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(1) Debido a la pequeña carga del área de drenaje y al pequeño volumen de aguas residuales, el volumen y la calidad del agua cambian con frecuencia en un día;
(2) Generalmente se construye en comunidades o empresas en ciudades y pueblos. Dado que la ubicación es generalmente pequeña, la tubería de aguas residuales fuera de la fábrica no es demasiado larga. Por lo tanto, su espacio suele ser limitado y la disposición de la unidad de procesamiento debe ser lo más compacta posible.
(3) Generalmente se requiere un alto grado de automatización para reducir los costos operativos y de personal.
(4) Las plantas de tratamiento de aguas residuales a menudo están ubicadas en comunidades o empresas industriales, y su diseño puede estar restringido por las condiciones reales. A veces están cerca de áreas residenciales o el terreno es ondulado, etc. basarse en las condiciones locales y cambiar la obstrucción para beneficiarla.
(5) Debido a la pequeña escala, generalmente no hay un tanque de digestión de lodos. Se deben utilizar procesos de aireación retardada y de baja carga para minimizar la cantidad de lodos y al mismo tiempo estabilizar la parte de lodos aeróbicamente.
En vista de las características anteriores, para pequeñas depuradoras urbanas, el método SBR y el método de zanja de oxidación son las primeras opciones de proceso a considerar. Estos dos procesos tienen las siguientes ventajas:
(1) Mezcla completa, fuerte resistencia a la carga de impacto.
(2) Generalmente, no hay un tanque de sedimentación primario, el proceso se simplifica; y se ahorra espacio;
(3) Generalmente, se utiliza aireación retardada de baja carga para operar, lo que tiene un buen efecto de tratamiento, hace que el lodo sea aeróbico y estable y reduce la cantidad de lodo producido (si el el lodo se puede descargar, la carga también se puede aumentar apropiadamente);
(4) Generalmente, se utiliza aireación de baja carga para operar, lo que tiene un buen efecto de tratamiento, hace que el lodo sea aeróbico y estable, y en Al mismo tiempo se reduce la producción de lodos (si los lodos se pueden descargar, la carga también se puede aumentar adecuadamente). (Si la salida de lodos puede ser *, la carga también se puede aumentar adecuadamente);
Las zanjas de oxidación comúnmente utilizadas actualmente incluyen la zanja de oxidación Carrusel, la zanja de oxidación Ober, la zanja de oxidación alterna de tres zanjas y la zanja doble, etc. formas, las dos primeras de las cuales son las más utilizadas. La zanja de oxidación*** tiene las mismas características que el flujo de aguas residuales en el tanque de circulación. Su método de aireación adopta principalmente el método de aireación superficial (en los últimos años, también existe una zanja de oxidación con método de aireación por soplador, también llamada oxidación). Aireación general tipo piscina de acequia, que combina las ventajas de la acequia de oxidación y la aireación microporosa). El proceso SBR incluye el método SBR tradicional, el proceso ICEAS, el proceso DAT-IAT, el proceso CAST, el proceso UNITANK, etc. Diferentes métodos. Estrictamente hablando, el funcionamiento alterno de la zanja de oxidación es en realidad un proceso SBR.
El método SBR tiene las siguientes ventajas en comparación con la zanja de oxidación:
(1) El proceso SBR elimina la necesidad de un tanque de sedimentación secundario y una casa de bombas de retorno de lodos, lo que hace que diseño más compacto;
p>
(2) Dispositivo de aireación con zanja de oxidación: cuando el aireador está funcionando, la salpicadura de agua será grande, lo que tendrá un efecto adverso en el entorno circundante. En algunos casos especiales, la planta de aguas residuales tiene altos requisitos de protección ambiental y es necesario cubrir la parte superior del tanque de reacción o agregar una superestructura para aislar el olor, lo que afectará la eficiencia de la aireación de la mesa.
(3) Dado que la piscina SBR funciona de forma intermitente y tiene fuertes capacidades de ajuste, no hay necesidad de una piscina reguladora de alto nivel cuando la calidad y cantidad del agua cambian significativamente (de hecho, la piscina SBR en sí tiene la función de una piscina reguladora).
(4) En las zonas frías del norte, la temperatura exterior es baja en invierno y la aireación superficial de la zanja de oxidación no es adecuada para la aireación.
(5) La profundidad de la piscina SBR no está limitada y puede profundizarse adecuadamente si es necesario.
En base a los factores anteriores, en el diseño de pequeñas plantas depuradoras de aguas residuales, el proceso SBR es más utilizado que la zanja de oxidación.
Las características y el ámbito de aplicación de varios métodos SBR se muestran en la siguiente tabla:
Nombre del proceso
Compartimentos del reactor
Cantidad de entrada de agua
Sí Reflujo
Escala aplicable
Ejemplos de proyectos
SBR tradicional
Grupo único, indiviso
Alternancia intermitente Entrada de agua
No
Pequeña
Cientos de pequeñas plantas depuradoras en China
ICEAS
Existe una Pared del tabique, dividida en zona de prerreacción y zona de reacción principal
Entrada continua de agua
Retorno requerido
Tamaño grande y mediano
Planta de aguas residuales Kunming No.3
DAT-IAT
La pared divisoria intermedia se divide en piscina DAT y piscina IAT
Entrada continua de agua
Relación de retorno 200-300%
Grandes y medianas empresas
Planta de aguas residuales de la zona de desarrollo de Tianjin
Planta de aguas residuales de Fushun Sanbaotun
CAST
Dividido en área de selección y área de reacción principal
Entrada de agua alterna intermitente
Relación de reflujo 20-35%
Pequeña y Mediana
Planta de tratamiento de aguas residuales del nuevo distrito de Zhenjiang
UNITANK
Dividida en tres piscinas mediante tabiques
Entrada de agua alterna intermitente
Ninguno
Pequeñas y medianas
Planta de tratamiento de aguas residuales de Shanghai Shidongkou
Las plantas de tratamiento de aguas residuales principalmente pequeñas requieren un funcionamiento sencillo y un diseño compacto. De la comparación de la tabla anterior, no hay reflujo o hay muy poco reflujo. Los procesos tradicionales SBR y CAST se han convertido en la primera opción para el diseño, mientras que las grandes plantas de tratamiento de aguas residuales requieren un flujo continuo de agua; de lo contrario, el flujo de diseño de las tuberías y válvulas de entrada de agua. aumentará exponencialmente. A juzgar por las plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas que se han construido, las plantas de tratamiento de aguas residuales de tamaño grande y mediano, como la planta de tratamiento de aguas residuales de Fushun Sanbaotun (250.000 toneladas/día), la planta de tratamiento de aguas residuales de la zona de desarrollo de Tianjin (100.000 toneladas/día), la planta de tratamiento de aguas residuales de Kunming No. La Planta de Tratamiento de Aguas Residuales 3 (150.000 toneladas/día), la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales No. 4 de Kunming, etc., adoptan procesos continuos de tratamiento de agua como el proceso DAT-IAT o ICEAS. Por el contrario, la gran mayoría de pequeñas plantas de tratamiento de aguas residuales utilizan el proceso SBR tradicional, y el uso del proceso CAST ha ido aumentando paulatinamente en los últimos años. Para UNITANK y el proceso MSBR (SBR modificado) similar recientemente surgido, no hay muchas aplicaciones todavía, pero pronto podría convertirse en un proceso popular para pequeñas plantas de tratamiento de aguas residuales.
Descripción general del proceso CAST
El proceso CAST es un nuevo proceso que se ha desarrollado sobre el proceso SBR tradicional en los últimos años. Hace uso de las diferencias en las tasas de crecimiento de diferentes microorganismos. diferentes condiciones de carga y aguas residuales El mecanismo de desfosforización biológica es un producto que combina un selector biológico con un reactor SBR tradicional. Este proceso combina las condiciones de reacción iniciales del proceso de lodos activados de flujo pistón (con gradiente de concentración de sustrato y alta carga de flóculos) y las ventajas del proceso de lodos completamente activados (fuerte resistencia a las cargas de choque). Es un método adecuado y eficaz. tanto para aguas residuales municipales como para aguas residuales industriales, lo que puede prevenir eficazmente la expansión de lodos. Además, si el selector funciona anaeróbicamente, tiene un efecto de eliminación biológica de fósforo.
Alguna información: El proceso CAST introduce un selector anaeróbico, lo que le da al sistema fuertes capacidades de eliminación de nitrógeno y fósforo. De hecho, esta afirmación no es del todo correcta. Porque en términos de desnitrificación, el sistema CAST no es muy diferente del sistema SBR tradicional, la desnitrificación por precipitación estática y la desnitrificación juegan simultáneamente un papel importante en el proceso de desnitrificación. En cuanto a la eliminación de fósforo, solo hay una relación de reflujo del 20 % al 30 % y no se puede garantizar la concentración de lodo en el área seleccionada, por ejemplo, si la concentración de lodo en el reactor es de 6 g/l (generalmente no tan alta). , la relación de reflujo es del 20%, la concentración de lodo en el área seleccionada es de solo 1 g/l. Es difícil garantizar un buen efecto de eliminación de fósforo con una concentración de lodo tan baja. Además, el reflujo y la entrada de agua se llevan a cabo al mismo tiempo, en la etapa de aireación, y el líquido mezclado de reflujo contiene una gran cantidad de oxígeno disuelto y oxígeno nitrato, lo que tampoco favorece la eliminación de fósforo. En tercer lugar, la eliminación biológica de fósforo se logra mediante la eliminación de lodos ricos en fósforo. Sin embargo, el sistema tiene una larga edad de lodos, una operación de baja carga y un bajo rendimiento de lodos, lo que tampoco puede garantizar buenos efectos de eliminación de fósforo. De hecho, en muchos diseños de ingeniería reales, el proceso CAST a menudo se complementa con la eliminación química de fósforo para garantizar que el tratamiento alcance los estándares. Por lo tanto, las buenas capacidades de fósforo y desnitrificación del proceso CAST introducido en muchos materiales necesitan más discusión e investigación.
En resumen, para las pequeñas plantas de tratamiento de aguas residuales, el proceso tradicional SBR y el proceso CAST son los procesos preferidos para las pequeñas plantas de tratamiento de aguas residuales. Comparando los dos procesos, el proceso CAST tiene un cierto efecto biológico de eliminación de fósforo cuando la concentración de contaminantes en el agua entrante es baja, el proceso CAST puede prevenir eficazmente la expansión de lodos. El proceso SBR tradicional simplifica el proceso porque no hay reflujo interno.
Niveles de unidades de procesamiento
Pretratamiento
En general, si la temperatura, el valor de pH, etc. no son demasiado altos ni demasiado bajos, no es necesario crear un fondo regulador especial. Porque el grupo SBR en sí mismo es en realidad equivalente a un grupo regulador. Esta es una ventaja muy importante del proceso SBR cuando se aplica a pequeñas plantas de tratamiento de aguas residuales.
Rejilla
Debido a que el flujo de diseño es pequeño, la rejilla es pequeña. Por ejemplo, para una planta depuradora con una escala de 5.000 toneladas/día, se instalan dos juegos de rejillas gruesas y finas en paralelo. Las dimensiones de la rejilla calculadas son las siguientes:
Escala de la planta depuradora (toneladas/día). día)
p>5000
El coeficiente de variación total se toma como
1,7
Parámetros de diseño
Rejilla fina
Rejilla gruesa
La separación de la rejilla es la siguiente
Separación de la rejilla (mm)
20
5
Profundidad del agua delante de la rejilla (mm)
300
500
Velocidad del flujo a través de la rejilla (mm)
0.8
p>0.8
Ángulo de instalación (°)
60
60
Ancho de rejilla (mm)
300
350
Como se puede observar en la tabla anterior, cuando el coeficiente de variación total Kz=1,7 para un Planta de tratamiento con una escala de tratamiento de 5000 toneladas/día, la rejilla de espesor calculada Los tamaños de la rejilla son muy pequeños. En este caso, si se utiliza una rejilla mecánica, el espacio requerido para la parte de transmisión superior y el canal de transporte de escoria es generalmente de más de 2 m, lo que resulta en una gran pérdida de espacio. Para las plantas de tratamiento de aguas residuales pequeñas, a menudo hay edificios encima de la misma. rejas, lo que incrementa la inversión en construcción civil. Por lo tanto, cuando la cantidad de descarga de escoria no es grande, si la cantidad de cálculo de la rejilla es pequeña, se pueden utilizar rejillas artificiales en lugar de rejillas mecánicas.
Desarenador
El desarenador generalmente utiliza un desarenador de tipo campana o productos similares. Si el diámetro del desarenador tipo campana no es demasiado grande, se puede utilizar un juego completo de equipo de desarenador fabricado en acero al carbono. Además, los canales de entrada y salida del desarenador también pueden estar fabricados del correspondiente acero al carbono. Esto no sólo aumenta la comodidad de construcción e instalación, sino que además, debido a su menor tamaño, el coste no tiene por qué ser mucho mayor que el de las piscinas de hormigón armado.
Sistema de aireación
Los métodos de aireación del método de lodos activados se pueden dividir en dos categorías: aireación por chorro y aireación mecánica. El equipo principal del sistema de aireación es el sistema de soplado y difusión. Los sopladores de plantas de tratamiento de aguas residuales pequeñas generalmente utilizan sopladores Roots y sopladores centrífugos pequeños. Los sistemas de difusión generalmente utilizan aireadores de microporos. Pero hay que adaptarlo al funcionamiento de aireación intermitente. El soplador suele instalarse junto a la piscina SBR para reducir el coste de los conductos. Debido a la pequeña escala de las plantas de tratamiento de aguas residuales, generalmente no hay sala de sopladores y sólo un techo encima del soplador. Esto se aplica principalmente a plantas de tratamiento de aguas residuales en fábricas y minas donde el control del ruido no es estricto. Si la depuradora se encuentra junto a una vivienda, si se utiliza aireación por ventilador se debe construir una sala de ventilación y tomar las medidas correspondientes para reducir el ruido. Sólo de este modo se puede utilizar una aireación mecánica.
En comparación con la aireación por soplador, la aireación mecánica tiene las ventajas de un bajo nivel de ruido y una instalación sencilla, y es especialmente adecuada para pequeñas plantas de tratamiento de aguas residuales. Los principios, condiciones aplicables y fabricantes de equipos de producción de referencia de los principales equipos de aireación mecánica se muestran en la siguiente tabla.
Productos de la serie AR de Taiwan Chuanyuan Co., Ltd.;
Productos de la serie QXB de Nanjing Lanshen;
2
Tipo Jet Aireador sumergible
0,5-8 kgO2/hr
2-4 m
Utilizando el principio del inyector de agua, utilizando las aguas residuales en el tanque de reacción como medio, a través de la bomba de agua se presuriza y pasa a través de la garganta a alta velocidad para formar una presión negativa. Se aspira aire y, después de mezclarse completamente con las aguas residuales, se rocía a través del tubo de difusión.
Las bombas secas combinadas con chorros de agua también se pueden utilizar fuera del tanque de reacción
Serie GR de Taiwan Chuanyuan Co., Ltd.; Serie GR de Guangzhou Yueyuan Environmental Protection Technology Co., Ltd.; Serie GR de Technology Co., Ltd.; Serie GR de Guangzhou Yueyuan Environmental Protection Technology Co., Ltd.; Serie GR de Taiwan Chuanyuan Co., Ltd.; Productos de la serie QPJ de Guangzhou Green Blue Environmental Protection Company; Lanshen Company;
3
Aireador de flujo de empuje de eje vertical
7,5-24 kg de dióxido de carbono/hora
3-6 metros
Aireador *Flotando sobre la superficie del agua, el eje de transmisión es perpendicular a la superficie del agua El eje de transmisión impulsa el impulsor a girar a alta velocidad, generando una fuerte presión negativa en el área central del frente. extremo del impulsor, el aire ingresa a la cámara de turbulencia desde el eje principal hueco, se agita y se difunde en las aguas residuales.
Equipo tipo O2BG de la fábrica de equipos de protección ambiental Zhejiang Zhuji Hongyu;
4.
Aireador de flujo de empuje de eje oblicuo
5-30 kgO2/hr
1-5,5 metros
El principio es el mismo que 3, excepto que el eje de transmisión está en un ángulo de 0-45° con la superficie del agua y tiene funciones de aireación y flujo de empuje.
Productos de la serie estadounidense AIRE-O2 representados por Shanghai Mingzhi Environmental Protection Company; equipos tipo O2JBG de Zhejiang Zhuji Hongyu Environmental Protection Equipment Factory;
Los equipos tipo 1 y 2 en la tabla anterior son Los motores sumergibles tienen las ventajas de una estructura compacta, fácil instalación, bajo nivel de ruido y alta eficiencia de aireación, pero el motor sumergible tiene requisitos más altos en cuanto a la capacidad de procesamiento del equipo y la capacidad de autoprotección del equipo. Los motores de tipo 3 y 4 se colocan en el agua, funcionan de forma segura y tienen una vida útil relativamente larga, pero el ruido es ligeramente más fuerte que el de los tipos 1 y 2. Requieren tirar de cables durante la instalación, lo cual no es muy bonito.
En muchos casos, un aireador es el equipo elegido. En los últimos años, los cuatro aireadores mencionados anteriormente se han utilizado ampliamente en la construcción de pequeñas plantas de tratamiento de aguas residuales. Sin embargo, la eficiencia energética de la aireación es menor que la de un soplador.
Deshidratador
Generalmente se puede utilizar un deshidratador de correa. Debido a que hay muchos equipos de producción nacional, el costo del equipo no es alto y no es necesario que funcione continuamente. Aunque las condiciones sanitarias son malas, se pueden tomar las medidas correspondientes para mejorarlas, como la ventilación forzada o la desodorización, como se mencionará más adelante. Si las condiciones lo permiten, también se puede utilizar un deshidratador centrífugo para mejorar el entorno de trabajo y reducir la cantidad de medicación.
Medidas de desodorización
Mientras la depuradora está tratando las aguas residuales, los subproductos producidos tienen olor. Los principales componentes del olor son el sulfuro de hidrógeno (H2S), el amoníaco, el tetramercaptano, etc., que proceden principalmente de la descomposición de aguas residuales y lodos. El H2S del aire será parcialmente oxidado por el SO2. Generalmente, el 30% del SO2 del aire se convierte a partir de H2S. Estos olores inevitablemente tendrán un impacto en el medio ambiente. Para reducir el impacto adverso de los olores en el medio ambiente, se han instalado medidas de desodorización biológica en muchas pequeñas plantas de tratamiento de aguas residuales con requisitos más estrictos. Los métodos comúnmente utilizados incluyen: método de absorción química, método biológico y método del suelo.
(1) El método de absorción química utiliza productos químicos (principalmente álcalis) para absorber contaminantes como el H2S en el aire. El dispositivo de desodorización consta de un tanque de desodorización y una torre de regeneración. La relación entre el diámetro y la altura del tanque es generalmente de aproximadamente 1:5. Después de que el equipo de ventilación recoge el olor, ingresa al tanque desodorizante desde la parte inferior del tanque a través de la tubería. Utilice una solución de carbonato de sodio al 2% -3% como absorbente de olores. Las ventajas de este método son: buen efecto de tratamiento, funcionamiento estable y fuerte resistencia a las cargas de impacto; la desventaja es que requiere un reemplazo regular de productos químicos y altos costos operativos;
(2) El método biológico degrada los olores en el aire a través de una biopelícula adherida al relleno. El crecimiento, la madurez y la biodegradabilidad de la biopelícula son un proceso de cultivo biológico. Los nutrientes para los microorganismos de la biopelícula deben provenir de la materia orgánica de las aguas residuales. En las plantas de tratamiento de aguas residuales, generalmente se utilizan aguas residuales sin tratar para rociar el relleno. El tiempo de residencia de la piscina desodorizante en la piscina vacía es de 1 a 3 minutos (dependiendo del cambio de concentración de olor) y la velocidad de entrada del agua es de 2 a 3 m/s. La ventaja de este método es que, bajo la condición de una gestión reforzada, el efecto del tratamiento es bueno y el costo operativo es muy bajo (en comparación con los otros dos métodos). La desventaja es que el efecto del tratamiento se ve muy afectado por la concentración del producto. entrada de aire y no es muy estable. Existen ciertos requisitos para la concentración de materia orgánica en las aguas residuales pulverizadas.
(3) El método de desodorización del suelo consiste en introducir el gas recolectado a través de la tubería en el fondo del tanque de desodorización y difundirlo en el suelo (el suelo natural y el suelo de humus son adecuados para que el olor pase). el suelo. Durante el proceso, se adsorben en la superficie de las partículas del suelo y se interceptan diversas sustancias olorosas. Después de un período de tiempo, los microorganismos pueden cultivarse gradualmente en la superficie de las partículas del suelo para actuar sobre las sustancias que causan olores y pueden descomponer continuamente las sustancias que causan olores para completar la desodorización. Al mismo tiempo, las flores y plantas pueden crecer de forma natural o artificial en la superficie de la piscina de desodorización del suelo, formando un buen efecto de protección ambiental. Las ventajas de la desodorización del suelo son una pequeña inversión y bajos costes operativos. Puede combinarse con el reverdecimiento de las plantas sin ningún subproducto. La desventaja es que se ve fácilmente afectado por las aguas subterráneas y las bajas temperaturas en invierno, y su efecto desodorizante es medio.