Comparáid idir dhá chéim AO agus thrí chéim AO: Innealtóireacht Dearcadh
Faoi láthair, glacann formhór na n-ionad cóireála fuíolluisce (WWTPanna) sa tSín próisis bunaithe ar shloda gníomhachtaithe le haghaidh cóireála fuíolluisce. Ina measc seo, baineann beagnach leath úsáid as an bpróiseas Anocsa -Oxic (AO). Cuireann an próiseas AO buntáistí ar nós oibriú cobhsaí agus costas íseal. Mar sin féin, tá a éifeachtúlacht bhaint iomlán nítrigine (TN), idir 60% agus 80% de ghnáth, srianta ag cóimheasa athchúrsála inmheánacha. Agus ceanglais náisiúnta ag éirí níos déine maidir le baint nítrigine, is minic a bhíonn deacrachtaí ag gnáthphróisis AO aonchéime freastal ar na héilimh ar chóireáil TN. Mar sin tháinig próisis ilchéimeanna AO chun cinn. Trí dhá chéim AO nó níos mó a nascadh i sraith, soláthraíonn an níotráit a tháirgtear sa chéim aeróbach roimhe seo an tsubstráit le haghaidh dínitriúcháin sa chéim anocsach ina dhiaidh sin. Baineann sé seo amach an sprioc an cóimheas inmheánach athchúrsála a laghdú agus feabhas a chur ar bhaint iomlán TN. Mar sin féin, féadfaidh céimeanna iomarcacha castacht oibriúcháin a mhéadú freisin. Dá bhrí sin, is iad na cumraíochtaí is coitianta a chuirtear i bhfeidhm sa tSín faoi láthair ná na próisis AO dhá chéim agus trí chéim. Cuireann an páipéar seo i láthair anailís chomparáideach ar dhá{18}}chéim agus trí-phróiseas AO ag baint úsáide as WWTP i nDeisceart na Síne mar chás-staidéar, dírithe ar thagairt a sholáthar do roghnú bealaí teicniúla i dtionscadail chomhchosúla.
1 Forbhreathnú ar an Tionscadal
Clúdaíonn WWTP i nDeisceart na Síne achar iomlán 8 heicteár. Ba é a thoilleadh deartha bunaidh ná 90,000 m³/d, agus bhí gá le cáilíocht eisilteach chun an caighdeán Grád A den "Caighdeán Sceite Truailleán d'Ionaid Chóireála Fuíolluisce Chathrach" (GB 18918-2002) agus na "Teorainneacha um Scaoileadh Truailleán Uisce" i gCúige Guangdong a chomhlíonadh (DB 44/26{01} dá dtagraítear i gCúige Guangdong ina dhiaidh sin). "Quasi-Aicme V"). Bhí an gléasra ag feidhmiú faoi lánacmhainneacht. De réir na pleanála ábhartha, bhí gá le leathnú. Ba ghá breathnú ar chaighdeáin eisilteach na todhchaí, bunaithe ar an stádas reatha, ar riachtanas fadtéarmach TN Níos lú ná nó cothrom le 10 mg/L. Agus coinníollacha iarbhír an láithreáin á gcur san áireamh go cuimsitheach, socraíodh scála na tógála sibhialta don leathnú seo ag 70,000 m³/d. D’oibreodh an gléasra ag 50,000 m³/d sa ghearrthéarma agus shroichfeadh sé an scála 70,000 m³/d san fhadtéarma, rud a thabharfadh cumas cóireála iomlán an ghléasra go 160,000 m³/d. Taispeántar cáilíocht deartha an uisce insilteach agus eisilteach iTábla 1.
Mar gheall ar shrianta suímh, ghlac an réamhphlean don leathnú leis an mbealach próisis "Il-céim AO + Forimeallach-I Forimeallach-Umar Dríodraithe Dronuilleogach Amach + Ard{5}Umar Dríodrú Éifeachtúlachta + Pláta Snáithín{{7}Filterand{8}Filter". Tógadh struchtúir shibhialta na móraonad go léir don scála 70,000 m³/d, agus suiteáladh trealamh don toilleadh 50,000 m³/d. Bhainfeadh an umar bitheolaíoch leas as próiseas ilchéime AO sa ghearrthéarma. San fhadtéarma, chruthófaí próiseas sloda gníomhachtaithe bithscannán hibrideach le hiompróirí ar fionraí chun freastal ar an éileamh ar mhéadú acmhainne 40%. Maidir leis an dearadh seo, breithníodh coinníollacha hiodrálacha don scála 70,000 m³/d, agus dearadh cóireáil bhitheolaíoch don scála 50,000 m³/d. Toisc go raibh sé i gceist ag an tionscadal seo próiseas ilchéime AO a ghlacadh, rinneadh comparáid idir dhá chéim agus trí chéim AO.
2 Comparáid idir Dhá Phróiseas{{1}Céim agus Trí-Chéim AO
2.1 Sreabhadh Próisis
Is é bunphrionsabal an phróisis ilchéime AO úsáid a bhaint as níotráit a tháirgtear sa chéim aeróbach roimhe seo le haghaidh dínitriúcháin sa chéim anocsaiceach ina dhiaidh sin, rud a laghdóidh an cóimheas inmheánach athchúrsála. Go teoiriciúil, bíonn baint TN níos fearr mar thoradh ar níos mó céimeanna, ach déantar rialú níos casta. I gcleachtas innealtóireachta, tá dhá chéim agus trí chéim AO ceannasach. Taispeántar a sreafaí próisis iFíor 1. I gcás dhá chéim AO, déantar athchúrsáil inmheánach a dhearadh de ghnáth laistigh den chéad chéim AO. I gcás AO trí-chéim, ní úsáidtear athchúrsáil inmheánach de ghnáth. I measc na WWTP i mBéising a úsáideann an próiseas dhá chéim AO tá Qinghe (400,000 m³/d), Xiaohongmen (500,000 m³/d), Gao'antun (400,000 m³/d), Dingfuzhuang (200,000 m³/d), agus Huaifang (600,000/d). Tugann an próiseas seo buntáistí cosúil le trealamh simplí, costais oibríochta agus cothabhála íseal, friotaíocht láidir ar ualaí turraing, agus comhoiriúnacht ard le próisis eile, ag éascú uasghrádú sa todhchaí chun freastal ar chaighdeáin eisilteach níos airde. Go teoiriciúil, is féidir le AO trí chéim i sraith deireadh a chur leis an ngá atá le trealamh athchúrsála inmheánach, leithdháileadh níos réasúnach foinsí carbóin a cheadú, agus costais infheistíochta agus oibriúcháin a laghdú. Cuirtear an próiseas seo i bhfeidhm go príomha i gcásanna ina bhfuil dóthain foinsí carbóin agus éilimh arda ar bhaint nítrigine. I measc na gcásanna tipiciúla tá WWTP Qujing in Yunnan (80,000 m³/d), WWTP Uirbeach Cheantar Ninghe i Tianjin (90,000 m³/d), WWTP Zhangguizhuang i Tianjin (200,000 m³/d), agus Gléasra Míntírithe Daoxianghu i Beijing (80,000 m³/d).
2.2 Comparáid Próisis
Ag cur san áireamh nach bhfuil aon talamh breise ar fáil le haghaidh uasghrádú sa todhchaí ar an láithreán seo, agus go bhfuil roinnt tionscadal áitiúil nua ag cur i bhfeidhm cheana féin caighdeán eisilteach TN níos lú ná nó cothrom le 10 mg/L, measadh sa chomparáid próisis eisilteach umar bitheolaíoch TN de Níos lú ná nó cothrom le 10 mg/L chun freastal ar an bhféidearthacht de riachtanais eisilteach breise sa todhchaí. Chloígh táscairí eile le cáilíocht an eisiltigh dearaidh. Bunaithe ar an leagan amach, don scála gar do-téarma de 50,000 m³/d, ba é 18 n-uaire an uas-Ama Coinneála Hiodrálacha (HRT) don umar bitheolaíoch. Ag comhcheangal fíorchoinníollacha an tionscadail, torthaí ionsamhlúcháin BioWin, agus áisiúlacht cúplála le hiompróirí ar fionraí, rinneadh comparáid idir dhá chéim agus trí phróiseas AO.
2.2.1 Insamhladh BioWin
Socraíodh HRT tosaigh 18 uair an chloig agus laghdaíodh é de réir a chéile. Ba é 14 uair an chloig an HRT íosta a bhain an ceanglas eisilteach TN amach. Maidir leis an dá-chéim AO, ba iad na pointí dáileacháin instiúrtha ná an crios anaeróbach, an crios anocsaiceach don chéad chéim, agus an dara céim de chrios anocsaiceach. Maidir leis na trí chéim AO, bhí an crios anaeróbach, an dara céim de chrios anocsa agus an tríú céim de chrios anocsa.
① Staidéar le Cóimheas Dáilte Tionchair Seasta
Ag socrú an chóimheas dáilte insilteach ag 4:3:3 don dá, rinne insamhaltaí comparáid idir trí scéim: dhá-chéim AO (cóimheas athchúrsáil 200%), trí chéim AO le cóimheas iomlán athchúrsála 200% (athchúrsáil 100% laistigh den chéad chéim AO + 100 % athchúrsáil ón tríú crios Oxic + 100 %), trí chrios ocsaileach go dtí an chéad chrios Oxic 9, agus trí chrios Oxic 9 go dtí an chéad chrios Ocsaiceach. cóimheas athchúrsáil 100% (athchúrsáil ach amháin laistigh den chéad chéim AO). Taispeántar na sreafaí insamhalta iFíor 2.
Tábla 2taispeánann sé na torthaí ionsamhlúcháin do chóimheas seasta insilteach ag HRT=14 h.
Ó Thábla 2, is féidir a fheiceáil go bhfuil sé molta do dhá chéim agus trí chéim AO araon, athchúrsáil inmheánach a shocrú sa chéad chéim AO chun dínitriú a uasmhéadú sa chéad chrios anocsaic trí úsáid a bhaint as an bhfoinse carbóin san amh-insilteach. Maidir leis na trí chéim AO, tháinig feabhas beag ar bhaint TN agus TP trí athchúrsáil inmheánach a bhunú ó dheireadh an tríú céim go dtí an chéad chrios anocsaiceach, ach tháinig laghdú ar éifeachtúlacht bainte ábhar orgánach. Is tuairimíocht é seo a chuirtear i leith an tsreafa iomlán méadaithe san umar bitheolaíoch mar gheall ar an athchúrsáil, a d'iompair ocsaigin tuaslagtha isteach sa chrios anocsach, rud a dhéanann difear don timpeallacht anocsach. Ina theannta sin, giorrú an HRT iarbhír i ngach limistéar, agus luathaíodh an t-aistriú idir coinníollacha oibriúcháin, rud a d'fhág go raibh éifeachtúlacht laghdaithe. I gcás tréithe instiúrtha mar iad siúd sa tionscadal seo i nDeisceart na Síne, áit nach bhfuil an tiúchan TN an-ard, is féidir leis an dá chéim AO na ceanglais eisiltigh a chomhlíonadh go hiomlán, rud nach léiríonn aon bhuntáiste ar leith don trí chéim AO. I gcás cásanna ina bhfuil ard-COD agus ardtionchar TN, d’fhéadfadh na trí chéim AO a bheith níos oiriúnaí.
② Staidéar ar Chóimheasa Dáilte Tionchair a Choigeartú
Socraíodh an dá chéim AO dhá{0} agus trí-chéim le cóimheas athchúrsála inmheánach 100% sa chéad chéim AO. Rinneadh staidéir ar chóimheasa dáilte ilphointí il-phointí (1:0:0, 3:7:0, 2:4:4). Anseo, ciallaíonn 1:0:0 gach duine a théann isteach sa chuid tosaigh; Ciallaíonn 3:7:0 don trí-chéim AO nach ndéantar an t-insilteach a dháileadh ach ar an gcrios anaeróbach agus ar an dara céim AO. Taispeántar torthaí ionsamhlúcháin maidir le cóimheasa dáilte coigeartaithe iTábla 3.
Ó Tábla 3, is féidir a fheiceáil go bhfuil tionchar beag ag an gcóimheas dáileadh ar cháilíocht eisilteach. Is é an treocht ghinearálta ná go n-ardóidh comhchruinniú eisilteach TN, NH₃{-N, agus TP, de réir mar a mhéadaíonn céatadán an insilteach a dháiltear go céimeanna níos déanaí, agus go méadaíonn an t-éileamh aeraithe de réir a chéile freisin. Nuair a bhí an cóimheas insilteach ag 3:7:0, léirigh na trí chéim AO baint TN beagán níos fearr agus cóimheas aeir go dtí uisce beagán níos ísle ná an dá chéim AO. Mar sin féin, i bhfeidhmiú iarbhír, tá an difríocht seo go ginearálta neamhbhríoch. Ina theannta sin, má mhéadaítear cion na n-insilteach go céimeanna níos déanaí, cé go bhfuil sé tairbheach d’úsáid foinse carbóin i dínitriúchán, méadaítear an t-ualach ar imoibrithe bithcheimiceacha de bharr ionchur NH₃{{.N, ábhar orgánach, agus TP. Dá bhrí sin, moltar an chumraíocht il{.pointí insilteach a choinneáil agus coigeartuithe céimnithe a dhéanamh bunaithe ar cháilíocht an uisce iarbhír le linn oibriú. Is fiú a thabhairt faoi deara, cé gur léirigh na trí chéim AO baint TN níos fearr ná an dá chéim AO ag cóimheas insilteach 2:4:4, de réir mar a mhéadaigh an t-insilteach go dtí céimeanna níos déanaí, léirigh eisilteach NH₃{-N treocht ag ardú, ag an bpointe sin ní raibh NH₃{{23}N in ann an caighdeán a chomhlíonadh a thuilleadh.
③ Feidhmíocht Chóireála a Dó-Céim agus a Trí-Céim AO
Insamhladh cumraíocht trí chéim AO le HRT=14 h, cóimheasa toirte cothroma do gach céim (1:1:1), 100% athchúrsála inmheánach socraithe sa chéad chéim AO, agus cóimheas tionchair de 4:3:3, faoi dhá choinníoll: le hathchúrsáil 100% agus le hathchúrsáil dúnta. Insamhladh cumraíocht dhá chéim AO le HRT=14 h, tacar athchúrsála inmheánach 100%, agus cóimheas tionchair de 4:3:3. Thaispeáin na torthaí gur bhain an dá chéim AO amach an t-eisilteach optamach TN ag 6.29 mg/L; bhain na trí{19}}chéim AO le 100% athchúrsáil inmheánach ag an tosach an chéad cheann eile ab fhearr ag 7.51 mg/L; d'fheidhmigh na trí chéim AO gan athchúrsáil inmheánach níos measa ag 8.52 mg/L. D’fhéadfadh na trí chás an riachtanas fíoraithe eisiltigh a chomhlíonadh (TN Níos lú ná nó cothrom le 10 mg/L).
Tábla 4taispeántar comparáid paraiméadar dearaidh idir dhá chéim AO agus trí chéim AO. Is féidir a fheiceáil gur lú ná 18 uair an chloig an HRT a theastaíonn chun an riachtanas TN eisilteach a bhaint amach don dá phróiseas. Is iad seo a leanas na príomhdhifríochtaí idir an dá phróiseas:
a. Teoiriciúil, tá uasteorainn níos airde ag na trí chéim AO; ie, má oibrítear i gceart é, féadfaidh costais infheistíochta agus oibriúcháin a bheith níos ísle. Tá níos lú míreanna trealaimh agus céimeanna ag an dá chéim AO, rud a fhágann go mbíonn costais trealaimh níos ísle agus deacracht bhainistíochta oibríochta níos ísle.
b. Don tionscadal sonrach seo, ós rud é gur breithníodh an fadtéarma agus gur dearadh toirt an umair le haghaidh HRT 18-uair an chloig, bheadh an infheistíocht shibhialta comhionann cibé an nglacfaí leis an dá chéim nó trí{-chéim AO. Tá costas trealaimh do na trí chéim AO níos airde. Mar sin, ó thaobh infheistíochta de, tá sé níos eacnamaí an AO dhá chéim a ghlacadh.
c. Maidir le costais oibriúcháin, d'fhéadfadh an trí chéim AO thart ar 0.002 CNY/m³ a shábháil trí dheireadh a chur leis an gcostas fuinnimh athchúrsála deochanna measctha 100%. Ag cur san áireamh an laghdú féideartha ar éifeachtúlacht úsáide foinse carbóin san oibríocht iarbhír de bharr coinníollacha ailtéarnacha anocsacha/ocsaíocha sna trí chéim AO, is dócha go mbeadh an difríocht iarbhír sna costais oibriúcháin níos lú fós.
2.2.2 Anailís ar Chás Iompróra ar Fhionraí Fadtéarmach
Mar gheall ar riachtanais uathúla an tionscadail seo, ba ghá don umar bitheolaíoch féidearthacht agus áisiúlacht an phlean leathnaithe acmhainne fadtéarmach a mheas, ie an tionchar a bheadh ag iompróirí ar crochadh a chur leis.
Is é croílár phróiseas MBBR ná bithmhais a mhéadú san imoibreoir trí iompróirí ar fionraí a chur leis. Is féidir iad seo a chur le umair aeróbach, anocsacha nó anaeróbach. Mar sin féin, ag smaoineamh ar sreabhánú iompróra, chuirfí go mór le riachtanais chumhachta mheasctha trí iad a chur le humair anaeróbach nó anocsacha. Dá bhrí sin, moltar níos fearr a chur le umair aeróbach. Is féidir an toirt do chriosanna anaeróbach/anocsacha a fhorlíonadh trí dheighilt ón gcrios aeróbach, agus déanann na hiompróirí breise cúiteamh as an easnamh sa toirt aeróbach. I bhfocail eile, is é an méid aeróbach neamhleor a iompraíonn achar dromchla méadaithe na n-iompróirí ar fionraí, a ríomhtar bunaithe ar chomhshó ualach truailleán chun an chainníocht iompróra riachtanach a chinneadh, ag rialú cóimheas líonta áirithe chun an méid breise a fháil.
Bunaithe ar ríomhanna, dá nglacfaí leis an bpróiseas dhá chéim AO agus dá gcuirfí na hiompróirí ar fionraí go léir leis an gcrios aeróbach den chéad chéim san fhadtéarma, bheadh an t-achar dromchla iompróra MBBR riachtanach cothrom le 2,597,708 m², ar chostas 12.99 milliún CNY. Bheadh costais ghaolmhara eile trealaimh sheasta (lena n-áirítear córais sreabhánaithe MBBR, meascthóirí tiomnaithe, córais scagtha, agus córais rialaithe cliste) cothrom le 6.15 milliún CNY. Má ghlactar leis an bpróiseas AO trí chéim, mar gheall ar chriosanna níos scaipthe, chaithfí an crios MBBR a roinnt ina 2 chuid (criosanna aeróbach na chéad chéime agus an dara céim). Dá bhrí sin, mhéadódh an costas a bhaineann le trealamh seasta MBBR comhfhreagrach a shuiteáil (gan na hiompróirí iad féin a áireamh) beagán go 7.77 milliún CNY, agus tá costas an iompróra mar an gcéanna. Ciallaíonn sé seo dá nglacfaí leis na trí chéim AO méadófaí infheistíocht iarfheistithe 1.62 milliún CNY amach anseo agus mhéadódh sé castacht iarfheistithe freisin. Ina theannta sin, is é an córas scagthástála an limistéar is mó a d’fhéadfadh a bheith eisithe tar éis iompróir a chur leis. Cuireann an trí chéim AO cuid bhreise de scáileáin leis, rud a mhéadaíonn deacracht oibríochta.
Ón gcomparáid thuas, mar gheall ar dheighilt iomarcach sna trí chéim AO, agus toirt chomhchosúil ag gach deighilt, tá a deacracht iarfheistithe níos airde ná an dá chéim AO. Bíonn infheistíocht níos airde ná an dá chéim AO mar thoradh ar thógáil, ar chastacht oibriúcháin agus ar threalamh scagtha a chur leis. Mar sin, is mó a chabhródh glacadh leis an dá chéim AO le cúpláil amach anseo le hiompróirí ar fionraí.
2.3 Toradh Comparáide
Bunaithe ar an anailís thuas, is féidir le próisis dhá chéim agus trí chéim AO araon sprioc an eisilteach TN Níos lú ná nó cothrom le 10 mg/L a bhaint amach. Faoi choinníollacha teorann an tionscadail seo-spás teoranta, an gá atá le méid na n-umar gar do théarma a uasmhéadú, agus tá buntáistí ag baint leis an bplean fadtéarmach chun iompróirí ar fionraí a chur leis an dá chéim AO maidir le hinfheistíocht gar do théarmaí agus áis bhainistíochta/cothabhála trealaimh. Cuireann sé comhoiriúnacht níos airde ar fáil freisin maidir le hiarfheistiú sa todhchaí le hiompróirí ar fionraí, rud a fhágann go mbeidh infheistíocht iomlán níos ísle agus laghdú ar iarfheistiú agus deacracht oibriúcháin. Mar sin, tar éis breithniú cuimsitheach a dhéanamh, moladh an próiseas AO dhá-chéim don dearadh seo.
3 Feidhmíocht Oibriúcháin
Is é an infheistíocht iomlán mheasta don tionscadal seo ná 304.5721 milliún CNY, le costais tógála de 243.6019 milliún CNY, a aistriú go costas tógála aonaid de 3,480.03 CNY / m³. Is é an costas cóireála ná 1.95 CNY / m³, agus is é 1.20 CNY / m³ an costas oibriúcháin.
For this project, the biological tank has a total HRT of 18 hours (comprising: anaerobic zone 2 h, first-stage anoxic zone 3.5 h, first-stage aerobic zone 7.5 h, degas zone 0.5 h, second-stage anoxic zone 2.5 h, second-stage aerobic zone 2 h), with an effective water depth of 8.6 m. Cuirtear iontógáil uisce rannóige inchoigeartaithe i bhfeidhm, rud a cheadaíonn coigeartuithe ar an gcóimheas dáileacháin insilteach in incrimintí 20% de réir mar is gá. I bhfeidhmiú iarbhír, idir 3,500 agus 4,000 mg/L, tá an tiúchan de Solaid Fhionraí Deochanna Measctha (MLSS) san umar bitheolaíoch idir 3,500 agus 4,000 mg/L, sa raon cóimheas tuairisceáin sloda ó 40% go 100%, agus sa raon cóimheas athchúrsála inmheánach deochanna measctha ó 100% go 200%. Taispeántar cáilíocht insilteach agus eisilteach iarbhír iTábla 5, a ailíníonn go bunúsach comhsheasmhach leis na torthaí insamhalta.
4 Conclúid
Ag baint úsáide as WWTP i nDeisceart na Síne mar chás-staidéar, rinneadh comparáid theicniúil agus eacnamaíoch idir dhá{0}chéim agus trí-phróiseas AO le cabhair ó ionsamhlúchán BioWin. Tá an dá chéim AO, le níos lú míreanna trealaimh agus céimeanna, costais trealaimh níos ísle, agus deacracht bainistíochta oibríochta níos ísle, níos oiriúnaí do dhálaí i nDeisceart na Síne nuair nach bhfuil TN an-ard. Maidir leis na trí chéim AO, chuir bunú athchúrsáil inmheánach ó dheireadh an tríú céim go dtí an chéad chrios anocsach isteach ar éifeachtúlacht bhaint TN, méadú ar dheacracht bhainistíochta oibriúcháin, agus ar chostais infheistíochta ardaithe. Comhlíonann an dearadh ag an am céanna na riachtanais cóireála gar-théarma de 50,000 m³/d agus TN Níos lú ná nó cothrom le 10 mg/L, agus is féidir an scála fadtéarmach de 70,000 m³/d a bhaint amach trí chúpláil le hiompróirí ar fionraí. Tá na torthaí oibríochtúla iarbhír comhsheasmhach den chuid is mó le torthaí ionsamhlúcháin BioWin, le meán eisilteach TN de 6.86 mg/L, ag comhlíonadh na riachtanas dearaidh.