Astudiaeth Achos Ôl-osod SBR+MBBR: Hybu Tynnu TN O 28.52% I 69.85% mewn WWTP Dinesig 60,000 M³/d

Pan wynebodd gwaith trin dŵr gwastraff trefol 60,000 m³/d yn Nhalaith Zhejiang argyfwng cydymffurfio TN y gaeaf - tynnu nitrogen biolegol yn cwympo i ddim ond28.52%pan ddisgynnodd tymheredd y dŵr o dan 12 gradd - ni allai adeiladu un tanc newydd. Roedd tir yn wasgaredig, roedd y planhigyn yn rhedeg ar 110% o lif y dyluniad, ac ni ellid addasu'r adweithyddion SBR dur Lipp sy'n heneiddio yn strwythurol. Yr ateb oedd ymgorffori cludwyr biofilm gwely symudol MBBR yn uniongyrchol y tu mewn i'r tanciau SBR presennol. Ddeuddeg mis yn ddiweddarach, cyrhaeddodd tynnu TN biolegol69.85%, Dringodd tynnu TP o 70.9% i 79.3%, ac roedd cyfanswm y gost gweithredu cynyddrannol yn unig0.024 RMB/m³.

Y Risg Cydymffurfiaeth Y Tu ôl i'r Uwchraddiad

Wedi'i adeiladu yn 2004 fel Cam I a II gyda chynhwysedd dylunio o 60,000 m³/d, mae'r planhigyn yn trin cymysgedd o tua 80% o garthion domestig a 20% o ddŵr gwastraff diwydiannol o felinau tecstilau a phapur. Y prif gam triniaeth fiolegol yw system SBR sy'n cynnwys 12 adweithydd tanc dur Lipp, pob un yn 32 m mewn diamedr gyda chyfaint gweithio o 5,000 m³ a mewnbwn dylunio o 5,000 m³/d. Y trên triniaeth wreiddiol oedd:

Carthion Amrwd → Sgrin Bras → Setlwr Cynradd → Dewisydd SBR → Tanc SBR → Tanc Clustogi → Eglurydd Effeithlonrwydd Uchel → Hidlydd Gwely Dwfn Denitrification → Diheintio → Rhyddhau

Yn 2014 roedd y gwaith eisoes wedi'i uwchraddio i gwrdd â therfynau Dosbarth A Prydain Fawr 18918-2002 trwy ychwanegu eglurwr effeithlonrwydd uchel a hidlydd gwely dwfn dadnitreiddiad. Ond yn 2018 cyhoeddodd llywodraeth daleithiol Zhejiang y safon DB 33/2169-2018 llawer llymach, sy'n gofyn am elifiantTN Llai na neu'n hafal i 12 mg/LaTP Llai na neu'n hafal i 0.3 mg/L. Roedd dadansoddiad o ddata gweithredol 2019-2020 yn adrodd stori glir: aeth COD, NH₃-N ac SS yn gyson, ond roedd TP elifiant yn hofran yn agos at y terfyn uchaf a dangosodd TN risg o ormodedd tymhorol yn y gaeaf. Pan syrthiodd tymheredd dŵr y tanc biolegol yn is na 12 gradd, gostyngodd tynnu TN biolegol y SBR i 28.52% yn unig, gan orfodi'r hidlydd dadnitreiddio i lawr yr afon i gludo mwy na 45% o gyfanswm tynnu TN trwy ddosio ffynhonnell carbon - bagl drud a bregus o ran cydymffurfio.

Pam nad oedd Tanciau Newydd yn Opsiwn

Cyfyngwyd yr uwchraddio gan bum realiti caled a oedd yn diystyru ehangu llaid actifedig confensiynol ar unwaith:

• Roedd y safle eisoes yn gweithredu ar neu'n uwch na'r capasiti dylunio - cyrhaeddodd y llif dyddiol brig 67,000 m³/d yn erbyn dyluniad 60,000 m³/d - gan adael ymyl hydrolig sero ar gyfer cau'r gwaith adeiladu.
• Roedd y tanciau SBR yn strwythurau dur Lipp 10 oed; roedd torri i mewn iddynt neu eu hatgyfnerthu ar gyfer addasiadau strwythurol yn hynod o anodd a pheryglus.
• Roedd y tir oedd ar gael y tu mewn i ffin y gwaith yn wasgaredig, yn afreolaidd ei siâp, ac yn llawer rhy fach ar gyfer basnau trin biolegol newydd.
• Roedd y ffenestr adeiladu yn gorgyffwrdd â'r tymor llifogydd, ac ni ellid cau'r gwaith, ni allai leihau cyfaint y driniaeth am gyfnodau estynedig, ac ni allai ollwng elifiant is-safonol yn ystod y gwaith adeiladu.
• Nid oedd y cyfleusterau dihysbyddu llaid presennol wedi'u hehangu, a oedd yn cyfyngu ar allu'r gwaith i wastraffu gormodedd o laid o'r tanciau biolegol.

Ar ôl gwerthuso'r opsiynau, dewisodd y tîm dylunioSBR+MBBRfel yr ateb craidd: gwreiddio cludwyr biofilm crog yn uniongyrchol i'r tanciau SBR presennol heb newid strwythur y tanc, ychwanegu cymysgwyr penodol MBBR a sgriniau cadw mewnfa / allfa, ac ail-optimeiddio amseriad cylch SBR i ffafrio dadnitreiddiad. Cadwodd hyn y cyfalaf a fuddsoddwyd eisoes yn y tanciau dur wrth ddatgloi newid sylweddol yn y gallu i gael gwared ar nitrogen biolegol.

Dylunio Targedau Ansawdd Dŵr

Mae paramedrau ansawdd dŵr mewnlifiad ac elifiant dylunio wedi'u crynhoi isod. Sylwch mai'r gwerthoedd cromfachau ar gyfer NH₃-N a TN yw'r terfynau gaeaf a gymhwysir pan fo tymheredd y dŵr yn is na 12 gradd - y drefn weithredu fwyaf heriol ac yn union lle methodd y system SBR wreiddiol.

Mae'r terfyn TP 0.3 mg/L yn arbennig o anodd ar gyfer system fiolegol, a dyna pam mae'r planhigyn yn cyfuno cymeriant ffosfforws biolegol â dosio PAC ar yr eglurwr effeithlonrwydd uchel fel cam caboli. Yn y cyfamser, roedd targedau dylunio TN yn mynnu bod y cam biolegol yn gwneud y gwaith codi trwm fel nad oedd yn rhaid i'r hidlydd dadnitreiddio i lawr yr afon wneud iawn am golledion biolegol y gaeaf mwyach.

Dyluniad Ôl-ffitio: MBBR Y tu mewn i Danciau SBR Presennol

Trosodd yr ôl-osod bob un o'r 12 tanc SBR presennol yn adweithyddion SBR+MBBR tra'n cadw'r parth dethol presennol a chyfeintiau'r prif barth adwaith. O fewn y prif barth adwaith, sefydlwyd parthau MBBR a gosodwyd cludwyr biofilm crog arnynt ynghyd â systemau sgrin cadw mewnfa/allfa i atal colledion cludwyr. Cymhwyswyd cotio sy'n gwrthsefyll traul ar wal fewnol pob tanc dur Lipp i amddiffyn yr wyneb dur rhag crafiadau gan y cludwyr symudol dros fywyd gwasanaeth hir.

Paramedrau dylunio craidd y system SBR + MBBR oedd: adweithydd tanc dur â diamedr o 32 m a chyfaint 5,000 m³, arwynebedd arwyneb penodol effeithiol cludwr MBBRYn fwy na neu'n hafal i 400 m²/m³, cyflymder llif sgrin cadw Llai na neu'n hafal i 0.05 m/s, a mandylledd sgrin o 38%–40%. Cadwyd y system awyru disg pilen bresennol a'i hailddefnyddio, gan leihau cost offer a gwaith adeiladu ymhellach.

Ffigur 1: Llif Proses wedi'i Uwchraddio

Dangosir llif y broses ôl-uwchraddio uchod. Y strategaeth adeiladu allweddol oedd ôl-ffitio un tanc SBR ar y tro, gan gydlynu llif rhwng Cam I/II a'r gwaith Cam III mwy newydd yn ystod y cyfnod adeiladu, felly ni ostyngwyd cyfanswm y capasiti trin. Y dull dilyniannol hwn a ganiataodd i'r prosiect redeg drwy'r tymor llifogydd heb gau i lawr neu arllwysiad is-safonol.

Ffigur 2: Cynllun Ôl-osod Adweithydd SBR+MBBR

Crynhoir y prif offer a ychwanegwyd ar gyfer y system MBBR yn y tabl isod. Gyda'i gilydd, trawsnewidiodd yr eitemau hyn danc awyru swp yn adweithydd twf hybrid crog-gysylltiedig sy'n gallu nitreiddiad a dadnitreiddiad o fewn yr un cylchred.

Pam Roedd Ail-Diwnio Rheoli Proses yn Bwysig

Nid oedd caledwedd yn unig yn ddigon - bu'n rhaid i resymeg cylch SBR newid hefyd i greu ffenestr dadnitreiddiad anocsig. Y cylch SBR gwreiddiol oedd 6 awr fesul swp: llenwi 1 h (gydag awyru), adweithio 2 h, setlo 1.5 h, ardywallt 1.5 h. Y broblem gyda'r dilyniant hwn oedd bod awyru yn ystod y cyfnod llenwi yn defnyddio'r ffynhonnell garbon trwy ocsidiad yn hytrach na'i arbed ar gyfer dadnitreiddiad.

Ar ôl ychwanegu'r cymysgwyr dadnitreiddiad, newidiwyd y cyfnod llenwi i gymysgu anocsig heb ei awyru. Daeth y cylch optimized yn: llenwi 1 h (cymysgu anocsig), adweithio 1 h, setlo 1 h, ardywallt 1 h. Creodd yr ail-ddilyniant syml hwn barth anocsig lle gallai dadnitryddion heterotroffig leihau nitrad i nwy nitrogen gan ddefnyddio'r ffynhonnell carbon dylanwadol - gan dorri'n ddramatig y gofyniad carbon allanol i lawr yr afon.

Yn ystod y gaeaf (canol mis Tachwedd i ganol mis Mawrth), pan ddisgynnodd tymheredd dŵr y tanc biolegol ar gyfartaledd o dan 12 gradd, estynnwyd y cylch y tu hwnt i 6 awr i wneud iawn am lai o weithgaredd microbaidd. Yn ogystal, cafodd llaid wedi'i geulo'n fagnetig o'r cam triniaeth drydyddol ei ddosio'n ôl i'r tanciau SBR i wella'r gallu i setlo llaid a gwella'r gallu i gael gwared â nitrogen - ailddefnydd clyfar o sgil-gynnyrch a oedd hefyd yn sefydlogi gwaddodiad llaid yn y tymor oer.

Canlyniadau Gweithredol a Pherfformiad

Cwblhawyd a chomisiynwyd uwchraddio SBR+MBBR ym mis Rhagfyr 2022. Mae'r data perfformiad isod yn cymharu'r cam biolegol cyn ac ar ôl yr ôl-osod - ac mae'r gwelliant i'w weld yn fwyaf manwl gywir yn ystod misoedd y gaeaf a achosodd fethiannau cydymffurfio yn flaenorol.

Cyfanswm Tynnu Nitrogen: O 28.52% i 69.85%

Ar ôl yr uwchraddio, cynyddodd effeithlonrwydd tynnu TN cam biolegol SBR o tua 28.52% i69.85%. Mae dau fecanwaith yn gyrru'r gwelliant hwn. Yn gyntaf, roedd cymysgu anocsig yn ystod y cyfnod llenwi yn darparu'r amodau gorau posibl ar gyfer dadnitreiddiad trwy ganiatáu lleihau nitrad tanwydd carbon dylanwadol. Yn ail, gosododd a chyfoethogodd cludwyr MBBR facteria nitreiddio sy'n tyfu'n araf ar eu harwynebau gwarchodedig, gan wella nitreiddiad hyd yn oed ar dymheredd isel lle mae nitryddion twf crog yn ei chael hi'n anodd. Yn y system denitrification dau gam optimized (cam biolegol SBR + hidlydd denitrification i lawr yr afon), mae'r cam biolegol bellach yn cyfrif am yn fras85% o gyfanswm tynnu nitrogen, o'i gymharu â llai na 24% cyn yr uwchraddio - a dyna pam y gostyngodd y defnydd o ffynhonnell carbon yn yr hidlydd dadnitreiddiad mor sydyn.

Ffigur 3: Elifiant TN Cyn ac Ar ôl Uwchraddio

Cyfanswm Tynnu Ffosfforws: 70.9% i 79.3%

Heb ychwanegu cyfryngau tynnu ffosfforws cemegol yn y cam biolegol, gwellodd y broses o dynnu TP biolegol SBR o 70.9% (mewnlif 2.86 mg/L, elifiant 0.81 mg/L) i79.3%(mewnlif 3.05 mg/L, elifiant 0.63 mg/L) - gwelliant o flwyddyn i flwyddyn o 8.4%. Cyfrannodd y biomas dwysach, mwy sefydlog a gefnogir gan y cludwyr, ynghyd â'r gallu i sefydlogi llaid gwell, at y cynnydd hwn. O'i gyfuno â dosio PAC ar yr eglurwr effeithlonrwydd uchel, roedd yr elifiant TP terfynol yn bodloni'r safon llym Llai na neu'n hafal i 0.3 mg/L yn ddibynadwy.

Ffigur 4: Elifiant TP Cyn ac Ar ôl Uwchraddio

Cymhariaeth Dechnegol ac Economaidd

Roedd cyfanswm y buddsoddiad ar gyfer ôl-osod SBR+MBBR oddeutu19 miliwn RMB, ac roedd y cynnydd cost gweithredu uniongyrchol yn unig0.024 RMB/m³. Mae'r tabl isod yn cymharu proses SBR+MBBR yn erbyn y ddwy brif dechnoleg uwchraddio amgen: llaid wedi'i actifadu A²/O confensiynol a bioadweithydd pilen MBR.

Mae'r gymhariaeth yn gwneud y cynnig gwerth yn glir. Mae MBR yn darparu ansawdd elifiant rhagorol ond ar 3-4 gwaith y buddsoddiad offer a thua 10 gwaith cost gweithredu SBR+MBBR, ynghyd â gwaith cynnal a chadw trwm ar gyfer glanhau pilenni. Mae A²/O confensiynol yn rhad i'w adeiladu ond mae angen arwynebedd tir mawr - yn union yr adnodd nad oedd gan y planhigyn hwn. Mae SBR + MBBR yn y canol cytbwys: buddsoddiad cymedrol, tua 30% yn llai o dir na chonfensiynol, cost gweithredu cymharol isel, a chynnal a chadw syml. Ar gyfer gwaith uwchraddio presennol lle mae tir wedi'i gyfyngu a lle mae'n rhaid tarfu cyn lleied â phosibl ar y gwaith adeiladu, yr enillydd pragmatig.

Casgliadau A Goblygiadau Diwydiant

Mae’r astudiaeth achos peirianneg hon yn dangos sawl casgliad sydd o bwys i’r diwydiant trin dŵr ehangach:

• Mae SBR + MBBR yn datrys tynnu TN mewn systemau SBR.Trwy wreiddio cludwyr MBBR yn adweithyddion SBR presennol a gwneud y gorau o'r cylch awyru / cymysgu, cododd tynnu TN biolegol o 28.52% i 69.85%. Roedd hyn yn dileu'r angen am ddosio ffynhonnell carbon gormodol yn yr hidlydd dadnitreiddio i lawr yr afon ac yn sicrhau cydymffurfiaeth hyd yn oed yn ystod amodau tymheredd isel y gaeaf.
• Nid oes angen strwythurau newydd.Cyflawnwyd yr uwchraddiad biolegol cyfan heb adeiladu unrhyw danciau newydd - mantais bendant ar gyfer planhigion â chyfyngiad gofod. Cadwyd y strwythur tanc dur Lipp presennol gyda dim ond mân addasiadau: gorchudd sy'n gwrthsefyll traul, cymysgwyr ychwanegol, a sgriniau cadw.
• Cost gweithredu gynyddrannol isel.Mae cyfanswm buddsoddiad o 19 miliwn RMB a chynnydd mewn costau gweithredu o ddim ond 0.024 RMB/m³ yn gwneud hyn yn gost-effeithiol iawn o'i gymharu â dewisiadau amgen fel MBR ar 0.7-0.8 RMB/m³.
• Perfformiad gaeaf profedig.Roedd y broses yn sicrhau gwarediad cadarn ar dymheredd dŵr o dan 12 gradd, her gyffredin ar gyfer tynnu nitrogen biolegol mewn hinsoddau tymherus.
• Graddadwy ac ailadroddadwy.Mae'r dull ôl-osod dilyniannol un tanc yn galluogi gweithredu heb gau offer i lawr, gan ei wneud yn addas ar gyfer gweithfeydd SBR eraill sy'n heneiddio ac sy'n wynebu gofynion uwchraddio tebyg.

Ein MBBR Ac Atebion Setlwr Tiwb Goleddol

Mae'r astudiaeth achos hon yn amlygu'r rôl hollbwysig y mae prosesau trin biolegol a chorfforol integredig yn ei chwarae wrth uwchraddio gweithfeydd trin dŵr gwastraff modern. Mae ein cwmni'n cynnig ystod gyflawn o gynhyrchion cyflenwol ar gyfer y math hwn o brosiect yn union:

• Cludwyr biofilm MBBR- cyfryngau polywrethan a HDPE gydag arwynebeddau penodol o 400 i 800 m² / m³ i weddu i wahanol gyfluniadau proses a thargedau triniaeth;
• Sgriniau a systemau cadw MBBR- datrysiadau sgrinio mewnfa/allfa SS304 a ddyluniwyd yn arbennig i atal colledion cludwyr;
• Ymsefydlwyr tiwb ar oleddf- Cyfryngau tiwb diliau PP/PVC ar gyfer gwahaniad hylif solet-effeithiol mewn cliryddion a thanciau gwaddodi, gan ategu triniaeth fiolegol MBBR;
• Tryledwyr disg swigen mân- Tryledwyr disg pilen EPDM gyda maint mandwll 20-50 μm ar gyfer awyru effeithlonrwydd uchel mewn adweithyddion biolegol;
• Cefnogaeth dechnegol- cymorth dylunio cyflawn ar gyfer ôl-ffitiau MBBR, gan gynnwys dewis cludwyr, dylunio awyru, maint sgrin gadw, ac optimeiddio prosesau.