Позадина пројекта
Постројење за пречишћавање градских отпадних вода (ППОВ) покрива површину од 35.000 м² и првобитно је изграђено у приградском подручју окруженом рибњацима и отвореним простором. Са развојем урбанизације, сада се налази у густо насељеној стамбено-пословној зони. Мирис канализације и бука из постројења значајно утичу на оближње становнике.
Постројење је првобитно пројектовано за пречишћавање отпадних вода са протоком од 140.000 м³/дан. Његов квалитет отпадних вода мора задовољити класу 1Б кинеског „Стандарда за испуштање загађивача за градска постројења за пречишћавање отпадних вода“ (ГБ 18918-2002).
Пре испумпавања у јединицу за третман, отпадна вода се подвргава прелиминарном третману кроз грубо сито, средње сито и фино сито. Примарни третман обухвата комору са газираним песком, након чега следи секундарни третман кроз оксидациони јарак и секундарни таложник. Коначно, канализација се испушта у спољашњи бунар кроз цев пречника 1 метар, одакле се улива у затворену кутијасту мрежу пропуста.
Надоградња плана дизајна
Обим и циљеви квалитета отпадних вода
На основу студија изводљивости, капацитет постројења остаје на 140.000 м³/дан, при чему се вишак отпадних вода преусмерава у пумпну станицу за пребацивање у друго постројење за пречишћавање. Ефлуент не само да се испушта у реке, већ и поново користи воду у оближњим језерима. Према томе, ефлуент мора бити у складу са Класом 1А из ГБ 18918-2002 и са „Стандарди квалитета воде за поновно коришћење урбаних отпадних вода у пејзажној еколошкој води“ (ГБ/Т 18921-2002). Поред тога, да би се спречила еутрофикација у језерима, ефлуент мора да испуњава стандарде класе ИВ према „Стандарду квалитета површинске воде“ (ГБ 3838-2002).
Дизајн тока процеса
Пројекат је изабрао процес "ААО + МБР" за надоградњу постројења. Процес обраде муља користи центрифугалну машину за одводњавање како би се смањио садржај влаге у муљу на испод 80%, а пијесак и муљ се шаљу у градски општински центар за третман муља.
Да би се одредили оптимални услови и радни параметри, спроведене су свеобухватне симулације коришћењем Биовин софтвера заснованог на моделу за варење активног муља (АСДМ), са минималном потрошњом енергије и хемикалија.
Генерални дизајн
Фабрика има ограничену површину од око 33.000 м². Задржали смо постојеће структуре као што су административна и контролна зграда. Производне структуре које нису задовољиле канализационе или грађевинске стандарде, као што су предтретман, оксидациони јарак, простор за одводњавање муља и контролна соба, унапређене су у различитим степенима.
На пример, направили смо МБР јединицу за замену секундарног таложника, интегришући функције као што су аеробни резервоари, мембрански резервоари, просторије за дуваљке и собе за дозирање хемикалија, као и резервоари за дезинфекцију. Ови уређаји доводе канализацију до стандарда за испуштање рециклиране воде.
Кључни пројектни параметри конструкција
Пре{0}}Модификације третмана
1) Груба сита
Димензије: 5,6 мк 8,1 м, висина: 4,9 м
Канала: 3, замењујући постојеће 50 мм грубо сито са 20 мм ротирајућим ситом
Ширина канала: 1,9 м, дубина воде пре екрана: 0,95 м, угао уградње: 70 степени, размак екрана: 20 мм
2) Средњи екрани
Димензије: 5,8 мк 10,1 м, висина: 4,9 м
Канали: 4, надоградња машина за сито од 15 мм на ротирајућа сита од 6 мм
Ширина канала: 1,9 м, дубина воде испред екрана: 0,70 м, угао постављања: 70 степени, размак екрана: 5 мм
3) Фини екрани
Димензије: 7,1 мк 11,15 м, висина: 1,5 м
Надоградња са 6 мм ротирајућих екрана на 3 мм перфориране плоче уз одржавање постојећих канала
Ширина канала: 2,1 м, дубина воде пре екрана: 1,5 м, размак између екрана: 3 мм
Опремљен са 4 перфориране плоче (по 1,5 кВ) и 2 пумпе за повратно испирање са протоком од 36 м³/х свака4) Модификације мембранског екрана
Оригинална пумпна соба за поврат муља је преиначена у просторију са мембранским екраном. Димензије финог сита су 6,1 м × 8,8 м са висином од 2,2 м. Инсталирана су четири мембранска екрана, три оперативна и један у стању приправности, сваки са снагом од 1,5 кВ. Сваки канал има ширину од 1,4 м, дубину воде пред екраном од 1,1 м и размак екрана од 1 мм. Обезбеђене су две пумпе за повратно испирање, свака са протоком од 36 м³/х и снагом од 15 кВ, са радним временом подешеним на 1:2–1:4 однос отварања-према-заустављању.
Модификације оксидационог канала
Два постојећа оксидациона канала су модификована у анаеробне-аноксичне резервоаре, сваки са пројектованим протоком од 70.000 м³/дан. Анаеробна секција има време задржавања од 1,0 сата, док аноксична секција има време задржавања од 2,7 сати, са ефективном дубином воде од 3,9 м. Сваки анаеробни резервоар је опремљен са шест-брзинских потопљених миксера снаге 3,7 кВ, док сваки аноксични резервоар има дванаест ниско{10}}потопних миксера снаге 2,3 кВ. Однос поврата муља из аноксичних и анаеробних резервоара креће се од 100% до 200%.
МБР свеобухватна структура
Четири постојећа секундарна бистрила замењена су са две нове структуре МБР (мембрански биореактор), свака са пројектованим капацитетом од 70.000 м³/дан. Димензије сваке МБР јединице су 82,34 м × 38,18 м и укључују следеће компоненте:
1) Аеробни резервоар
Димензије: 37,70 м × 36,25 м са ефективном дубином воде од 6,0 м
Време задржавања: 2,4 сата, опремљен са 1.216 цевастих аератора по резервоару (укупно 2.432 у оба резервоара)
Сваки аератор има проток ваздуха од 7,2 м³/х, а брзина поврата муља из аеробног у аноксични резервоар је 300%.
2) МБР мембрански резервоар
Укупне димензије по резервоару: 45,46 м × 31,85 м, укључујући дистрибуцију, мембрану, повратне канале и резервоаре за чишћење
Дубина мембранског резервоара: 5 м са ефективном дубином воде од 3,7 м
Разводни канал: 39,6 м × 2,1 м, повратни канал: 39,6 м × 1,5 м
Мембрански резервоар подељен на осам ћелија, свака 26,65 м × 4,6 м, са три ћелије за чишћење за воду, кисело и алкално чишћење
Сваки резервоар има осам редова, шест са десет ПВДФ мембранских модула од шупљих влакана, и два са девет модула
Пројектовани капацитет по мембранском модулу је 897,5 м³/дан, са протоком од 17,81 Л/(м³·х) и брзином аерације од 849,6 Нм³/мин, одржавајући однос ваздуха{3}}према-води од 8,7:1
Стопа поврата муља из мембранског резервоара у аеробни резервоар је 400%.
3) Пумпа за поврат муља
Две пумпне просторије, свака 10,9 м × 8,51 м, са осам повратних пумпи
Четири пумпе преносе муљ са мембране у аеробни резервоар (К=2,910 м³/х, Х=0.5 м, Н=18.5 кВ)
Четири пумпе враћају муљ из аеробног у аноксични резервоар (К=2,190 м³/х, Х=3.0 м, Н=37 кВ)
4) Просторија за свеобухватну опрему
Двоспратна челична-бетон + рам конструкција, 44,5 м × 6,61 м
Горњи спрат: контролна соба МБР система и постројења за дозирање натријум хипохлорита и лимунске киселине
Доњи спрат: 9 пумпи за воду (8 у употреби, 1 као резервна, променљива фреквенција, К=493 м³/х, Х=11–13 м, Н=22 кВ) и 4 пумпе за муљ (3 у употреби, 1 у стању приправности, К=80 м³/х, Х=20}} кВ, 12} м
5) Дувачка соба
Изграђен изнад аеробног резервоара, димензије сваке дуваљке: 38,46 м × 7,8 м
Свака соба има три вентилатора за вентилацију (један велики и два мала, заменљиви ради редундантности)
Велики вентилатор: К=146 м³/м, Х=7.5 м, Н=223 кВ
Мали вентилатор: К=73 м³/м, Х=7.5 м, Н=112 кВ
Четири мембранске дуваљке (два велика и два мала, са редундансом између велике и две мале дуваљке)
Велики вентилатор: К=213 м³/мин, Х=4.5 м, Н=223 кВ
Мали вентилатор: К=106.5 м³/мин, Х=4.5 м, Н=112 кВ
Резервоар за контакт за дезинфекцију / соба за дозирање / пумпна соба за подизање отпадних вода
Контактни резервоар за дезинфекцију, просторија за дозирање и пумпна просторија за подизање ефлуента су комбиновани у једну структуру капацитета 140.000 м³/дан. Контактни резервоар за дезинфекцију има укупну површину од 25,05 м × 23,35 м, са висином од 4,9 м и ефективном дубином од 4,0 м, што резултира ефективном запремином од 2.300 м³. Време контакта је 23,66 минута, са додатних 7,12 минута у одводној цеви, за укупно време контакта од 30,78 минута. Инсталиране су четири потопљене пумпе (3 оперативне, 1 резервна), свака са К=2,000 м³/х, Х=16 м и Н=132 кВ.
Просторија за дозирање, која се налази изнад резервоара за дезинфекцију, користи хлор диоксид као дезинфекционо средство од 8 мг/Л. Чврсти полиалуминијум хлорид (ПАЦ) се дозира максималном брзином од 30 мг/Л за хемијско уклањање фосфора, а натријум ацетат се користи као спољни извор угљеника за побољшање уклањања ТН, са максималном брзином дозирања од 30 мг/Л.
Резервоар за складиштење муља
Новоизграђени резервоар за муљ је подземни армирано-бетонски резервоар димензија 9,0 м × 9,0 м и ефективне дубине воде од 5 м, пружајући ефективну запремину од 405 м³. Потопљени миксер је инсталиран унутар резервоара како би се обезбедио стабилан учинак одводњавања мешањем током одводњавања муља. Резервоар је такође опремљен ултразвучним мерачем нивоа муља, који омогућава приказ-у реалном времену запремине муља иу централној контролној просторији и у области за одводњавање. Пумпа за довод муља може се зауставити када је ниво муља превисок, а миксер се зауставља када је ниво низак.
Реновирање просторије за одводњавање муља
Раније је за третман муља коришћена трака за сушење. Након надоградње, оригинална тракаста сушара је испунила захтеве капацитета за одводњавање муља, али проблеми са мирисом повезаним са муљем нису могли бити адекватно решени. Због тога се уводе центрифугалне машине за одводњавање које замењују траку за сушење. Дизајниране су четири хоризонталне спиралне машине за одводњавање, од којих су три у употреби и једна као резервна, које раде 12 сати дневно. Свака машина има капацитет (К) од 60 м³/х и снагу (Н) од 66 кВ.
Систем контроле мириса
Због ограничене доступности земљишта у овом постројењу за пречишћавање отпадних вода, пројекат је усвојио-децентрализовани третман непријатних мириса на лицу места, са шест одређених локација:
1. Систем за контролу мириса 1: Циља на мирисе из области за предтретман, користећи систем за дезодорисање заснован на биљци са капацитетом од 6.200 м³/х.
2. Систем за контролу мириса 2: Дизајниран за просторију за одводњавање муља и резервоар за складиштење муља, са капацитетом система за дезодорисање на бази постројења-од 4.500 м³/х.
3. Систем контроле мириса 3: Циља на мирисе из анаеробних/аноксичних резервоара. Сваки резервоар има укупан капацитет третмана од 13.000 м³/х. Због ограничености простора у просторији у којој се налазе резервоари, два система за контролу мириса биофилтрације, сваки капацитета 6.500 м³/х, постављена су у две одвојене просторије на структури резервоара. Две јединице деле један издувни систем и могу да раде независно.
4. Опрема за контролу биолошког мириса 4: Дизајнирана за две МБР интегрисане структуре, са две јединице за биофилтрацију инсталиране на врху аеробних резервоара, третирају мирисе са укупним капацитетом од 43.000 м³/х ради уштеде простора.
Дискусија о концептима зеленог дизајна у пројектовању постројења за отпадне воде
1. АкуаСуст користи различите биљке за креирање више-слојних, више- конфигурација постројења како би демонстрирао еколошки утицај биљне заједнице.
Друго, фабрика се налази у центру образовне зоне, а на њеном главном улазу поставили смо керамички водени објекат. Пречишћена вода се поново користи за уређење простора како би се повећала свест људи о очувању воде и заштити животне средине.
2. У погледу дизајна пејзажа и зелених површина, наша тема „уштеде ресурса и заштите животне средине“ је у складу са развојним концептом са малим{1}}сунђером „сунђера“. Иновативне иницијативе компаније АкуаСуст укључују зелене кровове, вертикално озелењавање и еколошки прихватљива паркиралишта.
Такође покривамо оксидациони јарак земљом како бисмо створили урбани „мини парк“ који одражава еколошку лепоту и хармонију између човека и природе. Концепт "сунђера" може се користити као термоизолациони материјал за зграде и смањити отицање и загађење крова.
Резултати третмана квалитета воде
Након пројекта унапређења квалитета, унапређено постројење за пречишћавање отпадних вода званично је почело са радом у децембру 2016. Просечан квалитет улазних и излазних вода од јануара до децембра 2017. године приказан је у табели 2.
Резиме свеобухватне анализе користи
Ланд Савингс
Пројекат покрива укупну површину од 34.991,54 м², са-индикатором коришћења земљишта од 0,25 м²/(м³∙д), само 25-30% од 0,80–0,95 м²/(м³·д) наведеног у 2001. *Стандарди за унапређење биохемијског пројекта за урбано инжењерство* процеси третмана, уштедећи преко 77.000 м² земљишта и приближно 170 милиона ЦНИ.
Уштеда енергије
Потрошња електричне енергије за третман отпадних вода пројекта је 0,46 кВх/м³, у поређењу са 0,50–0,60 кВх/м³ у постојећим домаћим постројењима са процесима мембранског третмана, што представља разумно низак-ниво потрошње енергије. Годишња уштеда енергије износи најмање 2 милиона кВх, уз уштеду трошкова електричне енергије од приближно 1,6 милиона ЦНИ.
Очување воде
Отпадне воде из пројекта, након напредног третмана, могу се опционо поново користити као језерска вода током јесени и зиме, смањујући ослањање на воду из славине. Овај приступ конзервативно штеди око 4 милиона м³ воде годишње.
Уштеда материјала
Дизајн поново користи постојеће објекте (нпр. стражарница, главна зграда, простор за предтретман, оксидациони канали, просторија за одводњавање муља и централна контролна соба), чиме се штеди око 80 милиона ЦНИ у инвестицијама. Употреба ПАЦ-а и извора угљеника остаје испод 30 мг/Л, у поређењу са око 50 мг/Л у сличним пројектима, штедећи приближно 20 мг/Л. Годишња уштеда у ПАЦ и изворима угљеника износи око 1.000 тона или 2,5 милиона ЦНИ.
Еколошке предности
Побољшање квалитета значајно смањује загађиваче који се испуштају у реке. На скали третмана од 140.000 м³/д, процењује се да ће смањити загађиваче за следеће годишње количине: ЦОДЦр за 13,100 т, БПК5 за 4,740 т, СС за 8,320 т, ТН за 960 т и ТП за 140 т.
Предности еколошког пејзажа
Пројекат обезбеђује потпуну-смањење мириса и буке за фабрику, истовремено побољшавајући целокупно пејзажно уређење фабрике, претварајући је у урбану башту која у великој мери побољшава квалитет живота за оближње становнике.
Закључак
АкуаСуст је завршио пројекат пречишћавања отпадних вода у фабрици кроз процес „ААО + МБР“ заснован на зеленом, кружном и концепту пречишћавања отпадних вода са ниским{1}}угљичним садржајем.
Упркос изазовима као што су ограничено земљиште, осетљивост животне средине и строги стандарди за емисије, оперативни подаци показују да смо успешно постигли вишеструке циљеве. То укључује побољшање стандарда за пречишћавање воде, рециклирање и поновну употребу отпадних вода, оптимизацију смањења мириса и буке, као и побољшање целокупног пејзажа.