Ricerca su soluzioni tecniche per ripristinare la capacità di trattamento di una stazione di trattamento delle acque reflue di un resort
La stazione di trattamento delle acque reflue è una struttura ambientale cruciale per un resort, poiché svolge un ruolo fondamentale nel suo normale funzionamento. A causa dell’elevato traffico di visitatori e delle diverse attività di servizio nei resort, la qualità delle acque reflue varia in modo significativo. In particolare, le acque reflue della lavanderia presentano spesso una forte acidità, influenzando gravemente i successivi processi di trattamento biologico. Ciò non solo aumenta la difficoltà del trattamento delle acque reflue, ma aumenta anche i rischi ambientali. Attualmente, la stazione di trattamento delle acque reflue di un resort deve affrontare la sfida di trattare circa 400 m³/giorno di acque reflue combinate. Sebbene la progettazione del processo sia ragionevole, la capacità limitata del serbatoio e le fluttuazioni di qualità/quantità degli affluenti che superano la capacità di trattamento determinano un tempo di ritenzione idraulica (HRT) particolarmente breve nella fase di trattamento aerobico, influenzando così l’efficienza complessiva del trattamento. Di conseguenza, come migliorare l'efficienza del trattamento e la qualità degli effluenti della stazione di trattamento delle acque reflue del resort attraverso una serie di miglioramenti tecnici e gestionali senza costruire nuovi serbatoi è diventata una questione urgente per il resort.
1. Panoramica del progetto
1.1 Capacità di trattamento
Sulla base dei dati tecnici disponibili, combinati con le indagini sul posto e le comunicazioni, il flusso combinato di acque reflue della stazione di trattamento delle acque reflue del resort è determinato essere di circa 400 m³/giorno.
1.2 Tipologie di acque reflue in ingresso alla stazione di trattamento
Attualmente, le acque reflue che entrano nella stazione di trattamento del resort possono essere classificate in base alla qualità in tre tipi: acque reflue del lavaggio della cucina, acque reflue del lavaggio della lavanderia (biancheria) e liquami domestici giornalieri.
1.2.1 Acque reflue di lavaggio della cucina
Le acque reflue del lavaggio delle cucine contengono grassi e tensioattivi anionici (Alchilbenzene Sulfonati Lineari, LAS).
1.2.2 Acque reflue di lavaggio della lavanderia (biancheria).
Le acque reflue del lavaggio della biancheria possono essere acide o alcaline o possedere forti proprietà ossidanti. Contiene tensioattivi anionici/cationici e la sua qualità può variare in modo significativo a causa dei cambiamenti nel dosaggio del detergente, influenzando notevolmente il successivo trattamento biologico.
1.2.3 Liquami domestici giornalieri
Le caratteristiche di qualità delle acque reflue domestiche provenienti dalle camere degli alberghi sono simili alle acque reflue domestiche generali.
1.3 Dati sulla qualità delle acque reflue
Per rinnovare la stazione di trattamento delle acque reflue del resort e ripristinarne la capacità di trattamento, prima della ristrutturazione sono stati raccolti campioni di acque reflue del lavaggio della cucina, del lavaggio della lavanderia e degli scarichi domestici giornalieri che entrano nella stazione e inviati a una società di analisi certificata (accreditata CMA-) per l'analisi. I risultati dei test per i relativi campioni di acqua sono mostrati inTabella 1.
1.4 Requisiti relativi ai limiti di scarico degli effluenti
Gli effluenti della stazione di trattamento delle acque reflue del resort devono essere conformi ai valori dello standard primario (secondo periodo) specificati in *"Limiti di scarico degli inquinanti idrici" (DB 44/26-2001)*. Gli indicatori specifici sono dettagliati inTabella 2.
2. Analisi del funzionamento attuale del processo della stazione di trattamento
L'attuale processo di trattamento presso la stazione di trattamento delle acque reflue del resort consiste nel trattamento primario utilizzando un pozzo di filtraggio + serbatoio di equalizzazione e un trattamento secondario utilizzando un processo anossico-ossico (AO) (senza riciclo del liquore nitrificato). L'effluente trattato viene scaricato dopo la disinfezione e i fanghi in eccesso vengono disidratati utilizzando un filtro pressa a piastre-e-telaio prima dello-smaltimento fuori sito, come mostrato inFigura 1. Pertanto, la progettazione del processo della stazione di trattamento è ragionevole e possiede la capacità di rimuovere gli inquinanti caratteristici. La presenza di un serbatoio di equalizzazione consente la regolazione della qualità e della quantità degli affluenti, la neutralizzazione del pH e la regolazione delle forti proprietà ossidanti. Lo stadio di trattamento biologico è configurato come A-O-O e, attraverso il riciclo dei fanghi, possiede una certa capacità di rimozione simultanea di azoto e fosforo. Tuttavia, a causa della capacità limitata del serbatoio, il funzionamento della stazione di trattamento delle acque reflue del resort deve affrontare numerosi problemi.
2.1 Operazioni sovraccariche che comportano difficoltà nel soddisfare gli standard di dimissione
A causa della qualità e della quantità degli attuali affluenti che superano la capacità della stazione di trattamento e sulla base delle indagini e delle comunicazioni in loco, la HRT totale stimata per la fase di trattamento biologico + fase di separazione dei solidi è di sole 6 ore. La concentrazione di COD nell'affluente raggiunge 856 mg/l, indicando che la stazione è attualmente sovraccarica, rendendo difficile per gli effluenti soddisfare gli standard di scarico.
2.2 Fluttuazioni nella qualità, quantità, pH e proprietà fortemente ossidanti dell'influente
L'affluente della stazione di trattamento delle acque reflue del resort presenta fluttuazioni di qualità (COD), quantità (Q), pH e forti proprietà ossidanti (NaClO, H₂O₂). Pertanto, è necessario implementare la regolazione della qualità, della quantità, del pH e la regolazione delle proprietà fortemente ossidanti per garantire il funzionamento stabile dei successivi processi di trattamento biologico.
2.3 Attrezzature che invecchiano e riducono l’efficienza del trattamento
La stazione di trattamento delle acque reflue del resort soffre di apparecchiature obsolete, che riducono ulteriormente l'efficienza del trattamento. Le indagini sul sito hanno rivelato violente turbolenze nella vasca aerobica senza bolle fini visibili, indicando una potenziale rottura o guasto dei diffusori di bolle fini-sul fondo della vasca. Ciò porta ad un'aerazione non uniforme nel serbatoio, influenzando così le prestazioni del trattamento.
2.4 Cattiva gestione con conseguente perdita di capacità terapeutica
A causa della cattiva gestione, le indagini in loco hanno rilevato che la concentrazione di fanghi attivi nei serbatoi di reazione biologica della stazione di trattamento delle acque reflue del resort è gravemente insufficiente e ha sostanzialmente perso la sua capacità di trattamento delle acque reflue.
3. Piano Tecnico per il ripristino dell'esercizio dell'impianto di trattamento delle acque reflue
3.1 Principi di progettazione del Piano Tecnico
Il piano non dovrebbe comportare l'aggiunta di nuova capacità del serbatoio, il pieno utilizzo delle strutture e delle attrezzature esistenti della stazione di trattamento e l'obiettivo di ridurre al minimo il periodo di costruzione e i costi di investimento. Implementare la gestione dell'utilizzo dei detersivi per bucato e il pretrattamento separato dei flussi di acque reflue. Riduci completamente i costi di dosaggio dei prodotti chimici di pretrattamento garantendo al tempo stesso il funzionamento sicuro e stabile della stazione di trattamento. Adottare misure tecniche complete per migliorare significativamente l'efficienza della stazione di trattamento, cercando di garantire la conformità degli effluenti.
3.2 Misure tecniche per il ripristino del funzionamento della Stazione di Trattamento
Vengono proposte otto misure tecniche globali per ripristinare la capacità di trattamento della stazione di trattamento delle acque reflue del resort e ottenere uno scarico conforme degli effluenti.
3.2.1 Deludging completo dei serbatoi
Innanzitutto, rimuovere i sedimenti e le impurità dal fondo del serbatoio. Quindi, ripristinare completamente il volume del serbatoio di reazione. Infine, garantire il corretto funzionamento delle apparecchiature di aerazione sul fondo del serbatoio.
3.2.2 Conversione dell'attuale "serbatoio anossico" in "serbatoio aerobico"
Sulla base dei risultati dei test sulla qualità dell'acqua, la concentrazione di NH₃-N nelle acque reflue combinate che entrano nella stazione è di soli 13 mg/l e DB 44/26-2001 non impone requisiti di rimozione del TN. Pertanto, è possibile installare tubi dell'aria sul fondo dell'attuale "serbatoio anossico" e posizionare dei diffusori a bolle fini, trasformandolo in un "serbatoio aerobico". Ciò aumenterà in modo significativo la HRT della fase aerobica, migliorando efficacemente la capacità di rimozione della stazione di sostanze organiche, NH₃-N, tensioattivi anionici, ecc.
3.2.3 Sostituzione dei diffusori a bolle-fini nella parte inferiore dell'attuale "serbatoio aerobico"
Sostituisci i diffusori a bolle sottili-e i relativi tubi dell'aria sul fondo dell'attuale "serbatoio aerobico". Disporre i diffusori a bolle fini-più densamente (area di servizio < 1 m² per diffusore) per ripristinare lo stato di aerazione a bolle-fine del "serbatoio aerobico", rafforzando la capacità di rimozione di sostanze organiche, NH₃-N, tensioattivi anionici, ecc.
3.2.4 Miglioramento dell'effetto di aerazione nelle vasche aerobiche
Valutare lo stato operativo e l'uscita dell'aria del/i ventilatore/i attuale/i. Se il rapporto aria-a-acqua è < 5:1, prendi in considerazione l'aggiunta di un ventilatore dedicato all'aerazione per il "serbatoio aerobico" appena convertito, rafforzando ulteriormente la capacità di rimozione di sostanze organiche, NH₃-N, tensioattivi anionici, ecc.
3.2.5 Rafforzare il riciclo dei fanghi
Valutare lo stato operativo e la portata delle attuali pompe di riciclo dei fanghi. Se il flusso è insufficiente, sostituire la/e pompa/e di riciclo dei fanghi per garantire un efficace ritorno dei fanghi depositati, migliorare l'efficienza di separazione dei solidi e prevenire la perdita di fanghi attivi dal sistema.
3.2.6 Aggiunta di misure di pretrattamento corrispondenti
Aggiungere serbatoi di dosaggio (con miscelatori) e pompe dosatrici per agenti riducenti (cloruro ferroso), agenti di regolazione del pH (idrossido di calcio) e flocculanti (cloruro ferrico polialluminio). Ciò pretratterà specifici flussi di affluenti, riducendo il loro impatto sul sistema biologico e garantendo il funzionamento sicuro e stabile della stazione di trattamento.
3.2.7 Miglioramento delle misure di gestione operativa della stazione di trattamento
Acquista strumenti di monitoraggio essenziali per la gestione operativa, come misuratori di concentrazione dei fanghi, misuratori di pH e misuratori di ossigeno disciolto (DO). Sviluppare manuali di funzionamento e manutenzione per la stazione di trattamento e fornire una formazione mirata al personale operativo per ottenere una gestione scientifica e un funzionamento efficace.
3.2.8 Potenziamento della capacità di trattamento biologico
Contatta gli impianti locali di trattamento delle acque reflue per acquistare fanghi di semina o acquista colture batteriche commerciali, per aumentare la concentrazione di fanghi nei reattori biologici della stazione e ripristinare/migliorare la sua capacità di trattamento biologico.
4. Efficacia operativa dopo l'attuazione del piano di ristrutturazione
Dopo aver condotto test e analisi dettagliati sui cambiamenti della qualità dell'acqua in seguito alla ristrutturazione della stazione di trattamento delle acque reflue del resort, sono stati ottenuti una serie di dati chiave, come mostrato inTabella 3. Questi dati dimostrano chiaramente i risultati significativi della stazione rinnovata nella rimozione di sostanze organiche, NH₃-N e cloro residuo.
4.1 Rimozione del COD
Per quanto riguarda la rimozione del COD, un tasso di rimozione del 72,46% indica un progresso significativo nella degradazione della materia organica da parte della stazione di trattamento. Ciò è attribuito all'ottimizzazione del processo di trattamento delle acque reflue durante la ristrutturazione, consentendo di decomporre e rimuovere gli inquinanti organici in modo più efficace, riducendo così in modo significativo il contenuto di COD negli effluenti.
4.2 Rimozione del BOD₅
Il tasso di rimozione del BOD₅ raggiunge il 92,10%, dimostrando ulteriormente le eccellenti prestazioni della stazione rinnovata nella rimozione della materia organica. Un tasso di rimozione elevato di BOD₅ significa che il contenuto di materia organica biodegradabile nell'effluente è notevolmente ridotto, il che è significativo per proteggere l'ambiente acquatico e prevenire l'eutrofizzazione.
4.3 Rimozione di NH₃-N
Per quanto riguarda la rimozione di NH₃-N, un tasso di rimozione del 60,87% dimostra anche l'elevata efficienza della stazione rinnovata. NH₃-N è un importante indicatore dell'eutrofizzazione dell'acqua. Un tasso di rimozione elevato indica un controllo efficace del contenuto di NH₃-N nell'effluente, contribuendo a ridurre il rischio di eutrofizzazione.
4.4 Rimozione totale del cloro residuo
Il cloro è un disinfettante comunemente utilizzato nei processi di trattamento delle acque reflue, ma un eccesso di cloro residuo può comportare potenziali rischi per l’ambiente acquatico. Il tasso di rimozione del cloro residuo totale da parte del processo di trattamento della stazione rinnovata è dell'81,74%, indicando che attraverso il trattamento efficiente della stazione, il contenuto di cloro residuo nell'effluente viene efficacemente controllato, garantendo la sicurezza della qualità dell'effluente.
5. Conclusione
Un'analisi approfondita prima della ristrutturazione della stazione di trattamento delle acque reflue del resort ha rivelato che, nonostante una ragionevole progettazione del processo, aveva sostanzialmente perso la sua capacità di trattamento a causa di fattori quali capacità insufficiente del serbatoio, fluttuazioni nella qualità e quantità dell'acqua, attrezzature obsolete, aerazione irregolare e cattiva gestione. Per garantire che gli effluenti soddisfino i valori dello standard primario (secondo periodo) di DB 44/26-2001, la stazione di trattamento delle acque reflue del resort è stata sottoposta a un aggiornamento e un rinnovamento. Ciò ha comportato il rafforzamento della regolazione della qualità e della quantità dell’acqua, l’aggiornamento delle apparecchiature obsolete, l’ottimizzazione della gestione operativa e l’adozione di strategie globali per ripristinare il funzionamento stabile della stazione di trattamento. Ciò fornisce un solido supporto ambientale per lo sviluppo sostenibile dei resort in Cina.