1. Divizia la scară a stațiilor de tratare a canalizărilor urbane
În funcție de situația reală, aceasta poate fi împărțită aproximativ înstații mari, medii și mici.
Scara> 10 × 10^4 m3/deste o fabrică de canalizare pe scară largă, care este în general construită într-un oraș mare, cu o investiție în infrastructură de 100 de milioane de yuani și un cost de exploatare anual de 10 milioane de yuani.
Scara stațiilor de tratare a canalizării de dimensiuni medii este (1~10)×10^4 m3/d, care este în general construită în orașe mici și mijlocii și în județele suburbane din orașe mari, cu investiții în infrastructură de zeci de milioane până la sute de milioane de yuani și costuri de exploatare anuale de milioane de milioane la zeci de milioane de yuani.
Mici stații de tratare a apelor reziduale cuo scară de <1 × 10^4 m3/dsunt în general construite în orașe mici, cu investiții în infrastructură de la milioane până la zeci de milioane și costuri de exploatare anuale de sute de mii până la milioane; Datorită constrângerilor economice, astfel de uzine de canalizare apar de obicei în orașele mici, cu economii dezvoltate în zonele de coastă.
2. Procesul principal al stației de tratare a canalizărilor urbane
Principalul poluant al apelor uzate municipale este materie organică, astfel încât majoritatea sunt în prezent biologice. Există, de asemenea, metode chimice, cum ar fi utilizarea unui tratament primar îmbunătățit chimic, dar rata de îndepărtare a acestui proces nu este ridicată, efluentul nu respectă standardele specificate și este adecvată doar pentru anumite locuri în care cerințele de calitate ale efluenților nu sunt mari.
În metoda biologică, există două categorii de metode de nămol activat și filtru biologic, eficiența tratamentului filtrului biologic nu este ridicată, condițiile sanitare sunt slabe, există doar câteva stații de tratare a canalizării urbane biologice, iar metoda nămolului activat reprezintă marea majoritate.
Există multe tipuri de metode de nămol activate și există trei tipuri principale de nămol activat, care sunt cele mai utilizate:
● (1) Metoda nămolului tradițional activat și procesele sale îmbunătățite A/O și A2/O
● (2) șanțuri de oxidare
● (3) procese SBR
Metoda tradițională a nămolului activat este cel mai timpuriu proces de aplicare, are o eficiență ridicată în eliminarea materiei organice, iar nămolul produs în procesul de tratament este tratat stabil prin digestia anaerobă, care este foarte eficientă în eliminarea poluării canalizării și a nămolului, iar consumul de energie și costurile de operare sunt relativ scăzute, deci este utilizat pe scară largă. În ultimii 20 de ani, daunele eutrofizării apei a devenit din ce în ce mai gravă, iar îndepărtarea azotului și fosforului a fost inclusă în obiectivul tratamentului canalizat, astfel încât au apărut metoda A/O îmbunătățită și metoda A2/O de metodă activată a nămolului activat. Există două tipuri de metode A/O, unul este un proces anaerob-aerobic pentru îndepărtarea fosforului, iar celălalt este un proces-aerobic anoxic pentru denitrificare; Regula A2/O este un proces care elimină atât azot și fosfor.
Șanțul de oxidare este o variantă a metodei nămolului activat, care este diferit de metoda tradițională a nămolului activat în ceea ce privește regimul fluxului hidraulic și este un fel de flux circulant end-to-end, de obicei folosind aerarea întârziată, iar nămolul este stabilizat în timp ce canalizarea este purificată. Nu are un rezervor de sedimentare primar sau un digestor de nămol, iar instalațiile de tratament sunt foarte simplificate. Șanțul de oxidare are avantajele metodei tradiționale de nămol activat, care are o eficiență ridicată în eliminarea materiei organice și are, de asemenea, funcția de denitrificare. Dacă se adaugă un iaz anaerob în fața șanțului, fosforul poate fi, de asemenea, îndepărtat în același timp. Eficiența ridicată și simplitatea șanțului de oxidare o fac utilizată pe scară largă în stațiile de tratare a canalizării urbane mici și mijlocii.
SBR este o metodă secvențială de nămol activat de lot, caracteristica sa de bază este de a finaliza reacția biochimică, sedimentarea, drenajul și descărcarea nămolului de canalizare într -un rezervor de reacție, care nu numai că elimină rezervorul de sedimentare primar și digestrul nămolului, dar elimină și rezervorul de sedimentare secundar, iar camera de pompe de nămol de reflux, instalația de tratament este mai simplă decât o oxidare, iar efectul de tratare este bun, iar unele procese SBR sunt și un refugiu puternic, iar efectul de tratare este bun, iar unele procese SBR sunt și un refugiu puternic, iar efectul de tratament este bun, iar unele procese SBR are și un de refuz de oxidare, iar efectul de tratament este bun, iar unele procese SBR sunt, de asemenea funcție. În ultimii ani, a trecut aplicarea tehnologiei automate de control și a instrumentelor pentru tratarea canalizării, astfel încât procesul SBR a fost promovat puternic și a devenit un proces de care industria este foarte preocupată.
3. Procesul preferat al stațiilor de tratare a canalizării urbane pe scară largă
Procesul preferat pentru stațiile de tratare a canalizării municipale pe scară largă este metoda tradițională a nămolurilor activate și metoda A/O îmbunătățită și metoda A2/O. În prezent, majoritatea fabricilor de canalizare pe scară largă din majoritatea țărilor din lume (inclusiv China) folosesc metoda tradițională de nămol activată, metoda A/O și A2/O, care nu este accidentală, deoarece acest proces are avantajele de a fi dificil de înlocuit pentru instalațiile de canalizare pe scară largă:
(1) Consum redus de energie și cheltuieli de funcționare scăzute
Cele mai mari avantaje ale metodei tradiționale de nămol activat, a metodelor A/O și A2/O față de șanțul de oxidare și procesele SBR sunt un consum de energie mai mic și cheltuieli de operare mai mici, iar cu cât scara este mai mare, cu atât este mai evident acest avantaj. Pentru instalațiile de canalizare la scară largă, costul anual de exploatare este considerabil, de exemplu, o fabrică de canalizare cu o scară de 40 × 10^4 m3/d, 1 m3 canalizare poate economisi 1 cent în taxele de tratament, economisind 1,46 milioane de yuani pe an.
Motivele consumului scăzut de energie și costurile de exploatare ale acestui proces sunt: a. înființarea unui rezervor de sedimentare primar, folosind metoda fizică pentru a elimina o parte considerabilă a materiei organice și a solidelor suspendate în canalizare, cu consumul minim de energie și costuri, reducând încărcarea de tratament secundar și economisind semnificativ consumul de energie; b. Nămolul adoptă digestia anaerobă, care economisește în mod semnificativ energia în comparație cu digestia aerobă sincronă a șanțului de oxidare și a procesului SBR și este un proces recunoscut de economisire a energiei.
Investiția de capital a acestui proces este, în general, mai mare decât cea a șanțului de oxidare și a procesului SBR, dar odată cu creșterea scării, costul de capital al șanțului de oxidare și SBR crește și exponențial, în timp ce investiția procesului de nămol activat convențional crește într -o proporție mai mică, iar diferența dintre cele două este din ce în ce mai mică. Atunci când instalația de canalizare atinge o anumită scară, investiția metodei convenționale de nămol activat este mai mică decât cea a șanțului de oxidare și SBR, astfel încât cu cât este mai mare scara instalației de canalizare, cu atât avantajele sunt mai mari avantajele metodei convenționale de nămol activat.
(2) îmbunătățiți nivelul de management
Principalele dezavantaje ale metodei nămolului activat convențional, a metodei A/O și A2/O sunt că există multe unități de tratament și gestionarea complexă a operațiunilor, în special digestia anaerobă a nămolului necesită un nivel ridicat de management, iar biogazul produs în procesul de digestie este un gaz inflamabil și exploziv, care necesită o funcționare sigură, care crește dificultatea de gestionare. Cu toate acestea, datorită faptului că fabrica mare de canalizare este susținută de un oraș mare, are o forță tehnică puternică și un nivel ridicat de management și poate îndeplini această cerință, deficiențele metodei convenționale de nămol activat nu vor deveni un factor limitativ.
Conform realității actuale, datorită imperfecțiunii sistemului de rețea de drenaj, compoziția organică a majorității canalizărilor urbane nu este ridicată, iar gestionarea digestiei anaerobe a nămolului și a utilizării biogazului nu sunt încă maturi, acești factori au redus economia metodei convenționale de nămol activat, A/O și metoda A2/O, inclusiv procesul de digestie anaerobică A2/O și A2/O, inclusiv procesul de digestie anaerobică A2/O, inclusiv procesul de digestie anaerobică A2/O, inclusiv procesul de digestie anaerobică. Prin urmare, pentru stațiile municipale de tratare a apelor uzate cu o scară de (10 ~ 20) × 10^4 m3/d, poate fi uneori mai economic să se utilizeze procese SBR și șanț de oxidare, în cazul în care este necesar să se facă o comparație tehno-economică detaliată a diferitelor procese pentru a determina procesul optim.
4. Procesul preferat de stații de tratare a canalizării urbane de dimensiuni mici și mijlocii
Procesele preferate pentru stațiile de tratare a apelor uzate municipale mici și mijlocii suntșanț de oxidare și SBR, iar caracteristicile lor comune sunt:
(1)
Eficiența îndepărtării materiei organice este foarte mare, iar unele pot elimina, de asemenea, azot și fosfor, sau atât azot, cât și fosfor, iar instalațiile de tratament sunt foarte simple, managementul este foarte convenabil, iar în prezent este recunoscut internațional ca un proces eficient și simplificat de tratare a canalizării, iar este, de asemenea, procesul preferat pentru instalațiile de tratare a canalelor urbane mici și medii din întreaga țară.
(2)
Sub scala de 10 × 10^4 m3/d, costul infrastructurii șanțului de oxidare și metoda SBR este semnificativ mai mic decât cel al metodei convenționale de nămol activat, metoda A/O și A2/O. Pentru stațiile de tratare a canalizării cu o scară de (5 ~ 10) × 10^4 m3/d, costul de construcție de capital al șanțului de oxidare și metoda SBR este de obicei cu 10% ~ 15% mai mic. Cu cât scara este mai mică, cu atât este mai mare decalajul dintre cele două, ceea ce este atractiv pentru orașele mici și mijlocii, care nu au fonduri pentru construirea plantelor de ape uzate.
Chiar și sub scara de 10 × 10^4 m3/d, consumul de energie și costul de exploatare anual al șanțului de oxidare și metoda SBR sunt încă mai mari decât cele ale metodei convenționale de nămol activat, dar în comparație cu costul de capital, costul total de capital plus 20 de ani de costuri de exploatare este încă mai mic decât cel al metodei convenționale de nămol activat. Cu cât scara este mai mică, cu atât scara este mai mică, cu atât scara este mai mare, cu atât este mai mică decalajul, iar atunci când scara este de 10 × 104 m3/d, costul total al celor două tipuri de procese este aproximativ comparabil. Prin urmare, este avantajos din punct de vedere economic să se utilizeze șanțul de oxidare și metoda SBR pentru plantele uzate mici și mijlocii.
(3)
Șanțul de oxidare și procesul SBR nu au, de obicei, un rezervor de sedimentare primar și un digestor de nămol, iar întreaga unitate de tratament este mai mare de 50% mai mică decât metoda convențională de nămol activat, iar operația și gestionarea sunt foarte simplificate, ceea ce este foarte potrivit pentru mici și mijlocii de tratare a canalizării de dimensiuni mici și mijlocii, cu forță tehnică relativ slabă și un nivel de gestionare relativ scăzut.
(4)
Echipamentul cu șanț de oxidare și procesul SBR au fost practic localizate, ceea ce poate satisface cerințele procesului în ceea ce privește calitatea și este ieftin.
(5)
Rezistența la încărcare a impactului a șanțului de oxidare și a procesului SBR este mult mai bună decât cea a metodei convenționale de nămol activat, care este foarte benefică pentru instalațiile de canalizare mici și mijlocii, cu modificări drastice ale calității și cantității apei.
Din toate aceste motive, șanțurile de oxidare și SBR -urile se dezvoltă rapid. Agenția SUA pentru Protecția Mediului (EPA) a enumerat un proces care economisește mai mult de 15 la sută din costurile de construcție sau de operare ale stațiilor de tratare a apelor uzate ca o tehnologie alternativă inovatoare, cu finanțare financiară federală, ceea ce a dus la promovarea proceselor SBR și a șanțului de oxidare, iar sute de plante de ape uzate au fost construite. În Europa există mii de stații de tratare a apelor uzate în Europa și aproape 600 de instalații de canalizare cu proces SBR au fost construite în Australia în ultimii 10 ani. În China, procesele de oxidare și procesele SBR au devenit procesele preferate pentru stațiile de tratare a canalizării mici și mijlocii.
5. Principalele clasificări și caracteristici ale procesului de șanț de oxidare
Procesul de șanț de oxidare poate fi împărțit pe larg în patru categorii:
(1) șanț de oxidare alternativ multiplu
Se caracterizează printr -un tip de construcție combinat, fără un rezervor de sedimentare secundar separat și adoptă aerarea rotativă a periei. Are tipuri cu un singur șanț, cu șanț dublu și cu trei șanțuri, cel mai tipic dintre care este șanțul de oxidare cu trei șanțuri Handan. Acest șanț de oxidare are caracteristicile procesului SBR și poate fi, de asemenea, considerat ca un tip de SBR, efectul său de denitrificare și de îndepărtare a fosforului este instabil, dacă este necesară eliminarea azotului și a fosforului, trebuie adăugate unele facilități.
(2) șanț de oxidare a caruselului
Este un tip separat, există un rezervor de sedimentare secundar separat, utilizarea aerației aeratorului de suprafață, adâncimea șanțului este mai mare decât șanțul de oxidare alternativ cu mai multe șanțuri, planta de purificare a apei Changsha II este acest proces, denitrificarea sa și efectul de îndepărtare a fosforului nu este ideal, dacă cerințele de denitrificare și eliminarea fosforului, nu trebuie să adauge anumite facilități.
(3) șanț de oxidare OBEL
De asemenea, este împărțit în două rezervoare de sedimentare, folosind aerarea cu disc rotativ, adâncimea șanțului este, de asemenea, mai mare, acum se adoptă Sichuan, Beijing, Shandong, Zhejiang și alte locuri, efectul său de denitrificare este foarte bun, dar eficiența fosforului nu este suficient
(4) șanț de oxidare integrat
Este un tip de articulație, iar rezervorul de sedimentare este construit în șanțul de oxidare. Nu este doar o intrare și o ieșire continuă a apei, ci și un tip de construcție comună și nu trebuie să schimbe funcția, teoretic, cea mai economică și rezonabilă, dar în unele probleme tehnice specifice nu sunt foarte mature, deci afectează popularizarea și utilizarea acesteia.
6. Principalele clasificări și caracteristici ale procesului SBR
Există mai multe tipuri principale de procese SBR:
(1) Procesul SBR tradițional
Toate operațiunile sale sunt intermitente și ciclice. Denitrificarea sa și efectul de îndepărtare a fosforului nu este suficient de stabil, cum ar fi cerința de denitrificare și eliminarea fosforului, trebuie făcute unele îmbunătățiri.
(2) Procesul ICEE
Adică, metoda de nămol activată cu aerare care circulă cu circulație intermitentă, care împarte rezervorul de reacție în două părți cu un perete de partiție, partea din față este zona de pre-reacție, iar partea din spate este principala zonă de reacție, care adoptă aportul continuu de apă, aerarea intermitentă, sedimentarea, drenajul și descărcarea de nămol, care a fost utilizată în a treia și a patra plante de canalizare în kunming. Poate elimina azotul și fosforul, dar efectul nu este ideal.
(3) Procesul DAT-IAT
Adică, procesul de combinare a aerarii continue și aerare intermitentă, partea de mijloc a rezervorului de reacție este împărțită în două părți cu un perete de partiție, DAT în față este aerat continuu, iar IAT în spate este aerat intermitent, sedimentat, scurs și descărcat, care a fost utilizat în stația de epurare din zona de dezvoltare Tianjin. Funcția sa de denitrificare și de îndepărtare a fosforului este medie și sunt necesare instalații suplimentare pentru a îmbunătăți eficiența azotului și a îndepărtării fosforului.
(4) Procesul de distribuție
Adică, metoda nămolului activat circulant, rezervorul său de reacție este împărțit într -o zonă de selecție și o zonă principală de reacție cu un perete de partiție, iar aportul de apă, aerarea, sedimentarea, drenajul și descărcarea nămolului sunt toate funcții periodice intermitente. Are un efect bun de eliminare a azotului și fosforului și performanțe bune pentru a preveni expansiunea nămolului.
(5) Procesul unitar
Este vorba de trei bazine dreptunghiulare în paralel, care funcționează în conformitate cu modul de funcționare periodică, similar cu șanțul de oxidare cu trei șanțuri, dar aerarea rotativă a periei este schimbată pentru a exploda aerarea, care poate crește adâncimea bazinului, iar ieșirea de apă reglabilă este modificată cu un weir fix, care simplifică drenajul, iar funcția acestuia este similară cu cea a unei oxidări de trei șanțuri.
7. Comparația șanțului de oxidare și a procesului SBR
Procesele de șanț de oxidare și SBR au multe caracteristici în comun, precum și propriile caracteristici și aplicabilitate, care trebuie analizate cu atenție atunci când selectați o soluție.
(1) Din perspectiva investițiilor în infrastructură
În general, taxa de achiziție a terenurilor și taxa de construcție civilă sunt mai mici decât cele ale șanțului de oxidare, iar costul echipamentului este mai mare decât cel al șanțului de oxidare, iar costul total depinde de situația specifică.
o. Prețul ridicat al terenurilor nu este bun pentru șanțul de oxidare. b. Concentrația mare de BOD a apei influente și raportul ridicat al volumului de reacție și volumul precipitațiilor sunt benefice pentru șanțul de oxidare; Concentrația scăzută de BOD și raportul scăzut al volumului de reacție și volumul de precipitații sunt benefice pentru SBR.
(2) Din perspectiva cheltuielilor de exploatare
Procesul SBR este de obicei aerat cu aer de explozie, iar procesul de șanț de oxidare este de obicei aerat mecanic. În general, sub aceeași alimentare cu oxigen, aerarea explozivă este mai eficientă din punct de vedere energetic decât aerarea mecanică; În al doilea aspect, procesul SBR este un tip de construcție articulară, fără reflux de nămol (o cantitate mică de reflux), iar procesul de șanț de oxidare este un tip de construcție separat, cu o cantitate mare de reflux, iar consumul de energie este mare; În al treilea rând, procesul SBR este o funcționare variabilă la nivel de apă, care crește capul stației de pompare de ridicare a apei de intrare. Toate lucrurile luate în considerare, consumul de energie al procesului de șanț de oxidare este de obicei mai mare decât cel al procesului SBR, iar costul de operare este mai mare.
(3) Din perspectiva diferențelor operaționale
Procesul de șanț de oxidare este de funcționare continuă și nu necesită control automat, dar folosește doar controlul automat atunci când este necesară economisirea de energie; Procesul SBR este intermitent în timpul ciclului, iar diferitele procese sunt frecvent schimbate și trebuie controlate automat.
(4) Din perspectiva diferențelor de sedimentare
Procesul SBR este precipitații statice, iar procesul de șanț de oxidare este precipitații dinamice, astfel încât eficiența de sedimentare a SBR este mai mare, iar calitatea efluenților este mai bună.