπορούσε πλέον να ρέει το πρότυπο.
③ Θεραπευτική απόδοση σε δύο-Στάδια και τρία-Στάδια ΑΟ
Προσομοιώθηκε μια διαμόρφωση AO τριών- σταδίων με HRT=14 h, ίσες αναλογίες όγκου για κάθε στάδιο (1:1:1), 100% εσωτερική ανακύκλωση στο πρώτο στάδιο AO και αναλογία εισροής 4:3:3, υπό δύο συνθήκες: με 100% ανακύκλωση και με ανακύκλωση κλειστή. Προσομοιώθηκε μια διαμόρφωση AO δύο σταδίων με HRT=14 h, 100% εσωτερικό σετ ανακύκλωσης και αναλογία εισροής 4:3:3. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το ΑΟ δύο σταδίων πέτυχε τη βέλτιστη ΤΝ εκροής στα 6,29 mg/L. Τα τρία{19}}στάδια ΑΟ με 100% εσωτερική ανακύκλωση στο μπροστινό μέρος πέτυχαν το επόμενο καλύτερο σε 7,51 mg/L. τα τρία-στάδια ΑΟ χωρίς εσωτερική ανακύκλωση είχαν χειρότερη απόδοση στα 8,52 mg/L. Και τα τρία σενάρια θα μπορούσαν να πληρούν την απαίτηση επαλήθευσης των λυμάτων (TN μικρότερο ή ίσο με 10 mg/L).
Πίνακας 4δείχνει τη σύγκριση παραμέτρων σχεδιασμού μεταξύ δύο-σταδίων και τριών- σταδίων AO. Μπορεί να φανεί ότι και για τις δύο διεργασίες, η HRT που απαιτείται για να επιτευχθεί η απαίτηση TN απόβλητου είναι μικρότερη από 18 ώρες. Οι κύριες διαφορές μεταξύ των δύο διαδικασιών είναι οι εξής:
ένα. Θεωρητικά, τα τρία-στάδια ΑΟ έχει υψηλότερο ανώτατο όριο. Δηλαδή, εάν λειτουργήσει σωστά, τόσο το επενδυτικό όσο και το λειτουργικό κόστος μπορεί να είναι χαμηλότερα. Το AO δύο{4}} σταδίων έχει λιγότερα είδη εξοπλισμού και στάδια, με αποτέλεσμα χαμηλότερο κόστος εξοπλισμού και μικρότερη δυσκολία λειτουργικής διαχείρισης.
σι. Για το συγκεκριμένο έργο, δεδομένου ότι ελήφθη υπόψη το μακροπρόθεσμο και ο όγκος της δεξαμενής σχεδιάστηκε για HRT 18- ωρών, η μη στρατιωτική επένδυση θα ήταν πανομοιότυπη είτε υιοθετώντας το AO δύο σταδίων είτε με τρία-στάδια. Το κόστος εξοπλισμού για τα τρία-στάδια AO είναι υψηλότερο. Επομένως, από επενδυτική σκοπιά, η υιοθέτηση του ΑΟ δύο σταδίων είναι πιο οικονομική.
ντο. Σχετικά με το λειτουργικό κόστος, τα τρία-στάδια ΑΟ θα μπορούσαν να εξοικονομήσουν περίπου 0,002 CNY/m³ εξαλείφοντας το 100% κόστος ενέργειας ανακύκλωσης μικτού υγρού. Λαμβάνοντας υπόψη την πιθανή μείωση της απόδοσης χρήσης της πηγής άνθρακα στην πραγματική λειτουργία λόγω των εναλλασσόμενων ανοξικών/οξικών συνθηκών στα τρία-στάδια AO, η πραγματική διαφορά στο λειτουργικό κόστος θα ήταν πιθανότατα ακόμη μικρότερη.
2.2.2 Ανάλυση μακροπρόθεσμου-σεναρίου εταιρείας κινητής τηλεφωνίας που έχει ανασταλεί
Λόγω των μοναδικών απαιτήσεων αυτού του έργου, η βιολογική δεξαμενή έπρεπε να εξετάσει τη σκοπιμότητα και την ευκολία του-μακροπρόθεσμου σχεδίου επέκτασης χωρητικότητας, δηλαδή τον αντίκτυπο της προσθήκης αναρτημένων φορέων.
Ο πυρήνας της διαδικασίας MBBR είναι η αύξηση της βιομάζας στον αντιδραστήρα με την προσθήκη αιωρούμενων φορέων. Αυτά μπορούν να προστεθούν σε αερόβιες, ανοξικές ή αναερόβιες δεξαμενές. Ωστόσο, λαμβάνοντας υπόψη τη ρευστοποίηση του φορέα, η προσθήκη τους σε αναερόβιες ή ανοξικές δεξαμενές θα αυξήσει σημαντικά τις απαιτήσεις ισχύος ανάμειξης. Ως εκ τούτου, συνιστάται κατά προτίμηση προσθήκη σε αεροβικές δεξαμενές. Ο όγκος για τις αναερόβιες/ανοξικές ζώνες μπορεί να συμπληρωθεί με διαχωρισμό από την αερόβια ζώνη, ενώ η ανεπάρκεια σε αερόβιο όγκο αντισταθμίζεται από τους προστιθέμενους φορείς. Με άλλα λόγια, ο ανεπαρκής αερόβιος όγκος βαρύνεται από την αυξημένη επιφάνεια των αναρτημένων φορέων, η οποία υπολογίζεται με βάση τη μετατροπή του ρυπογόνου φορτίου για τον προσδιορισμό της απαιτούμενης ποσότητας φορέα, ελέγχοντας μια ορισμένη αναλογία πλήρωσης για να ληφθεί ο προστιθέμενος όγκος.
Με βάση υπολογισμούς, εάν υιοθετηθεί η διαδικασία AO δύο σταδίων και μακροπρόθεσμα προστεθούν όλοι οι αιωρούμενοι φορείς στην πρώτη αερόβια ζώνη-σταδίου, η απαιτούμενη επιφάνεια του φορέα MBBR θα είναι 2.597.708 m², με κόστος 12,99 εκατομμύρια CNY. Άλλο σχετικό κόστος σταθερού εξοπλισμού (συμπεριλαμβανομένων συστημάτων ρευστοποίησης MBBR, αποκλειστικών αναμικτών, συστημάτων διαλογής και έξυπνων συστημάτων ελέγχου) θα είναι 6,15 εκατομμύρια CNY. Εάν υιοθετήσετε τη διαδικασία AO τριών- σταδίων, λόγω περισσότερων διασκορπισμένων ζωνών, η ζώνη MBBR θα πρέπει να χωριστεί σε 2 τμήματα (πρώτο-στάδιο και δεύτερο{12}}αερόβιο στάδιο). Κατά συνέπεια, το κόστος για την εγκατάσταση του αντίστοιχου σταθερού εξοπλισμού MBBR (εξαιρουμένων των ίδιων των μεταφορέων) θα αυξηθεί ελαφρά στα 7,77 εκατομμύρια CNY, ενώ το κόστος μεταφοράς παραμένει το ίδιο. Αυτό σημαίνει ότι η υιοθέτηση των τριών{16} σταδίων AO θα αυξήσει τις μελλοντικές επενδύσεις μετασκευής κατά 1,62 εκατομμύρια CNY και θα αυξήσει επίσης την πολυπλοκότητα της μετασκευής. Επιπλέον, το σύστημα διαλογής είναι η περιοχή που είναι πιο επιρρεπής σε προβλήματα μετά την προσθήκη φορέα. Τα τρία{20}}στάδια AO προσθέτουν ένα επιπλέον τμήμα οθονών, αυξάνοντας τη λειτουργική δυσκολία.
Από την παραπάνω σύγκριση, λόγω της υπερβολικής κατάτμησης στα τρία-στάδια AO, με κάθε διαμέρισμα να έχει παρόμοιο όγκο, η δυσκολία μετασκευής του είναι υψηλότερη από αυτή των δύο- σταδίων AO. Η κατασκευή, η λειτουργική πολυπλοκότητα και η προσθήκη εξοπλισμού διαλογής έχουν επίσης ως αποτέλεσμα υψηλότερες επενδύσεις από τα δύο-στάδια ΑΟ. Ως εκ τούτου, η υιοθέτηση των δύο- σταδίων AO είναι πιο ευνοϊκή για μελλοντική σύζευξη με αναρτημένες εταιρείες.
2.3 Αποτέλεσμα σύγκρισης
Με βάση την παραπάνω ανάλυση, τόσο οι διεργασίες AO δύο-και τριών- σταδίων μπορούν να επιτύχουν τον στόχο της εκροής TN μικρότερο ή ίσο με 10 mg/L. Υπό τις οριακές συνθήκες αυτού του έργου-περιορισμένος χώρος, η ανάγκη μεγιστοποίησης του εγγύς-όγκου δεξαμενής και του μακροπρόθεσμου σχεδίου προσθήκης ανεστραμμένων φορέων-τα δύο-στάδια AO έχει πλεονεκτήματα όσον αφορά τη βραχυπρόθεσμη-επένδυση και την ευκολία διαχείρισης/συντήρησης εξοπλισμού. Προσφέρει επίσης υψηλότερη συμβατότητα για μελλοντική μετασκευή με αναρτημένα αεροσκάφη, με αποτέλεσμα χαμηλότερη συνολική επένδυση και μειωμένη μετασκευή και λειτουργική δυσκολία. Επομένως, μετά από διεξοδική εξέταση, προτάθηκε η διαδικασία AO δύο σταδίων για αυτόν τον σχεδιασμό.
3 Λειτουργική Απόδοση
Η συνολική εκτιμώμενη επένδυση για αυτό το έργο είναι 304,5721 εκατομμύρια CNY, με κόστος κατασκευής 243,6019 εκατομμύρια CNY, που μεταφράζεται σε κόστος κατασκευής μονάδας 3.480,03 CNY/m³. Το κόστος θεραπείας είναι 1,95 CNY/m³ και το κόστος λειτουργίας είναι 1,20 CNY/m³.
Για αυτό το έργο, η βιολογική δεξαμενή έχει συνολικό HRT 18 ωρών (που περιλαμβάνει: αναερόβια ζώνη 2 h, πρώτο-στάδιο ανοξικής ζώνης 3,5 ώρες, πρώτο-στάδιο αερόβια ζώνη 7,5 ώρες, ζώνη απαέρωσης 0,5 h, δεύτερο-στάδιο ανοξική ζώνη 2 h, δεύτερο-στάδιο ανοξική ζώνη 2h{9} δεύτερη ζώνη{9}. με πραγματικό βάθος νερού 8,6 m. Εφαρμόζεται ρυθμιζόμενη τμηματική πρόσληψη νερού, επιτρέποντας προσαρμογές στην αναλογία κατανομής εισροής σε αυξήσεις 20% ανάλογα με τις ανάγκες. Στην πραγματική λειτουργία, η συγκέντρωση αιωρούμενων στερεών μικτού υγρού (MLSS) στη βιολογική δεξαμενή κυμαίνεται από 3.500 έως 4.000 mg/L, η αναλογία επιστροφής λάσπης κυμαίνεται από 40% έως 100%, και η αναλογία εσωτερικής ανακύκλωσης μικτού υγρού κυμαίνεται από 100% έως 20%. Η πραγματική ποιότητα εισροής και εκροής παρουσιάζονται στοΠίνακας 5, το οποίο ευθυγραμμίζεται βασικά με τα αποτελέσματα της προσομοίωσης.
4 Συμπέρασμα
Χρησιμοποιώντας ένα WWTP στη Νότια Κίνα ως μελέτη περίπτωσης, διεξήχθη μια τεχνική και οικονομική σύγκριση μεταξύ διεργασιών AO δύο-και τριών- σταδίων με τη βοήθεια της προσομοίωσης BioWin. Το AO δύο σταδίων, με λιγότερα είδη και στάδια εξοπλισμού, χαμηλότερο κόστος εξοπλισμού και χαμηλότερη λειτουργική δυσκολία διαχείρισης, είναι πιο κατάλληλο για συνθήκες στη Νότια Κίνα όπου η εισροή TN δεν είναι πολύ υψηλή. Για τα τρία-στάδια AO, η ρύθμιση της εσωτερικής ανακύκλωσης από το τέλος του τρίτου σταδίου έως την πρώτη ανοξική ζώνη επηρέασε αρνητικά την αποτελεσματικότητα αφαίρεσης του TN, αύξησε τη δυσκολία λειτουργικής διαχείρισης και αύξησε το κόστος επένδυσης. Ο σχεδιασμός ικανοποιεί ταυτόχρονα τις απαιτήσεις βραχυπρόθεσμης επεξεργασίας των 50.000 m³/ημέρα και TN μικρότερο ή ίσο με 10 mg/L, ενώ η μακροπρόθεσμη κλίμακα των 70.000 m³/d μπορεί να επιτευχθεί με σύζευξη με αναρτημένα δοχεία. Τα πραγματικά λειτουργικά αποτελέσματα συμφωνούν σε μεγάλο βαθμό με τα αποτελέσματα της προσομοίωσης BioWin, με μέσο TN εκροής 6,86 mg/L, που πληροί τις απαιτήσεις σχεδιασμού.