Cercetare Soluții Tehnice pentru Refacerea Capacității de Epurare a unei Stații de Epurare a Apelor Uzate din Stațiune
Stația de epurare a apelor uzate este o facilitate de mediu crucială pentru o stațiune, jucând un rol esențial în funcționarea sa normală. Datorită traficului mare de vizitatori și activităților diverse de servicii din stațiuni, calitatea apelor uzate fluctuează semnificativ. În special, apele uzate ale rufelor prezintă adesea o aciditate puternică, care afectează grav procesele ulterioare de tratare biologică. Acest lucru nu numai că crește dificultatea epurării apelor uzate, dar crește și riscurile de mediu. În prezent, stația de tratare a apelor uzate a unei stațiuni se confruntă cu provocarea de a trata aproximativ 400 m³/zi de ape uzate combinate. Deși proiectarea procesului este rezonabilă, capacitatea limitată a rezervorului și fluctuațiile de calitate/cantitate influențate care depășesc capacitatea de tratare au ca rezultat un timp de retenție hidraulic (HRT) deosebit de scurt în etapa de tratament aerob, afectând astfel eficiența generală a tratamentului. În consecință, modul de îmbunătățire a eficienței epurării și a calității efluenților din stația de epurare a apelor uzate din stațiune printr-o serie de îmbunătățiri tehnice și de management fără construirea de noi rezervoare a devenit o problemă urgentă pentru stațiune.
1. Prezentare generală a proiectului
1.1 Capacitatea de tratament
Pe baza datelor tehnice disponibile, combinate cu studiile de amplasament și comunicare, debitul combinat de apă uzată al stației de epurare a stațiunii este determinat a fi de aproximativ 400 m³/zi.
1.2 Tipuri de ape uzate care intră în stația de epurare
În prezent, apele uzate care intră în stația de epurare a stațiunii pot fi clasificate în funcție de calitate în trei tipuri: ape uzate de spălat bucătărie, ape uzate de spălat rufe (lenjerie) și canalizare menajeră zilnică.
1.2.1 Ape uzate de spălat bucătărie
Apa uzată de spălat bucătărie conține grăsimi și agenți tensioactivi anionici (Linear Alkylbenzene Sulfonates, LAS).
1.2.2 Ape uzate de spălat rufe (lenjerie).
Apa uzată pentru spălarea rufelor poate fi acide sau alcaline sau poate avea proprietăți oxidante puternice. Conține agenți tensioactivi anionici/cationici, iar calitatea acestuia poate varia semnificativ din cauza modificărilor dozei de detergent, având un impact semnificativ asupra tratamentului biologic ulterioar.
1.2.3 Canale menajere zilnice
Caracteristicile de calitate ale apelor uzate menajere din camerele hotelului sunt similare cu cele ale canalului menajer general.
1.3 Date despre calitatea apelor uzate
Pentru a renova stația de tratare a apelor uzate a stațiunii și a restabili capacitatea de tratare a acesteia, eșantioane de ape uzate pentru spălarea bucătăriei, apa uzată pentru spălarea rufelor și ape uzate zilnice menajere care intră în stație au fost colectate înainte de renovare și trimise unei companii de testare certificată (acreditată CMA{0}}) pentru analiză. Rezultatele testelor pentru probele de apă relevante sunt afișate înTabelul 1.
1.4 Cerințe limită de evacuare a efluenților
Efluentul de la stația de epurare a stațiunii trebuie să respecte valorile standard primare (a doua perioadă) specificate în *„Limite de evacuare a poluanților în apă” (DB 44/26-2001)*. Indicatorii specifici sunt detaliați înTabelul 2.
2. Analiza Funcționării curente a Procesului Stației de Epurare
Procesul actual de epurare la stația de epurare a apelor uzate a stațiunii constă în tratarea primară folosind un puț de sită + rezervor de egalizare și tratarea secundară folosind un proces Anoxic-Oxic (AO) (fără reciclarea lichidului nitrificat). Efluentul tratat este evacuat după dezinfecție, iar surplusul de nămol este deshidratat folosind o placă-și-filtru presă cu cadru înainte de eliminarea-în afara amplasamentului, așa cum se arată înFigura 1. Prin urmare, designul procesului stației de tratare este rezonabil și are capacitatea de a elimina poluanții caracteristici. Prezența unui rezervor de egalizare permite reglarea calității și cantității afluentului, neutralizarea pH-ului și ajustarea proprietăților puternice de oxidare. Etapa de tratare biologică este configurată ca A-O{-O și, prin reciclarea nămolului, posedă o anumită capacitate de îndepărtare simultană a azotului și fosforului. Cu toate acestea, din cauza capacității limitate a rezervorului, funcționarea stației de epurare a apelor uzate a stațiunii se confruntă cu numeroase probleme.
2.1 Operațiune supraîncărcată care duce la dificultăți în îndeplinirea standardelor de descărcare
Datorită calității și cantității actuale a afluentului care depășește capacitatea stației de tratare și pe baza cercetărilor și comunicării la fața locului, HRT total estimat pentru etapa de tratare biologică + etapa de separare a solidelor este de doar 6 ore. Concentrația de COD a influențului este de 856 mg/L, ceea ce indică faptul că stația este în prezent supraîncărcată, ceea ce face dificilă îndeplinirea standardelor de evacuare a efluentului.
2.2 Fluctuații ale calității, cantității, pH-ului și proprietăților de oxidare puternică a influențului
Influentul în stația de epurare a stațiunii prezintă fluctuații de calitate (COD), cantitate (Q), pH și proprietăți puternic oxidante (NaClO, H₂O₂). Prin urmare, este necesar să se implementeze reglarea calității, cantității, pH-ului și reglarea proprietăților puternice de oxidare pentru a asigura funcționarea stabilă a proceselor ulterioare de tratare biologică.
2.3 Îmbătrânirea echipamentului care reduce eficiența tratamentului
Stația de epurare a stațiunii suferă de echipamente învechite, reducând și mai mult eficiența epurării. Studiile la fața locului au evidențiat turbulențe violente în rezervorul aerob, fără bule fine vizibile, indicând o potențială ruptură sau defecțiune a difuzoarelor de-bule fine de la fundul rezervorului. Acest lucru duce la aerarea neuniformă în rezervor, afectând astfel performanța tratamentului.
2.4 Management defectuos care duce la pierderea capacității de tratament
Din cauza managementului defectuos, cercetările la fața locului au constatat că concentrația de nămol activ din rezervoarele de reacție biologică ale stației de epurare a apelor uzate din stațiune este sever insuficientă și, în esență, și-a pierdut capacitatea de epurare a apelor uzate.
3. Plan Tehnic de Restabilire a Funcționării Stației de Epurare a Apelor Uzate
3.1 Principii de proiectare a planului tehnic
Planul nu ar trebui să implice adăugarea unei noi capacități de rezervor, utilizarea pe deplin a instalațiilor și echipamentelor existente ale stației de tratare și urmărirea minimizării perioadei de construcție și a costurilor de investiții. Implementați managementul utilizării detergentului de rufe și pretratarea separată a fluxurilor de apă uzată. Reduceți complet costurile de dozare chimică pretratare, asigurând în același timp funcționarea sigură și stabilă a stației de tratare. Adoptați măsuri tehnice cuprinzătoare pentru a spori semnificativ eficiența stației de tratare, depunând eforturi pentru respectarea efluenților.
3.2 Măsuri tehnice pentru restabilirea funcționării stației de epurare
Sunt propuse opt măsuri tehnice cuprinzătoare pentru a restabili capacitatea de epurare a stației de epurare a apelor uzate din stațiune și pentru a realiza deversarea conformă a efluenților.
3.2.1 Evacuarea cuprinzătoare a rezervoarelor
Mai întâi, îndepărtați sedimentele și impuritățile de pe fundul rezervorului. Apoi, restabiliți complet volumul rezervorului de reacție. În cele din urmă, asigurați funcționarea corectă a echipamentului de aerare la fundul rezervorului.
3.2.2 Transformarea „rezervorului anoxic” curent într-un „rezervor aerobic”
Pe baza rezultatelor testelor de calitate a apei, concentrația de NH₃-N în apele uzate combinate care intră în stație este de numai 13 mg/L, iar DB 44/26-2001 nu impune cerințe de eliminare TN. Prin urmare, conductele de aer pot fi instalate în partea inferioară a „rezervorului anoxic” actual și pot fi aranjate difuzoare cu bule-fine, transformându-l într-un „rezervor aerobic”. Acest lucru va crește semnificativ HRT-ul etapei aerobe, sporind efectiv capacitatea de îndepărtare a stației pentru substanțe organice, NH₃-N, agenți tensioactivi anionici etc.
3.2.3 Înlocuirea difuzoarelor cu bule-fine din partea de jos a „rezervorului aerobic” actual
Înlocuiți difuzoarele cu bule fine-și conductele de aer asociate din partea de jos a „rezervorului aerobic” actual. Aranjați difuzoarele cu bule fine-mai dens (suprafață de serviciu < 1 m² per difuzor) pentru a restabili starea de-aerare cu bule fine a „rezervorului aerob”, întărind capacitatea de îndepărtare a substanțelor organice, NH₃-N, agenți tensioactivi anionici etc.
3.2.4 Îmbunătățirea efectului de aerare în rezervoarele aerobe
Evaluați starea de funcționare și ieșirea de aer a suflantelor curente. Dacă raportul aer-a-apă este < 5:1, luați în considerare adăugarea unei suflante dedicată aerării pentru „rezervorul aerobic” nou transformat, întărind și mai mult capacitatea de îndepărtare a substanțelor organice, NH₃-N, agenți tensioactivi anionici etc.
3.2.5 Consolidarea reciclării nămolului
Evaluați starea de funcționare și debitul pompei curente de reciclare a nămolului. Dacă debitul este insuficient, înlocuiți pompele de reciclare a nămolului pentru a asigura returnarea eficientă a nămolului decantat, a îmbunătăți eficiența separării solidelor și a preveni pierderea nămolului activ din sistem.
3.2.6 Adăugarea măsurilor de pretratare corespunzătoare
Adăugați rezervoare de dozare (cu mixere) și pompe de dozare pentru agenți reducători (clorură feroasă), agenți de ajustare a pH-ului (hidroxid de calciu) și floculanti (clorură ferică de polialuminiu). Aceasta va pretrata fluxurile de influente specifice, reducând impactul acestora asupra sistemului biologic și asigurând funcționarea sigură și stabilă a stației de tratare.
3.2.7 Îmbunătățirea Măsurilor de Management Operațional pentru Stația de Tratare
Achiziționați instrumente de monitorizare esențiale pentru gestionarea operațiunii, cum ar fi contoare de concentrație a nămolului, contoare de pH și contoare de oxigen dizolvat (DO). Elaborați manuale de operare și întreținere pentru stația de tratare și asigurați instruire țintită pentru personalul operațional pentru a realiza un management științific și o funcționare eficientă.
3.2.8 Creșterea capacității de tratare biologică
Contactați stațiile locale de tratare a apelor uzate pentru a achiziționa nămol de semințe sau pentru a cumpăra culturi bacteriene comerciale, pentru a crește concentrația de nămol în reactoarele biologice ale stației și pentru a restabili/îmbunătăți capacitatea de tratare biologică a acesteia.
4. Eficacitatea Operațională După Implementarea Planului de Renovare
În urma testării și analizei detaliate a modificărilor calității apei în urma renovării stației de epurare a stațiunii, au fost obținute o serie de date cheie, după cum se arată înTabelul 3. Aceste date demonstrează în mod clar realizările semnificative ale stației renovate în eliminarea substanțelor organice, a NH₃-N și a clorului rezidual.
4.1 Eliminarea COD
În ceea ce privește îndepărtarea COD, o rată de îndepărtare de 72,46% indică un progres semnificativ în degradarea materiei organice de către stația de tratare. Acest lucru este atribuit optimizării procesului de epurare a apelor uzate în timpul renovării, permițând descompunerea și îndepărtarea mai eficientă a poluanților organici, reducând astfel semnificativ conținutul de COD din efluent.
4.2 Îndepărtarea BOD₅
Rata de îndepărtare a BOD₅ este de până la 92,10%, demonstrând în continuare performanța excelentă a stației renovate în îndepărtarea materiei organice. O rată ridicată de eliminare a BOD₅ înseamnă că conținutul de materie organică biodegradabilă din efluent este mult redus, ceea ce este semnificativ pentru protejarea mediului apei și prevenirea eutrofizării.
4.3 Eliminarea NH₃-N
În ceea ce privește eliminarea NH₃-N, o rată de eliminare de 60,87% arată și eficiența ridicată a stației renovate. NH₃-N este un indicator important al eutrofizării apei. O rată mare de îndepărtare indică un control eficient al conținutului de NH₃-N din efluent, contribuind la reducerea riscului de eutrofizare.
4.4 Eliminarea totală a clorului rezidual
Clorul este un dezinfectant utilizat în mod obișnuit în procesele de tratare a apelor uzate, dar clorul rezidual excesiv poate prezenta riscuri potențiale pentru mediul apei. Rata de eliminare a clorului rezidual total prin procesul de tratare al stației renovate este de 81,74%, ceea ce indică faptul că prin tratarea eficientă a stației, conținutul de clor rezidual din efluent este controlat eficient, asigurând siguranța calității efluentului.
5. Concluzie
O analiză cuprinzătoare înainte de renovarea stației de tratare a apelor uzate a stațiunii a arătat că, în ciuda proiectării rezonabile a procesului, aceasta și-a pierdut în esență capacitatea de tratare din cauza unor factori precum capacitatea insuficientă a rezervorului, fluctuațiile în calitatea și cantitatea apei, echipamentul îmbătrânit și aerarea neuniformă și managementul defectuos. Pentru a se asigura că efluentul îndeplinește valorile standard primare (a doua perioadă) din DB 44/26-2001, stația de epurare a stațiunii a suferit o modernizare și renovare. Aceasta a implicat consolidarea reglementării calității și cantității apei, actualizarea echipamentelor învechite, optimizarea managementului operațional și utilizarea strategiilor cuprinzătoare pentru a restabili funcționarea stabilă a stației de tratare. Acest lucru oferă un sprijin solid de mediu pentru dezvoltarea durabilă a stațiunilor din China.