تحقیق در مورد راه حل های فنی برای بازیابی ظرفیت تصفیه یک ایستگاه تصفیه فاضلاب توچال

ایستگاه تصفیه فاضلاب یک تاسیسات زیست محیطی حیاتی برای یک استراحتگاه است که نقشی محوری در عملکرد عادی آن ایفا می کند. به دلیل ترافیک بالای بازدیدکنندگان و فعالیت های خدماتی متنوع در استراحتگاه ها، کیفیت فاضلاب به طور قابل توجهی در نوسان است. به طور خاص، فاضلاب لباسشویی اغلب اسیدیته قوی از خود نشان می دهد که به شدت بر فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی بعدی تأثیر می گذارد. این نه تنها دشواری تصفیه فاضلاب را افزایش می دهد، بلکه خطرات زیست محیطی را نیز افزایش می دهد. در حال حاضر، ایستگاه تصفیه فاضلاب یک استراحتگاه با چالش تصفیه تقریباً 400 متر مکعب در روز از فاضلاب ترکیبی مواجه است. اگرچه طراحی فرآیند معقول است، ظرفیت محدود مخزن و نوسانات کیفیت/کمیت نفوذی بیش از ظرفیت تصفیه منجر به زمان ماند هیدرولیکی کوتاه (HRT) در مرحله تصفیه هوازی می‌شود و در نتیجه بر راندمان کلی تصفیه تأثیر می‌گذارد. در نتیجه، چگونگی افزایش راندمان تصفیه و کیفیت پساب ایستگاه تصفیه فاضلاب توچال از طریق یک سری اصلاحات فنی و مدیریتی بدون ساخت مخازن جدید، به موضوعی فوری برای توچال تبدیل شده است.

1. بررسی اجمالی پروژه

1.1 ظرفیت درمان
بر اساس داده های فنی موجود، همراه با بررسی های سایت و ارتباطات، جریان ترکیبی فاضلاب ایستگاه تصفیه فاضلاب توچال تقریباً 400 متر مکعب در روز تعیین شده است.

1.2 انواع فاضلاب ورودی به ایستگاه تصفیه
در حال حاضر فاضلاب ورودی به ایستگاه تصفیه توچال را می توان از نظر کیفیت به سه نوع فاضلاب شستشوی آشپزخانه، فاضلاب شستشوی لباسشویی (کتانی) و فاضلاب خانگی روزانه طبقه بندی کرد.

1.2.1 فاضلاب شستشوی آشپزخانه
فاضلاب شستشوی آشپزخانه حاوی گریس و سورفکتانت های آنیونی (Linear Alkylbenzene Sulfonates, LAS) است.

1.2.2 فاضلاب شستشوی لباسشویی (کتانی).
فاضلاب لباسشویی ممکن است اسیدی یا قلیایی باشد یا دارای خواص اکسید کننده قوی باشد. این حاوی سورفکتانت های آنیونی/کاتیونی است و کیفیت آن به دلیل تغییر در دوز مواد شوینده می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد و بر درمان بیولوژیکی بعدی تأثیر زیادی بگذارد.

1.2.3 فاضلاب خانگی روزانه
ویژگی های کیفی فاضلاب خانگی اتاق های مهمان هتل ها مشابه فاضلاب عمومی خانگی است.

1.3 داده های کیفیت فاضلاب
برای بازسازی ایستگاه تصفیه فاضلاب استراحتگاه و بازیابی ظرفیت تصفیه آن، نمونه‌هایی از فاضلاب شستشوی آشپزخانه، فاضلاب شستشوی لباس‌ها و فاضلاب خانگی روزانه ورودی به ایستگاه قبل از بازسازی جمع‌آوری و برای تجزیه و تحلیل به یک شرکت آزمایش معتبر (CMA{0}}معتبر) ارسال شد. نتایج آزمایش برای نمونه های آب مربوطه در نشان داده شده استجدول 1.

news-780-620

1.4 الزامات محدودیت تخلیه پساب
پساب ایستگاه تصفیه فاضلاب توچال باید با مقادیر استاندارد اولیه (دوره دوم) مشخص شده در *"محدودیت تخلیه آلاینده آب" (DB 44/26-2001)* مطابقت داشته باشد. شاخص های خاص به تفصیل درجدول 2.

news-770-620

2. تجزیه و تحلیل عملکرد فعلی فرآیند ایستگاه تصفیه

فرآیند تصفیه فعلی در ایستگاه تصفیه فاضلاب استراحتگاه شامل تصفیه اولیه با استفاده از چاه صفحه + مخزن یکسان سازی، و تصفیه ثانویه با استفاده از فرآیند Anoxic-Oxic (AO) (بدون بازیافت مشروب نیتریف شده). پساب تصفیه شده پس از گندزدایی تخلیه می شود و لجن اضافی با استفاده از یک صفحه{3}}و{4}}فیلتر پرس صفحه و{4}}قبل از دفع{5}}در محل، آبگیری می شود، همانطور که در شکل نشان داده شده است.شکل 1. بنابراین طراحی فرآیند ایستگاه تصفیه معقول بوده و قابلیت حذف آلاینده های مشخص را دارد. وجود مخزن یکسان سازی امکان تنظیم کیفیت و کمیت ورودی، خنثی سازی pH و تنظیم خواص اکسید کننده قوی را فراهم می کند. مرحله تصفیه بیولوژیکی به صورت A-O-O پیکربندی شده است و از طریق بازیافت لجن، قابلیت خاصی برای حذف همزمان نیتروژن و فسفر دارد. اما به دلیل ظرفیت محدود مخزن، بهره برداری از ایستگاه تصفیه فاضلاب توچال با مشکلات متعددی مواجه است.

news-1080-765

2.1 عملیات بیش از حد که منجر به مشکلات در رعایت استانداردهای تخلیه می شود
با توجه به کیفیت و کمیت ورودی فعلی بیش از ظرفیت ایستگاه تصفیه، و بر اساس بررسی های سایت و ارتباطات، کل HRT تخمینی برای مرحله تصفیه بیولوژیکی + مرحله جداسازی جامدات تنها 6 ساعت است. غلظت COD ورودی به 856 میلی‌گرم در لیتر می‌رسد، که نشان می‌دهد ایستگاه در حال حاضر بیش از حد بارگذاری شده است و رسیدن به استانداردهای تخلیه را برای پساب دشوار می‌کند.

2.2 نوسانات در کیفیت، کمیت، pH و خواص اکسید کننده قوی تاثیرگذار
ورودی به ایستگاه تصفیه فاضلاب استراحتگاه دارای نوسانات در کیفیت (COD)، کمیت (Q)، pH، و خواص اکسید کننده قوی (NaClO، H2O2) است. بنابراین، اجرای تنظیم کیفیت، کمیت، pH و تنظیم خواص اکسید کننده قوی برای اطمینان از عملکرد پایدار فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی بعدی ضروری است.

2.3 تجهیزات پیری کاهش کارایی درمان
ایستگاه تصفیه فاضلاب این توچال از قدیمی شدن تجهیزات رنج می برد که باعث کاهش بیشتر راندمان تصفیه می شود. بررسی‌های سایت آشفتگی شدید را در مخزن هوازی بدون حباب‌های ریز قابل مشاهده نشان داد که نشان‌دهنده پارگی یا خرابی بالقوه پخش‌کننده‌های حباب-در کف مخزن است. این منجر به هوادهی ناهموار در مخزن می شود و در نتیجه بر عملکرد درمان تأثیر می گذارد.

2.4 مدیریت ضعیف که منجر به از دست دادن ظرفیت درمان می شود
به دلیل مدیریت ضعیف، بررسی های سایت نشان داد که غلظت لجن فعال در مخازن واکنش بیولوژیکی ایستگاه تصفیه فاضلاب توچال به شدت ناکافی است و اساسا ظرفیت تصفیه فاضلاب خود را از دست داده است.

3. طرح فنی برای بازسازی عملیات ایستگاه تصفیه فاضلاب

3.1 اصول طراحی طرح فنی
این طرح نباید شامل افزودن ظرفیت مخزن جدید، استفاده کامل از امکانات و تجهیزات موجود ایستگاه تصفیه و با هدف به حداقل رساندن دوره ساخت و هزینه های سرمایه گذاری باشد. اجرای مدیریت استفاده از مواد شوینده لباسشویی و پیش تصفیه مجزای جریان های فاضلاب. هزینه های دوز مواد شیمیایی پیش تصفیه را به طور کامل کاهش دهید و در عین حال از عملکرد ایمن و پایدار ایستگاه تصفیه اطمینان حاصل کنید. اتخاذ تدابیر فنی جامع برای افزایش قابل توجه کارایی ایستگاه تصفیه و تلاش برای انطباق با پساب.

3.2 اقدامات فنی برای بازگرداندن عملیات ایستگاه تصفیه
هشت اقدام فنی جامع برای احیای ظرفیت تصفیه ایستگاه تصفیه فاضلاب توچال و دستیابی به تخلیه پساب منطبق پیشنهاد شده است.

3.2.1 لجن زدایی جامع مخزن
ابتدا رسوبات و ناخالصی ها را از کف مخزن جدا کنید. سپس، حجم مخزن واکنش را به طور کامل بازیابی کنید. در نهایت، از عملکرد مناسب تجهیزات هوادهی در کف مخزن اطمینان حاصل کنید.

3.2.2 تبدیل "مخزن آنوکسی" فعلی به "تانک هوازی"
بر اساس نتایج آزمایش کیفیت آب، غلظت NH3-N در فاضلاب ترکیبی ورودی به ایستگاه تنها 13 میلی‌گرم در لیتر است و DB 44/26-2001 الزامات حذف TN را اعمال نمی‌کند. بنابراین، می‌توان لوله‌های هوا را در پایین «مخزن آنوکسیک» فعلی نصب کرد و می‌توان پخش‌کننده‌های حباب{7} ظریفی ترتیب داد و آن را به یک «مخزن هوازی» تبدیل کرد. این به طور قابل توجهی HRT مرحله هوازی را افزایش می دهد و به طور موثر ظرفیت حذف ایستگاه برای مواد آلی، NH3-N، سورفکتانت های آنیونی و غیره را افزایش می دهد.

3.2.3 جایگزینی- پخش کننده های حباب خوب در پایین "مخزن هوازی" فعلی
پخش‌کننده‌های حباب ظریف و لوله‌های هوای مرتبط در پایین «مخزن هوازی» فعلی را جایگزین کنید. پخش‌کننده‌های حباب ریز را متراکم‌تر بچینید (مساحت سرویس کمتر از 1 متر مربع به ازای هر دیفیوزر) تا حالت هوادهی حباب ریز «مخزن هوازی» را بازیابی کنید، ظرفیت حذف مواد آلی، NH3{{5}N، سورفکتانت‌های آنیونی و غیره را تقویت کنید.

3.2.4 افزایش اثر هوادهی در تانک های هوازی
وضعیت عملکرد و خروجی هوای دمنده(های) فعلی را ارزیابی کنید. اگر نسبت هوا به آب کمتر از 5:1 است، اضافه کردن یک دمنده مخصوص هوادهی برای "مخزن هوازی" تازه تبدیل شده را در نظر بگیرید، که ظرفیت حذف مواد آلی، NH3-N، سورفکتانت های آنیونی و غیره را بیشتر تقویت می کند.

3.2.5 تقویت بازیافت لجن
وضعیت عملکرد و سرعت جریان پمپ(های) بازیافت لجن فعلی را ارزیابی کنید. اگر جریان کافی نیست، پمپ(های) بازیافت لجن را تعویض کنید تا از بازگشت موثر لجن ته نشین شده اطمینان حاصل کنید، راندمان جداسازی جامدات را بهبود ببخشید و از هدر رفتن لجن فعال از سیستم جلوگیری کنید.

3.2.6 افزودن اقدامات پیش تصفیه مربوطه
تانک های دوز (با میکسر) و پمپ های دوز را برای عوامل کاهنده (کلرید آهن)، عوامل تنظیم کننده pH (هیدروکسید کلسیم) و فلوکولانت ها (کلرید آهن پلی آلومینیومی) اضافه کنید. این جریان‌های ورودی خاص را پیش تصفیه می‌کند و تأثیر آن‌ها بر سیستم بیولوژیکی را کاهش می‌دهد و عملکرد ایمن و پایدار ایستگاه تصفیه را تضمین می‌کند.

3.2.7 بهبود اقدامات مدیریت عملیاتی برای ایستگاه تصفیه
ابزارهای نظارتی ضروری را برای مدیریت عملیات خریداری کنید، مانند غلظت‌سنج لجن، PH متر، و متر اکسیژن محلول (DO). تدوین دستورالعمل های عملیاتی و نگهداری برای ایستگاه تصفیه و ارائه آموزش های هدفمند برای پرسنل عملیاتی برای دستیابی به مدیریت علمی و عملیات موثر.

3.2.8 افزایش ظرفیت تصفیه بیولوژیکی
برای خرید لجن بذر، یا خرید کشت های باکتریایی تجاری، برای افزایش غلظت لجن در راکتورهای بیولوژیکی ایستگاه و بازیابی/بهبود ظرفیت تصفیه بیولوژیکی آن، با کارخانه های تصفیه فاضلاب محلی تماس بگیرید.

4. اثربخشی عملیاتی پس از اجرای طرح نوسازی

پس از انجام آزمایشات دقیق و تجزیه و تحلیل تغییرات کیفیت آب پس از نوسازی ایستگاه تصفیه فاضلاب توچال، یک سری داده های کلیدی به دست آمد که در زیر نشان داده شده است.جدول 3. این داده ها به وضوح دستاوردهای قابل توجه ایستگاه بازسازی شده را در حذف مواد آلی، NH3- و کلر باقی مانده نشان می دهد.

news-870-630

4.1 حذف COD
با توجه به حذف COD، میزان حذف 72.46 درصد نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی در تخریب مواد آلی توسط ایستگاه تصفیه است. این امر به بهینه‌سازی فرآیند تصفیه فاضلاب در طول نوسازی نسبت داده می‌شود که به آلاینده‌های آلی اجازه تجزیه و حذف موثرتر می‌دهد و در نتیجه محتوای COD در پساب را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.

4.2 حذف BOD5
نرخ حذف BOD5 به 92.10 درصد می رسد، بیشتر نشان دهنده عملکرد عالی ایستگاه بازسازی شده در حذف مواد آلی است. نرخ حذف BOD5 بالا به این معنی است که محتوای مواد آلی زیست تخریب پذیر در پساب به شدت کاهش می یابد، که برای محافظت از محیط زیست آب و جلوگیری از اوتروفیکاسیون قابل توجه است.

4.3 NH3- N حذف
با توجه به حذف NH3-، نرخ حذف 60.87٪ نیز کارایی بالای ایستگاه بازسازی‌شده را نشان می‌دهد. NH3-N شاخص مهمی برای اوتروفیکاسیون آب است. نرخ حذف بالا نشان دهنده کنترل موثر محتوای NH3-N در پساب است که به کاهش خطر اوتروفیکاسیون کمک می کند.

4.4 حذف کل کلر باقیمانده
کلر یک ضدعفونی کننده رایج در فرآیندهای تصفیه فاضلاب است، اما کلر باقیمانده بیش از حد ممکن است خطرات بالقوه ای برای محیط زیست آب ایجاد کند. میزان حذف کل کلر باقیمانده توسط فرآیند تصفیه ایستگاه بازسازی شده 81.74 درصد است که نشان می دهد از طریق تصفیه کارآمد ایستگاه، محتوای کلر باقی مانده در پساب به طور موثر کنترل می شود و ایمنی کیفیت پساب را تضمین می کند.

5. نتیجه گیری

تجزیه و تحلیل جامع قبل از بازسازی ایستگاه تصفیه فاضلاب توچال نشان داد که علیرغم طراحی منطقی فرآیند، اساساً ظرفیت تصفیه خود را به دلیل عواملی مانند ظرفیت ناکافی مخزن، نوسانات کیفیت و کمیت آب، قدیمی بودن تجهیزات و هوادهی ناهموار و مدیریت ضعیف از دست داده است. برای اطمینان از مطابقت پساب با مقادیر استاندارد اولیه (دوره دوم) DB 44/26-2001، ایستگاه تصفیه فاضلاب استراحتگاه تحت ارتقا و نوسازی قرار گرفت. این شامل تقویت مقررات کمی و کیفی آب، به روز رسانی تجهیزات قدیمی، بهینه سازی مدیریت عملیاتی، و به کارگیری استراتژی های جامع برای بازگرداندن عملکرد پایدار ایستگاه تصفیه است. این حمایت زیست محیطی محکمی را برای توسعه پایدار استراحتگاه ها در چین فراهم می کند.