Recerca de solucions tècniques per a la restauració de la capacitat de tractament d'una estació depuradora d'aigües residuals de l'estació
L'estació de tractament d'aigües residuals és una instal·lació mediambiental crucial per a un complex, que té un paper fonamental en el seu funcionament normal. A causa de l'elevat trànsit de visitants i de les diverses activitats de serveis als centres turístics, la qualitat de les aigües residuals fluctua significativament. En particular, les aigües residuals de la bugaderia sovint presenten una forta acidesa, afectant greument els processos de tractament biològic posteriors. Això no només augmenta la dificultat del tractament de les aigües residuals sinó que també augmenta els riscos ambientals. Actualment, l'estació de tractament d'aigües residuals d'un complex s'enfronta al repte de tractar aproximadament 400 m³/d d'aigües residuals combinades. Tot i que el disseny del procés és raonable, la capacitat limitada del dipòsit i les fluctuacions de qualitat/quantitat influents que superen la capacitat de tractament donen lloc a un temps de retenció hidràulic (HRT) especialment curt en l'etapa de tractament aeròbic, afectant així l'eficiència global del tractament. En conseqüència, com millorar l'eficiència del tractament i la qualitat dels efluents de l'estació de tractament d'aigües residuals de l'estació mitjançant una sèrie de millores tècniques i de gestió sense construir nous dipòsits s'ha convertit en un tema urgent per a l'estació.
1. Visió general del projecte
1.1 Capacitat de tractament
A partir de les dades tècniques disponibles, combinades amb estudis i comunicacions del lloc, es determina que el cabal combinat d'aigües residuals de l'estació de tractament d'aigües residuals del complex és d'aproximadament 400 m³/d.
1.2 Tipus d'aigües residuals que entren a l'estació depuradora
Actualment, les aigües residuals que entren a l'estació de tractament del complex es poden classificar per qualitat en tres tipus: aigües residuals de rentat de cuina, aigües residuals de rentat de roba (llençols) i aigües residuals domèstiques diàries.
1.2.1 Aigües residuals de rentat de cuina
Les aigües residuals de rentat de cuina contenen greixos i tensioactius aniònics (sulfonats lineals d'alquilbenzè, LAS).
1.2.2 Bugaderia (llençols) Rentat Aigües residuals
Les aigües residuals de rentat de roba poden ser àcides o alcalines, o tenir fortes propietats oxidants. Conté tensioactius aniònics/catiònics, i la seva qualitat pot variar significativament a causa dels canvis en la dosi del detergent, afectant molt el tractament biològic posterior.
1.2.3 Aigües domèstiques diàries
Les característiques de qualitat de les aigües residuals domèstiques de les habitacions de l'hotel són similars a les aigües residuals domèstiques generals.
1.3 Dades de qualitat de les aigües residuals
Per renovar l'estació de tractament d'aigües residuals del complex i restaurar-ne la capacitat de tractament, es van recollir mostres d'aigües residuals de rentat de cuina, aigües residuals de rentat de bugaderia i aigües residuals domèstiques diàries que entraven a l'estació i enviades a una empresa de proves certificada (acreditada CMA{0}}) per analitzar-la. Els resultats de les proves de les mostres d'aigua rellevants es mostren aTaula 1.
1.4 Requisits límit d'abocament d'efluents
L'efluent de l'estació de tractament d'aigües residuals de l'estació ha de complir els valors estàndard primaris (segon període) especificats a *"Límits d'abocament de contaminants a l'aigua" (DB 44/26-2001)*. Els indicadors específics es detallen aTaula 2.
2. Anàlisi del funcionament actual del procés de l'estació de tractament
El procés de tractament actual de l'estació de tractament d'aigües residuals del complex consisteix en un tractament primari mitjançant un pou de pantalla + dipòsit d'equalització i un tractament secundari mitjançant un procés Anòxic-Oxic (AO) (sense reciclatge de licor nitrificat). L'efluent tractat s'aboca després de la desinfecció, i els llots sobrants es deshidraten mitjançant una placa-i-filtre premsa de marc abans de l'eliminació-fora del lloc, tal com es mostra aFigura 1. Per tant, el disseny del procés de l'estació de tractament és raonable i té la capacitat d'eliminar els contaminants característics. La presència d'un dipòsit d'equalització permet la regulació de la qualitat i la quantitat de l'afluent, la neutralització del pH i l'ajust de les fortes propietats oxidants. L'etapa de tractament biològic es configura com A-O{-O, i mitjançant el reciclatge de fangs, posseeix una certa capacitat per a l'eliminació simultània de nitrogen i fòsfor. No obstant això, a causa de la capacitat limitada del dipòsit, el funcionament de l'estació de tractament d'aigües residuals de l'estació s'enfronta a nombrosos problemes.
2.1 Operació sobrecarregada que condueix a dificultats per complir amb les normes d'alta
A causa de la qualitat i la quantitat actuals de l'afluent que supera la capacitat de l'estació de tractament, i basant-se en les enquestes del lloc i la comunicació, l'HRT total estimat per a l'etapa de tractament biològic + etapa de separació de sòlids és de només 6 hores. La concentració de DQO de l'afluent és de fins a 856 mg/L, cosa que indica que l'estació està actualment sobrecarregada, cosa que dificulta que l'efluent compleixi els estàndards de descàrrega.
2.2 Fluctuacions en la qualitat, la quantitat, el pH i les propietats oxidants de l'influent
L'afluent a l'estació de tractament d'aigües residuals de l'estació presenta fluctuacions de qualitat (COD), quantitat (Q), pH i fortes propietats oxidants (NaClO, H₂O₂). Per tant, és necessari implementar una regulació de qualitat, quantitat, pH i ajust de fortes propietats oxidants per garantir el funcionament estable dels processos de tractament biològic posteriors.
2.3 Equips envellits que redueixen l'eficiència del tractament
L'estació de tractament d'aigües residuals de l'estació pateix un equipament envellit, la qual cosa redueix encara més l'eficiència del tractament. Les prospeccions del lloc van revelar turbulències violentes al tanc aeròbic sense bombolles fines visibles, cosa que indica una possible ruptura o fallada dels difusors de bombolles-fines al fons del dipòsit. Això condueix a una aireació desigual al dipòsit, afectant així el rendiment del tractament.
2.4 Una mala gestió que comporta una pèrdua de capacitat de tractament
A causa d'una mala gestió, les prospeccions del lloc van trobar que la concentració de fangs activats als dipòsits de reacció biològica de l'estació de tractament d'aigües residuals de l'estació és greument insuficient i, essencialment, ha perdut la seva capacitat de tractament d'aigües residuals.
3. Pla tècnic de restauració de l'explotació de l'estació depuradora d'aigües residuals
3.1 Principis de disseny del Pla tècnic
El pla no hauria d'implicar l'addició de nova capacitat de dipòsit, aprofitant al màxim les instal·lacions i els equipaments existents de l'estació de tractament i amb l'objectiu de minimitzar el període de construcció i els costos d'inversió. Implementar la gestió de l'ús de detergents de bugaderia i el pretractament segregat dels corrents d'aigües residuals. Reduïu completament els costos de dosificació de productes químics del pretractament alhora que garanteix el funcionament segur i estable de l'estació de tractament. Adoptar mesures tècniques integrals per millorar significativament l'eficiència de l'estació de tractament, esforçant-se pel compliment dels efluents.
3.2 Mesures tècniques per a la restauració del funcionament de l'estació de tractament
Es proposen vuit mesures tècniques integrals per restaurar la capacitat de tractament de l'estació de tractament d'aigües residuals de l'estació i aconseguir l'abocament d'efluents conforme.
3.2.1 Abocament integral de tancs
Primer, traieu els sediments i les impureses del fons del dipòsit. A continuació, restaureu completament el volum del dipòsit de reacció. En última instància, assegureu-vos el correcte funcionament dels equips d'aireació al fons del dipòsit.
3.2.2 Convertir el "tanc anòxic" actual a un "tanc aeròbic"
D'acord amb els resultats de les proves de qualitat de l'aigua, la concentració de NH₃-N a les aigües residuals combinades que entren a l'estació és de només 13 mg/L, i el DB 44/26-2001 no imposa requisits d'eliminació de TN. Per tant, es poden instal·lar canonades d'aire a la part inferior del "tanc anòxic" actual i es poden disposar difusors de bombolles fines-, convertint-lo en un "dipòsit aeròbic". Això augmentarà significativament l'HRT de l'etapa aeròbica, millorant eficaçment la capacitat d'eliminació de l'estació d'orgànics, NH₃-N, tensioactius aniònics, etc.
3.2.3 Substitució dels difusors de bombolles fines-a la part inferior del "tanc aeròbic" actual
Substituïu els-difusors de bombolles fines i les canonades d'aire associades a la part inferior del "tanc aeròbic" actual. Col·loqueu els difusors de bombolles fines de manera més densa (àrea de servei < 1 m² per difusor) per restaurar l'estat d'aireació de bombolles fines del "tanc aeròbic", reforçant la capacitat d'eliminació d'orgànics, NH₃-N, tensioactius aniònics, etc.
3.2.4 Millora de l'efecte d'aireació en tancs aeròbics
Avalueu l'estat de funcionament i la sortida d'aire dels ventiladors actuals. Si la relació aire-a-aigua és < 5:1, considereu afegir un ventilador dedicat a l'aireació per al "tanc aeròbic" recentment convertit, reforçant encara més la capacitat d'eliminació de substàncies orgàniques, NH₃-N, tensioactius aniònics, etc.
3.2.5 Enfortiment del reciclatge de fangs
Avalueu l'estat de funcionament i el cabal de les bombes de reciclatge de fangs actuals. Si el cabal és insuficient, substituïu les bombes de reciclatge de fangs per garantir un retorn efectiu dels fangs sedimentats, millorar l'eficiència de separació de sòlids i evitar la pèrdua de fangs activats del sistema.
3.2.6 Addició de les mesures de pretractament corresponents
Afegiu dipòsits dosificadors (amb mescladors) i bombes dosificadores d'agents reductors (clorur fèrric), agents d'ajust del pH (hidròxid de calci) i floculants (clorur fèrric de polialumini). Això pretractarà corrents d'afluents específics, reduint el seu impacte en el sistema biològic i assegurant el funcionament segur i estable de l'estació de tractament.
3.2.7 Millora de les mesures de gestió operativa de l'estació de tractament
Adquirir instruments de control essencials per a la gestió de l'operació, com ara mesuradors de concentració de fangs, mesuradors de pH i comptadors d'oxigen dissolt (DO). Desenvolupar manuals d'operació i manteniment de l'estació de tractament i proporcionar formació específica al personal operatiu per aconseguir una gestió científica i un funcionament efectiu.
3.2.8 Millorar la capacitat de tractament biològic
Poseu-vos en contacte amb les plantes de tractament d'aigües residuals locals per comprar fangs de llavors, o comprar cultius bacterians comercials, per augmentar la concentració de fangs als reactors biològics de l'estació i restaurar/millorar la seva capacitat de tractament biològic.
4. Eficàcia operativa després de la implantació del Pla de Reforma
Després de realitzar proves i anàlisis detallades dels canvis en la qualitat de l'aigua després de la renovació de l'estació de tractament d'aigües residuals de l'estació, es van obtenir una sèrie de dades clau, tal com es mostra aTaula 3. Aquestes dades demostren clarament els èxits significatius de l'estació renovada en l'eliminació de materials orgànics, NH₃-N i clor residual.
4.1 Eliminació del COD
Pel que fa a l'eliminació de DQO, una taxa d'eliminació del 72,46% indica un progrés significatiu en la degradació de la matèria orgànica per part de l'estació de tractament. Això s'atribueix a l'optimització del procés de tractament de les aigües residuals durant la renovació, permetent la descomposició i eliminació dels contaminants orgànics de manera més eficaç, reduint així significativament el contingut de DQO a l'efluent.
4.2 Eliminació de DBO₅
La taxa d'eliminació de DBO₅ és tan alta com el 92,10%, demostrant encara més l'excel·lent rendiment de l'estació renovada en l'eliminació de matèria orgànica. Una alta taxa d'eliminació de DBO₅ significa que el contingut de matèria orgànica biodegradable a l'efluent es redueix molt, la qual cosa és important per protegir el medi ambient aquàtic i prevenir l'eutrofització.
Eliminació de 4,3 NH₃-N
Pel que fa a l'eliminació de NH₃-N, una taxa d'eliminació del 60,87% també mostra l'alta eficiència de l'estació renovada. El NH₃-N és un indicador important de l'eutrofització de l'aigua. Una taxa d'eliminació elevada indica un control efectiu del contingut de NH₃-N a l'efluent, ajudant a reduir el risc d'eutrofització.
4.4 Eliminació total de clor residual
El clor és un desinfectant d'ús habitual en els processos de tractament d'aigües residuals, però un excés de clor residual pot suposar riscos potencials per al medi ambient de l'aigua. La taxa d'eliminació del clor residual total pel procés de tractament de l'estació renovada és del 81,74%, cosa que indica que mitjançant el tractament eficient de l'estació, el contingut de clor residual a l'efluent es controla eficaçment, garantint la seguretat de la qualitat de l'efluent.
5. Conclusió
Una anàlisi exhaustiva abans de la renovació de l'estació de tractament d'aigües residuals del complex va revelar que, malgrat un disseny raonable del procés, havia perdut essencialment la seva capacitat de tractament a causa de factors com la capacitat insuficient del dipòsit, les fluctuacions en la qualitat i quantitat de l'aigua, l'envelliment de l'equip i l'aireació desigual i una mala gestió. Per garantir que l'efluent compleixi els valors estàndard primaris (segon període) del DB 44/26-2001, l'estació de tractament d'aigües residuals de l'estació va ser sotmesa a una millora i renovació. Això va implicar reforçar la regulació de la qualitat i quantitat de l'aigua, actualitzar els equips envellits, optimitzar la gestió operativa i emprar estratègies integrals per restablir el funcionament estable de l'estació de tractament. Això proporciona un suport ambiental sòlid per al desenvolupament sostenible dels complexos turístics a la Xina.