Bakgrunnur verkefnisins
Skolphreinsistöð þéttbýlis (WWTP) nær yfir svæði sem er 35.000 m² og var upphaflega byggt í úthverfi umkringt fiskatjörnum og opnu rými. Með þróun þéttbýlismyndunar er það nú staðsett í þéttbýlu íbúðar- og verslunarhverfi. Lykt af skólpi og hávaði frá verksmiðjunni hefur veruleg áhrif á íbúa í nágrenninu.
Verksmiðjan var upphaflega hönnuð til að hreinsa skólprennsli upp á 140.000 m³/dag. Frárennslisgæði þess verða að uppfylla flokk 1B í Kína "mengunarlosunarstaðli fyrir hreinsistöðvar í þéttbýli" (GB 18918-2002).
Áður en því er dælt í hreinsieininguna fer skólpsvatnið í formeðferð í gegnum gróft sig, miðlungs sig og fínt sig. Aðalmeðferð felur í sér loftblandað kornhólf, fylgt eftir með aukameðferð í gegnum oxunarskurð og aukahreinsiefni. Loks er skólpinu hleypt í utanaðkomandi holu í gegnum 1 metra þvermál rör, þaðan sem það rennur í lokað kassaræsikerfi.
Uppfærsla hönnunaráætlunar
Gæðamarkmið um stærð og frárennsli
Á grundvelli hagkvæmniathugana er afkastageta stöðvarinnar áfram 140.000 m³/sólarhring og umframafrennsli er flutt í dælustöð til flutnings í aðra hreinsistöð. Frárennslið berst ekki aðeins í ár heldur endurnýtir einnig vatn í nærliggjandi vötnum. Þess vegna verður frárennslið að vera í samræmi við bæði flokk 1A í GB 18918-2002 og "Vatnsgæðastaðla fyrir endurnýtingu frárennslisvatns í landslags umhverfisvatni" (GB/T 18921-2002). Að auki, til að koma í veg fyrir ofauðgun í vötnum, verður frárennslið að uppfylla staðla IV í flokki samkvæmt „Gæðastaðli yfirborðsvatns“ (GB 3838-2002).
Process Flow Design
Verkefnið valdi "AAO + MBR" ferli fyrir uppfærslu verksmiðjunnar. Seyrumeðferðarferlið notar miðflóttaafvötnunarvél til að draga úr rakainnihaldi seyru niður fyrir 80% og gris og seyru eru send til seyrumeðferðarstöðvar borgarinnar.
Til að ákvarða ákjósanleg skilyrði og rekstrarfæribreytur voru gerðar alhliða eftirlíkingar með Biowin hugbúnaði sem byggir á Activated Sludge Digestion Model (ASDM), með lágmarks orku- og efnanotkun.
Heildarhönnun
Verksmiðjan hefur takmarkað svæði sem er um 33.000 m². Við héldum núverandi mannvirkjum eins og stjórnsýslu- og eftirlitsbyggingunni. Framleiðslumannvirki sem ekki uppfylltu skólp- eða byggingarstaðla, eins og formeðferð, oxunarskurður, afvötnunarsvæði fyrir seyru og stjórnherbergi, voru uppfærð í mismiklum mæli.
Til dæmis smíðuðum við MBR-einingu til að skipta um aukahreinsibúnaðinn, samþættum aðgerðir eins og loftháða tanka, himnutanka, blásaraherbergi og efnaskömmtunarherbergi, svo og sótthreinsunartanka. Þessi tæki færa skólp sitt upp í losunarstaðla fyrir endurunnið vatn.
Helstu hönnunarfæribreytur mannvirkja
Breytingar á for-meðferð
1) Grófir skjáir
Stærðir: 5,6 mx 8,1 m, hæð: 4,9 m
Rásir: 3, í stað núverandi 50 mm grófa skjáa fyrir 20 mm snúningsskjái
Rásbreidd: 1,9 m, vatnsdýpt fyrir skjá: 0,95 m, uppsetningarhorn: 70 gráður, skjábil: 20 mm
2) Meðalskjár
Stærðir: 5,8 mx 10,1 m, hæð: 4,9 m
Rásir: 4, uppfæra 15 mm skjávélarnar í 6 mm snúningsskjái
Rásbreidd: 1,9 m, vatnsdýpt fyrir skjá: 0,70 m, uppsetningarhorn: 70 gráður, skjábil: 5 mm
3) Fínir skjáir
Stærðir: 7,1 mx 11,15 m, hæð: 1,5 m
Uppfærsla úr 6 mm snúningsskjái í 3 mm götuð plötuskjái á meðan núverandi rásum er viðhaldið
Rásbreidd: 2,1 m, vatnsdýpt fyrir skjá: 1,5 m, skjábil: 3 mm
Útbúin með 4 götóttum plötuskjám (1,5 kW hvor) og 2 bakskólunardælum með rennsli 36 m³/klst. hvor4) Breytingar á himnuskjá
Upprunalega afturdæluherbergið fyrir seyru hefur verið endurnotað sem himnuskjáherbergi. Málin á fínu skjánum eru 6,1 m × 8,8 m með hæð 2,2 m. Fjórir himnuskjár eru settir upp, þrír í notkun og einn í biðstöðu, hver með 1,5 kW afl. Hver rás er 1,4 m á breidd, 1,1 m vatnsdýpt á undan skjánum og 1 mm skjábil. Tvær bakskólunardælur, hver með 36 m³/klst. rennsli og 15 kW afl, eru með, með vinnslutíma stillt á 1:2–1:4 opið-til-stopphlutfall.
Breytingar á oxunarskurði
Oxunarskurðunum tveimur, sem fyrir eru, hefur verið breytt í loftfirrta-óoxunargeyma, hvor um sig með hönnunarstreymishraða upp á 70.000 m³/dag. Loftfirrti hlutinn hefur 1,0 klst. geymslutíma en súrlausi hlutinn 2,7 klst., með virkri vatnsdýpt 3,9 m. Hver loftfirrður tankur er búinn sex háhraða kafhraðablöndunartækjum með 3,7 kW afl, en hver loftfirrtur tankur hefur tólf lághraða kafhraðablöndunartæki með 2,3 kW afli. Skilahlutfall seyru frá anoxískum til loftfirrtum geymum er á bilinu 100% til 200%.
MBR alhliða uppbygging
Skipt hefur verið út fjórum núverandi efri hreinsiefnum fyrir tvö ný MBR (Membrane Bioreactor) mannvirki, hvert með hönnunargetu upp á 70.000 m³/dag. Mál hverrar MBR eining er 82,34 m × 38,18 m og innihalda eftirfarandi íhluti:
1) Loftháð tankur
Stærðir: 37,70 m × 36,25 m með virkri vatnsdýpt 6,0 m
Geymslutími: 2,4 klst., búin 1.216 pípulaga loftræstum á hvern tank (alls 2.432 yfir báða tanka)
Loftflæði hvers loftara er 7,2 m³/klst. og skilahlutfall seyru frá loftháða til anoxíska tanksins er 300%.
2) MBR himnutankur
Heildarstærðir á tank: 45,46 m × 31,85 m, að meðtöldum dreifingu, himnu, afturrásum og hreinsitankum
Dýpt himnutanks: 5 m með virkri vatnsdýpt 3,7 m
Dreifirás: 39,6 m × 2,1 m, afturrás: 39,6 m × 1,5 m
Himnugeymir skipt í átta klefa, hver 26,65 m × 4,6 m, með þremur hreinsunarklefum fyrir vatns-, sýru- og basískt hreinsun
Hver tankur hefur átta raðir, sex með tíu PVDF holtrefjahimnueiningum og tvær með níu einingum
Hönnunargetan á hverja himnueiningu er 897,5 m³/dag, með flæði upp á 17,81 L/(m³·klst) og loftunarhraða 849,6 Nm³/mín., sem heldur hlutfalli lofts-til-vatns 8,7:1
Skilahlutfall seyru frá himnutankinum í loftháða tankinn er 400%.
3) Dæluherbergi fyrir seyruskil
Tvö dæluherbergi, hvert 10,9 m × 8,51 m, með átta afturdælum
Fjórar dælur flytja seyru úr himnunni í loftháða tankinn (Q=2,910 m³/klst, H=0.5 m, N=18.5 kW)
Fjórar dælur skila seyru frá loftháðinni í súrefnislausa tankinn (Q=2,190 m³/klst, H=3.0 m, N=37 kW)
4) Alhliða búnaðarherbergi
Tveggja-hæða stál-steinsteypa + rammabygging, 44,5 m × 6,61 m
Efri hæð: MBR kerfi stjórnherbergi og skömmtunaraðstaða fyrir natríumhýpóklórít og sítrónusýru
Neðri hæð: 9 vatnsdælur (8 í notkun, 1 sem varabúnaður, breytileg tíðni, Q=493 m³/klst, H=11–13 m, N=22 kW) og 4 seyru dælur (3 í notkun, 1 biðstaða, Q=80 m³/klst, H=20} m, N kW{1}}}
5) Blásarherbergi
Byggt fyrir ofan loftháða tankinn, mál hvers blásaraherbergis: 38,46 m × 7,8 m
Í hverju herbergi eru þrír loftblásarar (einn stór og tveir lítill, skiptanlegir fyrir offramboð)
Stór blásari: Q=146 m³/m, H=7.5 m, N=223 kW
Lítill blásari: Q=73 m³/m, H=7.5 m, N=112 kW
Fjórir himnublásarar (tveir stórir og tveir litlir, með offramboði á milli stórs og tveggja lítilla blásara)
Stór blásari: Q=213 m³/mín., H=4.5 m, N=223 kW
Lítill blásari: Q=106.5 m³/mín., H=4.5 m, N=112 kW
Sótthreinsunarsnertitankur / skömmtunarherbergi / frárennslislyftardæluherbergi
Snertitankur fyrir sótthreinsun, skömmtunarherbergi og frárennslislyftardæluherbergi eru sameinuð í eitt mannvirki með afkastagetu upp á 140.000 m³/dag. Snertitankurinn fyrir sótthreinsun hefur samtals 25,05 m × 23,35 m, hæð 4,9 m og virkt dýpt 4,0 m, sem leiðir til virkt rúmmáls upp á 2.300 m³. Snertitími er 23,66 mínútur, með 7,12 mínútum til viðbótar í frárennslisrörinu, sem er samtals 30,78 mínútur. Fjórar djúpdælur eru settar upp (3 í notkun, 1 biðstöðu), hver með Q=2.000 m³/klst., H=16 m og N=132 kW.
Skömmtunarherbergið, sem staðsett er fyrir ofan sótthreinsunartankinn, notar klórdíoxíð sem sótthreinsiefni í 8 mg/L. Föst pólýálklóríð (PAC) er skammtað með hámarkshraða 30 mg/L fyrir efnafræðilega fosfórfjarlægingu og natríumasetat er notað sem ytri kolefnisgjafi til að auka TN-fjarlægingu, með hámarksskammtahraða 30 mg/L.
Geymslutankur fyrir seyru
Nýbyggði seyrugeymslutankurinn er neðanjarðar geymir úr járnbentri steinsteypu með fótspor 9,0 m × 9,0 m og virkt vatnsdýpi 5 m, sem gefur 405 m³ virkt rúmmál. Blöndunartæki sem hægt er að dýfa er komið fyrir inni í tankinum til að tryggja stöðugan afvötnunarafköst með blöndun við afvötnun seyru. Geymirinn er einnig búinn úthljóðsmæli fyrir seyruhæð, sem gerir kleift að sýna-rauntíma magn seyru í bæði miðlægu stjórnherberginu og afvötnunarsvæðinu. Hægt er að stöðva fóðurseðjudæluna þegar seyrumagnið er of hátt og blöndunartækið stöðvast þegar magnið er lágt.
Endurbætur á seyruafvötnunarherbergi
Áður var bandþurrkur notaður við seyrumeðferð. Eftir uppfærslu uppfyllti upprunalegi beltaþurrkarinn kröfur um afvötnunargetu seyru, en ekki var hægt að bregðast við lyktarvandamálum sem tengjast seyru. Þess vegna eru miðflóttaafvötnunarvélar kynntar til að skipta um beltaþurrkara. Fjórar láréttar spíralsett afvötnunarvélar eru hannaðar, þrjár í notkun og ein sem varabúnaður, vinna í 12 klukkustundir á dag. Hver vél hefur afkastagetu (Q) upp á 60 m³/klst. og afl (N) upp á 66 kW.
Lyktareftirlitskerfi
Vegna takmarkaðs landsvæðis í þessari skólphreinsistöð tók verkefnið upp-dreifða lyktarhreinsun á staðnum, með sex stöðum tilnefndum:
1. Lyktareftirlitskerfi 1: Miðar á lykt frá formeðferðarsvæðinu með því að nota -lyktaeyðandi kerfi sem byggir á plöntu með afkastagetu upp á 6.200 m³/klst.
2. Lyktareftirlitskerfi 2: Hannað fyrir seyruafvötnunarherbergi og seyrugeymslutank, með 4.500 m³/klst. -aðstoðarkerfi sem byggir á lykt.
3. Lyktareftirlitskerfi 3: Miðar á lykt frá loftfirrtu/óoxuðu geymunum. Hver tankur hefur heildarmeðferðargetu upp á 13.000 m³/klst. Vegna plássskorts í rýminu sem hýsir tankana, eru tvö lyktarvarnarkerfi fyrir lífsíun, hvert með afkastagetu 6.500 m³/klst., sett upp í tveimur aðskildum herbergjum á tankbyggingunni. Einingarnar tvær deila einum útblástursstafla og geta starfað sjálfstætt.
4. Líffræðilegur lyktareftirlitsbúnaður 4: Hannaður fyrir tvö MBR samþætt mannvirki, með tveimur lífsíunareiningum settar ofan á loftháð tankana, sem meðhöndlar lykt með heildarafköstum upp á 43.000 m³/klst. til að spara pláss.
Umræður um grænar hönnunarhugmyndir í hönnun skólpstöðva
1. AquaSust notar margs konar plöntur til að búa til fjöl-lagskipt, fjöl- plöntustillingar til að sýna fram á vistfræðileg áhrif plöntusamfélagsins.
Í öðru lagi er verksmiðjan staðsett í miðju menntasvæðisins og við setjum upp keramikvatnsaðstöðu við aðalinngang hennar. Meðhöndlaða vatnið er endurnýtt til landmótunar til að auka meðvitund fólks um verndun vatns og umhverfisvernd.
2. Hvað varðar landslag og græn svæði hönnun, þá er þemað okkar „sparnaður auðlinda og verndun umhverfisins“ í samræmi við þróunarhugmyndina um „svampaborg“ sem hefur litla-áhrif. Nýsköpunarverkefni AquaSust eru meðal annars græn þök, lóðrétt gróðursetning og umhverfisvæn bílastæði.
Við hyljum líka oxunarskurðinn með jarðvegi til að búa til „mini garður“ í þéttbýli sem endurspeglar vistfræðilega fegurð og sátt milli manns og náttúru. Hugtakið „svampborg“ er hægt að nota sem hitaeinangrunarefni fyrir byggingar og draga úr afrennsli og mengun þaks.
Niðurstöður vatnsgæðameðferðar
Eftir gæðabótaverkefnið tók endurbætt skólphreinsistöðin formlega til starfa í desember 2016. Meðalgæði inn- og útstreymisvatns frá janúar til desember 2017 eru sýnd í töflu 2.
Samantekt á alhliða ávinningsgreiningu
Landsparnaður
Verkefnið nær yfir alls 34.991,54 m² flatarmál, með landnotkunarvísi upp á 0,25 m²/(m³∙d), aðeins 25-30% af 0,80–0,95 m²/(m³·d) sem tilgreindir eru í 2001 * Project Standards for Urban Secure Engineering + Advanced Biochemical Cleaning. ferlum, sem sparar yfir 77.000 m² lands og um það bil 170 milljónir CNY.
Orkusparnaður
Rafmagnsnotkun fyrir hreinsað skólp er 0,46 kWh/m³ samanborið við 0,50–0,60 kWh/m³ í núverandi innlendum verksmiðjum með himnuhreinsunarferli, sem er hæfilega lítill-orkunotkun. Árlegur orkusparnaður nemur að minnsta kosti 2 milljónum kWh, með raforkukostnaði upp á um 1,6 milljónir CNY.
Vatnsvernd
Frárennsli verkefnisins, eftir háþróaða hreinsun, er mögulega hægt að endurnýta sem stöðuvatn á haustin og veturna, sem dregur úr neyslu á kranavatni. Þessi aðferð sparar um 4 milljónir m³ af vatni árlega.
Efnissparnaður
Hönnunin endurnýtir núverandi aðstöðu (td varðhús, aðalbygging, formeðferðarsvæði, oxunarskurðir, seyruafvötnunarherbergi og miðlægt stjórnherbergi), sem sparar um 80 milljónir CNY í fjárfestingum. Notkun PAC og kolefnisgjafa er enn undir 30 mg/L, samanborið við um 50 mg/L í svipuðum verkefnum, sem sparar um það bil 20 mg/L. Árlegur sparnaður í PAC og kolefnisuppsprettum er samtals um 1.000 tonn eða 2,5 milljónir CNY.
Umhverfislegur ávinningur
Gæðauppfærslan dregur verulega úr mengunarefnum sem losna í ár. Á meðhöndlunarkvarða upp á 140.000 m³/d er áætlað að draga úr mengunarefnum um eftirfarandi árlegt magn: CODCr um 13.100 t, BOD5 um 4.740 t, SS um 8.320 t, TN um 960 t og TP um 140 t.
Ávinningur af vistfræðilegum landslagi
Verkefnið veitir full-lyktar- og hávaðaminnkun fyrir plöntuna á sama tíma og það eykur heildarlandslag plöntunnar, umbreytir henni í borgargarð sem eykur lífsgæði íbúa í nágrenninu til muna.
Niðurstaða
AquaSust kláraði skólphreinsunarverkefni verksmiðjunnar með „AAO + MBR“ ferlinu sem byggir á grænu, hringlaga og kolefnislítið-hreinsunarhugmyndinni.
Þrátt fyrir áskoranir eins og takmarkað landsvæði, umhverfisnæmni og stranga losunarstaðla sýna rekstrargögn að okkur hefur tekist að ná hinum margvíslegu markmiðum. Þetta felur í sér að bæta vatnsmeðferðarstaðla, endurvinnslu og endurnýtingu skólps, hámarka lykt og hávaðaminnkun, auk þess að bæta heildarlandslag.