Projekti taust
Asulareoveepuhasti (WWTP) pindala on 35 000 m² ja ehitati algselt äärelinna piirkonda, mida ümbritsevad kalatiigid ja lagedad alad. Linnastumise arenedes paikneb see nüüd tihedalt asustatud elamu- ja äripiirkonnas. Reovee lõhn ja jaama müra mõjutavad oluliselt lähedalasuvaid elanikke.
Jaam oli algselt kavandatud puhastama reovee voolukiirust 140 000 m³/päevas. Selle heitvee kvaliteet peab vastama Hiina linnareoveepuhastite saasteainete heitestandardi (GB 18918-2002) klassile 1B.
Enne puhastusseadmesse pumpamist läbib reovesi eelpuhastuse läbi jämeda, keskmise sõela ja peensõela. Esmane töötlemine hõlmab aereeritud liivakambrit, millele järgneb sekundaarne töötlemine läbi oksüdatsioonikraavi ja sekundaarse selgitaja. Lõpuks juhitakse reovesi 1-meetrise läbimõõduga toru kaudu väliskaevu, kust see suubub suletud kastiga truubivõrku.
Disainiplaani uuendamine
Mastaabi ja heitvee kvaliteedieesmärgid
Teostatavusuuringute põhjal jääb jaama võimsus 140 000 m³/ööpäevas, kusjuures liigne reovesi suunatakse pumbajaama teise puhastisse üleviimiseks. Heitvesi ei voola mitte ainult jõgedesse, vaid taaskasutab vett ka lähedalasuvates järvedes. Seetõttu peab heitvesi vastama nii GB 18918-2002 klassile 1A kui ka "Asulareovee taaskasutamise veekvaliteedi standarditele maastikulises keskkonnavees" (GB/T 18921-2002). Järvede eutrofeerumise vältimiseks peab heitvesi vastama "Pinnavee kvaliteedistandardi" (GB 3838-2002) IV klassi standarditele.
Protsessi voo disain
Projekt valis tehase uuendamiseks protsessi "AAO + MBR". Mudatöötlusprotsessis kasutatakse tsentrifugaalset veetusmasinat, et vähendada muda niiskusesisaldust alla 80% ning sõmer ja muda suunatakse linna munitsipaalsete mudakäitluskeskusesse.
Optimaalsete tingimuste ja tööparameetrite määramiseks viidi läbi põhjalikud simulatsioonid, kasutades aktiivmuda lagundamise mudelil (ASDM) põhinevat tarkvara Biowin, mille energia- ja kemikaalide tarbimine oli minimaalne.
Üldine disain
Tehase piiratud pindala on umbes 33 000 m². Säilitasime selle olemasolevad struktuurid, nagu haldus- ja juhtimishoone. Tootmiskonstruktsioone, mis ei vastanud kanalisatsiooni- või ehitusstandarditele, nagu eeltöötlus, oksüdatsioonikraav, muda veetustamise ala ja juhtimisruum, uuendati erineval määral.
Näiteks ehitasime sekundaarse selgitaja asendamiseks MBR-seadme, mis ühendab selliseid funktsioone nagu aeroobsed paagid, membraanpaagid, puhuriruumid ja kemikaalide doseerimisruumid ning desinfitseerimispaagid. Need seadmed viivad selle kanalisatsiooni ringlussevõetud vee väljalaskestandarditele.
Struktuuride disaini peamised parameetrid
-Ravieelsed muudatused
1) Jämedad ekraanid
Mõõdud: 5,6 mx 8,1 m, kõrgus: 4,9 m
Kanalid: 3, asendades olemasolevad 50 mm jämedad sõelad 20 mm pöörlevate ekraanidega
Kanali laius: 1,9 m, vee sügavus enne ekraani: 0,95 m, paigaldusnurk: 70 kraadi, ekraani vahe: 20 mm
2) Keskmised ekraanid
Mõõdud: 5,8 mx 10,1 m, kõrgus: 4,9 m
Kanalid: 4, 15 mm ekraaniga masinate uuendamine 6 mm pöörlevateks ekraanideks
Kanali laius: 1,9 m, vee sügavus enne ekraani: 0,70 m, paigaldusnurk: 70 kraadi, ekraani vahe: 5 mm
3) Peened ekraanid
Mõõdud: 7,1 mx 11,15 m, kõrgus: 1,5 m
6 mm pöörlevate ekraanide uuendamine 3 mm perforeeritud plaatekraanidele, säilitades samal ajal olemasolevad kanalid
Kanali laius: 2,1 m, vee sügavus enne ekraani: 1,5 m, ekraani vahe: 3 mm
Varustatud 4 perforeeritud plaatekraaniga (igaüks 1,5 kW) ja 2 tagasipesupumbaga voolukiirusega 36 m³/h igaüks4) Membraanekraani modifikatsioonid
Algne muda tagastuspumba ruum on ümber kasutatav membraanekraani ruumiks. Peene ekraani mõõtmed on 6,1 m × 8,8 m ja kõrgus 2,2 m. Paigaldatud on neli membraanekraani, millest kolm on töökorras ja üks ooterežiimis, igaühe võimsusega 1,5 kW. Iga kanali laius on 1,4 m, vee sügavus enne ekraani 1,1 m ja ekraani vahe 1 mm. Kaasas on kaks tagasipesupumpa, millest igaüks on voolukiirusega 36 m³/h ja võimsusega 15 kW ning mille tööajad on seatud 1:2–1:4 avatud-seiskamissuhtele.
Oksüdatsioonikraavi modifikatsioonid
Kaks olemasolevat oksüdatsioonikraavi on muudetud anaeroobseteks-anoksilisteks mahutiteks, millest kummagi voolukiirus on 70 000 m³/päevas. Anaeroobsel lõigul on peetumisaeg 1,0 tundi, anoksilisel lõigul aga 2,7 tundi, efektiivse veesügavusega 3,9 m. Iga anaeroobne paak on varustatud kuue -kiire sukelsegistiga, mille võimsus on 3,7 kW, samas kui igal anoksilisel paagil on kaksteist madala kiirusega-sukeldatavat segistit võimsusega 2,3 kW. Muda tagasivoolu suhe anoksilistest mahutitest anaeroobsetesse mahutitesse on vahemikus 100% kuni 200%.
MBR terviklik struktuur
Neli olemasolevat sekundaarset selgitajat on asendatud kahe uue MBR (Membrane Bioreactor) konstruktsiooniga, millest igaühe projekteeritud võimsus on 70 000 m³/päevas. Iga MBR-üksuse mõõtmed on 82,34 m × 38,18 m ja need sisaldavad järgmisi komponente:
1) Aeroobne tank
Mõõdud: 37,70 m × 36,25 m efektiivse veesügavusega 6,0 m
Säilimisaeg: 2,4 tundi, varustatud 1216 torukujulise aeraatoriga paagi kohta (mõlema paagi kohta kokku 2432)
Iga aeraatori õhuvoolukiirus on 7,2 m³/h ja muda tagasivoolu kiirus aeroobsest anoksilisest mahutist on 300%.
2) MBR membraanpaak
Paagi kogumõõtmed: 45,46 m × 31,85 m, sealhulgas jaotus, membraan, tagasivoolukanalid ja puhastuspaagid
Membraanpaagi sügavus: 5 m efektiivse veesügavusega 3,7 m
Jaotuskanal: 39,6 m × 2,1 m, tagasivoolukanal: 39,6 m × 1,5 m
Membraanpaak on jagatud kaheksaks lahtriks, millest igaüks on 26,65 m × 4,6 m ja millel on kolm puhastuskambrit vee, happe ja aluselise puhastamiseks
Igal paagil on kaheksa rida, kuues kümne PVDF õõneskiudmembraani mooduliga ja kahes üheksa mooduliga
Membraanimooduli projekteerimisvõimsus on 897,5 m³/päevas, vooga 17,81 l/(m³·h) ja õhutuskiirusega 849,6 Nm³/min, säilitades õhu-/-vee suhte 8,7:1
Muda tagasivoolu kiirus membraanpaagist aeroobsesse mahutisse on 400%.
3) Muda tagasivoolupumba ruum
Kaks pumbaruumi, kumbki 10,9 m × 8,51 m, kaheksa tagasivoolupumbaga
Neli pumpa viivad muda membraanilt aeroobsesse mahutisse (Q=2,910 m³/h, H=0.5 m, N=18.5 kW)
Neli pumpa suunavad muda aeroobsest reaktorist anoksiidsesse paaki (Q=2,190 m³/h, H=3.0 m, N=37 kW)
4) Täielik varustusruum
Kahe-korruseline teras-betoon + raamkonstruktsioon, 44,5 m × 6,61 m
Ülemisel korrusel: MBR-süsteemi juhtimisruum ja naatriumhüpokloriti ja sidrunhappe doseerimisseadmed
Alumine korrus: 9 veepumpa (8 kasutusel, 1 varuna, muutuva sagedusega, Q=493 m³/h, H=11–13 m, N=22 kW) ja 4 mudapumpa (3 kasutuses, 1 ooterežiim, Q=80 m³/h, H8 m³/h, H8 m,} kW)
5) Puhuriruum
Ehitatud aeroobse paagi kohale, iga puhuriruumi mõõtmed: 38,46 m × 7,8 m
Igas toas on kolm õhutuspuhurit (üks suur ja kaks väikest, koondamise jaoks vahetatavad)
Suur puhur: Q=146 m³/m, H=7.5 m, N=223 kW
Väike puhur: Q=73 m³/m, H=7.5 m, N=112 kW
Neli membraanpuhurit (kaks suurt ja kaks väikest, koondatud suure ja kahe väikese puhuri vahel)
Suur puhur: Q=213 m³/min, H=4.5 m, N=223 kW
Väike puhur: Q=106.5 m³/min, H=4.5 m, N=112 kW
Desinfitseerimise kontaktpaak / doseerimisruum / heitvee tõstepumba ruum
Desinfitseerimise kontaktpaak, doseerimisruum ja heitvee tõstepumbaruum on ühendatud üheks struktuuriks, mille võimsus on 140 000 m³/ööpäevas. Desinfitseerimiskontaktpaagi kogupindala on 25,05 m × 23,35 m, kõrgus 4,9 m ja tõhus sügavus 4,0 m, mille tulemuseks on 2300 m³ efektiivne maht. Kokkupuuteaeg on 23,66 minutit, lisaks 7,12 minutit heitveetorus, kokku kokkupuuteaeg 30,78 minutit. Paigaldatud on neli sukelpumpa (3 töökorras, 1 ooterežiimis), igaüks Q=2,000 m³/h, H=16 m ja N=132 kW.
Desinfitseerimispaagi kohal asuvas doseerimisruumis kasutatakse desinfitseerimisvahendina kloordioksiidi 8 mg/l. Tahket polüalumiiniumkloriidi (PAC) doseeritakse maksimaalselt 30 mg/l fosfori keemiliseks eemaldamiseks ja naatriumatsetaati kasutatakse välise süsinikuallikana TN eemaldamise tõhustamiseks maksimaalse doseerimiskiirusega 30 mg/l.
Muda säilituspaak
Vastvalminud mudamahuti on maa-alune raudbetoonmahuti, mille pindala on 9,0 m × 9,0 m ja mille efektiivne veesügavus on 5 m, mis tagab efektiivse mahu 405 m³. Paagi sisse on paigaldatud sukelmikser, et tagada stabiilne veetustamine, segades muda veetustamise ajal. Paak on varustatud ka ultraheli muda tasememõõturiga, mis võimaldab reaalajas kuvada-muda mahtu nii keskjuhtimisruumis kui ka veetustusalal. Toitemudapumba saab peatada, kui muda tase on liiga kõrge, ja mikser peatub, kui tase on madal.
Muda veetustamise ruumi renoveerimine
Varem kasutati muda töötlemiseks lintkuivatit. Pärast uuendamist vastas originaal lintkuivati muda veetustamise võimsuse nõuetele, kuid mudaga seotud lõhnaprobleeme ei suudetud piisavalt lahendada. Seetõttu võetakse lintkuivati asendamiseks kasutusele tsentrifugaalsed veetustamise masinad. Disainitud on neli horisontaalset spiraalset settimismasinat, millest kolm on kasutusel ja üks varuvarustusena, mis töötavad 12 tundi päevas. Iga masina võimsus (Q) on 60 m³/h ja võimsus (N) 66 kW.
Lõhnakontrollisüsteem
Kuna selles reoveepuhastis oli maad piiratud, võeti projektis kasutusele-kohal detsentraliseeritud lõhnade puhastamine, kus määrati kuus asukohta:
1. Lõhnakontrollisüsteem 1: sihib eeltöötluspiirkonna lõhnu, kasutades taime-põhist desodoreerimissüsteemi, mille võimsus on 6200 m³/h.
2. Lõhnakontrollisüsteem 2: mõeldud muda veetustusruumi ja mudahoidla jaoks, tehasepõhise desodoreerimissüsteemi võimsusega 4500 m³/h.
3. Lõhnakontrollisüsteem 3: sihib anaeroobsetest/anoksilistest mahutitest pärinevaid lõhnu. Iga paagi puhastusvõimsus on kokku 13 000 m³/h. Mahutite ruumi vähesuse tõttu on mahuti konstruktsioonile kahte eraldi ruumi paigaldatud kaks biofiltratsiooni lõhnakontrollisüsteemi, kummagi võimsus on 6500 m³/h. Need kaks seadet jagavad ühte heitgaasikorstnat ja võivad töötada iseseisvalt.
4. Bioloogilise lõhna kontrollimise seadmed 4: Mõeldud kahe MBR-i integreeritud struktuuri jaoks, aeroobsete mahutite peale on paigaldatud kaks biofiltratsiooniseadet, mis puhastavad lõhnu koguvõimsusega 43 000 m³/h, et ruumi kokku hoida.
Arutelu rohelise disaini kontseptsioonide üle reoveejaamade projekteerimisel
1. AquaSust kasutab taimekoosluse ökoloogilise mõju demonstreerimiseks mitme-kihiliste, mitme-vormiliste taimekonfiguratsioonide loomiseks erinevaid taimi.
Teiseks asub tehas haridustsooni keskel ja selle peasissepääsu juurde püstitasime keraamilise veesilmi. Puhastatud vett taaskasutatakse haljastuses, et tõsta inimeste teadlikkust veehoiust ja keskkonnakaitsest.
2. Maastiku- ja haljasalade kujundamisel on meie teema "ressursside säästmine ja keskkonna kaitsmine" kooskõlas "käsnalinna" vähese mõjuga-arenduskontseptsiooniga. AquaSusti uuenduslike algatuste hulka kuuluvad haljaskatused, vertikaalne haljastamine ja keskkonnasõbralikud parklad.
Samuti katame oksüdatsioonikraavi pinnasega, et luua linnalik "minipark", mis peegeldab ökoloogilist ilu ning inimese ja looduse vahelist harmooniat. "Käsnalinna" kontseptsiooni saab kasutada hoonete soojusisolatsioonimaterjalina ning vähendada katuse äravoolu ja reostust.
Veekvaliteedi töötlemise tulemused
Pärast kvaliteediparandusprojekti alustas uuendatud reoveepuhasti ametlikult tööd detsembris 2016. Keskmine sisse- ja väljavooluvee kvaliteet 2017. aasta jaanuarist detsembrini on toodud tabelis 2.
Üldise kasuanalüüsi kokkuvõte
Maa kokkuhoid
Projekti kogupindala on 34 991,54 m² ja maakasutuse näitaja on 0,25 m²/(m³∙d), mis on vaid 25–30% 2001. aasta *Linnapuhastuse ehituse ehituse biotöötluse standardid*. säästes üle 77 000 m² maad ja ligikaudu 170 miljonit CNY.
Energiasääst
Projekti puhastatud reovee elektritarbimine on 0,46 kWh/m³, võrreldes 0,50–0,60 kWh/m³ olemasolevate kodumajapidamiste membraanipuhastusprotsessidega jaamades, mis tähendab mõistlikult madalat-energiatarbimise taset. Aastane energiasääst on vähemalt 2 miljonit kWh, elektrikulude kokkuhoid on ligikaudu 1,6 miljonit CNY.
Veekaitse
Projekti heitvett saab pärast täiustatud puhastamist soovi korral taaskasutada järveveena sügisel ja talvel, vähendades sõltuvust kraaniveest. See lähenemisviis säästab konservatiivselt umbes 4 miljonit m³ vett aastas.
Materjali kokkuhoid
Projekteerimisel taaskasutatakse olemasolevaid rajatisi (nt valvemaja, peahoone, eeltöötlusala, oksüdatsioonikraavid, muda veetustamise ruum ja keskjuhtimisruum), säästes investeeringutelt umbes 80 miljonit CNY. PAC ja süsinikuallikate kasutamine jääb alla 30 mg/l, võrreldes ligikaudu 50 mg/l sarnaste projektidega, säästes ligikaudu 20 mg/l. PAC ja süsinikuallikate aastane kokkuhoid on ligikaudu 1000 tonni ehk 2,5 miljonit CNY.
Kasu keskkonnale
Kvaliteedi tõstmine vähendab oluliselt jõgedesse sattuvaid saasteaineid. Puhastusmastaabis 140 000 m³/d vähendab see hinnanguliselt saasteaineid järgmiste aastakoguste võrra: CODCr 13 100 t, BHT5 4 740 t, SS 8 320 t, TN 960 t ja TP 140 t.
Ökoloogilised maastiku eelised
Projekt vähendab tehase täielikku-lõhna ja müra, täiustades samal ajal tehase üldist haljastust, muutes selle linnaaiaks, mis parandab oluliselt lähedalasuvate elanike elukvaliteeti.
Järeldus
AquaSust viis tehase reoveepuhastusprojekti lõpule "AAO + MBR" protsessi kaudu, mis põhineb rohelisel, ringikujulisel ja vähese süsinikdioksiidiheitega reoveepuhastuskontseptsioonil.
Hoolimata väljakutsetest, nagu piiratud maa, keskkonnatundlikkus ja ranged heitestandardid, näitavad tegevusandmed, et oleme mitu eesmärki edukalt saavutanud. Nende hulka kuuluvad veepuhastusstandardite parandamine, reovee ringlussevõtt ja taaskasutamine, lõhnade ja müra vähendamise optimeerimine ning üldise maastiku parandamine.