Selezione del processo per impianti di trattamento delle acque reflue grandi, medi e piccoli

1. La divisione scala degli impianti di trattamento delle acque reflue urbane

Secondo la situazione reale, può essere approssimativamente diviso inpiante di trattamento delle acque reflue grandi, medie e piccole.

La scala> 10 × 10^4 m3/dè un impianto di liquami su larga scala, che è generalmente costruito in una grande città, con un investimento infrastrutturale di 100 milioni di yuan e un costo operativo annuale di 10 milioni di yuan.
La scala degli impianti di trattamento delle acque reflue di medie dimensioni è (1~10)×10^4 m3/d, che è generalmente costruito in città di piccole e medie dimensioni e contee suburbane di grandi città, con investimenti infrastrutturali di decine di milioni a centinaia di milioni di yuan e costi operativi annuali di milioni a decine di milioni di yuan.
Piccoli impianti di trattamento delle acque reflue conuna scala di <1 × 10^4 m3/dsono generalmente costruiti in piccole città, con investimenti infrastrutturali di milioni a decine di milioni e costi operativi annuali di centinaia di migliaia a milioni; A causa dei vincoli economici, tali piante di liquami di solito appaiono in piccole città con economie sviluppate nelle aree costiere.

2. Il principale processo di impianto di trattamento delle acque reflue urbane

Il principale inquinante delle acque reflue municipali è la materia organica, quindi la maggior parte di esse è attualmente biologica. Esistono anche metodi chimici, come l'uso di un trattamento primario migliorato chimicamente, ma il tasso di rimozione di questo processo non è elevato, l'effluente non soddisfa gli standard specificati ed è adatto solo per alcuni luoghi specifici in cui i requisiti di qualità dell'effluente non sono elevati.

Nel metodo biologico, ci sono due categorie di metodo di fanghi attivi e filtro biologico, l'efficienza del trattamento del filtro biologico non è elevata, le condizioni sanitarie sono scarse, ci sono solo pochi impianti di trattamento delle acque reflue urbane del filtro biologico e il metodo di fanghi attivati rappresenta la stragrande maggioranza.

Esistono molti tipi di metodi di fanghi attivati e ci sono tre tipi principali di fanghi attivati che sono i più utilizzati:

● (1) Metodo tradizionale dei fanghi attivi e i suoi processi A/O e O migliorati

● (2) Assunti di ossidazione

● (3) Processi SBR

Il tradizionale metodo di fanghi attivi è il primo processo di applicazione, ha un'alta efficienza nella rimozione della materia organica e i fanghi prodotti nel processo di trattamento sono stabilmente trattati dalla digestione anaerobica, che è molto efficace nell'eliminazione dell'inquinamento delle fognature e dei fanghi e il consumo di energia e i costi operativi sono relativamente bassi, quindi è ampiamente utilizzato. Negli ultimi 20 anni, il danno dell'eutrofizzazione dell'acqua è diventato sempre più grave e la rimozione di azoto e fosforo è stata inclusa nell'obiettivo del trattamento delle acque reflue, quindi sono comparsi il metodo A/O migliorato e il metodo A2/O del metodo del fango attivato. Esistono due tipi di metodi A/O, uno è un processo anaerobico-aerobico per la rimozione del fosforo e l'altro è un processo anossico-aerobico per la denitrificazione; La regola A2/O è un processo che rimuove sia azoto che fosforo.

Il fossato di ossidazione è una variante del metodo dei fanghi attivati, che è diverso dal tradizionale metodo dei fanghi attivati in termini di regime di flusso idraulico ed è una sorta di flusso circolante end-to-end, di solito usando aerazione ritardata e i fanghi vengono stabilizzati mentre le acque reflue sono purificate. Non ha un serbatoio di sedimentazione primario o un digestore di fanghi e le strutture di trattamento sono notevolmente semplificate. Il fossato di ossidazione presenta i vantaggi del tradizionale metodo dei fanghi attivati, che ha un'alta efficienza nella rimozione della materia organica e ha anche la funzione della denitrificazione. Se viene aggiunto uno stagno anaerobico davanti al fossato, il fosforo può anche essere rimosso contemporaneamente. L'elevata efficienza e la semplicità del fossato di ossidazione lo rendono ampiamente utilizzato negli impianti di trattamento delle acque reflue urbane di piccole e medie dimensioni.

SBR è un metodo di fanghi attivi in batch sequenziale, la sua caratteristica di base è quella di completare la reazione biochimica, la sedimentazione, il drenaggio e lo scarico dei fanghi delle acque reflue in un serbatoio di reazione, che non solo elimina il serbatoio di sedimentazione primario e il digestore di fanghi, ma elimina anche il serbatoio di sedimentazione secondaria e una durata del fanghi di riflusso, la stanza del fosfera di reflusso e il fosfera di reflusso è una rotta per il trattamento del reflusso funzione di rimozione. Negli ultimi anni è passata l'applicazione della tecnologia di controllo automatica e degli strumenti al trattamento delle acque reflue, quindi il processo SBR è stato promosso vigorosamente ed è diventato un processo di cui l'industria è molto preoccupata.

3. Il processo preferito di impianti di trattamento delle acque reflue urbane su larga scala

Il processo preferito per gli impianti di trattamento delle acque reflue municipali su larga scala è il tradizionale metodo dei fanghi attivati e il suo metodo A/O migliorato e il metodo A2/O. Allo stato attuale, la maggior parte delle piante di acque reflue su larga scala nella maggior parte dei paesi del mondo (compresa la Cina) utilizza il tradizionale metodo dei fanghi attivati, il metodo A/O e A2/O, che non è accidentale, perché questo processo ha i vantaggi di essere difficili da sostituire per le piante di depurazione su larga scala:

(1) basso consumo di energia e basse spese operative
I maggiori vantaggi del tradizionale metodo dei fanghi attivati, i metodi A/O e O2/O sui processi di fossato di ossidazione e SBR sono un consumo di energia inferiore e le spese operative più basse e maggiore è la scala, più ovvio è questo vantaggio. Per gli impianti di liquami su larga scala, il costo operativo annuale è considerevole, ad esempio, un impianto di liquami con una scala di 40 × 10^4 m3/d, 1 m3 le acque reflue possono risparmiare 1 centesimo nelle commissioni di trattamento, risparmiando 1,46 milioni di yuan all'anno.
Le ragioni del basso consumo di energia e del costo operativo di questo processo sono: a. Impostare un serbatoio di sedimentazione primaria, utilizzando il metodo fisico per rimuovere una parte considerevole della materia organica e solidi sospesi nelle acque reflue con il consumo e il costo minimo di energia, riducendo il carico di trattamento secondario e risparmiando significativamente il consumo di energia; B. I fanghi adotta la digestione anaerobica, che risparmia significativamente l'energia rispetto alla digestione aerobica sincrona del processo di fossato di ossidazione e SBR ed è un processo di risparmio energetico riconosciuto.
L'investimento di capitale di questo processo è generalmente superiore a quello del processo di fossato di ossidazione e SBR, ma con l'aumento della scala, anche il costo di capitale del fossato di ossidazione e SBR aumenta esponenzialmente, mentre l'investimento del processo di fanghi attivati convenzionale aumenta in una proporzione più piccola e il divario tra i due sta diventando più piccolo e più piccolo. Quando l'impianto di liquami raggiunge una certa scala, l'investimento del metodo di fanghi attivati convenzionale è inferiore a quello del fossato di ossidazione e SBR, quindi maggiore è la scala dell'impianto di liquami, maggiori sono i vantaggi del metodo di fanghi attivati convenzionali.

(2) Migliora il livello di gestione
I principali svantaggi del metodo di fanghi attivati convenzionali, il metodo A/O e O2/O sono che ci sono molte unità di trattamento e una gestione delle operazioni complesse, in particolare la digestione anaerobica dei fanghi richiede un alto livello di gestione e il biogas prodotto nel processo di digestione è un gas infiammabile ed esplosivo, che richiede un'operazione sicura, che aumenta la difficoltà di gestione. Tuttavia, a causa del fatto che il grande impianto di fognatura è supportato da una grande città, ha una forte forza tecnica e un alto livello di gestione e può soddisfare questo requisito, le carenze del metodo di fanghi attivi convenzionali non diventeranno un fattore limitante.

Secondo l'attuale realtà, a causa dell'imperfezione del sistema di rete di drenaggio, la composizione organica della maggior parte delle acque reflue urbane non è elevata e la gestione della digestione anaerobica dei fanghi e l'utilizzo del biogas non sono ancora maturi, questi fattori hanno ridotto l'economia del metodo di fanghi attivati convenzionale, A/O e A2/O, incluso il metodo anaerobico di digestione. Pertanto, per gli impianti di trattamento delle acque reflue municipali con una scala di (10 ~ 20) × 10^4 m3/d, a volte può essere più economico utilizzare i processi SBR e di ossidazione, nel qual caso è necessario effettuare un confronto tecno-economico dettagliato di vari processi per determinare il processo ottimale.

4. Il processo preferito di piccoli e medie dimensioni urbane piante di trattamento delle acque reflue

I processi preferiti per gli impianti di trattamento delle acque reflue municipali di piccole e medie dimensioni sonofossato di ossidazione e sbre le loro caratteristiche comuni sono:

(1)

L'efficienza della rimozione della materia organica è molto elevata e alcuni possono anche rimuovere azoto e fosforo, o sia azoto che fosforo, e le strutture di trattamento sono molto semplici, la gestione è molto conveniente ed è attualmente riconosciuta a livello internazionale come un processo di trattamento dei fognature efficienti e semplificati, e è anche il processo preferito per il trattamento delle acque reflue in vari paesi in tutto il mondo.
(2)

Al di sotto della scala di 10 × 10^4 m3/d, il costo dell'infrastruttura del fossato di ossidazione e del metodo SBR è significativamente inferiore a quello del metodo di fanghi attivi convenzionale, il metodo A/O e A2/O. Per gli impianti di trattamento delle acque reflue con una scala di (5 ~ 10) × 10^4 m3/d, il costo di costruzione del capitale del fossato di ossidazione e il metodo SBR è generalmente inferiore del 10% ~ 15%. Più piccola è la scala, maggiore è il divario tra i due, che è attraente per le piccole e medie città che non hanno i fondi per costruire piante di acque reflue.
Anche al di sotto della scala di 10 × 10^4 m3/d, il consumo di energia e il costo operativo annuale del metodo di fossato di ossidazione e SBR sono ancora più alti di quelli del metodo di fanghi attivi convenzionali, ma se confrontato con il costo del capitale, il costo totale del capitale più 20 anni di costo operativo è ancora inferiore a quello del metodo del fango attivo convenzionale. Più piccola è la scala, più bassa è la scala, maggiore è la scala, minore è il divario e quando la scala è 10 × 104 m3/d, il costo totale dei due tipi di processi è approssimativamente comparabile. Pertanto, è economicamente vantaggioso utilizzare il metodo di fossa di ossidazione e SBR per le piccole e medie dimensioni di piante di acque reflue.

(3)

Il processo di fossa di ossidazione e SBR di solito non dispongono di un serbatoio di sedimentazione primaria e un digestore di fanghi, e l'intera unità di trattamento è superiore al 50% in meno rispetto al metodo di fanghi attivati convenzionale e il funzionamento e la gestione sono notevolmente semplificati, il che è molto adatto per piante di trattamento delle acque reflue relativamente deboli con una forza tecnica relativamente debole.
(4)

L'attrezzatura del processo di fossato di ossidazione e SBR è stata sostanzialmente localizzata, il che può soddisfare i requisiti di processo in termini di qualità ed è economica.
(5)

La resistenza al carico dell'impatto del fossato di ossidazione e del processo SBR è molto migliore di quella del metodo di fanghi attivati convenzionale, che è molto benefico per le piante di acque reflue delle piccole e medie dimensioni con drastici cambiamenti nella qualità e nella quantità dell'acqua.
È per tutti questi motivi che i fossati di ossidazione e gli SBR si sviluppano rapidamente. La US Environmental Protection Agency (EPA) ha elencato un processo che consente di risparmiare oltre il 15 percento dei costi di costruzione o operativa degli impianti di trattamento delle acque reflue come una tecnologia alternativa innovativa, con finanziamenti finanziari federali, che ha portato alla promozione di processi di fossato SBR e di ossidazione e centinaia di piante di acque reflue. Ci sono migliaia di impianti di trattamento delle acque reflue di ossidazione in Europa e negli ultimi 10 anni sono state costruite quasi 600 impianti di fognatura del processo SBR in Australia. In Cina, i processi di fossa di ossidazione e SBR sono diventati i processi preferiti per gli impianti di trattamento delle acque reflue delle piccole e medie dimensioni.

5. La classificazione e le caratteristiche principali del processo di fossato di ossidazione

Il processo di fossato di ossidazione può essere ampiamente diviso in quattro categorie:

(1) Ditch di ossidazione alternante multi-grove
È caratterizzato da un tipo di costruzione combinato, senza un serbatoio di sedimentazione secondaria separata, e adotta l'aerazione del pennello rotante. Ha tipi singoli, a doppio attacco e tre tagli, il più tipico dei quali è il fossato di ossidazione a tre tagli di Handan. Questo fossato di ossidazione ha le caratteristiche del processo SBR e può anche essere considerata un tipo di SBR, il suo effetto di rimozione della denitrificazione e del fosforo è instabile se è necessario aggiungere la rimozione di azoto e fosforo, alcune strutture devono essere aggiunte.

(2) Assaccante all'ossidazione della carosello
È un tipo separato, esiste un serbatoio di sedimentazione secondaria separata, l'uso dell'aerazione dell'aeratore di superficie, la profondità del fossato è maggiore del fossato di ossidazione alternato a più addici, la pianta di purificazione dell'acqua di Changsha II è questo processo, la sua denitrificazione e l'effetto del fosforo non sono ideali, se i requisiti di denitrificazione e rimozione del fosforo, devono anche aggiungere alcune strutture.

(3) Discazione di ossidazione di Obel
È anche diviso in due serbatoi di sedimentazione, usando l'aerazione del disco rotante, la profondità del fossato è anche più grande, ora Sichuan, Pechino, Shandong, Zhejiang e altri luoghi stanno adottando, il suo effetto di denitrificazione è molto buono, ma l'efficienza di rimozione del fosforo non è abbastanza elevata e alcune misure devono essere prese quando richiedono la rimozione del fosforo.

(4) fossato di ossidazione integrata
È un tipo articolare e il serbatoio di sedimentazione è costruito nel fossato di ossidazione. Non è solo un ingresso e uno sbocco continuo dell'acqua, ma anche un tipo di costruzione congiunto, e non ha bisogno di cambiare la funzione, teoricamente i più economici e ragionevoli, ma in alcuni problemi tecnici specifici non sono molto maturi, quindi ne influisce sulla divulgazione e l'uso.

6. La classificazione e le caratteristiche principali del processo SBR

Esistono diversi tipi principali di processi SBR:

(1) Processo SBR tradizionale
Tutte le sue operazioni sono intermittenti e cicliche. Il suo effetto di rimozione della denitrificazione e del fosforo non è abbastanza stabile, come il requisito di denitrificazione e rimozione del fosforo, è necessario apportare alcuni miglioramenti.

(2) Processo ICEAS
Cioè, il metodo di fanghi attivi in ritardo di aerazione circolante intermittente, che divide il serbatoio di reazione in due parti con una parete di partizione, la parte anteriore è l'area pre-reazione e la parte posteriore è la principale area di reazione, che adotta l'assunzione di acqua continua, aerazione intermittente, sedimentazione, drenaggio e scarico dei fanghi, che è stata utilizzata nel terzo e nel quarto fognatura. Può rimuovere azoto e fosforo, ma l'effetto non è l'ideale.

(3) Processo DAT-Iia
Cioè, il processo di combinazione di aerazione continua e aerazione intermittente, la parte centrale del serbatoio di reazione è divisa in due parti con una parete di partizione, il DAT nella parte anteriore è continuamente aerato e la IAT nella parte posteriore è aerata a intermittenza, sedimentata, drenata e scaricata, che è stata utilizzata nel pianta di trattamento dei fidati della zona di sviluppo di Tianjin. La sua funzione di rimozione della denitrificazione e del fosforo è media e sono necessarie ulteriori strutture per migliorare l'efficienza della rimozione dell'azoto e del fosforo.

(4) Processo di cast
Cioè, il metodo dei fanghi attivati circolanti, il suo serbatoio di reazione è diviso in un'area di selezione e un'area di reazione principale con una parete di partizione e l'aeronazione, l'aerazione, la sedimentazione, il drenaggio e la scarica dei fanghi sono tutti un funzionamento periodico intermittente. Ha un buon effetto di rimozione dell'azoto e del fosforo e buone prestazioni per prevenire l'espansione dei fanghi.

(5) Processo unitario
Sono tre piscine rettangolari in parallelo, che funzionano secondo la modalità di funzionamento periodica simile al fossato di ossidazione a tre taccanti, ma l'aerazione del pennello rotativo viene modificata in aerazione di esplosione, che può aumentare la profondità della piscina e la diga regolabile in uscita è cambiata in un drenaggio fisso, che semplifica il drenaggio e la sua funzione è simile a quella del danno a tre dipartimenti.

7. Confronto del fossato di ossidazione e del processo SBR

I processi di fossa e SBR di ossidazione hanno molte caratteristiche in comune, nonché le proprie caratteristiche e applicabilità, che devono essere attentamente analizzate quando si selezionano una soluzione.

(1) Dal punto di vista dell'investimento infrastrutturale
In generale, la tassa di acquisizione del terreno e la tassa di costruzione civile sono inferiori a quelle del fossato di ossidazione e il costo dell'attrezzatura è superiore a quello del fossato di ossidazione e il costo totale dipende dalla situazione specifica.
UN. L'alto prezzo di terra non fa bene al fossato di ossidazione. B. L'elevata concentrazione di BOD dell'acqua influente e l'alto rapporto tra volume di reazione e volume di precipitazione sono benefici per il fossato di ossidazione; La bassa concentrazione di BOD e il basso rapporto tra volume di reazione e volume di precipitazione sono benefici per SBR.

(2) Dal punto di vista delle spese operative
Il processo SBR è generalmente aerato con aria di esplosione e il processo di fossato di ossidazione è generalmente aerato meccanicamente. In generale, sotto lo stesso approvvigionamento di ossigeno, l'aerazione dell'esplosione è più efficiente dal punto di vista energetico rispetto all'aerazione meccanica; Nel secondo aspetto, il processo SBR è un tipo di costruzione articolare, senza reflusso di fanghi (una piccola quantità di reflusso) e il processo di fossato di ossidazione è un tipo di costruzione separato con una grande quantità di reflusso e il consumo di energia è grande; In terzo luogo, il processo SBR è un funzionamento a livello di acqua variabile, che aumenta la testa della stazione di pompaggio di sollevamento dell'acqua di ingresso. Tutto considerato, il consumo di energia del processo di fossato di ossidazione è generalmente maggiore di quello del processo SBR e il costo operativo è più elevato.

(3) Dal punto di vista delle differenze operative
Il processo di fossato di ossidazione è un funzionamento continuo e non richiede un controllo automatico, ma utilizza il controllo automatico solo quando è richiesto il risparmio energetico; Il processo SBR è intermittente durante il ciclo e i vari processi vengono spesso modificati e devono essere controllati automaticamente.

(4) Dal punto di vista delle differenze di sedimentazione
Il processo SBR è precipitazione statica e il processo di fossato di ossidazione è precipitazione dinamica, quindi l'efficienza della sedimentazione di SBR è più alta e la qualità dell'effluente è migliore.