Onderzoek naar technische oplossingen voor het herstellen van de zuiveringscapaciteit van een afvalwaterzuiveringsstation in een resort
Het afvalwaterzuiveringsstation is een cruciale milieuvoorziening voor een resort en speelt een cruciale rol in de normale werking ervan. Als gevolg van het grote bezoekersverkeer en de diverse serviceactiviteiten in resorts fluctueert de afvalwaterkwaliteit aanzienlijk. Met name het afvalwater van wasserijen vertoont vaak een sterke zuurgraad, wat ernstige gevolgen heeft voor de daaropvolgende biologische behandelingsprocessen. Dit vergroot niet alleen de moeilijkheid van de afvalwaterzuivering, maar vergroot ook de milieurisico's. Momenteel staat het afvalwaterzuiveringsstation van een resort voor de uitdaging om ongeveer 400 m³/d gecombineerd afvalwater te behandelen. Hoewel het procesontwerp redelijk is, resulteren de beperkte tankcapaciteit en fluctuaties in de kwaliteit/hoeveelheid van het influent die de behandelingscapaciteit overschrijden, in een bijzonder korte hydraulische retentietijd (HRT) in de aerobe behandelingsfase, waardoor de algehele behandelingsefficiëntie wordt beïnvloed. Als gevolg hiervan is de vraag hoe de zuiveringsefficiëntie en de kwaliteit van het afvalwater van het afvalwaterzuiveringsstation van het resort kunnen worden verbeterd door middel van een reeks technische en managementverbeteringen zonder de bouw van nieuwe tanks een urgente kwestie voor het resort geworden.
1. Projectoverzicht
1.1 Behandelingscapaciteit
Op basis van de beschikbare technische gegevens, gecombineerd met locatieonderzoek en communicatie, wordt vastgesteld dat de gecombineerde afvalwaterstroom van het afvalwaterzuiveringsstation van het resort ongeveer 400 m³/d bedraagt.
1.2 Soorten afvalwater die het zuiveringsstation binnenkomen
Momenteel kan het afvalwater dat het zuiveringsstation van het resort binnenkomt, op basis van kwaliteit worden onderverdeeld in drie typen: afvalwater voor de keukenwas, het afvalwater voor de was (linnengoed) en het dagelijks huishoudelijk afvalwater.
1.2.1 Afvalwater voor keukenwassen
Afvalwater voor keukenwassen bevat vet en anionische oppervlakteactieve stoffen (lineaire alkylbenzeensulfonaten, LAS).
1.2.2 Wasgoed (linnen) Wassen van afvalwater
Afvalwater voor het wassen van wasgoed kan zuur of alkalisch zijn, of sterke oxiderende eigenschappen bezitten. Het bevat anionische/kationische oppervlakteactieve stoffen en de kwaliteit ervan kan aanzienlijk variëren als gevolg van veranderingen in de dosering van wasmiddel, wat een grote invloed heeft op de daaropvolgende biologische behandeling.
1.2.3 Dagelijks huishoudelijk afvalwater
De kwaliteitskenmerken van huishoudelijk afvalwater uit hotelkamers zijn vergelijkbaar met die van algemeen huishoudelijk afvalwater.
1.3 Gegevens over de afvalwaterkwaliteit
Om het afvalwaterzuiveringsstation van het resort te renoveren en de zuiveringscapaciteit te herstellen, werden vóór de renovatie monsters genomen van het keukenwaswater, het waswater en het dagelijkse huishoudelijke rioolwater dat het station binnenkwam en naar een gecertificeerd testbedrijf (CMA-geaccrediteerd) gestuurd voor analyse. De testresultaten van de betreffende watermonsters zijn weergegeven inTabel 1.
1.4 Vereisten voor de lozing van afvalwater
Het afvalwater uit het afvalwaterzuiveringsstation van het resort moet voldoen aan de primaire standaardwaarden (tweede periode) die zijn gespecificeerd in *"Grenzen voor lozing van waterverontreinigende stoffen" (DB 44/26-2001)*. Specifieke indicatoren worden gedetailleerd beschreven inTabel 2.
2. Analyse van de huidige werking van het proces van het behandelstation
Het huidige behandelingsproces in het afvalwaterzuiveringsstation van het resort bestaat uit primaire behandeling met behulp van een zeefput + egalisatietank, en secundaire behandeling met behulp van een Anoxic-Oxic (AO)-proces (zonder recycling van genitrificeerde vloeistof). Het behandelde afvalwater wordt na desinfectie geloosd en het overtollige slib wordt ontwaterd met behulp van een platen-en-framefilterpers voordat het- op de locatie wordt afgevoerd, zoals weergegeven inFiguur 1. Daarom is het procesontwerp van het behandelingsstation redelijk en bezit het de mogelijkheid om karakteristieke verontreinigende stoffen te verwijderen. De aanwezigheid van een egalisatietank maakt regeling van de kwaliteit en kwantiteit van het influent mogelijk, pH-neutralisatie en aanpassing van sterk oxiderende eigenschappen. De biologische behandelingsfase is geconfigureerd als A-O-O, en door middel van slibrecyclage beschikt deze over een zeker vermogen voor gelijktijdige verwijdering van stikstof en fosfor. Vanwege de beperkte tankcapaciteit wordt de exploitatie van het afvalwaterzuiveringsstation van het resort echter geconfronteerd met tal van problemen.
2.1 Overbelaste werking leidt tot problemen bij het voldoen aan de lozingsnormen
Omdat de huidige kwaliteit en kwantiteit van het influent de capaciteit van het zuiveringsstation overschrijdt, en op basis van locatieonderzoek en communicatie, bedraagt de geschatte totale HRT voor de biologische zuiveringsfase + de fase van scheiding van vaste stoffen slechts 6 uur. De CZV-concentratie in het influent bedraagt maar liefst 856 mg/l, wat aangeeft dat het station momenteel overbelast is, waardoor het voor het effluent moeilijk is om aan de lozingsnormen te voldoen.
2.2 Fluctuaties in de kwaliteit, kwantiteit, pH en sterk oxiderende eigenschappen van het influent
Het influent naar het afvalwaterzuiveringsstation van het resort vertoont schommelingen in kwaliteit (CZV), hoeveelheid (Q), pH en sterk oxiderende eigenschappen (NaClO, H₂O₂). Daarom is het noodzakelijk om regulering van kwaliteit, kwantiteit, pH en aanpassing van sterk oxiderende eigenschappen te implementeren om de stabiele werking van daaropvolgende biologische behandelingsprocessen te garanderen.
2.3 Verouderende apparatuur vermindert de efficiëntie van de behandeling
Het afvalwaterzuiveringsstation van het resort heeft last van verouderde apparatuur, waardoor de zuiveringsefficiëntie verder afneemt. Uit onderzoek ter plaatse bleek dat er sprake was van hevige turbulentie in de aerobe tank zonder zichtbare fijne belletjes, wat erop wijst dat de diffusors voor fijne belletjes op de bodem van de tank kunnen scheuren of falen. Dit leidt tot ongelijkmatige beluchting in de tank, waardoor de behandelingsprestaties worden beïnvloed.
2.4 Slecht management resulterend in verlies van behandelcapaciteit
Als gevolg van slecht beheer is uit onderzoek ter plaatse gebleken dat de concentratie actief slib in de biologische reactietanks van het afvalwaterzuiveringsstation van het resort ernstig onvoldoende is, en dat het station feitelijk zijn afvalwaterzuiveringscapaciteit heeft verloren.
3. Technisch plan voor het herstel van de exploitatie van het afvalwaterzuiveringsstation
3.1 Ontwerpuitgangspunten van het Technisch Plan
Het plan mag niet gepaard gaan met het toevoegen van nieuwe tankcapaciteit, het volledig benutten van de bestaande faciliteiten en uitrusting van het zuiveringsstation en het minimaliseren van de bouwperiode en de investeringskosten. Implementeer het beheer van het gebruik van wasmiddelen en een gescheiden voorbehandeling van afvalwaterstromen. Verlaag de kosten voor het doseren van chemicaliën voor de voorbehandeling aanzienlijk en zorg tegelijkertijd voor een veilige en stabiele werking van het behandelingsstation. Neem uitgebreide technische maatregelen om de efficiëntie van het behandelingsstation aanzienlijk te verbeteren, waarbij wordt gestreefd naar naleving van de voorschriften voor afvalwater.
3.2 Technische maatregelen voor het herstellen van de werking van het behandelstation
Er worden acht uitgebreide technische maatregelen voorgesteld om de zuiveringscapaciteit van het afvalwaterzuiveringsstation van het resort te herstellen en een conforme lozing van afvalwater te bewerkstelligen.
3.2.1 Uitgebreide tankontslibing
Verwijder eerst sediment en onzuiverheden van de tankbodem. Herstel vervolgens het volume van de reactor volledig. Zorg uiteindelijk voor de goede werking van de beluchtingsapparatuur op de tankbodem.
3.2.2 De huidige "Anoxische tank" omzetten in een "Aerobe tank"
Gebaseerd op de testresultaten van de waterkwaliteit bedraagt de NH₃-N-concentratie in het gecombineerde afvalwater dat het station binnenkomt slechts 13 mg/l, en DB 44/26-2001 stelt geen eisen aan de verwijdering van TN. Daarom kunnen er luchtleidingen worden geïnstalleerd op de bodem van de huidige "anoxische tank" en kunnen er fijne- belletjesverspreiders worden geplaatst, waardoor deze wordt omgebouwd tot een "aerobe tank". Dit zal de HRT van de aërobe fase aanzienlijk verhogen, waardoor de verwijderingscapaciteit van het station voor organische stoffen, NH₃-N, anionische oppervlakteactieve stoffen, enz. effectief wordt vergroot.
3.2.3 Vervanging van fijne- bellenverspreiders op de bodem van de huidige "aërobe tank"
Vervang de fijne-verspreiders en bijbehorende luchtleidingen op de bodem van de huidige 'aërobe tank'. Plaats fijne-bellendiffusors dichter bij elkaar (gebruiksoppervlak < 1 m² per diffusor) om de fijne-beluchtingstoestand van de "aerobe tank" te herstellen, waardoor de verwijderingscapaciteit voor organische stoffen, NH₃-N, anionische oppervlakteactieve stoffen, enz. wordt versterkt.
3.2.4 Verbetering van het beluchtingseffect in aërobe tanks
Beoordeel de bedrijfsstatus en luchtopbrengst van de huidige ventilator(en). Als de lucht{1}}tot-waterverhouding < 5:1 is, overweeg dan om één ventilator toe te voegen die speciaal is bedoeld voor beluchting van de nieuw omgebouwde 'aërobe tank', waardoor de verwijderingscapaciteit voor organische stoffen, NH₃-N, anionische oppervlakteactieve stoffen, enz. verder wordt versterkt.
3.2.5 Versterking van de slibrecycling
Beoordeel de bedrijfsstatus en het debiet van de huidige slibrecyclagepomp(en). Als de stroom onvoldoende is, vervang dan de slibrecyclagepomp(en) om een effectieve terugkeer van bezonken slib te garanderen, de efficiëntie van de scheiding van vaste stoffen te verbeteren en verlies van actief slib uit het systeem te voorkomen.
3.2.6 Overeenkomstige voorbehandelingsmaatregelen toevoegen
Voeg doseertanks (met mengers) en doseerpompen toe voor reductiemiddelen (ferrochloride), middelen voor pH-aanpassing (calciumhydroxide) en vlokmiddelen (polyaluminiumijzerchloride). Hierdoor worden specifieke influentstromen voorbehandeld, waardoor de impact ervan op het biologische systeem wordt verminderd en de veilige en stabiele werking van het zuiveringsstation wordt gegarandeerd.
3.2.7 Verbetering van de bedrijfsvoeringsmaatregelen voor het zuiveringsstation
Schaf essentiële monitoringinstrumenten aan voor bedrijfsbeheer, zoals slibconcentratiemeters, pH-meters en meters voor opgeloste zuurstof (DO). Ontwikkel bedienings- en onderhoudshandleidingen voor het behandelstation en zorg voor gerichte training voor operationeel personeel om wetenschappelijk management en effectieve werking te bereiken.
3.2.8 Verbetering van de biologische zuiveringscapaciteit
Neem contact op met lokale afvalwaterzuiveringsinstallaties om zaadslib te kopen, of koop commerciële bacterieculturen, om de slibconcentratie in de biologische reactoren van het station te verhogen en de biologische behandelingscapaciteit van het station te herstellen/verbeteren.
4. Operationele effectiviteit na implementatie van het renovatieplan
Na het uitvoeren van gedetailleerde tests en analyses van de veranderingen in de waterkwaliteit na de renovatie van het afvalwaterzuiveringsstation van het resort, werd een reeks belangrijke gegevens verkregen, zoals weergegeven inTabel 3. Deze gegevens tonen duidelijk de aanzienlijke prestaties van het gerenoveerde station aan bij het verwijderen van organische stoffen, NH₃-N en resterend chloor.
4.1 Remboursverwijdering
Wat de verwijdering van CZV betreft, wijst een verwijderingspercentage van 72,46% op een aanzienlijke vooruitgang in de afbraak van organisch materiaal door het zuiveringsstation. Dit wordt toegeschreven aan de optimalisatie van het afvalwaterzuiveringsproces tijdens de renovatie, waardoor organische verontreinigende stoffen effectiever kunnen worden afgebroken en verwijderd, waardoor het CZV-gehalte in het effluent aanzienlijk wordt verlaagd.
4.2 BOD₅-verwijdering
Het BZV₅-verwijderingspercentage bedraagt maar liefst 92,10%, wat de uitstekende prestaties van het gerenoveerde station op het gebied van de verwijdering van organisch materiaal verder aantoont. Een hoge BZV₅-verwijderingssnelheid betekent dat het gehalte aan biologisch afbreekbare organische stof in het effluent aanzienlijk wordt verminderd, wat belangrijk is voor de bescherming van het watermilieu en het voorkomen van eutrofiëring.
4.3 NH₃-N Verwijdering
Wat betreft NH₃-N-verwijdering toont een verwijderingspercentage van 60,87% ook het hoge rendement van het gerenoveerde station aan. NH₃-N is een belangrijke indicator voor watereutrofiëring. Een hoog verwijderingspercentage wijst op een effectieve controle van het NH₃-N-gehalte in het effluent, waardoor het risico op eutrofiëring wordt verminderd.
4.4 Totale verwijdering van resterende chloor
Chloor is een veelgebruikt ontsmettingsmiddel in afvalwaterzuiveringsprocessen, maar overmatig achtergebleven chloor kan potentiële risico's voor het watermilieu met zich meebrengen. Het verwijderingspercentage voor totaal restchloor door het behandelingsproces van het gerenoveerde station bedraagt 81,74%, wat aangeeft dat door de efficiënte behandeling van het station het restchloorgehalte in het effluent effectief wordt gecontroleerd, waardoor de veiligheid van de effluentkwaliteit wordt gewaarborgd.
5. Conclusie
Uit een uitgebreide analyse vóór de renovatie van het afvalwaterzuiveringsstation van het resort bleek dat het, ondanks een redelijk procesontwerp, feitelijk zijn zuiveringscapaciteit had verloren als gevolg van factoren zoals onvoldoende tankcapaciteit, schommelingen in de waterkwaliteit en -kwantiteit, verouderde apparatuur en ongelijkmatige beluchting, en slecht beheer. Om ervoor te zorgen dat het afvalwater voldoet aan de primaire standaardwaarden (tweede periode) van DB 44/26-2001, onderging het afvalwaterzuiveringsstation van het resort een upgrade en renovatie. Dit omvatte het versterken van de regulering van de waterkwaliteit en -kwantiteit, het moderniseren van verouderde apparatuur, het optimaliseren van het operationeel beheer en het toepassen van alomvattende strategieën om de stabiele werking van het zuiveringsstation te herstellen. Dit biedt solide ecologische steun voor de duurzame ontwikkeling van resorts in China.