Próiseas BIOLAK a chur i bhfeidhm in Uasghrádú Gléasra Cóireála Fuíolluisce go dtí Simplí-Aicme IV
Tugadh isteach sa tSín go luath san 21ú haois, cuireadh próiseas BIOLAK i bhfeidhm go forleathan i gcóireáil fuíolluisce cathrach mar gheall ar a struchtúr simplí agus ar chostais infheistíochta íseal. Le blianta beaga anuas, le géarú ar chaighdeáin urscaoilte agus méadú ar uathoibriú, tá an chuid is mó de phlandaí BIOLAK os comhair uasghrádú. Cuirtear feabhsuithe ar nós iompróirí ar fuaidreamh a chur leis, umair iarfheistithe, agus criosanna feidhme a ath-shainmhíniú chun baint nítrigine agus fosfair a fheabhsú. Cé go nglacann gléasraí nuathógtha próisis A²/O agus díog ocsaídiúcháin den chuid is mó, is beag tuairiscí atá ann ar fheidhmíocht iarbhír BIOLAK, go háirithe faoi chaighdeáin astaíochta déine. Baineann próiseas BIOLAK úsáid as slabhraí aeraithe luasctha chun criosanna ama anocsacha agus aeróbaice a chruthú, ag feidhmiú go bunúsach mar phróiseas ilchéime A/O. Trí bharrfheabhsú oibriúcháin, is féidir le cáilíocht eisilteach an garchaighdeán uisce dromchla Aicme IV a bhaint amach go seasta.
1 Cúlra an Tionscadail
Úsáideann ionad cóireála fuíolluisce i gCúige Hebei próiseas BIOLAK mar chroí-theicneolaíocht. Tá an t-insreabhadh idir 18,000 agus 22,000 m³/d, meán 19,000 m³/d, a chóireáil séarachas baile uirbeach go príomha agus méid beag fuíolluisce próiseála talmhaíochta. Taispeántar na cáilíochtaí deartha insilteach agus eisilteach iTábla 1. Ba é an bunchaighdeán doirte ná an caighdeán Grád A de *"Caighdeán Sceite Truailleán d'Ionaid Chóireála Fuíolluisce Chathrach" (GB 18918-2002)*. Tar éis uasghrádú a chuimsigh deighilt ar chrios anaeróbach chun dí-áitiú agus dífhosfarú a fheabhsú, comhlíonann an gléasra anois na príomhtheorainneacha limistéir rialaithe de *"Caighdeáin um Scaoileadh Truailleán Uisce d'Abhantrach Daqing" (DB13/2795-2018)*. Seachas i gcás iomlán nítrigine, comhlíonann táscairí eile na caighdeáin Aicme IV a shonraítear i *"Caighdeáin Cháilíochta Comhshaoil d'Uisce Dromchla" (GB 3838-2002)*. Taispeántar sreabhadh an phróisis iFíor 1.
Úsáideann an gléasra fochlóirít sóidiam le haghaidh díghalrúcháin. Déantar sloda a dhí-uisciú trí -scagachán pláta agus fráma ardbhrú go dtí cion taise faoi bhun 60% sula n-iompraítear é le haghaidh comhphróiseála in áitheanna stroighne.
Ríomhadh rannchuidiú gach aonad cóireála le baint truailleán bunaithe ar ollchothromaíocht, le tagairt do mhodhanna sonracha sa litríocht.
2 Beart Optamaithe Rialaithe Oibriúcháin
Cuireadh ilbhearta barrfheabhsaithe i bhfeidhm le linn na hoibríochta chun cobhsaíocht eisilteach a fheabhsú agus coigilteas fuinnimh agus costais a bhaint amach.
2.1 Rialú Feabhsaithe ar Ocsaigine Tuaslagtha (DO).
Is minic a thugann tionscadail iarfheistithe BIOLAK faoi deara go minic go bhfuil a chriosú lag mar leagan A/O il-chéimeanna, as a dtagann éifeachtacht íseal dí-áitrithe. Sa tionscadal seo, agus comhlíonadh nítrigine amóinia eisilteach á chinntiú, coinníodh an DO uasta ag deireadh an chrios aeraithe ag 0.5–1.0 mg/L, níos ísle ná riachtanais rialaithe traidisiúnta DO.
2.2 Monatóireacht ar Shonraí Próisis Mhéadaithe
Chun rialú DO agus dosáil fhoinse carbóin seachtrach a threorú, rinneadh monatóireacht ar nítrigin níotráite agus amóinia ag deireadh an chrios anaeróbach agus an umar BIOLAK chun na raonta rialaithe is fearr a chinneadh. Le linn na hoibríochta, laghdaíodh nó stoptar dosáil foinse charbóin sheachtrach nuair a bhí nítrigin níotráite ag deireadh an chrios anaeróbach<2 mg/L, and increased when it was ≥2 mg/L. Similarly, blower output was reduced to lower DO to 0.5 mg/L when ammonia nitrogen at the end of the BIOLAK tank was ≤0.5 mg/L, and increased to raise DO to 1.0 mg/L when it was ≥0.5 mg/L. Adjustments to carbon source dosage and blower frequency were made every 8–16 hours, with each adjustment ranging from 5% to 15%.
2.3 Spriocanna Rialaithe Eisiltigh Inmheánacha a Shocrú
Chun comhlíonadh cobhsaí a chinntiú, socraíodh spriocanna rialaithe inmheánaigh ag 30%–80% de na teorainneacha doirte, bunaithe ar an deacracht a bhaineann le gach truailleán a rialú. De bharr na dteorainneacha inmheánacha seo a shárú spreag coigeartuithe paraiméadar próisis láithreach chun tiúchain eisiltigh a thabhairt ar ais go raon inghlactha. Ba iad na spriocanna bliantúla rialaithe inmheánaigh maidir le COD, nítrigin amóinia, nítrigin iomlán, agus fosfar iomlán ná 15 mg/L, 0.5 mg/L, 12 mg/L, agus 0.12 mg/L, faoi seach.
2.4 Tiúchan Sluda Cuí a Chothabháil
Coigeartaíodh cur amú sloda bunaithe ar shreabhadh, ualach agus séasúr. Coinníodh an t-am coinneála sloda (SRT) ag 15-25 lá, agus an tiúchan de sholaid ar fuaidreamh de dheochanna measctha (MLSS) ag 2,500–4,500 mg/L. Go sonrach, rinneadh rialú ar MLSS ag 2,500–3,500 mg/L sa samhradh agus san fhómhar, le hualach sloda de thart ar 0.06 kgCOD/(kgMLSS·d), agus ag 3,500–4,500 mg/L sa gheimhreadh agus san earrach, le hualach sloda de thart ar 0.04 kgCOD/(kgMLSS·d).
2.5 Oibriú na nAonad Ardchóireála a Choigeartú
Chuir teochtaí ísle sa gheimhreadh isteach ar flocasúchán agus dríodrú. D’fhéadfadh solaid ardaithe eisiltigh ar fuaidreamh agus COD a bheith mar thoradh ar atarchur anabaí scagairí de chineál V-. Dá bhrí sin, le linn oibriú an gheimhridh, méadaíodh an minicíocht backwashing bunaithe ar fheidhmíocht téachta, agus treisíodh an urscaoileadh sloda ón umar dríodraithe chun tiúchan eisilteach solad ar fuaidreamh a laghdú.
3 Feidhmíocht Cóireála
Bhí raon COD insilteach bliantúil ó 109 go 248 mg/L, ar an meán 176 mg/L. Bhí raon COD eisilteach ó 9.5 go 20.1 mg/L, ar an meán 12.1 mg/L. Nuair a sháraigh COD eisilteach an sprioc rialaithe inmheánaigh (15 mg/L), méadaíodh minicíocht aisníocháin an scagaire chun solaid ar fuaidreamh a laghdú. Moltar an umar dríodraithe -téachtaithe a uasghrádú go dtí umar dríodraithe ard-dlúis nó maighnéadach-le haghaidh éifeachtúlachta téachta níos fearr.
Bhí an nítrigin amóinia insilte bliantúil sa raon ó 17.8 go 54.9 mg/L, ar an meán 31.9 mg/L. Mhéadaigh nítrigin amóinia eisilteach ó 0.12 go 1.30 mg/L, ar an meán 0.5 mg/L. Nuair a sháraigh sé an sprioc rialaithe inmheánaigh, coigeartaíodh aerú de réir na mbeart barrfheabhsaithe. Chomhlíon cáilíocht eisilteach na príomhtheorainneacha limistéir rialaithe de *DB13/2795-2018* i rith na bliana.
Mar gheall ar thiúchan foinse carbóin íseal-instiúrtha, díríodh ar choinníollacha próisis a bharrfheabhsú chun baint nítrigine agus fosfair a fheabhsú, agus é mar aidhm coigilteas fuinnimh agus costais.
3.1 NÁ Optamú Rialaithe agus Baint Iomlán Nítrigine
Bhí raon iomlán nítrigine bliantúil (TN) idir 20.3 agus 55.6 mg/L (féachFíor 2), 42.1 mg/L ar an meán. Bhí raon eisilteach TN ó 2.5 go 14.2 mg/L, ar an meán 8.8 mg/L, laistigh den sprioc rialaithe inmheánaigh (12 mg/L). Ba é an meánráta bainte TN ná 79.1%. Le cóimheas athchúrsála sloda de 90% (gan aon athchúrsáil inmheánach deochanna measctha), ba é 47.4% an éifeachtacht denitrification teoiriciúil, rud a léiríonn gur tharla dínitriú freisin i gcriosanna próisis eile lasmuigh den roghnóir anaeróbach. Léirítear athruithe ar nítrigin feadh na traenach cóireála i dtimthriall tipiciúil iFíor 3.
I dtimthriall tipiciúil, b'ionann TN insilteach agus 42.0 mg/L, agus ba é 35.2 mg/L suim an amóinia agus níotráite níotráite. Tar éis an roghnóir anaeróbach, b'ionann TN 16.7 mg/L, rud a d'fhág go raibh ráta bainte de 43.5% trí chothromaíocht maise, comhsheasmhach leis an luach teoiriciúil. Chuir umar BIOLAK le baint TN 24.0%. Laghdaíodh eisilteach TN tuilleadh san umar dríodraithe tánaisteach, rud a chuir 11.3% breise a bhaint, go príomha mar gheall ar a thréimhse fada coinneála hiodrálach (8.6 uair an chloig) a cheadaíonn dínitriú foinse carbóin inghineach. Bhain aonaid eile 1.9%. Ba é 8.1 mg/L an eisilteach deiridh TN, le ráta bainte iomlán de 80.7%.
Léiríonn taithí oibriúcháin go bhfuil rialú DO ríthábhachtach chun TN a bhaint i bpróiseas BIOLAK. I ngnáthphróisis, déantar DO a thomhas go hiondúil ag deireadh an chrios aeróbach i struchtúr cainéal ina bhfuil DO sách aonfhoirmeach trasna na trasghearrtha. Mar sin féin, san umar BIOLAK, tá deireadh an chrios aeraithe beagnach 70 méadar ar leithead, agus tá DO ag méadú ó imeall an fhána go dtí an lár, difriúil faoi 0.5–1.0 mg/L. Dá bhrí sin, ní mór aird chúramach a thabhairt ar shuíomh na tóireadóirí DO.
Trí rialú docht a dhéanamh ar an uasmhéid DO ag deireadh chrios aeraithe BIOLAK, cinntíodh go héifeachtach timpeallacht anocsa atá riachtanach chun dínitriú. Baineadh nítriú agus dínitriú comhuaineach (SND) trí úsáid a bhaint as foinsí carbóin ingineacha, rud a d'fhág go raibh baint éifeachtach TN.
3.2 Baint Fosfar Iomlán agus Optamú Oibriúcháin
Bhí an fosfar iomlán bliantúil (TP) sa raon ó 1.47 go 4.80 mg/L (féachFíor 4), 2.99 mg/L ar an meán. Bhí raon eisilteach TP ó 0.04 go 0.17 mg/L. Coigeartaíodh dáileog oibreán bainte fosfair bunaithe ar an sprioc rialaithe inmheánaigh (0.12 mg/L). Ba é an meántiúchan TP eisilteach ná 0.07 mg/L, ag teacht go cobhsaí leis an gcaighdeán scaoilte, le meánráta bainte TP de 98.3%.
Taispeántar athruithe ar fosfáit feadh na traenach cóireála i dtimthriall tipiciúil iFíor 5.
Ba é 2.70 mg/L an fosfáit instiúrtha, agus ba é 0.58 mg/L fosfáit sloda fillte, rud a fhágann gur 1.70 mg/L an fosfáit theoiriciúil ag dul isteach sa roghnóir anaeróbach. Tar éis scaoileadh anaeróbach fosfair ag orgánaigh charntha polyphosphate (PAO), shroich tiúchan fosfáite 3.2 mg/L. Ba é an cóimheas tiúchana fosfáit (uasmhéid i gcrios anaeróbach / insilteach) ná 1.9, rud a léiríonn scaoileadh suntasach. Ba é an chúis is mó ná dínitriú éifeachtach faoi choinníollacha íseal DO, rud a d'eascair tiúchan íseal níotráite sa sloda tuairisceáin chuig an gcrios anaeróbach, timpeallacht anaeróbach maith a chothabháil (ORP go ginearálta faoi -200 mV) agus scaoileadh fosfair a chur chun cinn.
Tar éis chrios aeraithe BIOLAK, tharla iontógáil suntasach fosfair, ag laghdú an tiúchan fosfáit ag an deireadh go 0.3 mg/L, ag baint amach éifeachtacht bhaint bitheolaíoch fosfar de 88.9%. Tar éis na n-umar dríodraithe agus cobhsaithe, mhéadaigh tiúchan fosfáit go 0.64 mg/L. Tugann anailís le fios go raibh sé seo mar gheall ar an HRT fada san umar dríodraithe agus an DO atá rialaithe go docht san umar BIOLAK, ag cruthú riocht anaeróbach san umar dríodraithe agus ag cruthú scaoileadh tánaisteach fosfair. Tar éis dosáil cheimiceach san aonad téachta, laghdaíodh fosfáit eisilteach go 0.06 mg/L. Dá bhrí sin, agus costais eacnamaíocha agus castacht oibriúcháin á gcur san áireamh, is straitéis inmharthana leas iomlán a bhaint as roinnt éifeachtúlacht bhaint bitheolaíoch fosfair chun dínitriúchán a fheabhsú do ghléasraí comhchosúla.
4 Costais Oibriúcháin
Áirítear le costais oibriúcháin dhíreacha leictreachas, ceimiceáin agus diúscairt sloda. Bunaithe ar staitisticí bliantúla, ba é 0.66 kWh/m³ an tomhaltas sonrach cumhachta. Le praghas leictreachais de 0.65 CNY/kWh (bunaithe ar chomhchodach de bhuaicrátaí/as{-), ba é an costas leictreachais ná 0.429 CNY/m³. Tá an tomhaltas seo ar an taobh níos airde de réir an "Caighdeán Meastóireachta um Cháilíocht Oibriúcháin d'Ionraí Cóireála Fuíolluisce Bardasach", go príomha mar gheall ar éifeachtacht beagán níos ísle úsáide ocsaigine an chórais aeraithe. B'ionann costais cheimiceacha, lena n-áirítear aicéatáit sóidiam, oibreán a bhaint fosfar, PAM, fochlóirít sóidiam, agus ceimiceáin dí-uiscithe, 0.151 CNY/m³. Léirítear úsáid agus costais shonracha iTábla 2.
Tagann sloda go príomha ó fhoinsí bitheolaíocha agus ceimiceacha (umar téachtaithe). Úsáidtear -scagachán pláta agus fráma ardbhrú le clóiríd aoil agus ferric mar oibreáin oiriúnaithe. Tá dáileog aoil thart ar 25% den mheáchan sloda tirim. Tá cion taise 60% ag cáca dí-uiscithe. Tá thart ar 9 tonna ag táirgeadh sloda dí-uiscithe laethúil, le táirgeacht sloda tirim ar leith de thart ar 0.15%. Cosnaíonn iompar sloda 250 CNY/tonna, rud a fhágann costas diúscartha sloda de thart ar 0.118 CNY/m³. Mar sin, is é 0.698 CNY/m³ an costas táirgthe díreach iomlán.
5 Conclúid
① D'fheidhmigh gléasra cóireála fuíolluisce i gCúige Hebei, ag baint úsáide as próiseas BIOLAK chun fuíolluisce cathrach a chóireáil, go leanúnach ar feadh bliana le cáilíocht an eisiltigh ag teacht go seasta ar phríomhtheorainneacha an limistéir rialaithe de *DB13/2795-2018* (Caighdeán uisce dromchla Quasi-Rang IV).
② Mar mhalairt ar an bpróiseas ilchéime-A/O, bhí ráta bainte TN de 24.0% sa chrios BIOLAK agus 11.3% san umar dríodraithe mar thoradh ar rialú an uasmhéid DO ag deireadh chrios aeraithe BIOLAK ag 0.5–1.0 mg/L. Bhain sé seo amach nítriginiú comhuaineach-déantrúcháin agus dínitriú foinse carbóin inghin, rud a léirigh cumas suntasach bainte nítrigine.
③ Ba é an costas oibriúcháin díreach do phróiseas BIOLAK ná 0.698 CNY/m³. Is féidir le bearta optamaithe oibríochtúla, lena n-áirítear monatóireacht ar shonraí próisis agus socrú spriocanna rialaithe inmheánacha réasúnta, tagairtí a sholáthar chun oibriú a bharrfheabhsú agus chun coigilteas fuinnimh/costais a bhaint amach in ionaid chóireála fuíolluisce dá samhail.