Ozadje projekta
Mestna čistilna naprava (ČN) pokriva površino 35.000 m² in je bila prvotno zgrajena v primestnem območju, obkroženem z ribniki in odprtim prostorom. Z razvojem urbanizacije se danes nahaja v gosto poseljenem stanovanjskem in poslovnem območju. Smrad po odplakah in hrup iz naprave močno vplivata na bližnje prebivalce.
Naprava je bila prvotno zasnovana za čiščenje odplak s pretokom 140.000 m³/dan. Kakovost njegove odpadne vode mora ustrezati razredu 1B kitajskega "Standarda za izpust onesnaževal za mestne čistilne naprave" (GB 18918-2002).
Pred črpanjem v čistilno enoto se odpadna voda predhodno očisti skozi grobo sito, srednje sito in fino sito. Primarno čiščenje vključuje komoro za prezračevanje peska, ki ji sledi sekundarno čiščenje skozi oksidacijski jarek in sekundarni čistilnik. Nazadnje se odplake odvajajo v zunanji vodnjak skozi cev s premerom 1 meter, od koder tečejo v zaprto mrežo prepustov.
Nadgradnja načrta oblikovanja

Lestvica in cilji kakovosti odplak
Na podlagi študij izvedljivosti zmogljivost naprave ostaja 140.000 m³/dan, odvečne odpadne vode pa se preusmerjajo v črpališče za prenos v drugo čistilno napravo. Odplake se ne izlivajo le v reke, ampak tudi ponovno uporabljajo vodo v bližnjih jezerih. Zato mora biti odpadna voda v skladu z razredom 1A GB 18918-2002 in "Standardi kakovosti vode za ponovno uporabo mestne odpadne vode v krajinski okoljski vodi" (GB/T 18921-2002). Poleg tega morajo odpadne vode izpolnjevati standarde razreda IV v skladu s "standardom kakovosti površinske vode" (GB 3838-2002), da bi preprečili evtrofikacijo v jezerih.
Oblikovanje poteka procesa
Projekt je za nadgradnjo naprave izbral postopek "AAO + MBR". Postopek obdelave blata uporablja centrifugalni stroj za odstranjevanje vode, da zmanjša vsebnost vlage v blatu pod 80 %, pesek in blato pa se pošljeta v mestni komunalni center za obdelavo blata.
Za določitev optimalnih pogojev in delovnih parametrov so bile izvedene obsežne simulacije z uporabo programske opreme Biowin, ki temelji na modelu presnove aktivnega blata (ASDM), z minimalno porabo energije in kemikalij.


Celoten dizajn
Obrat ima omejeno površino okoli 33.000 m². Ohranili smo obstoječe strukture, kot je upravno-kontrolna stavba. Proizvodne strukture, ki niso izpolnjevale kanalizacijskih ali gradbenih standardov, kot so predobdelava, oksidacijski jarek, območje za odvodnjavanje blata in nadzorna soba, so bile posodobljene v različni meri.
Izdelali smo na primer enoto MBR za zamenjavo sekundarnega čistilnika, ki združuje funkcije, kot so aerobni rezervoarji, membranski rezervoarji, prostori za pihanje in prostori za doziranje kemikalij ter rezervoarji za dezinfekcijo. Te naprave poskrbijo, da njegova odplaka ustreza standardom izpusta za reciklirano vodo.
Ključni konstrukcijski parametri konstrukcij
Spremembe pred-zdravljenja
1) Grobi zasloni
Mere: 5,6 m x 8,1 m, višina: 4,9 m
Kanali: 3, zamenjava obstoječih 50 mm grobih sitov z 20 mm vrtljivimi siti
Širina kanala: 1,9 m, globina vode pred zaslonom: 0,95 m, namestitveni kot: 70 stopinj, razmak med zaslonom: 20 mm
2) Srednji zasloni
Mere: 5,8 m x 10,1 m, višina: 4,9 m
Kanali: 4, nadgradnja 15 mm zaslonskih strojev na 6 mm vrtljiva sita
Širina kanala: 1,9 m, globina vode pred zaslonom: 0,70 m, namestitveni kot: 70 stopinj, razmak med zaslonom: 5 mm
3) Fini zasloni
Mere: 7,1 m x 11,15 m, višina: 1,5 m
Nadgradnja s 6 mm rotacijskih sitov na 3 mm perforirana ploščasta sita ob ohranitvi obstoječih kanalov
Širina kanala: 2,1 m, globina vode pred zaslonom: 1,5 m, razmak med zaslonom: 3 mm
Opremljen s 4 perforiranimi ploščatimi zasloni (1,5 kW vsak) in 2 povratnima črpalkama s pretokom 36 m³/h vsaka4) Spremembe membranskega zaslona
Prvotna črpalka za povratno blato je bila spremenjena v sobo z membranskimi zasloni. Dimenzije finega zaslona so 6,1 m × 8,8 m z višino 2,2 m. Vgrajeni so štirje membranski zasloni, od tega trije delujoči in en v pripravljenosti, vsak nazivne moči 1,5 kW. Vsak kanal ima širino 1,4 m, globino vode pred zaslonom 1,1 m in režo zaslona 1 mm. Na voljo sta dve črpalki za povratno spiranje, vsaka s pretokom 36 m³/h in močjo 15 kW, s časom delovanja, nastavljenim na 1:2–1:4 razmerje odprto-za-ustavitev.
Modifikacije oksidacijskega jarka
Dva obstoječa oksidacijska jarka sta bila spremenjena v anaerobne-anoksične rezervoarje, vsak s projektiranim pretokom 70.000 m³/dan. Anaerobni del ima zadrževalni čas 1,0 ure, medtem ko ima anoksični del 2,7 ure, z efektivno globino vode 3,9 m. Vsaka anaerobna posoda je opremljena s šestimi visoko-hitrostnimi potopnimi mešalniki z močjo 3,7 kW, medtem ko ima vsak anoksični rezervoar dvanajst nizko{10}}hitrostnih potopnih mešalnikov z močjo 2,3 kW. Razmerje vračanja blata iz anoksičnih v anaerobne rezervoarje je od 100 % do 200 %.
MBR celovita struktura
Štirje obstoječi sekundarni čistilniki so bili nadomeščeni z dvema novima strukturama MBR (membranski bioreaktor), vsaka s projektno zmogljivostjo 70.000 m³/dan. Mere posamezne enote MBR so 82,34 m × 38,18 m in vključujejo naslednje komponente:

1) Aerobni rezervoar
Dimenzije: 37,70 m × 36,25 m z efektivno globino vode 6,0 m
Čas zadrževanja: 2,4 ure, opremljen s 1216 cevnimi aeratorji na rezervoar (skupaj 2432 v obeh rezervoarjih)
Vsak aerator ima pretok zraka 7,2 m³/h, stopnja vračanja blata iz aerobnega v anoksični rezervoar pa je 300 %.
2) Membranski rezervoar MBR
Skupne dimenzije na rezervoar: 45,46 m × 31,85 m, vključno z distribucijo, membrano, povratnimi kanali in čistilnimi rezervoarji
Globina membranskega rezervoarja: 5 m z efektivno globino vode 3,7 m
Razdelilni kanal: 39,6 m × 2,1 m, povratni kanal: 39,6 m × 1,5 m
Membranski rezervoar, razdeljen na osem celic, vsaka 26,65 m × 4,6 m, s tremi čistilnimi celicami za čiščenje z vodo, kislino in alkalno čiščenje
Vsak rezervoar ima osem vrst, šest z desetimi moduli membrane iz votlih vlaken PVDF in dve z devetimi moduli
Načrtovana zmogljivost na membranski modul je 897,5 m³/dan, s pretokom 17,81 L/(m³·h) in stopnjo prezračevanja 849,6 Nm³/min, kar ohranja razmerje med zrakom-in-vodo 8,7:1
Stopnja vračanja blata iz membranskega rezervoarja v aerobni rezervoar je 400 %.
3) Črpalnica za povratno blato
Dve črpalnici, vsaka 10,9 m × 8,51 m, z osmimi povratnimi črpalkami
Štiri črpalke prenašajo blato iz membrane v aerobni rezervoar (Q=2,910 m³/h, H=0.5 m, N=18.5 kW)
Štiri črpalke vračajo blato iz aerobnega v anoksični rezervoar (Q=2,190 m³/h, H=3.0 m, N=37 kW)
4) Soba za celovito opremo
Dvo{0}}jeklena-betonska dvonadstropna + okvirna konstrukcija, 44,5 m × 6,61 m
Zgornje nadstropje: nadzorna soba sistema MBR in dozirne naprave za natrijev hipoklorit in citronsko kislino
Spodnje nadstropje: 9 vodnih črpalk (8 v uporabi, 1 kot rezerva, spremenljiva frekvenca, Q=493 m³/h, H=11–13 m, N=22 kW) in 4 črpalke za blato (3 v uporabi, 1 v pripravljenosti, Q=80 m³/h, H=20 m, N=11 kW)
5) Razpihovalnica
Vgrajen nad aerobno posodo, mere vsake pihalnice: 38,46 m × 7,8 m
Vsaka soba ima tri prezračevalne puhala (enega velikega in dva majhna, zamenljiva za redundanco)
Velik puhalnik: Q=146 m³/m, H=7.5 m, N=223 kW
Majhno puhalo: Q=73 m³/m, H=7.5 m, N=112 kW
Štirje membranski puhali (dva velika in dva majhna, z redundanco med velikim in dvema malima puhaloma)
Velik puhalnik: Q=213 m³/min, H=4.5 m, N=223 kW
Majhno puhalo: Q=106.5 m³/min, H=4.5 m, N=112 kW
Rezervoar za stik z dezinfekcijo/dozirna soba/črpalna soba za odplake
Kontaktni rezervoar za dezinfekcijo, dozirna soba in črpalka za dvig odplak so združeni v eno samo strukturo s kapaciteto 140.000 m³/dan. Dezinfekcijski kontaktni rezervoar ima skupno površino 25,05 m × 23,35 m, višino 4,9 m in efektivno globino 4,0 m, kar ima za posledico efektivno prostornino 2.300 m³. Kontaktni čas je 23,66 minut, z dodatnimi 7,12 minut v odtočni cevi, za skupni kontaktni čas 30,78 minut. Nameščene so štiri potopne črpalke (3 delujoče, 1 v pripravljenosti), vsaka s Q=2,000 m³/h, H=16 m in N=132 kW.
Dozirna soba, ki se nahaja nad rezervoarjem za dezinfekcijo, kot dezinfekcijsko sredstvo uporablja klorov dioksid v koncentraciji 8 mg/L. Trden polialuminijev klorid (PAC) se dozira z največjo hitrostjo 30 mg/L za kemično odstranitev fosforja, natrijev acetat pa se uporablja kot zunanji vir ogljika za izboljšanje odstranitve TN z največjo hitrostjo odmerjanja 30 mg/L.
Rezervoar za blato
Novozgrajeni zalogovnik blata je podzemni armiranobetonski rezervoar tlorisne površine 9,0 m × 9,0 m in efektivne globine vode 5 m, kar zagotavlja efektivno prostornino 405 m³. V rezervoarju je nameščen potopni mešalnik, ki zagotavlja stabilno delovanje odvodnjavanja z mešanjem med odvodnjavanjem blata. Rezervoar je opremljen tudi z ultrazvočnim merilnikom nivoja blata, ki omogoča-prikaz količine blata v realnem času tako v osrednji kontrolni sobi kot v območju za odvodnjavanje. Črpalko za dovod blata je mogoče ustaviti, ko je nivo blata previsok, mešalnik pa se ustavi, ko je nivo nizek.
Prenova sobe za odvodnjavanje blata
Prej je bil za obdelavo blata uporabljen sušilnik s trakom. Po nadgradnji je prvotni sušilni trak izpolnjeval zahteve glede zmogljivosti odstranjevanja vode iz blata, vendar težav z neprijetnim vonjem, povezanih z blatom, ni bilo mogoče ustrezno obravnavati. Zato so uvedeni centrifugalni stroji za odstranjevanje vode, ki nadomestijo sušilne trakove. Načrtovani so štirje vodoravni spiralni usedalni odvodnjavalni stroji, od katerih so trije v uporabi in eden kot rezervni, ki delajo 12 ur na dan. Vsak stroj ima zmogljivost (Q) 60 m³/h in moč (N) 66 kW.
Sistem za nadzor vonjav
Zaradi omejene razpoložljivosti zemljišča na tej čistilni napravi je projekt sprejel -decentralizirano čiščenje smradu na kraju samem s šestimi določenimi lokacijami:
1. Sistem za nadzor vonjav 1: cilja na vonjave iz območja predhodne obdelave z uporabo dezodorirnega sistema-na osnovi rastlin z zmogljivostjo 6200 m³/h.
2. Sistem za nadzor vonjav 2: Zasnovan za sobo za odvodnjavanje blata in rezervoar za shranjevanje blata, z zmogljivostjo dezodorirnega sistema-na rastlini 4500 m³/h.
3. Sistem za nadzor vonjav 3: cilja na vonjave iz anaerobnih/anoksičnih rezervoarjev. Vsak rezervoar ima skupno zmogljivost obdelave 13.000 m³/h. Zaradi prostorske stiske v prostoru, v katerem so rezervoarji, sta dva biofiltracijska sistema za nadzor vonjav, vsak s kapaciteto 6.500 m³/h, nameščena v dveh ločenih prostorih na konstrukciji rezervoarja. Obe enoti si delita en izpušni dimnik in lahko delujeta neodvisno.
4. Oprema za biološki nadzor vonjav 4: zasnovana za dve integrirani strukturi MBR z dvema biofiltracijskima enotama, nameščenima na vrhu aerobnih rezervoarjev, ki čistita vonjave s skupno zmogljivostjo 43.000 m³/h, da prihranite prostor.
Razprava o konceptih zelenega oblikovanja pri načrtovanju naprav za odpadne vode
1. AquaSust uporablja različne rastline za ustvarjanje več-slojnih konfiguracij rastlin z več- oblikami za prikaz ekološkega vpliva rastlinske skupnosti.
Drugič, obrat se nahaja v središču izobraževalne cone, na njegovem glavnem vhodu pa smo postavili keramični vodnjak. Očiščena voda se ponovno uporabi za urejanje krajine, da se poveča ozaveščenost ljudi o ohranjanju vode in varstvu okolja.
2. Kar zadeva zasnovo krajine in zelenih površin, je naša tema »varčevanje z viri in varovanje okolja« skladna z razvojnim konceptom »spužvastega mesta« z majhnim -vplivom. Inovativne pobude AquaSust vključujejo zelene strehe, vertikalno ozelenitev in okolju prijazna parkirišča.
Prav tako prekrijemo oksidacijski jarek z zemljo, da ustvarimo urbani "mini park", ki odraža ekološko lepoto in harmonijo med človekom in naravo. Koncept "spužvastega mesta" se lahko uporablja kot toplotnoizolacijski material za zgradbe in zmanjša odtekanje streh in onesnaženje.

Rezultati obdelave kakovosti vode

Po projektu izboljšanja kakovosti je posodobljena čistilna naprava uradno začela obratovati decembra 2016. Povprečna kakovost dotočne in odtočne vode od januarja do decembra 2017 je prikazana v tabeli 2.
Povzetek celovite analize koristi
Zemljiški prihranki
Projekt pokriva skupno površino 34.991,54 m², s-indikatorjem rabe zemljišča 0,25 m²/(m³∙d), kar je le 25-30 % od 0,80–0,95 m²/(m³·d), določenih v *Standardih za gradnjo inženirskih projektov za čiščenje odplak v mestih* za sekundarno biokemično + napredno postopke obdelave, prihranili več kot 77.000 m² zemlje in približno 170 milijonov CNY.
Varčevanje z energijo
Poraba električne energije za prečiščene odpadne vode v projektu znaša 0,46 kWh/m³ v primerjavi z 0,50–0,60 kWh/m³ v obstoječih domačih obratih z membranskimi postopki čiščenja, kar predstavlja razumno nizko-raven porabe energije. Letni prihranek energije znaša najmanj 2 milijona kWh, pri čemer prihranek stroškov električne energije znaša približno 1,6 milijona CNY.
Ohranjanje vode
Odplake iz projekta se lahko po naprednem čiščenju jeseni in pozimi po želji ponovno uporabijo kot jezerska voda, s čimer se zmanjša odvisnost od vode iz pipe. Ta konzervativen pristop prihrani približno 4 milijone m³ vode letno.
Prihranki materiala
Zasnova ponovno uporablja obstoječe objekte (npr. stražarnico, glavno stavbo, območje za predobdelavo, oksidacijske jarke, sobo za odvodnjavanje blata in centralno nadzorno sobo), s čimer prihrani približno 80 milijonov CNY pri naložbah. Uporaba PAC in virov ogljika ostaja pod 30 mg/L v primerjavi s približno 50 mg/L pri podobnih projektih, kar prihrani približno 20 mg/L. Letni prihranek pri PAC in virih ogljika znaša približno 1000 ton ali 2,5 milijona CNY.
Okoljske koristi
Nadgradnja kakovosti bistveno zmanjša onesnaževala, ki se izpuščajo v reke. Pri obsegu čiščenja 140.000 m³/d se ocenjuje, da se bodo onesnaževala zmanjšala za naslednje letne količine: CODCr za 13.100 t, BPK5 za 4.740 t, SS za 8.320 t, TN za 960 t in TP za 140 t.
Prednosti ekološke krajine
Projekt zagotavlja-zmanjšanje neprijetnih vonjav in hrupa v tovarni, hkrati pa izboljšuje celotno krajino elektrarne in jo spreminja v mestni vrt, ki močno izboljša kakovost življenja bližnjih prebivalcev.
Zaključek
AquaSust je zaključil projekt čiščenja odpadne vode v tovarni s postopkom »AAO + MBR«, ki temelji na zelenem, krožnem in nizko{1}}ogljičnem konceptu čiščenja odpadne vode.
Kljub izzivom, kot so omejena zemljišča, občutljivost okolja in strogi emisijski standardi, podatki o delovanju kažejo, da smo uspešno dosegli več ciljev. Ti vključujejo izboljšanje standardov čiščenja vode, recikliranje in ponovno uporabo odpadne vode, optimizacijo zmanjšanja vonjav in hrupa ter izboljšanje celotne pokrajine.












