Dadansoddi Nam a Chynllun Adnewyddu System Awyru
Rhagymadrodd
Mae'rsystem awyru, fel un o gydrannau'r system trin dŵr gwastraff biolegol, yn bennaf yn gweithredu i gyflenwi ocsigen sy'n ofynnol ar gyfer metaboledd microbaidd a rheoleiddio'r crynodiad ocsigen toddedig (DO) o fewn y tanc biolegol. Mae'r forticau a gynhyrchir gan swigod yn codi a'r aflonyddwch a achosir gan eu rhwyg yn darparu cymysgedd effeithiol o'r llaid wedi'i actifadu, gan atal dyddodi llaid. Ar gyfer tanciau biolegol cyswllt sy'n cynnwys cyfryngau, mae awyru hefyd yn hyrwyddo gollwng biofilm oed o wyneb y cyfryngau, gan hwyluso adnewyddu bioffilm a gwella ei weithgaredd.
Mae astudiaethau'n dangos bod newidiadau yn y crynodiad DO o fewn y tanc biolegol yn arwain at newidiadau yn y rhywogaeth, maint, cyflwr sŵogloea, gweithgaredd biolegol, a mathau metabolaidd o gymunedau microbaidd. O ganlyniad, effeithir ar gyfraddau adwaith ac effeithlonrwydd prosesau biocemegol megis tynnu carbon biolegol, tynnu nitrogen biolegol, a thynnu ffosfforws biolegol, gan newid effeithlonrwydd tynnu llygryddion fel deunydd organig, nitrogen amonia, cyfanswm ffosfforws, a chyfanswm nitrogen yn y dŵr gwastraff. Mae statws gweithredol y system awyru yn effeithio'n uniongyrchol ar effeithlonrwydd symud llygryddion microbaidd, a thrwy hynny ddylanwadu ar berfformiad puro cyffredinol y gwaith trin dŵr gwastraff (WWTP).
Felly, mae cynnal y system awyru mewn cyflwr gweithio da yn dasg sylfaenol yng ngweithrediad a chynnal a chadw WWTP.
1. Defnyddiau a Dulliau
1.1 Trosolwg WWTP
WWTP gyda chapasiti dylunio o15,000 m³/d. Dangosir y dangosyddion llygrydd mewnlif a ddyluniwyd ynTabl 1, ac mae'r safonau elifiant yn bodloni safon Gradd A o "Safon Gollwng Llygryddion ar gyfer Gweithfeydd Trin Dŵr Gwastraff Dinesig" (GB 18918-2002). Y brif broses driniaeth yw:Triniaeth Ragarweiniol + Ceulad-Gwaddodiad + System Fiolegol + Tanc Gwaddodiad Eilaidd + Triniaeth Uwch.
I ddechrau, oherwydd rhwydweithiau casglu annatblygedig ac adeiladu parhaus y mentrau cyfagos, gweithredodd y planhigyn yn ysbeidiol oherwydd mewnlif isel. Wrth i fentrau cyfagos ddod yn weithredol, cynyddodd mewnlif a llwyth llygryddion, gan arwain y system awyru tanciau biolegol i drosglwyddo i weithrediad parhaus 24 awr, gyda chyfraddau awyru wedi'u haddasu yn seiliedig ar fewnlif a llwyth. Yn ystod y cyfnod hwn, gweithredodd y tanc biolegol a'r system awyru'n sefydlog, gyda'r holl baramedrau elifiant yn bodloni safonau'n gyson.
1.1.1 Disgrifiad Tanc Biolegol
Mae'r system fiolegol yn mabwysiadu cynllun tebyg i'rproses A²/O draddodiadol, yn cynnwys parthau anaerobig, anocsig ac ocsig. Rhennir y parthau anaerobig ac anocsig yn ddwy adran proses Tandem o gyfaint cyfartal, tra bod y parth ocsig wedi'i rannu'n bedwar. Mae chwe chymysgydd tanddwr yn cael eu gosod yn y parthau anaerobig ac anocsig. Mae tryledwyr swigod mân sefydlog yn cael eu gosod ar waelod adrannau yn y parthau anocsig ac ocsig, gyda chyfryngau dynwared adferadwy ynghlwm uwchben y tryledwyr ar gyfer twf microbaidd. Mae'r system awyru'n defnyddio chwythwyr i gyflenwi aer cywasgedig i'r tryledwyr swigen mân trwy gyfrwng ochrau. Mae cyfradd awyru pob ochr yn cael ei reoleiddio gan falfiau. Mae tri chwythwr wedi'u gosod, yn gweithredu mewn modd 2-ddyletswydd + 1-wrth gefn.
1.1.2 Disgrifiad o'r Nam
Ar ôl tua 5 mlynedd o weithrediad sefydlog, cronnodd llaid sylweddol ar waelod y parthau anocsig ac ocsig. Roedd chwythwyr yn aml yn profi larymau pwysedd allfa uchel a chaeadau amddiffynnol. Rhwygodd rhai tryledwyr swigen mân. Wrth i bwysau allfeydd barhau i godi, cynyddodd amlder cau chwythwyr a nifer y tryledwyr rhwygedig. Arweiniodd colled aer sylweddol trwy dryledwyr toredig at ostwng lefelau DO yn y tanc biolegol yn barhaus, gan achosi dirywiad graddol yn ansawdd elifiant. Er mwyn cynnal cydymffurfiaeth, cynyddwyd nifer ac amser rhedeg y chwythwyr gweithredu. Achosodd y cylch dieflig hwn ddifrod aml i gydrannau chwythwr fel Bearings a gerau. Yn y pen draw, cafodd un chwythwr ei wisgo a'i sgrapio'n ddifrifol. Roedd llaid yn y parth ocsig wedi troi'n frown tywyll, gyda sŵogloea rhydd, budr, ac ansawdd elifiant yn gwaethygu ymhellach.
1.2 Dadansoddiad Achos Nam
Wrth adolygu cofnodion gweithredol (dylanwad, system awyru, cynnal a chadw offer) ac arsylwadau safle, dadansoddwyd yr achosion fel a ganlyn:
1.2.1 Achosion Difrod Chwythwr
- Cychwyn/aros yn aml oherwydd mewnlif ysbeidiol cychwynnol, gan achosi traul mecanyddol.
- Ailgychwyn chwythwyr dan bwysau ar ôl cau gorlwytho, a gweithrediad hirfaith dan orlwytho.
- Cynnydd yn y galw am aer oherwydd llif uwch a thryledwyr rhwygo, gan arwain at weithrediad estynedig.
- Tymheredd gweithredu uchel oherwydd gorbwysedd hir.
1.2.2 Achosion Pwysedd Allfa Chwythwr Uchel a Difrod Tryledwr
- Glanhau pibellau aer anghyflawn yn ystod y gwaith adeiladu, gan adael malurion a oedd yn rhwystredig mandyllau tryledwr.
- Dyddodiad llaid yn gorchuddio tryledwyr, mandyllau clocsio.
- Cyddwysiad mewn pibellau aer clocsio mandyllau tryledwr.
- Awyru ysbeidiol yn achosi ehangiad/crebachu aml, pilenni tryledwr yn heneiddio, ac agoriad mandwll anghyflawn, gan arwain at groniad pwysau.
- Dŵr gwastraff/slwtsh yn mynd i mewn i dryledwyr toredig, yn gwasgaru ac yn tagu tryledwyr eraill.
1.2.3 Achosion Cronni Slwtsh Gwaelod
- Mewnlif ysbeidiol ac awyru yn achosi dyddodiad.
- Namau chwythwr aml yn achosi awyru ysbeidiol.
- Llai o awyru mewn ochrau gyda thryledwyr rhwygo.
- Perfformiad awyru gwael yn cynyddu dyddodiad biofilm anactif wedi'i ollwng o'r tanc a'r cyfryngau.
1.3 Cynllun Adnewyddu
Gan fynd i'r afael â'r diffygion a'u hachosion, gan ystyried patrymau mewnlif a'r angen am weithrediad parhaus, datblygwyd y cynllun adnewyddu canlynol:
Disodlwyd y chwythwr anadferadwy gan chwythwr ataliad aer sengl gyda chapasiti uwch a graddfa bwysau na dyluniad, gan addasu'r pibellau allfa yn unol â hynny.
Ar gyfer materion y system awyru (pwysedd uchel, clocsio, rhwyg, awyru anwastad), gan ystyried gofynion y broses (dwysedd cymysgu, llif aer, rheolaeth DO), cynllun offer (cymysgwyr, pibellau, cyfryngau), a phatrwm tryledwyr difrodi, cynlluniwyd cynlluniau adnewyddu ar wahân ar gyfer y parthau anocsig ac ocsig.
Adnewyddu Parth Anocsig: Crynhowyd tryledwyr difrodi yng nghanol Adrannau Anocsig 1 a 2, gan gyd-fynd â chroniad llaid. Gan ddefnyddio'r ffrâm cyfryngau presennol ar gyfer cefnogaeth, gosodwyd ochrol aer newydd wedi'i gysylltu â'r prif bennawd yn y gwely cyfryngau, gyda falf rheoli llif. Gosodwyd pibellau tyllog ar i lawr newydd ar waelod ffrâm y cyfryngau fel y system awyru newydd. Cafodd y system gwaelod sefydlog wreiddiol ei datgomisiynu. GwelFfigur 1.
Adnewyddu Parth Oxic: Yn yr un modd, tynnwyd cyfryngau mewn ardaloedd â thryledwyr difrodi. Gosodwyd ochrol newydd gyda falf. Gosodwyd disgiau aer mân-bubble newydd ar waelod y ffrâm cyfryngau. Gosodwyd pibellau tyllog, tebyg i'r parth anocsig, hefyd yn fertigol o fewn y ffrâm cyfryngau i aflonyddu ar y llaid gwaelod o bryd i'w gilydd trwy newid falfiau. Cafodd y system gwaelod sefydlog wreiddiol ei datgomisiynu. GwelFfigur 2.
2. Canlyniadau a Dadansoddiad
Yn dilyn -dull profi peilot, adnewyddwyd yr adrannau yr effeithiwyd arnynt fwyaf (Anoxic 1, Oxic 1). Cafodd paramedrau allweddol (DO, pwysedd chwythwr, trwch llaid) eu monitro am 30 diwrnod cyn- ac ar ôl-adnewyddu. Dangosir y canlyniadau ynFfigur 3a dadansoddi ynTabl 2.
GWNEUD(Ffig 3a, 3b, Tabl 2): Gwellodd lefelau DO yn sylweddol. Yn y parth anocsig, cynyddodd DO o 0.12-0.23 mg/L (cyfrif. 0.16) i 0.32-0.58 mg/L (cyfrif. 0.46), cynnydd o 1.88 gwaith yn fwy. Yn y parth ocsig, cynyddodd DO o 0.89-2.22 mg/L (cyfanf. 1.78) i 2.81-5.02 mg/L (cyff. 4.17), cynnydd o 1.34 gwaith.
Pwysau chwythwr(Ffig 3c, Tabl 2): Gostyngodd gwasgedd allfa o 69.2-75.2 kPa (cyfrif. 71.44) i 61.2-63.5 kPa (cyfrif. 62.06), gostyngiad o 0.13-plyg.
Trwch Llaid(Ffig 3d, Tabl 2): Gostyngodd trwch llaid gwaelod o 27.3-33.4 cm (cyf. 30.00) i 14.2-28.8 cm (cyf. 20.75), gostyngiad o 0.31-plyg.
Wrth arsylwi ar y postiad slwtsh wedi'i actifadu-dangosodd y gwaith adnewyddu gwell gweithgarwch, newid lliw, a thwf sŵgloea gwell ar y cyfryngau, gan ddangos adferiad y system. Peidiodd arogleuon budr.
Gwellodd ansawdd elifiant: gostyngodd Nitrogen Amonia ar gyfartaledd i 1.49 mg/L (tynnu 90.5%, +17.7%); gostyngodd Cyfanswm Ffosfforws cyfartalog i 0.19 mg/L (tynnu 88.9%, +12.7%); cyfartalog Gostyngodd Cyfanswm Nitrogen i 10.28 mg/L (tynnu 57.9%, +16.9%). Gostyngodd defnydd pŵer chwythwr o 72.5 kW i 59 kW o dan amodau tebyg, gan arbed 18.6% mewn ynni.
3. Casgliad
Nododd dadansoddiad achosion difrod chwythwr, pwysedd uchel, difrod tryledwr, a chroniad llaid. Gweithredwyd cynlluniau adnewyddu wedi'u targedu ar gyfer y parthau anocsig ac ocsig. Dangosodd profion peilot welliannau sylweddol: gwellwyd DO anocsig, DO oxig, pwysedd chwythwr, a thrwch llaid gan ffactorau o 1.88, 1.34, 0.13, a 0.31, yn y drefn honno. Mae hyn yn rhoi sail gadarn ar gyfer gwaith adnewyddu ar raddfa lawn.