Samanburðargreining á skilvirkni köfnunarefnis og fosfórs fjarlægingar milli Bardenpho og AAO ferla
1 Verkefnayfirlit og ferliflæði
1.1 Verkefnayfirlit
Xi'an No.5 Endurheimt vatnsverksmiðjan (áður "No.5 Wastewater Treatment Plant", hér eftir nefnt "WuWu") hefur heildarhönnunargetu upp á 400.000 m³/d, sem nær yfir svæði 387.57 mu (um það bil 258.380 m²). Það þjónar alls svæði um 5.330 hektara og íbúa um það bil 900.000. Verksmiðjan getur meðhöndlað skólp frá heimili og iðnaðar frárennsli með því að nota annað hvort hefðbundið AAO ferli eða fimm-bardenpho ferli. Helstu skólphreinsivirkin innihalda grófa sig, lyftudælustöðvar, fína sig, loftblandaða grishólfa, aðal settanka, líffræðilega hvarftanka, aukasettanka,-afkastageymar með mikilli skilvirkni, V-gerð síur, og snertihreinsunargeymar í Ba frárennslisrennslistankana. Frárennslisgæði eru í samræmi við stig A staðalinn sem tilgreindur er í töflu 1 í "Shaanxi Province Yellow River Basin Comprehensive Wastewater Loss Standard" (DB61/224-2018). (Athugið: TN takmörkin fylgja kröfunni um 12 mg/L sem kveðið er á um í "Xi'an Municipal Urban Wastewater Treatment Plant Reclamation Upgrade, Covering, and Deodorization Project Three-Year Action Plan (2018-2020)" (Skjal bæjarskrifstofu [2018] nr. 100)). Hönnun innrennslis- og frárennslisvatns eru sýnd íTafla 1.
1.2 Ferlisflæði
Flæðirit sem bera saman Bardenpho ferlið við hefðbundið AAO ferli eru sýnd íMyndir 1 og 2.
2 Hönnunarfæribreytur
2.1 Hönnun Áhrif og frárennslisvatnsgæði
2.2 Rekstrarfæribreytur
Líffræðilegu tankarnir sem taka þátt í samanburðinum deila sömu stærðum. Hverjum lífrænum tanki er skipt í 3 rásir, með einni rás stærð L × B × H=86 m × 15 m × 9 m. Meðalstyrkur MLSS í lífrænum kerum er á bilinu 6.500 ~ 7.000 mg/L. Vökvasöfnunartímar (HRT) fyrir hefðbundið AAO ferli eru: Loftfirrt svæði 1.983 klst., Anoxískt svæði 5.534 klst., loftháð svæði 9.029 klst., samtals 16.546 klst. HRTs fyrir Bardenpho ferlið eru: Loftfirrt svæði 1.983 klst., Fyrsta loftháð svæði 4.643 klst., Fyrsta loftháð svæði 7.163 klst., Annað loftháð svæði 1.973 klst., Annað loftháð svæði 0.822 klst., samtals 16.584 klst.
3 Bakgrunnur verkefnis, rannsóknarmarkmið og aðferðafræði
3.1 Bakgrunnur verkefnis og rannsóknarmarkmið
Helstu líffræðilegu meðferðarferli WuWu eru hefðbundið AAO ferlið og Bardenpho ferlið. Hefðbundið AAO ferli er algeng líffræðileg meðferðaraðferð í skólphreinsistöðvum. Með stöðugum umbótum á frárennslisstöðlum Kína hefur Bardenpho ferlið, sem er unnið úr hefðbundnu AAO ferlinu og þekkt fyrir meiri skilvirkni köfnunarefnisfjarlægingar, verið almennt tekið upp af innlendum skólphreinsistöðvum. Til að auðvelda betra val á ferli, gerði WuWu yfirgripsmikinn samanburð á hefðbundnum AAO og Bardenpho ferlum frá sjónarhóli köfnunarefnis og fosfórs. Þetta skapar grundvöll fyrir uppfærslu annarra skólphreinsistöðva sveitarfélaga og hönnun nýrra verkefna.
3.2 Rannsóknaraðferðafræði
Hver lífgeymir í WuWu hefur daglega meðferðargetu upp á 50.000 m³/d. Fyrir þessa samanburðartilraun voru A1 og B1 seríurnar líffræðilegir tankar valdir. A1 röðin notar Bardenpho ferlið, þar sem líffræðilegt kerfi þess er skipt í röð í: loftfirrt svæði, fyrsta loftháð svæði, fyrsta loftháð svæði, annað loftháð svæði og annað loftháð svæði. B1 röðin notar hefðbundið AAO ferli, þar sem líffræðilegt kerfi þess er skipt í röð í: loftfirrt svæði, anoxískt svæði og loftháð svæði. Meðan á tilrauninni stóð, voru báðar seríurnar starfræktar við eins aðstæður, með sýnatökustöðum dreift eftir ferlisflæðinu eftir þörfum.
Mæliaðferðir mengunarefna: TP var mældur með Ammóníummólýbdat litrófsljósmyndaaðferðinni; TN með því að nota basískt kalíumpersúlfat meltingu UV litrófsmælingaraðferð; NH₃-N með Nessler's Reagent Spectrophotometric Method; COD með kalíumdíkrómat litrófsmælingu.
4 Rekstraráskoranir og núverandi staða
Hefðbundið AAO ferli er einnig afbrigði af AO virkjaðri seyruferli. Fjarlæging TN þess fer algjörlega eftir endurrás. Hærri frárennslisstaðlar og meiri neysluhraði sem krafist er krefjast stærra endurrásarflæðis, samfara aukinni orku- og efnanotkun. Fyrir stig A staðla er hefðbundið AAO ferli enn ásættanlegt. Hins vegar, fyrir strangari TN staðla, henta hefðbundin ferli greinilega ekki lengur.
Bardenpho ferlið er dæmigert fimm- þrepa ferli. Með því að bæta við eftir-denitrification svæði eftir hefðbundið AAO ferli, rýfur það takmörkun þess að TN fjarlæging er háð endurhringingarhlutfallinu, og eykur þar með niturfjarlægingu. Þar sem skólphreinsistöðvar standa frammi fyrir sífellt strangari TN losunarstöðlum sýnir Bardenpho ferlið verulega kosti.
5 Rannsóknarniðurstöður og umræður
5,1 NH₃-N Fjarlæging
NH₃-N-gildi við innstreymi loftfirrtu svæðanna og frárennsli líffræðilegu tankanna fyrir A1 og B1 var fylgst með ítrekað á 15 dögum. Niðurstöður eru sýndar íMynd 3. Meðal NH₃-N fjarlæging fyrir Bardenpho ferlið var 12,7 mg/L, en fyrir hefðbundna AAO ferlið var það 11,68 mg/L. Niðurstöðurnar benda til þess að við sömu árstíðabundnar aðstæður, tímabil, samræmda dreifingu innflæðis og með samlagningu kolefnisgjafa á for-anoxíska svæði, náði Bardenpho ferlinu betri NH₃-N fjarlægingu en hefðbundið AAO ferli.
5.2 TN Flutningur
Fylgst var með TN-gildum við innstreymi loftfirrtu svæðanna og frárennsli lífrænna geyma fyrir A1 og B1 ítrekað á 10 dögum. Niðurstöður eru sýndar íMynd 4. Meðal TN-fjarlæging fyrir Bardenpho-ferlið var 6,23 mg/L, en fyrir hefðbundna AAO-ferlið var það 2,65 mg/L. Niðurstöðurnar benda til þess að við sömu aðstæður hafi Bardenpho-ferlið náð betri heildar TN-fjarlægingu en hefðbundið AAO-ferlið.
5.3 TP Fjarlæging
Magn TP við innstreymi loftfirrtu svæðanna og frárennsli líffræðilegu tankanna fyrir A1 og B1 var fylgst með ítrekað á 22 dögum. Niðurstöður eru sýndar íMynd 5. Meðal TP-fjarlæging fyrir Bardenpho-ferlið var 0,561 mg/L, en fyrir hefðbundna AAO-ferlið var það 0,449 mg/L. Niðurstöðurnar benda til þess að við sömu aðstæður hafi Bardenpho ferlið náð betri heildar TP fjarlægingu en hefðbundið AAO ferli.
5.4 COD Fjarlæging
Magni þorsks í innstreymi loftfirrtu svæðanna og frárennsli lífrænna geyma fyrir A1 og B1 var fylgst ítrekað í 9 daga. Niðurstöður eru sýndar íMynd 6. Meðal COD-neysla fyrir Bardenpho-ferlið var 13 mg/L, en fyrir hefðbundna AAO-ferlið var það 19 mg/L. Niðurstöðurnar benda til þess að við sömu aðstæður hafi hefðbundið AAO ferlið verið með meiri COD eftirspurn en Bardenpho ferlið.
6 Niðurstaða og horfur
6.1 Niðurstaða
Við sömu árstíðabundnar rekstraraðstæður sýndi Bardenpho ferlið fram á heildartilhneigingu til betri flutningsskilvirkni fyrir TN, TP og NH₃-N í frárennslisvatni samanborið við hefðbundið AAO ferli.
Eins og er, er árleg notkun fosfórs til að hreinsa skólp með hefðbundnu AAO ferli í WuWu um það bil 2.961 tonn; fyrir Bardenpho ferlið er það um það bil 2.000 tonn. Þetta þýðir árlegan kostnaðarsparnað upp á um 450.000 RMB, sem sýnir verulegan efnahagslegan ávinning.
Rekstur Bardenpho ferlisins mun að miklu leyti uppfylla kröfur stöðugt hertrar frárennslisstaðla Kína og draga úr mengun í vatnskerfi Ba River downstream. Þetta mun leiða til umtalsverðra umbóta á gæðum vatns, bæði skynjunarlega og hvað varðar minni mengunarstig, sem endurheimtir smám saman umhverfisvirkni. Það hefur sérstaka þýðingu til að vernda vistfræðilegt umhverfi niðurstreymis vatnshlota. Í grundvallaratriðum stjórnar skólphreinsun mengun frárennslisvatns frá þéttbýli til grunnvatnsgjafa. Þess vegna gegnir það verndandi hlutverki fyrir vatnsveitur í þéttbýli og vatnsból niðurstreymis og endurheimtir smám saman mengað vistfræðilegt umhverfi. Þetta mun bæta verulega lífsumhverfi borgarbúa og framleiðsluumhverfi iðnaðar og viðskipta, efla ytri ímynd borgarinnar og stuðla að heilbrigðri og sjálfbærri þróun atvinnulífs og samfélags.