Reoveepuhastus bioloogiline + ultrafiltratsioon + DTRO protsessi voolu kirjeldus

Protsessi marsruut on MBR + DTRO. See tee ühendab bioloogilise ja füüsilise töötluse, kasutades täielikult ära kummagi eelised, ületades samal ajal nende vastavad puudused. See tagab stabiilse ja usaldusväärse töötlemise, mis vastab väljalaskestandarditele, säästes samal ajal maad, investeeringuid ja tegevuskulusid ning hõlbustades toimimist ja haldamist.

Bioloogiline süsteem sisaldab homogeniseerimis- ja tasanduspaaki, homogeniseerimispaaki, denitrifikatsioonipaaki, nitrifikatsioonipaaki, mudatöötlussüsteemi ja abisüsteeme (toitepumbad, kemikaalide hoiusüsteemid, jahutussüsteemid ja kõik üksikud seadmed, mida teistes süsteemides ei ole loetletud).

Tasanduspaagi nõrgvesi tõstetakse esmalt homogeniseerimispaagi kohale paigaldatud kottfiltrisse. Kottfilter suudab kinni püüda tahkeid osakesi, mis on suuremad kui 0,5 mm. Filtrikotid tuleb välja vahetada, kui rõhukadu jõuab teatud väärtuseni. Filtrikotte saab pärast puhastamist uuesti kasutada.

Filtreeritud nõrgvesi voolab raskusjõu toimel homogeniseerimispaaki. Paagi sees olev segisti segab ja segab erinevatest allikatest ja erinevatel aegadel nõrgvett, saavutades homogeniseerimise ja stabiliseerides sissevoolu järgnevatesse puhastusseadmetesse. Bioloogiline süsteem koosneb peamiselt denitrifikatsioonipaagist, nitrifikatsioonipaagist, vahutõrjesüsteemist ja jahutussüsteemist. Bioloogilisesse süsteemi kuuluvad ka teiste süsteemide abiseadmed. Seal on üks komplekt denitrifikatsioonipaake ja üks komplekt nitrifikatsioonipaake. Tasanduspaagi heitvesi siseneb bioloogilise süsteemi tootmisliinile. Bioloogiline süsteem on AO-tüüpi bioloogiline reaktor. Aeroobsed mikroorganismid reaktoris lagundavad ja kasutavad ära vees leiduvat orgaanilist ainet, sünteesides rakukudesid ning eraldades vett ja süsinikdioksiidi. Osa vees olevast ammoniaaklämmastikust kasutatakse süsiniku eemaldamise reaktsioonis rakkude sünteesiks ja ülejäänud osa kasutavad nitrifitseerivad bakterid nitraatide ja nitritite tootmiseks. Nitraadid ja nitritid suunatakse koos nitrifikatsioonivedelikuga tagasi denitrifikatsioonipaaki, kus denitrifikatsioon toimub anaeroobses keskkonnas. Nitraadid ja nitritid redutseeritakse, tekitades lämmastikgaasi, mis väljub, saavutades seeläbi lämmastiku eemaldamise.

Õhutussüsteem koosneb reaktiivaeraatoritest, reaktiivpumpadest ja puhuritest. Jugapumbad tagavad suure-voolukiirusega-survevett, puhurid aga suruõhku. Need kaks komponenti segunevad ja eralduvad läbi jugaeraatorite Venturi torude, moodustades ühtlased mikromullid, mis hajuvad ühtlaselt kogu vees, saavutades hapnikuga varustamise efektiivsuse üle 25%. Sellega saavutatakse samaaegselt üldine veemahu segamine. Bioloogiline puhastuspaak on täielikult segatud reaktor; Süsteemi sisenev kõrge-kontsentratsiooniga nõrgvesi lahjendatakse ja hajutatakse koheselt, vältides mikroorganismide kahjustamist.

Kuna bioloogilises puhastuspaagis on muda kõrge kontsentratsioon, on sujuvate bioloogiliste reaktsioonide tagamiseks soovitatav kasutada kõrge -hapnikusisaldusega-tõhusaid Euroopa-imporditud reaktiivaeraatoreid.

Prügila nõrgvee eriomaduste tõttu võib bioloogilise kultiveerimise etapis ja töö käigus tekkida suur hulk vahtu. See süsteem sisaldab nii keemilist kui ka hüdraulilist vahueemaldust. Keemiline vahutõrje pärsib vahu teket, lisades vahueemaldusaineid, samas kui hüdrauliline vahutõrje eemaldab vahu, pihustades vett olulistesse kohtadesse, näiteks kaevudesse ja paigaldusaukudesse.

Biokeemiline protsess tekitab märkimisväärsel hulgal soojust, mis tõstab reaktori temperatuuri ja takistab süsteemi tööd. Seetõttu rakendatakse jahutussüsteemi, mis kasutab jahutustorni, et varustada jahutusvett biokeemiapaakidesse soojusvahetite kaudu. See üks jahutussüsteem jahutab mõlemat nitrifikatsioonipaaki. Biokeemilise süsteemi automaatjuhtimissüsteem koosneb peamiselt erinevatest anduritest, sisend/väljundmoodulitest ja PLC-st. Sissevooluvee seiresüsteem jälgib peamiselt voolukiirust, juhtivust ja pH-d. Biokeemiapaagid jälgivad peamiselt pH-d, lahustunud hapnikku, temperatuuri ja vedeliku taset. Nende parameetrite analüüs kontrollib aeratsiooni kiirust, muda väljalaske kiirust ja ultrafiltreerimise (UF) tööaega, et luua mikroorganismidele sobiv keskkond.

UF-süsteem võtab muda{0}}vee eraldamiseks vett nitrifikatsioonipaakidest. Seejärel juhitakse kontsentreeritud muda{2}vee segu sisemise tagasijooksuna tagasi denitrifikatsioonisektsiooni.

Biokeemiline süsteem juhib päevas välja ligikaudu 12 tonni muda, mille projekteeritud niiskusesisaldus on 98,5%. Tänu muda madalale kontsentratsioonile on süsteemis kaasas muda paksendamispaak väljajuhitava muda gravitatsiooniliseks paksendamiseks. Seejärel pumbatakse paksenenud muda tsentrifugaalsesse veetustamismasinasse. Pärast tsentrifuugimist pumbatakse veetustatud filtraat edasiseks töötlemiseks tagasi biokeemilisse süsteemi. Mudakook, mille niiskusesisaldus on alla 80%, saadetakse utiliseerimiseks prügilasse.

See ultrafiltreerimissüsteem kasutab välist torukujulist ultrafiltratsioonisüsteemi. Vesi ammutatakse nitrifikatsioonipaagist. UF sisselaskepump jaotab segavedeliku biokeemiapaagist UF kontuuri. Maksimaalne ultrafiltrimise rõhk on 6 baari. Muda{5}}veesegu pumbatakse tsirkulatsioonipumba kaudu torukujulisse membraanimoodulisse. Membraani rõhuerinevuse all imbub vedel faas läbi membraani, moodustades permeaadi, saavutades muda{7}}vee eraldamise. Muda suunatakse tagasi biokeemiapaaki, et suurendada sealset muda kontsentratsiooni, saavutades samal ajal nitrifikatsioonivedeliku sisemise retsirkulatsiooni. Osa settest juhitakse ülejäägina muda paksendamismahutisse. Permeaat juhitakse ultrafiltratsiooni läbipaistva vee mahutisse ja siseneb järgmisse puhastusprotsessi.

Võrreldes traditsiooniliste bioloogiliste puhastusprotsessidega eraldatakse mikroobirakud heitveest suure -tõhusa ultrafiltratsioonisüsteemi abil, tagades, et tahked osakesed, mis on suuremad kui 0,02 µm, mikroorganismid ja KHT-seotud heljuvad ained jäävad süsteemis ohutult kinni. See saavutab hüdraulilise retentsiooniaja ja muda retentsiooniaja tõelise eraldamise. Muda vanuse kontrollimisega saavutatakse eesmärk kasvatada palju nitrifitseerivaid baktereid, parandades seeläbi oluliselt ammoniaaklämmastiku eemaldamise kiirust. Ultrafiltratsiooni heitvesi on steriilne, tahkete aineteta ja bioloogiliselt aktiivsete aineteta. Muda kontsentratsiooni hoitakse pideva tagasijooksuga rist-voolu ultrafiltreerimisel.

Ultrafiltratsioonisüsteemil on üks silmus, igas ahelas on neli membraanitoru. Eraldi tsirkulatsioonipump tagab vajaliku voolukiiruse piki membraanitorude siseseina, tekitades turbulentsi, tekitades suure filtreerimisvoo ja vältides ummistumist.

Membraantorud vajavad ka pärast teatud tööperioodi loputamist ja puhastamist, mille teostab puhastuspump, kasutades puhastuspaaki, mis sisaldab puhast vett või selget vedelikku. Iga ahelat saab loputada, puhastada või hooldada, kui teised silmused töötavad. Automaatne suruõhu reguleerimisventiil võib samaaegselt katkestada etteande ning torudesse jäänud muda viiakse läbi loputusvee abil bioloogilise puhastuspaaki.

CIP on ühtlase{0}}sagedusega protsess. Puhastuse hilisemates etappides avanevad ventiilid vastavalt programmile, võimaldades puhastusveel ringleda membraani aasades ja naasta puhastuspaaki kuni põhjaliku puhastuse saavutamiseni. Vajadusel võib hilisemate puhastamisetappide käigus puhastuspaaki lisada väikese koguse membraanipuhastusvahendit.

Kuigi suurem osa orgaanilisest ainest ja lämmastikku sisaldavatest saasteainetest MBR-i heitveest on eemaldatud, ei vasta need tasemed veel kaugeltki heitenormidele. Vesi sisaldab endiselt suures koguses orgaanilist ainet, katlakivi ioone ja muid saasteaineid, mis kujutab endast olulist ohtu järgnevate membraanide eraldamise seadmete stabiilsele tööle. Rangete tühjendusstandardite ja uute standardite üldlämmastiku nõuete tõttu peab membraanisüsteemil olema kõrge nitraatide jms tagasilükkamise määr. Selles konstruktsioonis kasutatakse DTRO-d (Disc Tube Reverse Osmosis Membrane System), millel on tugev saastumisvastane-võime ja kõrge taastumismäär. Prügila nõrgvesi on keerulise koostisega, sisaldades erinevaid halvasti lahustuvaid sooli nagu kaltsium, magneesium, baarium ja räni. Need halvasti lahustuvad anorgaanilised soolad on pärast pöördosmoosisüsteemi sisenemist väga kontsentreeritud. Kui nende kontsentratsioon ületab teatud tingimustel lahustuvuse, tekib membraani pinnal katlakivi. Toorvee pH reguleerimine hoiab tõhusalt ära katlakivi tekke karbonaatsete anorgaaniliste soolade poolt; seetõttu tuleb enne pöördosmoosisüsteemi sisenemist toorvee pH-d reguleerida.

MBR heitvesi pumbatakse DTRO toitepumba kaudu DTRO membraankolonni. Samal ajal lisatakse happe mahutist hapet pH reguleerimiseks ja kuumutatakse tagasijooksul segamiseks, saavutades pH tasakaalu. DTRO süsteemi etteandevoolik on varustatud pH-anduriga. PLC määrab toorvee pH ja reguleerib automaatselt doseerimispumba sagedust, et reguleerida happe lisamist, tagades lõpuks, et toorlahuse pH jõuab enne pöördosmoosisüsteemi sisenemist 6,1–6,5-ni. Korrigeeritud pH-toorvesi pumbatakse DTRO membraankolonni. DTRO süsteem koosneb ühest komplektist, millest igaüks on varustatud kahe turvakottifiltriga. Rõhuandurid iga turvakottfiltri sisse- ja väljalaskeava juures tuvastavad automaatselt rõhuerinevuse. Kui diferentsiaalrõhk ületab teatud läve, palub süsteem filtrikoti vahetada. Kaks turvakoti filtrit töötavad paralleelselt, võimaldades filtrikoti vahetamist veebis. Turvafiltri filtreerimistäpsus on 50 μm, pakkudes membraanile lõplikku kaitsebarjääri. Turvakottfiltrit läbiv toorvesi siseneb otse kõrgsurvekolbpumpa. Kõrgsurvepumba{15}}survestatud heitvesi siseneb DTRO membraankolonni. Esimest membraaniastet varustatakse kõrgsurvepumbaga otse{17}}veega. Iga membraaniaste on varustatud sidusa tsirkulatsioonipumbaga, mis tagastab osa kontsentraadist membraani väljalaskeavast võrgupumba sisselaskeavasse, et tagada piisav voolukiirus ja kiirus membraani pinnal, vältides membraani saastumist.

Membraani heitvesi jaguneb kontsentraadiks ja permeaadiks. Rõhureguleerimisventiil kontsentraadi otsas juhib rõhku membraanimoodulis, et saavutada vajalik puhastatud vee taaskasutamise kiirus. Kontsentraat lastakse edasiseks töötlemiseks kontsentraadipaaki. Permeaat siseneb puhta vee mahutisse, et täita oma puhastusvajadusi. Liigne vesi juhitakse heitvee tasandusmahutisse ja pumbatakse seejärel vastuvõtvasse veekogusse. Süsteemi taastamise määr on 80%.

Pöördosmoosisüsteem on keskmise rõhuga{0}}pöördosmoosi süsteem, mis kasutab ketastoruga pöördosmoosi membraane. Ketastoru pöördosmoosimembraani keskmine töörõhk on 30–70 baari, keskmise rõhuga pöördosmoosi puhul on maksimaalne rõhupiirang 70 baari. Kuna toitevesi on ultrafiltratsiooniga selitatud vedelik, võib selitatud vedeliku saagis ulatuda 80% -ni. DTRO süsteemil on üks seade, kokku 70 ketastoru pöördosmoosi membraankolonni ja membraani kogupindala on 658,3 m².

DTRO seade on varustatud järgmiste abiseadmetega:

⑴ CIP-süsteem (Clean{0}}In-Place): CIP-süsteemi kasutatakse pöördosmoosiseadme loputamiseks, veega puhastamiseks ja keemiliseks puhastamiseks.

⑵ Happe doseerimissüsteem: anorgaanilise katlakivi tekke vältimiseks pöördosmoosi töötamise ajal on pöördosmoosisüsteemi toitevee pH-väärtuse reguleerimiseks paigaldatud happe doseerimissüsteem.

⑶ Kaltekivimisvastase doseerimissüsteem: katendivastast doseerimissüsteemi kasutatakse ka anorgaanilise katlakivi tekke vältimiseks pöördosmoosi töötamise ajal.

Kuna nõrgvett eeltöödeldakse täielikult bioloogilise denitrifikatsioonimembraani bioreaktoriga, ei sisalda ultrafiltratsiooni heitvesi heljumit ega biolagunevat orgaanilist ainet. See väldib suures osas anorgaanilise ja orgaanilise saastumise teket pöördosmoosi membraanile, vähendades seeläbi pöördosmoosi membraani puhastamise sagedust ja võimaldades pöördosmoosisüsteemil töötada suhteliselt madala rõhu all, pikendades pöördosmoosi membraani kasutusiga.