Жобаның фон
Қалалық ағынды суларды тазарту қондырғысы (ҚТҚ) 35,000 м² аумақты қамтиды және бастапқыда балық тоғандары мен ашық кеңістіктермен қоршалған қала маңындағы ауданда салынған. Урбанизацияның дамуымен ол қазір халық тығыз орналасқан тұрғын және сауда аймағында орналасқан. Ағынды судың иісі мен зауыттан шыққан шу жақын маңдағы тұрғындарға айтарлықтай әсер етеді.
Зауыт бастапқыда тәулігіне 140,000 м³ ағынды су ағынын тазалауға арналған. Оның ағынды суларының сапасы Қытайдың «Қалалық ағынды суларды тазарту қондырғыларына арналған ластаушы заттарды шығару стандартының» 1В сыныбына сәйкес болуы керек (GB 18918-2002).
Тазалау қондырғысына айдау алдында ағынды сулар ірі тор, орташа экран және жұқа тор арқылы алдын ала тазартудан өтеді. Бастапқы өңдеуге газдалған ұнтақ камерасы кіреді, содан кейін тотығу шұңқыры және қайталама тұндырғыш арқылы қайталама өңдеу. Ақырында, ағынды сулар диаметрі 1-метрлік құбыр арқылы сыртқы ұңғымаға жіберіледі, ол жерден жабық қорапты су құбыры желісіне құяды.
Дизайн жоспарын жаңарту
Масштаб және ағынды сулардың сапасының мақсаттары
Техникалық-экономикалық негіздемелер негізінде зауыттың қуаттылығы тәулігіне 140,000 м³ деңгейінде қалды, артық сарқынды су басқа тазарту қондырғысына жіберу үшін сорғы станциясына жіберіледі. Ағынды сулар өзендерге ағып қана қоймай, жақын маңдағы көлдердегі суды қайта пайдаланады. Сондықтан ағынды су 18918-2002 ГБ 1А сыныбына және "Қалалық сарқынды суларды ландшафттық экологиялық суда қайта пайдалануға арналған су сапасы стандарттарына" (GB/T 18921-2002) сәйкес болуы керек. Сонымен қатар, көлдердегі эвтрофикацияны болдырмау үшін ағынды су «Жер үсті суларының сапасы стандарты» (GB 3838-2002) бойынша IV класс стандарттарына сәйкес болуы керек.
Процесс ағынының дизайны
Жоба зауытты жаңарту үшін «AAO + MBR» процесін таңдады. Шламды өңдеу процесінде тұнбаның ылғалдылығын 80%-дан төмен түсіру үшін орталықтан тепкіш сусыздандыру машинасы қолданылады, ал шөгінділер мен тұнбалар қалалық шламды өңдеу орталығына жіберіледі.
Оңтайлы шарттар мен жұмыс параметрлерін анықтау үшін энергия мен химиялық шығынды азайту арқылы белсендірілген тұнбаларды қорыту үлгісіне (ASDM) негізделген Biowin бағдарламалық құралын пайдалану арқылы кешенді модельдеу жүргізілді.
Жалпы дизайн
Зауыттың шектеулі ауданы шамамен 33,000 м². Біз оның әкімшілік және бақылау ғимараты сияқты қолданыстағы құрылымдарын сақтап қалдық. Алдын ала тазарту, тотықтырғыш арық, шламды сусыздандыру алаңы және диспетчерлік пункт сияқты кәріз немесе құрылыс нормаларына сәйкес келмейтін өндірістік құрылымдар әртүрлі дәрежеде жаңартылды.
Мысалы, біз аэробты резервуарлар, мембраналық резервуарлар, үрлегіш және химиялық мөлшерлеу бөлмелері, сондай-ақ дезинфекциялық резервуарлар сияқты функцияларды біріктіретін қайталама тұндырғышты ауыстыру үшін MBR қондырғысын жасадық. Бұл құрылғылар ағынды суларды қайта өңделген судың ағызылатын стандарттарына дейін жеткізеді.
Құрылымдарды жобалаудың негізгі параметрлері
Алдын ала емдеу модификациялары
1) Дөрекі экрандар
Өлшемдері: 5,6 мх 8,1 м, биіктігі: 4,9 м
Арналар: 3, бар 50 мм ірі экрандарды 20 мм айналмалы экрандарға ауыстыру
Арна ені: 1,9 м, экран алдындағы су тереңдігі: 0,95 м, орнату бұрышы: 70 градус, экран аралығы: 20 мм
2) Орташа экрандар
Өлшемдері: 5,8 мx 10,1 м, биіктігі: 4,9 м
Арналар: 4, 15 мм экран машиналарын 6 мм айналмалы экрандарға дейін жаңарту
Арна ені: 1,9 м, экран алдындағы су тереңдігі: 0,70 м, орнату бұрышы: 70 градус, экран аралығы: 5 мм
3) Жақсы экрандар
Өлшемдері: 7,1 мx 11,15 м, биіктігі: 1,5 м
Қолданыстағы арналарды сақтай отырып, 6 мм айналмалы экрандардан 3 мм перфорацияланған пластина экрандарына дейін жаңарту
Арна ені: 2,1 м, экран алдындағы су тереңдігі: 1,5 м, экран аралығы: 3 мм
4 перфорацияланған пластина экрандарымен (әрқайсысы 1,5 кВт) және әрқайсысының шығыны 36 м³/сағ болатын кері жууға арналған 2 сорғымен жабдықталған4) Мембраналық экранның модификациялары
Бастапқы шламды қайтаратын сорғы бөлмесі мембраналық экран бөлмесі ретінде қайта тағайындалды. Жұқа экранның өлшемдері 6,1 м × 8,8 м, биіктігі 2,2 м. Төрт мембраналық экран орнатылған, олардың үшеуі жұмыс істейді, біреуі күту режимінде, әрқайсысының қуаты 1,5 кВт. Әрбір арнаның ені 1,4 м, экран алдындағы су тереңдігі 1,1 м, экран аралығы 1 мм. Әрқайсысының шығыны 36 м³/сағ және қуаты 15 кВт болатын екі кері жуу сорғылары жұмыс уақыты 1:2–1:4 ашық-тоқтату қатынасына орнатылған.
Тотығу шұңқырының модификациялары
Қолданыстағы екі тотығу арықтары әрқайсысының жобалық шығыны тәулігіне 70,000 м³ болатын анаэробты-аноксидті резервуарларға өзгертілді. Анаэробты секцияның ұстау уақыты 1,0 сағат, ал аноксидті бөлімнің ұстау уақыты 2,7 сағат, судың тиімді тереңдігі 3,9 м. Әрбір анаэробты резервуар қуаттылығы 3,7 кВт болатын алты жоғары жылдамдықты суасты араластырғыштармен жабдықталған, ал әрбір аноксикті резервуардың қуаты 2,3 кВт он екі төмен жылдамдықты суасты араластырғыштары бар. Аноксиктен анаэробты резервуарларға шөгінді қайтару коэффициенті 100%-дан 200%-ға дейін ауытқиды.
MBR жан-жақты құрылымы
Қолданыстағы төрт қайталама тұндырғыш екі жаңа MBR (мембраналық биореактор) құрылымымен ауыстырылды, олардың әрқайсысының жобалық қуаттылығы тәулігіне 70000 м³. Әрбір MBR бірлігінің өлшемдері 82,34 м × 38,18 м және келесі құрамдастарды қамтиды:
1) Аэробты танк
Өлшемдері: 37,70 м × 36,25 м, судың тиімді тереңдігі 6,0 м
Ұстау уақыты: 2,4 сағат, бір резервуарға 1216 құбырлы аэратормен жабдықталған (екі резервуар бойынша барлығы 2432)
Әрбір аэратордың ауа ағынының жылдамдығы 7,2 м³/сағ, ал лайдың аэробтан аноксидті резервуарға қайтарылу жылдамдығы 300% құрайды.
2) MBR мембраналық резервуар
Бір резервуардың жалпы өлшемдері: 45,46 м × 31,85 м, оның ішінде тарату, мембрана, қайтару арналары және тазалау цистерналары
Мембраналық резервуардың тереңдігі: 5 м, судың тиімді тереңдігі 3,7 м
Тарату арнасы: 39,6 м × 2,1 м, қайтару арнасы: 39,6 м × 1,5 м
Мембраналық резервуар әрқайсысы 26,65 м × 4,6 м, суды, қышқылды және сілтілі тазалауға арналған үш тазалау ұяшығы бар сегіз ұяшыққа бөлінген.
Әрбір резервуарда сегіз қатар бар, алтауында он PVDF қуыс талшықты мембраналық модульдер және екеуі тоғыз модульден тұрады.
Мембраналық модульдің жобалық өнімділігі 897,5 м³/тәу, ағыны 17,81 л/(м³·сағ) және ауаның суға қатынасын 8,7:1 сақтай отырып, аэрация жылдамдығы 849,6 Нм³/мин.
Мембраналық резервуардан аэробты резервуарға шламды қайтару жылдамдығы 400% құрайды.
3) Шламды қайтаратын сорғы бөлмесі
Екі сорғы бөлмесі, әрқайсысы 10,9 м × 8,51 м, сегіз қайтару сорғылары бар
Төрт сорғы шламды мембранадан аэробты резервуарға тасымалдайды (Q=2,910 м³/сағ, H=0,5 м, N=18,5 кВт)
Төрт сорғы тұнбаны аэробтан аноксидті резервуарға қайтарады (Q{0}},190 м³/сағ, H=3,0 м, N=37 кВт)
4) Кешенді жабдықтар бөлмесі
Екі қабатты темірбетон + қаңқалық құрылым, 44,5 м × 6,61 м
Үстіңгі қабат: MBR жүйесінің басқару бөлмесі және натрий гипохлориті мен лимон қышқылын мөлшерлейтін қондырғылар
Төменгі қабат: 9 су сорғысы (8 пайдалануда, 1 резервтік, айнымалы жиілік, Q=493 м³/сағ, H=11–13 м, N=22 кВт) және 4 шлам сорғы (3 пайдалануда, 1 күту режимі, Q=80 м³/сағ, H=20 м, N=11 кВт)
5) Үрлеу бөлмесі
Аэробты резервуардың үстінде салынған, әр үрлеу бөлмесінің өлшемдері: 38,46 м × 7,8 м
Әр бөлмеде үш желдеткіш бар (бір үлкен және екі кішкентай, артық болу үшін ауыстырылатын)
Үлкен үрлегіш: Q=146 м³/м, H=7,5 м, Н=223 кВт
Шағын үрлегіш: Q=73 м³/м, H=7,5 м, Н=112 кВт
Төрт мембраналық үрлегіш (екеуі үлкен және екі кішкентай, үлкен және екі кішкентай үрлегіштер арасында артық)
Үлкен үрлегіш: Q=213 м³/мин, H=4,5 м, Н=223 кВт
Шағын үрлегіш: Q=106,5 м³/мин, H=4,5 м, N=112 кВт
Дезинфекциялық контактілік цистерна / мөлшерлеу бөлмесі / ағынды суларды көтеру сорғы бөлмесі
Дезинфекциялық контактілік резервуар, мөлшерлеу бөлмесі және ағынды суларды көтеру сорғы бөлмесі тәулігіне 140,000 м³ сыйымдылығы бар бір құрылымға біріктірілген. Дезинфекциялық контактілі резервуардың жалпы көлемі 25,05 м × 23,35 м, биіктігі 4,9 м және тиімді тереңдігі 4,0 м, нәтижесінде тиімді көлем 2300 м³. Байланыс уақыты 23,66 минут, ағынды су құбырында қосымша 7,12 минут, жалпы байланыс уақыты 30,78 минут. Әрқайсысы Q=2,000 м³/сағ, H=16 м және N=132 кВт болатын төрт суасты сорғы орнатылған (3 жұмыс істейтін, 1 күту режимі).
Дезинфекциялық резервуардың үстінде орналасқан мөлшерлеу бөлмесі дезинфекциялаушы ретінде 8 мг/л хлор диоксидін пайдаланады. Қатты полиалюминий хлориді (PAC) химиялық фосфорды кетіру үшін максималды 30 мг/л жылдамдықпен дозаланады, ал натрий ацетаты TN жоюды күшейту үшін сыртқы көміртек көзі ретінде пайдаланылады, максималды мөлшерлеу жылдамдығы 30 мг/л.
Шламды сақтауға арналған резервуар
Жаңадан салынған тұнба сақтауға арналған резервуар 9.0 м × 9.0 м және тиімді су тереңдігі 5 м болатын, 405 м³ тиімді көлемін қамтамасыз ететін жерасты темірбетонды резервуар болып табылады. Шламды сусыздандыру кезінде араластыру арқылы тұрақты сусыздандыру өнімділігін қамтамасыз ету үшін резервуардың ішіне суасты араластырғыш орнатылған. Резервуар сонымен қатар ультрадыбыстық тұнба деңгейін өлшегішпен жабдықталған, бұл орталық басқару бөлмесінде де, сусыздандыру аймағында да тұнба көлемін нақты уақыт режимінде көрсетуге мүмкіндік береді. Шлам деңгейі тым жоғары болған кезде қоректендіретін тұнба сорғысын тоқтатуға болады, ал деңгей төмен болғанда араластырғыш тоқтайды.
Шламды сусыздандыру бөлмесін жөндеу
Бұрын шламды өңдеу үшін таспалы кептіргіш пайдаланылды. Жаңартқаннан кейін бастапқы таспалы кептіргіш тұнбаны сусыздандыруға қойылатын талаптарға сай болды, бірақ тұнбаға қатысты иіс мәселелерін тиісті түрде шешу мүмкін болмады. Сондықтан таспалы кептіргішті ауыстыру үшін орталықтан тепкіш сусыздандыру машиналары енгізіледі. Төрт көлденең спиральды тұндырғыш сусыздандыру машинасы жобаланған, олардың үшеуі пайдалануда және біреуі резервтік ретінде тәулігіне 12 сағат жұмыс істейді. Әрбір машинаның өнімділігі (Q) 60 м³/сағ және қуаты (N) 66 кВт.
Иісті бақылау жүйесі
Бұл ағынды суларды тазарту қондырғысында жердің шектеулі болуына байланысты жобада алты орын белгіленіп, иістерді орталықтандырылмаған тазалауды қабылдады:
1. Иісті бақылау жүйесі 1: Өсімдік негізіндегі иістендіргіш жүйені пайдалана отырып, 6200 м³/сағ.
2. Иісті бақылау жүйесі 2: 4500 м³/сағ зауыт негізіндегі иіссіздендіру жүйесі бар тұнбаны сусыздандыру бөлмесі мен тұнба сақтауға арналған резервуарға арналған.
3. Иістерді бақылау жүйесі 3: Анаэробты/аноксидті резервуарлардан шығатын иістерге бағытталған. Әрбір резервуардың жалпы өңдеу сыйымдылығы 13,000 м³/сағ. Резервуарлар орналасқан бөлмедегі кеңістіктің шектеулілігіне байланысты резервуар құрылымында екі бөлек бөлмеде әрқайсысының өнімділігі 6500 м³/сағ болатын екі биосүзгі иісін бақылау жүйесі орнатылған. Екі блок бір шығатын газды ортақ пайдаланады және дербес жұмыс істей алады.
4. Биологиялық иісті бақылау жабдығы 4: Аэробты резервуарлардың үстіне орнатылған екі биосүзу қондырғысы бар, кеңістікті үнемдеу үшін жалпы сыйымдылығы 43,{3}} м³/сағ иістерді өңдейтін екі MBR біріктірілген құрылымға арналған.
Ағынды су қондырғыларын жобалаудағы жасыл дизайн тұжырымдамаларын талқылау
1. AquaSust өсімдіктер қауымдастығының экологиялық әсерін көрсету үшін көп қабатты, көп пішінді зауыт конфигурацияларын жасау үшін әртүрлі өсімдіктерді пайдаланады.
Екіншіден, зауыт білім беру аймағының орталығында орналасқан, оның негізгі кіреберісіне керамикалық су қоймасын орнаттық. Адамдардың суды үнемдеу және қоршаған ортаны қорғау туралы хабардарлығын арттыру үшін тазартылған су көгалдандыру үшін қайта пайдаланылады.
2. Ландшафттық және жасыл кеңістікті жобалау тұрғысынан «ресурстарды үнемдеу және қоршаған ортаны қорғау» тақырыбымыз «жөке қала» аз әсер ететін даму тұжырымдамасымен сәйкес келеді. AquaSust инновациялық бастамаларына жасыл шатырлар, тік жасылдандыру және экологиялық таза автотұрақтар кіреді.
Сондай-ақ адам мен табиғат арасындағы экологиялық сұлулық пен үйлесімділікті көрсететін қалалық «шағын саябақ» жасау үшін тотығу арығын топырақпен жауып жатырмыз. «Жөке қала» концепциясы ғимараттардың жылу оқшаулағыш материалы ретінде пайдаланылуы мүмкін және шатырдың ағыны мен ластануын азайтады.
Судың сапасын өңдеу нәтижелері
Сапаны жақсарту жобасынан кейін жаңартылған ағынды суларды тазарту қондырғысы ресми түрде 2016 жылдың желтоқсан айында іске қосылды. 2017 жылдың қаңтар-желтоқсан айлары аралығындағы орташа ағын және ағынды су сапасы 2-кестеде көрсетілген.
Кешенді артықшылықтар талдауының қысқаша мазмұны
Жерді үнемдеу
Жобаның жалпы ауданы 34 991,54 м², жер пайдалану көрсеткіші 0,25 м²/(м³∙d), 0.8{{ 25-30% ғана құрайды. 9}}–0,95 м²/(м³·д) 2001 ж. *Қалалық канализациялық тазарту инженерлік жобасының құрылысының стандарттарында* қайталама биохимиялық + жетілдірілген өңдеу процестері, 77,000 м²-ден астам жерді және шамамен 170 миллион CNY үнемдейді.
Энергияны үнемдеу
Жобаның тазартылған ағынды суларды тұтынуы {0}},46 кВтсағ/м³ құрайды, бұл мембраналық тазарту процестері бар қолданыстағы отандық қондырғылардағы 0,50–0,60 кВтсағ/м³ салыстырғанда, бұл ақылға қонымды төмен энергия тұтыну деңгейі. Жыл сайынғы энергия үнемдеу кемінде 2 миллион кВт/сағ құрайды, электр энергиясының құны шамамен 1,6 миллион юань үнемделеді.
Суды сақтау
Жетілдірілген тазартудан кейін жобаның ағынды суларын күзде және қыста көл суы ретінде қайта пайдалануға болады, бұл ағын суға тәуелділікті азайтады. Бұл тәсіл жыл сайын шамамен 4 миллион м³ суды үнемдейді.
Материалды үнемдеу
Жоба бар нысандарды (мысалы, қарауыл, негізгі ғимарат, алдын ала тазарту алаңы, тотығу арықтары, шламды сусыздандыру бөлмесі және орталық басқару бөлмесі) қайта пайдалана отырып, шамамен 80 миллион юань инвестициясын үнемдейді. PAC және көміртек көздерін пайдалану шамамен 20 мг/л үнемдей отырып, ұқсас жобалардағы шамамен 50 мг/л салыстырғанда, 30 мг/л-ден төмен болып қалады. PAC және көміртегі көздеріндегі жылдық үнемдеу шамамен 1,000 тонна немесе 2,5 миллион юань құрайды.
Қоршаған ортаның пайдасы
Сапаны жаңарту өзендерге ағызылатын ластаушы заттарды айтарлықтай азайтады. Өңдеу шкаласы 140,000 м³/т кезінде ластаушы заттардың келесі жылдық мөлшерлерге төмендеуі бағаланады: CODCr 13 100 т, BOD5 4 740 т, SS 8 320 т, TN 960 t және TP 140 т.
Экологиялық ландшафттың артықшылықтары
Жоба зауыттың толық иісі мен шуды азайтуды қамтамасыз етеді, сонымен бірге зауыттың жалпы абаттандыруын жақсартады, оны жақын маңдағы тұрғындардың өмір сүру сапасын айтарлықтай жақсартатын қалалық бақшаға айналдырады.
Қорытынды
AquaSust зауыттың ағынды суларды тазарту жобасын жасыл, дөңгелек және төмен көміртекті ағынды суларды тазарту тұжырымдамасына негізделген «AAO + MBR» процесі арқылы аяқтады.
Шектеулі жер, қоршаған ортаға сезімталдық және қатаң шығарындылар стандарттары сияқты қиындықтарға қарамастан, операциялық деректер біздің көптеген мақсаттарға сәтті қол жеткізгенімізді көрсетеді. Оларға суды тазарту стандарттарын жақсарту, ағынды суларды қайта өңдеу және қайта пайдалану, иіс пен шуды азайтуды оңтайландыру, сондай-ақ жалпы ландшафтты жақсарту кіреді.