1. Pilsētas notekūdeņu attīrīšanas iekārtu mēroga dalīšana
Saskaņā ar faktisko situāciju to var aptuveni sadalītlielas, vidējas un mazas notekūdeņu attīrīšanas iekārtas.
Skala> 10 × 10^4 m3/Dir liela mēroga notekūdeņu iekārta, kas parasti tiek būvēta lielā pilsētā, ar infrastruktūras ieguldījumu 100 miljonu juaņu un ikgadējās darbības izmaksas 10 miljonu juaņu.
Vidēja lieluma notekūdeņu attīrīšanas iekārtu mērogs ir (1~10)×10^4 m3/d, kas parasti tiek būvēts mazos un vidējos lielās pilsētās un piepilsētas apgabalos, kas ir infrastruktūras ieguldījumi desmitiem līdz simtiem miljonu juaņu un gada ekspluatācijas izmaksas no miljoniem līdz desmitiem miljonu juaņu.
Mazas notekūdeņu attīrīšanas iekārtas arskala <1 × 10^4 m3/dparasti tiek būvēti mazās pilsētās, infrastruktūrā ieguldot miljoniem līdz desmitiem miljonu, un gada darbības izmaksas gadā ir simtiem līdz miljoniem; Ekonomisko ierobežojumu dēļ šādas notekūdeņu ražotnes parasti parādās mazās pilsētās ar attīstītām ekonomikām piekrastes zonās.
2. Galvenais pilsētu notekūdeņu attīrīšanas iekārtas process
Pašvaldību notekūdeņu galvenais piesārņotājs ir organiskas vielas, tāpēc vairums no tiem šobrīd ir bioloģiski. Ir arī ķīmiskas metodes, piemēram, ķīmiski pastiprinātas primārās apstrādes izmantošana, taču šī procesa noņemšanas ātrums nav augsts, notekūdeņi neatbilst norādītajiem standartiem un ir piemēroti tikai dažām īpašām vietām, kur notekūdeņu kvalitātes prasības nav augstas.
Bioloģiskajā metodē ir divas aktivizētas dūņu metodes un bioloģiskā filtra kategorijas. Bioloģiskā filtra ārstēšanas efektivitāte nav augsta, sanitārie apstākļi ir slikti, ir tikai daži bioloģiskā filtra pilsētas notekūdeņu attīrīšanas iekārtas, un aktivētā dūņu metode veido lielāko vairumu.
Ir daudz aktivizētu dūņu metožu veidu, un ir trīs galvenie aktivizēto dūņu veidi, kas ir visplašāk izmantotie:
● (1) Tradicionālā aktivizētā dūņu metode un tā uzlabotie A/O un A2/O procesi
● (2) oksidācijas grāvji
● (3) SBR procesi
Tradicionālā aktivizētā dūņu metode ir agrākais pielietošanas process, tai ir augsta efektivitāte organisko vielu noņemšanā, un ārstēšanas procesā radītās dūņas stabili apstrādā ar anaerobu sagremošanu, kas ir ļoti efektīva, lai novērstu notekūdeņu un dūņu piesārņojumu, un enerģijas patēriņš un ekspluatācijas izmaksas ir salīdzinoši zemas, tāpēc to plaši izmanto. Pēdējo 20 gadu laikā ūdens eitrofikācijas kaitējums ir kļuvis arvien nopietnāks, un notekūdeņu attīrīšanas mērķis ir iekļauta slāpekļa un fosfora noņemšana, tāpēc ir parādīta uzlabota A/O metode un A2/O metode ar aktivizēto dūņu metodi. Ir divu veidu A/O metodes, viena ir anaerobs-aerobiskais process fosfora noņemšanai, bet otrs ir anoksisks-aerobisks process denitrifikācijai; A2/O noteikums ir process, kas noņem gan slāpekli, gan fosforu.
Oksidācijas grāvis ir aktivizētās dūņu metodes variants, kas atšķiras no tradicionālās aktivizētās dūņu metodes hidrauliskās plūsmas režīma izteiksmē un ir sava veida cirkulējoša plūsma, parasti izmantojot aizkavētu aerāciju, un dūņas tiek stabilizētas, kamēr notekūdeņi tiek attīrīti. Tam nav primārās sedimentācijas tvertnes vai dūņu sagremot, un ārstēšanas iekārtas ir ievērojami vienkāršotas. Oksidācijas grāvim ir tradicionālās aktivizēto dūņu metodes priekšrocības, kurai ir augsta efektivitāte organisko vielu noņemšanā, kā arī denitrifikācijas funkcija. Ja grāvja priekšā pievieno anaerobo dīķi, vienlaikus var noņemt arī fosforu. Augsta efektivitāte un oksidācijas grāvja vienkāršība padara to plaši izmantotu mazu un vidēja lieluma pilsētu notekūdeņu attīrīšanas iekārtās.
SBR ir secīga partijas aktivizēta dūņu metode, tā pamatparāts ir pabeigt notekūdeņu bioķīmisko reakciju, sedimentāciju, kanalizāciju un dūņu izdalījumus reakcijas tvertnē, kas ne tikai novērš primāro sedimentācijas tvertni un dūņu sagremotāju, bet arī novērš sekundāro sedimentācijas tvertni un refluksa dūņu sūkņa telpu, apstrādes iekārtai ir simplāns, kas ir stiprs, un fosfija ir labas, un ir labi, un dažiem SBR procesiem ir arī oksidācija. Pēdējos gados ir pagājusi automātiskās vadības tehnoloģijas un instrumentu piemērošana notekūdeņu attīrīšanai, tāpēc SBR process ir enerģiski reklamēts un ir kļuvis par procesu, par kuru nozare ir ļoti nobažījusies.
3. Vēlamais liela mēroga pilsētu notekūdeņu attīrīšanas iekārtu process
Vēlamais process liela mēroga sadzīves notekūdeņu attīrīšanas iekārtām ir tradicionālā aktivizētā dūņu metode un tā uzlabotā A/O metode un A2/O metode. Pašlaik lielākā daļa liela mēroga notekūdeņu rūpnīcu lielākajā daļā pasaules valstu (ieskaitot Ķīnu) izmanto tradicionālo aktivizēto dūņu metodi-A/O un A2/O metodi, kas nav nejauša, jo šim procesam ir priekšrocības, ka to ir grūti aizstāt liela mēroga notekūdeņu rūpnīcām:
(1) Zems enerģijas patēriņš un zemi darbības izdevumi
Tradicionālās aktivizētās dūņu metodes, A/O un A2/O metožu lielākās priekšrocības, salīdzinot ar oksidācijas grāvja un SBR procesiem, ir zemāks enerģijas patēriņš un zemāki darbības izdevumi, un jo lielāka ir skala, jo acīmredzamāka ir šī priekšrocība. Liela mēroga notekūdeņu rūpnīcām gada darbības izmaksas ir ievērojamas, piemēram, notekūdeņu iekārta ar skalu 40 × 10^4 m3/d, 1 m3 notekūdeņi var ietaupīt 1 centu apstrādes maksu, ietaupot 1,46 miljonus juaņu gadā.
Šī procesa zemā enerģijas patēriņa un darbības izmaksu iemesli ir: a. Primārās sedimentācijas tvertnes izveidošana, fiziskās metodes izmantošana, lai noņemtu ievērojamu organisko vielu daļu un suspendētus cietās vielas notekūdeņos ar minimālo enerģijas patēriņu un izmaksām, samazinot sekundārās apstrādes slodzi un ievērojami ietaupot enerģijas patēriņu; b. Dūņas pieņem anaerobo gremošanu, kas ievērojami ietaupa enerģiju, salīdzinot ar oksidācijas grāvja un SBR procesa sinhrono aerobo gremošanu, un tas ir atzīts enerģijas taupīšanas process.
Šī procesa kapitāla ieguldījums parasti ir lielāks nekā oksidācijas grāvja un SBR procesā, bet, palielinoties apjomam, eksponenciāli palielinās arī oksidācijas grāvja un SBR kapitāla izmaksas, savukārt parasto aktivēto dūņu procesa ieguldījums palielinās mazākā proporcijā, un plaisa starp abiem ir mazāka un mazāka. Kad notekūdeņu iekārta sasniedz noteiktu mērogu, parasto aktivizēto dūņu metodes ieguldījums ir mazāks nekā oksidācijas grāvī un SBR, tāpēc jo lielāks ir notekūdeņu iekārtas mērogs, jo lielākas ir parastās aktivizētās dūņu metodes priekšrocības.
(2) Uzlabot vadības līmeni
Galvenie tradicionālās aktivizētās dūņu metodes, A/O un A2/O metodes trūkumi, ir tas, ka ir daudz ārstēšanas vienību un sarežģīta operācijas vadība, īpaši dūņu anaerobai sagremošanai ir nepieciešams augsts pārvaldības līmenis, un biogāzei, kas ražota gremošanas procesā, ir uzliesmojoša un sprādzienbīstama gāze, kas prasa drošu darbību, kas palielina grūtības. Tomēr, ņemot vērā faktu, ka lielo notekūdeņu rūpnīcu atbalsta liela pilsēta, ir spēcīgs tehniskais spēks un augsts pārvaldības līmenis, un tā var izpildīt šo prasību, parasto aktivizēto dūņu metodes trūkumi nekļūs par ierobežojošu faktoru.
Saskaņā ar pašreizējo realitāti, sakarā ar kanalizācijas tīkla sistēmas nepilnību, vairuma pilsētu notekūdeņu organiskais sastāvs nav augsts, un dūņu anaerobās gremošanas un biogāzes izmantošana joprojām nav nobriedusi, šie faktori ir samazinājuši parastās aktivizētās gausu procesu, A/O un A2/O metodi, A/O un A2/O metode. Tāpēc pašvaldību notekūdeņu attīrīšanas iekārtām ar skalu (10 ~ 20) × 10^4 m3/d dažreiz var būt ekonomiskāk izmantot SBR un oksidācijas grāvju procesus, un tādā gadījumā optimāla procesa noteikšanai ir jāveic detalizēts tehnoekonomisks salīdzinājums dažādiem procesiem.
4. Mazo un vidējo pilsētu notekūdeņu attīrīšanas iekārtu vēlamais process
Vēlamie procesi maziem un vidējiem pašvaldību notekūdeņu attīrīšanas iekārtām iroksidācijas grāvis un SBR, un to kopīgās īpašības ir:
(1)
Organisko vielu noņemšanas efektivitāte ir ļoti augsta, un daži var noņemt arī slāpekļa un fosfora, vai gan slāpekļa, gan fosfora, un ārstēšanas iekārtas ir ļoti vienkāršas, pārvaldība ir ļoti ērta, un šobrīd tā ir starptautiski atzīta par efektīvu un vienkāršotu un vienkāršotu un vidēja lieluma kanalizācijas apstrādes rūpnīcu, kas visā pasaulē ir vēlama, un tas ir arī vēlams process.
(2)
Zem 10 × 10^4 m3/d skalas oksidācijas grāvja un SBR metodes infrastruktūras izmaksas ir ievērojami zemākas nekā parastās aktivizēto dūņu metode, A/O un A2/O metode. Notekūdeņu attīrīšanas iekārtām ar skalu (5 ~ 10) × 10^4 m3/d oksidācijas grāvja un SBR metodes kapitāla būvniecības izmaksas parasti ir par 10% ~ 15% zemākas. Jo mazāka ir skala, jo lielāka ir starpība starp abām, kas ir pievilcīga mazām un vidējām pilsētām, kurām trūkst līdzekļu notekūdeņu augu būvei.
Pat zem 10 × 10^4 m3/d skalas, oksidācijas grāvja un SBR metodes enerģijas patēriņš un gada darbības izmaksas joprojām ir augstākas nekā parastās aktivizētās dūņu metodes izmaksas, taču, salīdzinot ar kapitāla izmaksām, kopējās kapitāla izmaksas plus 20 gadu darbības izmaksas joprojām ir zemākas nekā parastās aktivizētās dūņu metode. Jo mazāka ir skala, jo zemāka skala, jo lielāka skala, jo mazāka ir sprauga un, kad skala ir 10 × 104 m3/d, divu veidu procesu kopējās izmaksas ir aptuveni salīdzināmas. Tāpēc ir ekonomiski izdevīgi izmantot oksidācijas grāvja un SBR metodi maziem un vidējiem notekūdeņu augiem.
(3)
Oksidācijas grāvja un SBR procesam parasti nav primārās sedimentācijas tvertnes un dūņu sagremotāja, un visa attīrīšanas vienība ir par vairāk nekā 50% mazāka nekā parastā aktivizēto dūņu metode, un operācija un pārvaldība ir ļoti vienkāršota, kas ir ļoti piemērota mazu un vidēju notekūdeņu attīrīšanai ar salīdzinoši vāju tehnisko spēku un salīdzinoši zemu pārvaldības līmeni.
(4)
Oksidācijas grāvja un SBR procesa aprīkojums būtībā ir lokalizēts, kas var atbilst procesa prasībām kvalitātes ziņā un ir lēts.
(5)
Oksidācijas grāvja un SBR procesa trieciena slodzes izturība ir daudz labāka nekā parastajai aktivizēto dūņu metodei, kas ir ļoti labvēlīga mazām un vidējām notekūdeņu iekārtām ar krasām ūdens kvalitātes un daudzuma izmaiņām.
Visu šo iemeslu dēļ oksidācija grāvji un SBR strauji attīstās. ASV Vides aizsardzības aģentūra (EPA) ir uzskaitījusi procesu, kas ietaupa vairāk nekā 15 procentus no notekūdeņu attīrīšanas iekārtu būvniecības vai darbības izmaksām kā novatorisku alternatīvu tehnoloģiju ar federālo finanšu finansējumu, kā rezultātā tika reklamēta SBR un oksidācijas grāvju procesi, un ir uzbūvētas simtiem notekūdeņu iekārtas. Eiropā ir tūkstošiem oksidācijas grāvju notekūdeņu attīrīšanas iekārtas, un pēdējo 10 gadu laikā Austrālijā ir būvētas gandrīz 600 SBR procesu notekūdeņu rūpnīcas. Ķīnā oksidācijas grāvja un SBR procesi ir kļuvuši par vēlamajiem procesiem mazu un vidēja notekūdeņu attīrīšanas iekārtām.
5. Galvenā oksidācijas grāvja procesa klasifikācija un īpašības
Oksidācijas grāvja procesu var plaši sadalīt četrās kategorijās:
(1) Vairāku rievu mainīgs oksidācijas grāvis
To raksturo kombinēts konstrukcijas veids, bez atsevišķas sekundāras sedimentācijas tvertnes, un tā pieņem rotācijas suku aerāciju. Tam ir viena grāvja, dubultā grāvja un trīs grāvju tipi, no kuriem raksturīgākais ir Handana trīsgriežu oksidācijas grāvis. Šim oksidācijas grāvim ir SBR procesa īpašības, un to var uzskatīt arī par SBR veidu, tā denitrifikācija un fosfora noņemšanas efekts ir nestabils, ja ir nepieciešama slāpekļa un fosfora noņemšana, jāpievieno dažas iespējas.
(2) Carusel oksidācijas grāvis
Tas ir atsevišķs tips, ir atsevišķa sekundārā sedimentācijas tvertne, virsmas aeratora aerācijas izmantošana, grāvja dziļums ir lielāks nekā vairāku grāvju mainīgs oksidācijas grāvis, Čanšas ūdens attīrīšanas iekārta II ir šis process, tā denitrifikācija un fosfora noņemšanas efekts nav ideāls, ja tas nav jāpievieno dažas iespējas.
(3) Obela oksidācijas grāvis
Tas ir sadalīts arī divās sedimentācijas tvertnēs, izmantojot rotācijas atšķirību, grāvja dziļums ir arī lielāks, tagad tiek pieņemti Sičuanas, Pekina, Šandonga, Džejjanga un citas vietas, tā denitrifikācijas efekts ir ļoti labs, bet fosfora noņemšanas efektivitāte nav pietiekami augsta, un daži pasākumi ir jāveic, ja nepieciešama fosfora noņemšana.
(4) Integrēts oksidācijas grāvis
Tas ir locītavas tips, un sedimentācijas tvertne ir iebūvēta oksidācijas grāvī. Tā ir ne tikai nepārtraukta ūdens ieeja un izeja, bet arī kopīga konstrukcijas tips, un tai nav nepieciešams mainīt funkciju, teorētiski visekonomiskākais un saprātīgākais, bet dažos īpašos tehniskos jautājumos nav ļoti nobriedis, tāpēc tas ietekmē tā popularizāciju un izmantošanu.
6. SBR procesa galvenā klasifikācija un īpašības
Ir vairāki galvenie SBR procesu veidi:
(1) Tradicionālais SBR process
Visas tās darbības ir periodiskas un cikliskas. Tās denitrifikācijas un fosfora noņemšanas efekts nav pietiekami stabils, piemēram, prasība pēc denitrifikācijas un fosfora noņemšanas, jāveic daži uzlabojumi.
(2) ICEA process
Tas ir, pārtrauktā cirkulējošā aizkavētā aerācijas aktivizētā dūņu metode, kas reakcijas tvertni sadala divās daļās ar nodalījuma sienu, priekšpuse ir pirmsreakcijas zona, un aizmugure ir galvenā reakcijas zona, kas pieņem nepārtrauktu ūdens daudzumu, periodisku aerāciju, nogulsnēšanos, kanalizāciju un gūļu izdalīšanos, kas ir izmantota trešajā un ceturtajā kanalizācijas rūpnīcās Kunmingā. Tas var noņemt slāpekli un fosforu, bet efekts nav ideāls.
(3) DAT-IAT process
Tas ir, nepārtrauktas aerācijas un periodiskas aerācijas apvienošanas process, reakcijas tvertnes vidējā daļa ir sadalīta divās daļās ar nodalījuma sienu, priekšpusē esošais datums tiek nepārtraukti gāzēts, un IAT aizmugurē ir periodiski aerēta, nogulēta, iztukšota un izvadīta, kas ir izmantota tianjīna attīstības zonas notekūdeņu apstrādes rūpnīcā. Tā denitrifikācijas un fosfora noņemšanas funkcija ir vidēja, un ir vajadzīgas papildu iespējas, lai uzlabotu slāpekļa un fosfora noņemšanas efektivitāti.
(4) Lietošanas process
Tas ir, cirkulējošā aktivizētā dūņu metode, tās reakcijas tvertne ir sadalīta atlases zonā un galvenajā reakcijas zonā ar starpsienu, kā arī ūdens uzņemšana, aerācija, sedimentācija, kanalizācija un dūņu izdalīšanās ir periodiska periodiska darbība. Tam ir labs slāpekļa un fosfora noņemšanas efekts un laba veiktspēja, lai novērstu dūņu paplašināšanos.
(5) Unitank process
Tie ir trīs taisnstūrveida baseini paralēli, kas darbojas saskaņā ar periodisko darbības režīmu, kas līdzīgs trīsgrāvu oksidācijas grāvim, bet rotācijas sukas aerācija tiek mainīta uz sprādziena aerāciju, kas var palielināt baseina dziļumu, un ūdens izplūdes tirgus regulējamais aizsprostojums tiek mainīts uz fiksētu Weir, kas vienkāršo kanalizāciju, un tā funkcija ir līdzīga trīsdaļīgu oksidācijas nokaršanai.
7. Oksidācijas grāvja un SBR procesa salīdzinājums
Oksidācijas grāvja un SBR procesiem ir daudz kopīgu īpašību, kā arī to īpašības un pielietojamība, kas, izvēloties risinājumu, ir rūpīgi jāanalizē.
(1) No infrastruktūras ieguldījumu viedokļa
Kopumā zemes iegādes maksa un civilās būvniecības maksa ir zemāka nekā oksidācijas grāvī, un aprīkojuma izmaksas ir augstākas nekā oksidācijas grāvī, un kopējās izmaksas ir atkarīgas no konkrētās situācijas.
a. Augsta zemes cena nav laba oksidācijas grāvim. b. Ietekmētā ūdens augsta BSP koncentrācija un augstā reakcijas tilpuma attiecība pret nokrišņu tilpumu ir labvēlīga pret oksidācijas grāvi; Zema BSP koncentrācija un zema reakcijas tilpuma attiecība pret nokrišņu tilpumu ir labvēlīga SBR.
(2) No darbības izdevumu viedokļa
SBR procesu parasti gāzē ar sprādziena gaisu, un oksidācijas grāvja procesu parasti gāzē mehāniski. Vispārīgi runājot, ar tādu pašu skābekļa padevi sprādziena aerācija ir energoefektīvāka nekā mehāniskā aerācija; Otrajā aspektā SBR process ir kopīgs konstrukcijas tips, bez dūņu refluksa (neliels refluksa daudzums), un oksidācijas grāvja process ir atsevišķs konstrukcijas veids ar lielu daudzumu refluksa, un enerģijas patēriņš ir liels; Treškārt, SBR process ir mainīga ūdens līmeņa darbība, kas palielina ieplūdes ūdens pacelšanas sūknēšanas stacijas galvu. Visas lietas, ņemot vērā oksidācijas grāvja procesa enerģijas patēriņu, parasti ir lielāks nekā SBR procesa process, un darbības izmaksas ir augstākas.
(3) No operatīvo atšķirību viedokļa
Oksidācijas grāvja process ir nepārtraukta darbība, un tam nav nepieciešama automātiska vadība, bet tā izmanto automātisku vadību tikai tad, ja nepieciešama enerģijas taupīšana; Cikla laikā SBR process ir periodisks, un dažādie procesi bieži tiek mainīti un tie ir jāinteresē automātiski.
(4) No sedimentācijas atšķirību viedokļa
SBR process ir statisks nokrišņu daudzums, un oksidācijas grāvja process ir dinamisks nokrišņu daudzums, tāpēc SBR sedimentācijas efektivitāte ir augstāka un notekūdeņu kvalitāte ir labāka.