การศึกษาการปรับปรุงใหม่และประสิทธิภาพของระบบเติมอากาศแบบฟอง-ในโรงบำบัดน้ำเสียชุมชน

การศึกษาการปรับปรุงใหม่และประสิทธิภาพของระบบเติมอากาศแบบฟอง-ในโรงบำบัดน้ำเสียชุมชน

การแนะนำ

ปัจจุบัน กระบวนการบำบัดน้ำเสียหลักที่ใช้ในประเทศจีน ได้แก่ คลองออกซิเดชัน, SBR, ตะกอนเร่ง และอื่นๆ กระบวนการออกซิเดชันคูน้ำมีปัญหาเรื่องการใช้พลังงานสูง โดยเฉพาะในส่วนทางชีวภาพ ซึ่งคิดเป็น 65%–80% ของการใช้พลังงานทั้งหมด อุปกรณ์เติมอากาศทั่วไปที่ใช้ในกระบวนการออกซิเดชั่น ได้แก่ แปรงเติมอากาศ แผ่นเติมอากาศ เครื่องเติมอากาศแบบเพลาแนวตั้ง และเครื่องเติมอากาศแบบฟองละเอียด- ตัวอย่างเช่น หลังจากที่โรงบำบัดน้ำเสียเทศบาลในเมืองหนึ่งเปลี่ยนจากการเติมอากาศด้วยกลไกบนพื้นผิวแบบดั้งเดิมเป็นการเติมอากาศด้วยฟอง-ด้านล่าง การใช้พลังงานลดลง 20.11% ในขณะที่คุณภาพน้ำบำบัดมีเสถียรภาพมากขึ้น นอกจากนี้ การเติมอากาศแบบฟองละเอียด-ยังมีคุณลักษณะของการจ่ายออกซิเจนแบบแบ่งโซน ซึ่งสามารถจ่ายออกซิเจนได้อย่างแม่นยำตามความต้องการออกซิเจนในพื้นที่ต่างๆ ของคูออกซิเดชัน ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสให้ดียิ่งขึ้นไปอีก

ระบบเติมอากาศบนพื้นผิวที่โรงบำบัดน้ำเสียเทศบาลบางแห่งเปิดดำเนินการมานานกว่าสิบปี โดยอุปกรณ์มีอายุมากและประสบปัญหาในการปฏิบัติงาน การปฏิบัติตามมาตรฐานการปล่อยก๊าซล่าสุดเป็นเรื่องยาก จึงมีการปรับปรุงทางเทคนิคอย่างเร่งด่วน โครงการนี้ได้อัปเกรดระบบเป็นระบบเติมอากาศแบบฟองละเอียด- ซึ่งสามารถลดการใช้พลังงานได้อย่างมาก เพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน ยืดอายุอุปกรณ์ และลดต้นทุนการบำรุงรักษา ซึ่งสอดคล้องกับนโยบายการอนุรักษ์พลังงานและการลดการปล่อยก๊าซของประเทศ โครงการปรับปรุงนี้ใช้หลักปฏิบัติในการก่อสร้างที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในระหว่างการรื้อและติดตั้งอุปกรณ์ ได้แก่ การรีไซเคิลอุปกรณ์เก่าแบบจำแนกประเภท การนำการติดตั้งสำเร็จรูปมาใช้ และการใช้เครื่องจักรที่ปล่อยมลพิษต่ำ-และเสียงรบกวนต่ำ- ทำให้บรรลุการประหยัดพลังงานแบบ "กระบวนการ-" สองมิติ- และสนับสนุนการพัฒนาที่ยั่งยืนของโรงบำบัดน้ำเสีย

1 ภาพรวมโครงการ

1.1 สถานการณ์ปัจจุบัน

โรงบำบัดน้ำเสียเทศบาลในเมืองหนึ่งมีกำลังการผลิตรวม 50,000 ตัน/วัน โดยก่อสร้างเป็น 3 เฟส ระยะที่ 1 นำกระบวนการออกซิเดชั่นมาใช้ ส่วนระยะที่ 2 และโครงการบำบัดขั้นสูงก็นำกระบวนการออกซิเดชันมาใช้ด้วย โดยการบำบัดขั้นสูงตามมาโดยใช้การตกตะกอนแข็งตัว + การกรองสื่อผ้า + กระบวนการฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต ระยะที่ 3 นำกระบวนการ A²O ที่ได้รับการปรับปรุงมาใช้ ปัจจุบันน้ำทิ้งเป็นไปตามมาตรฐาน DB32/1072-2018

1.2 ปัญหาที่มีอยู่

1.2.1 ผลกระทบจากเครือข่ายไปป์ภายนอก

น้ำเสียที่อยู่ในขอบเขตการรวบรวมของเครือข่ายท่อของโรงงานแห่งนี้รวมถึงการสนับสนุนจากองค์กรอุตสาหกรรมหลายแห่ง ในระหว่างการดำเนินงานในแต่ละวัน อาจได้รับผลกระทบจากน้ำเสียที่ผิดปกติจากสถานประกอบการอุตสาหกรรม ส่งผลให้ค่า DO ในถังชีวภาพต่ำมาก แม้จะสูงถึง 0 มก./ลิตร จึงไม่เป็นไปตามข้อกำหนดการผลิต ขณะเดียวกัน เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสภาวะภายนอก เนื่องจากมีผู้ประกอบการอุตสาหกรรมภายในพื้นที่บริการปล่อยน้ำเสียเข้าสู่เครือข่ายท่อเพิ่มมากขึ้น โรงงานแห่งนี้จึงต้องเผชิญกับปัญหาคุณภาพน้ำที่มีอิทธิพลรุนแรงมากขึ้นในอนาคต เมื่อความเข้มข้นผันผวน ออกซิเจนที่ละลายในถังชีวภาพจะลดลงอย่างมาก และช่วงการปรับปริมาตรการเติมอากาศจากจานหมุนจะมีจำกัด ในบางช่วงเวลา DO ในถังแอโรบิกสูงถึง 0 มก./ลิตร ส่งผลให้พืชต้องลดความสามารถในการบำบัดลงตามการตอบสนอง ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อสภาพแวดล้อมแบบแอโรบิกของถังชีวภาพและความสามารถในการบำบัด

1.2.2 DO ต่ำในถังเติมอากาศ

เนื่องจากความผิดปกติของจานหมุนทำให้ประสิทธิภาพการเติมออกซิเจนของเครื่องเติมอากาศต่ำ ในระหว่างการดำเนินการผลิตจริง ข้อมูลการปฏิบัติงานในอดีตแสดงให้เห็นว่าค่า DO เฉลี่ยจากเครื่องมือที่อยู่ตรงกลางและทางออกของถังเติมอากาศไม่เกิน 1 มก./ลิตร โดยค่าต่ำสุดถึง 0 มก./ลิตร ซึ่งส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อประสิทธิภาพปฏิกิริยาทางชีวเคมี

1.2.3 การใช้พลังงานสูง

ถังชีวภาพระยะที่ 1 และ 2 ของพืชชนิดนี้อยู่ในรูปแบบคูน้ำออกซิเดชัน ช่องทางออกซิเดชันระยะที่ 1 ใช้เครื่องเติมอากาศแบบจานหมุน 8 เครื่องที่มีกำลัง 18.5 กิโลวัตต์ โดยมีกำลังเครื่องเติมอากาศที่พื้นผิวรวม 148 กิโลวัตต์ คูน้ำออกซิเดชันระยะที่ 2 เป็นคูน้ำแบบ Carrousel สี่ช่อง- โดยใช้เครื่องเติมอากาศแบบรองพื้นตัวเองของฮิตาชิ- จำนวน 13 เครื่อง รวมถึง 11 kW 2 ชุด, 18.5 kW 2 ชุด และ 15 kW 9 ชุด ด้วยกำลังเครื่องเติมอากาศที่พื้นผิวรวม 194 kW ภายใต้การทำงานปกติ เพื่อให้แน่ใจว่ามีปริมาณน้ำเพียงพอ เนื่องจากประสิทธิภาพการให้ออกซิเจนต่ำของอุปกรณ์จ่ายออกซิเจนที่มีอยู่ เครื่องเติมอากาศทั้งหมดจะต้องเปิดอย่างเต็มที่

การใช้พลังงานต่อตันน้ำสำหรับเครื่องเติมอากาศระยะที่ 1 และ 2 คือ: (18.5 kW*7+194)*24*0.75/25,000=0.2392 RMB/ตัน จากการสำรวจการใช้พลังงานของระบบชีวภาพที่โรงบำบัดน้ำเสียในชุมชนโดยรอบหลายแห่ง การใช้พลังงานสำหรับโรงบำบัดน้ำเสียในครัวเรือนของเทศบาลจำนวน 25,000 ตัน/วัน ที่ใช้ระบบเติมอากาศแบบฟองละเอียดด้านล่าง-โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 0.09–0.1 หยวน/ตัน การใช้พลังงานของเครื่องเติมอากาศแบบจานหมุนอยู่ที่ 2.4–2.7 เท่าของระบบเติมอากาศแบบฟองละเอียดด้านล่าง- ซึ่งบ่งชี้ว่าการใช้พลังงานค่อนข้างสูง

1.2.4 อัตราความล้มเหลวของอุปกรณ์สูง

เมื่อเครื่องเติมอากาศแบบจานหมุนมีอายุมากขึ้น อัตราความล้มเหลวของอุปกรณ์จะค่อยๆ เพิ่มขึ้น หลังจาก 11 ปีของการดำเนินงานที่โรงงานแห่งนี้ ระบบเติมอากาศแบบจานหมุนได้พัฒนาความผิดปกติของจาน ส่งผลให้อุปกรณ์มีภาระงานสูงและมีการสั่นสะเทือนอย่างมาก การใช้งานระยะยาว-ทำให้เกิดการคลายตัวของด้านล่าง ส่งผลให้เกิดการวางแนวที่ไม่ตรงที่ปลายทั้งสองข้างและปัญหาอื่นๆ ทำให้แบริ่งสึกหรอเพิ่มขึ้นและมีอัตราความล้มเหลวสูง เพลาหลัก ใบพัด คัปปลิ้ง และเฟืองฐานได้รับการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนใหม่หลายครั้ง และถึงจุดเปลี่ยนแล้ว ตลับลูกปืนและหัวเติมอากาศของเครื่องเติมอากาศ-แบบเติมอากาศเองสึกหรออย่างรุนแรง สถิติล่าสุดแสดงให้เห็นว่าโรงงานแห่งนี้ได้รับการซ่อมแซมเกือบ 30 ครั้งต่อปีสำหรับเครื่องเติมอากาศแบบจานหมุนและเครื่องเติมอากาศแบบเติมอากาศเอง-

2 การออกแบบโซลูชันทางเทคนิคสำหรับติดตั้งเพิ่ม

แนวทางการปรับปรุงโดยรวมคือ: ถอดเครื่องเติมอากาศแบบจานหมุนเดิมออก และแทนที่ด้วยเครื่องเติมอากาศแบบฟองละเอียดด้านล่าง- พร้อมด้วยเครื่องเป่าลมเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้อง เพิ่มฝายน้ำทิ้งของถังชีวภาพเพื่อเพิ่มความลึกของน้ำที่มีประสิทธิภาพของถังชีวภาพ เพิ่มเครื่องผสมในส่วนแอโรบิกโดยใช้โครงสร้างช่องเดิมเพื่อป้องกันการสะสมของตะกอนเฉพาะที่

2.1 การเลือกและเค้าโครงเครื่องเติมอากาศ

2.1.1 พารามิเตอร์แผ่นเติมอากาศ

เลือกจานเติมอากาศเมมเบรน EPDM รุ่น DD330 ดังแสดงในรูปที่ 1โดยมีพารามิเตอร์เฉพาะแสดงอยู่ในตารางที่ 1.

2.1.2 เค้าโครงดิสก์เติมอากาศ

จำนวนแผ่นเติมอากาศ: พื้นที่สุทธิด้านล่างถังระยะที่ 1 864 ตร.ม. พื้นที่สุทธิด้านล่างถังระยะที่ 2 1,412 ตร.ม. พื้นที่บริการเฉลี่ย 0.8 ตร.ม./แผ่น โดยมีปัจจัยด้านความปลอดภัย 1.05–1.10 จำนวนแผ่นเติมอากาศสุดท้ายที่กำหนด: เฟส 1 1,150 แผ่น, เฟส 2 1,900 แผ่น

หลักการจัดวาง: กระจายเท่าๆ กันในรูปแบบตารางสามเหลี่ยมปกติ ระยะห่างจากผนังถัง มากกว่าหรือเท่ากับ 0.3 ม. เพื่อหลีกเลี่ยงโซนบอด ระยะห่างจากผนังกั้นช่องมากกว่าหรือเท่ากับ 0.4 ม. เพื่อความสะดวกในการบำรุงรักษา แบ่งพาร์ติชันตามทิศทางการไหลของน้ำ โดยมีวาล์วควบคุมอากาศแบบไฟฟ้าหนึ่งตัวต่อโซนเพื่อให้เกิดการควบคุมโซน DO หลีกเลี่ยงช่องดูดของปั๊มกากตะกอน รางเก็บตัวอย่าง และถาดสายเคเบิล โดยปรับระยะห่างภายในเครื่องเป็น 1.5 ม. ในขณะที่ยังคงรักษาพื้นที่ให้บริการต่อแผ่นดิสก์น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.8 ตร.ม.

ความสูงในการติดตั้งและระดับท่อ: พื้นผิวด้านบนของแผ่นเมมเบรนอยู่ห่างจากด้านล่างถัง 0.25 ม. รับรองว่าต้องอยู่ในน้ำมากกว่าหรือเท่ากับ 5.0 ม. ที่ระดับน้ำขั้นต่ำเพื่อป้องกันไฟกระชากของพัดลม ท่อแยกใช้ ABS DN50 พร้อมระบบกระจายอากาศแบบมีรูพรุน ท่อหลักจัดเรียงเป็นวง โดยมีการควบคุมความเร็วลมที่ 10–12 m·s⁻¹ วัสดุ SS304 อุปกรณ์เชื่อมต่อแบบแปลนด่วน-คู่หนึ่งมีให้สำหรับจานทุกๆ 10 แผ่น ช่วยให้สามารถยกโดยรวมเพื่อการบำรุงรักษาโดยไม่ต้องระบายถัง

2.2 การเพิ่มประสิทธิภาพระบบโบลเวอร์

2.2.1 การเพิ่มเครื่องเป่าลม

ซื้อโบลเวอร์ระบบกันสะเทือนอากาศนำเข้ามาเป็นยูนิตหลัก และห้องโบลเวอร์ใหม่ถูกสร้างขึ้นด้วยท่ออากาศสแตนเลสที่เพิ่มเข้ามา

2.2.2 การเลือกโบลเวอร์

จากสภาพการปฏิบัติงานจริงของโรงงานและเมื่อพิจารณาถึงการเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้ำในอนาคต ความเข้มข้นของซีโอดีที่มีอิทธิพลในแผนการปรับปรุงไม่แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากค่าการออกแบบ โดยมีความเข้มข้นเฉลี่ยประมาณ 320 มก./ลิตร ความเข้มข้นของ BOD คำนวณตามค่าการออกแบบระยะที่ 3 ที่ 150 มก./ลิตร และตัวบ่งชี้ที่มีอิทธิพลอื่นๆ ได้รับการคำนวณตามความเข้มข้นที่มีอิทธิพลต่อการออกแบบระยะที่ 3 ปริมาตรอากาศในการทำงานที่ต้องการสำหรับระยะที่ 1 และ 2 ของโรงงานคือ 103.7 ลบ.ม./นาที (6,225.1 ลบ.ม./ชม. ปริมาตรอากาศ 2 ยูนิตและ 1 ยูนิตสแตนด์บาย 50 ลูกบาศก์เมตร/นาที)

เมื่อพิจารณาปัจจัยต่างๆ อย่างครอบคลุม จึงได้ซื้อโบลเวอร์ระบบกันสะเทือนแบบถุงลมนำเข้า NX75-C060 สองเครื่องเป็นยูนิตหลักสำหรับเฟส I และ II จำเป็นต้องสร้างห้องเป่าลมใหม่ ซึ่งตั้งอยู่ไม่แน่นอนทางด้านทิศใต้ของโรงงานบำบัดน้ำเสียจากตะกอนเดิม โดยมีท่ออากาศสแตนเลสเพิ่มเข้าไปในคูออกซิเดชั่น พารามิเตอร์ของโบลเวอร์: ความดันอากาศ 0.049 MPa ปริมาณอากาศ 50 ลบ.ม./นาที ด้วยกำลังขับสูงสุด 64.3 kW ภายใต้สภาวะการทำงานเหล่านี้

2.2.3 การปรับปรุงระบบเติมอากาศ

วิธีการเติมอากาศถูกเปลี่ยนเป็นการเติมอากาศด้านล่าง ถังชีวภาพระยะที่ 1 และ 2 ใช้เครื่องเติมอากาศแบบดิสก์และท่อเติมอากาศ UPVC ในจำนวนที่สอดคล้องกัน วิธีการปรับปรุงเฉพาะ: คาดว่าถังชีวภาพระยะที่ 1 จะใช้เครื่องเติมอากาศแบบจาน DD330 และท่อเติมอากาศ UPVC จำนวน 780 ชุด ถังชีวภาพระยะที่ 2 คาดว่าจะใช้เครื่องเติมอากาศแบบจาน DD330 และท่อเติมอากาศ UPVC จำนวน 1,276 ชุด โดยมีปริมาตรอากาศในการทำงานของเครื่องเติมอากาศเดี่ยวที่ 3.45 ลบ.ม./ชม. แผนผังหัวเติมอากาศแสดงอยู่ในรูปที่ 2 และ 3.

2.3 การเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์กระบวนการ

2.3.1 การแบ่งเขตออกซิเดชันและกลยุทธ์การควบคุม DO

ตามทิศทางการไหลของน้ำของคูออกซิเดชั่น ส่วนการเติมอากาศจะแบ่งออกเป็นสี่โซน โซน 1: DO 0.3–0.5 มก./ลิตร โซน 2: DO 0.2–0.3 มก./ลิตร โซน 3: DO 1.5–2.0 มก./ลิตร โซน 4: DO 1.0–1.5 มก./ลิตร เครื่องมือในกระบวนการแอมโมเนียไนโตรเจนได้รับการติดตั้งที่จุดที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาไนตริฟิเคชันสูงสุดระหว่างโซน 2 และโซน 3 ซึ่งท้ายที่สุดจะควบคุมน้ำทิ้ง NH₃-N น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.5 มก./ลิตร

2.3.2 การเพิ่มประสิทธิภาพระยะเวลาการเติมอากาศ

มีการเพิ่มโมดูล "การเติมอากาศเป็นระยะ" ในระบบ SCADA ที่มีอยู่ โดยสร้างอุปกรณ์ DO ออนไลน์ + วงเวลาปิดคู่เพื่อให้แน่ใจว่า DO ตรงกลางส่วนแอโรบิกยังคงอยู่ที่ 0.2 มก./ลิตร ถ้าทำ<0.2 mg/L at the end of the air-off period, an additional 5 minutes of micro-aeration is automatically added (to protect mixers). After the cycle count reaches 12 times (6×24/120=12), the blower is forced to rest for 30 minutes (to prevent overheating from frequent start-stop cycles).

3 การวิเคราะห์ผลการปรับปรุงเพิ่มเติม

ผลกระทบของการปรับปรุงทางวิศวกรรมนี้ต่อการดำเนินงานโดยรวมของกระบวนการได้รับการตรวจสอบโดยการเปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงของมลพิษจากน้ำทิ้งก่อนและหลังการปรับปรุงเพิ่มเติม

3.1 การเปรียบเทียบคุณภาพน้ำทิ้งก่อนและหลังการปรับปรุงเพิ่มเติม

คุณภาพน้ำทิ้งก่อนและหลังการปรับปรุงมีแนวโน้มจะคงที่ ดังแสดงในรูปที่ 4. ก่อนและหลังการปรับปรุงเพิ่มเติม ค่า COD ของน้ำทิ้งโดยเฉลี่ยยังคงต่ำกว่า 30 มก./ลิตร โดยพื้นฐานแล้ว TP ยังคงอยู่น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.3 มก./ลิตร NH₃-N น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.5 มก./ลิตร ในขณะที่ TN ผันผวนประมาณ 10 มก./ลิตร คุณภาพน้ำโดยรวมถึงมาตรฐานน้ำผิวดินเสมือน-ระดับ IV ซึ่งเกินกว่ามาตรฐานการปล่อยน้ำเสียที่จำเป็นสำหรับโรงงานมาก

เพื่อวิเคราะห์ผลกระทบที่เป็นไปได้ของการปรับปรุงใหม่ต่อคุณภาพน้ำได้อย่างเป็นธรรมชาติมากขึ้น จึงได้มีการเปรียบเทียบแนวโน้มคุณภาพน้ำทิ้งในหนึ่งปีก่อนและหลังการปรับปรุงใหม่ โดยให้ผลรูปที่ 5. จะเห็นได้จากตัวเลขที่ว่า โดยไม่คำนึงถึงผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นที่มีอิทธิพล ความผันผวนของความเข้มข้นของน้ำเสีย COD และ TP หลังจากการปรับปรุงเพิ่มเติมมีเสถียรภาพมากกว่าก่อนการปรับปรุงเพิ่มเติม แม้ว่าค่าเฉลี่ยของตัวบ่งชี้ไนโตรเจนจะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับก่อนการปรับปรุง แต่แนวโน้มโดยรวมค่อนข้างคงที่ ส่งผลให้การใช้พลังงานในโรงงานโดยรวมลดลงและประหยัดสารเคมี

3.2 การเปรียบเทียบการกำจัดสารมลพิษก่อนและหลังการปรับปรุงเพิ่มเติม

เนื่องจากการปรับปรุงระบบเติมอากาศ การใช้ไฟฟ้าโดยรวมของโรงงานลดลง 1.7% เมื่อเทียบกับเมื่อก่อน ในขณะที่ความสามารถในการบำบัดเพิ่มขึ้น 8.33% และการลดมลพิษที่เกี่ยวข้องก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ดังแสดงในรูปที่ 6. หลังการคำนวณ การลด COD เพิ่มขึ้น 948.5 ตัน TP เพิ่มขึ้น 7.0 ตัน NH₃-N เพิ่มขึ้น 100.4 ตัน และ TN เพิ่มขึ้น 125.9 ตัน

การกำจัดมลพิษที่เกิดขึ้นจริงก็เปลี่ยนแปลงตามไปด้วย ดังที่แสดงในตารางที่ 2. หลังการปรับปรุง ยกเว้นอัตราการกำจัด NH₃-N ที่ลดลง อัตราการกำจัดสำหรับตัวบ่งชี้อื่นๆ ทั้งหมดเพิ่มขึ้น

3.3 การเปรียบเทียบการใช้พลังงานก่อนและหลังการติดตั้งเพิ่มเติม

การใช้พลังงานของโครงการปรับปรุงนี้แสดงอยู่ในตารางที่ 3. หลังการปรับปรุงใหม่ การใช้พลังงานต่อตันน้ำสำหรับระบบเติมอากาศถังชีวภาพเฟส 1 ลดลง 67.3% และสำหรับเฟส 2 ลดลง 80.9% การใช้พลังงานโดยเฉลี่ยของโรงงานโดยรวมต่อน้ำหนึ่งตันลดลง 55.3% ซึ่งแสดงให้เห็นถึงผลการประหยัดพลังงานที่มีนัยสำคัญ- การใช้พลังงานโดยรวมของโรงงานต่อน้ำหนึ่งตันลดลงเหลือ 0.21 kW·h/m³ ซึ่งอยู่ในช่วงของค่าการใช้พลังงานสำหรับกระบวนการออกซิเดชันที่คล้ายกันทั่วประเทศ (0.292±0.192) kW·h/m³ การใช้พลังงานต่อหน่วยน้ำหนักของสารมลพิษก่อนและหลังการปรับปรุงโรงงานโดยรวมจะแสดงอยู่ในตารางที่ 4. หลังจากปรับปรุงระบบเติมอากาศโดยรวมในโรงงาน การใช้พลังงานต่อ 1 กิโลกรัมของการบำบัด COD ลดลง 26.2%, ต่อ 1 กิโลกรัมของการบำบัด TP ลดลง 15.7%, ต่อ 1 กิโลกรัมของการบำบัด NH₃-N ลดลง 29.3% และต่อ 1 กิโลกรัมของการบำบัด TN ลดลง 36.1% ซึ่งแสดงให้เห็น-ผลการประหยัดพลังงานที่ดี

3.4 การเปรียบเทียบทางเคมีก่อนและหลังการติดตั้งเพิ่มเติม

ก่อนการปรับปรุงใหม่ เนื่องจากระบบเติมอากาศล้มเหลวบ่อยครั้ง DO ในระบบชีวภาพจึงควบคุมได้ยาก และการเป็นไปตามมาตรฐานตัวบ่งชี้ไนโตรเจน จำเป็นต้องเติมแหล่งคาร์บอนภายนอกเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพในการกำจัด หลังจากการปรับปรุงเพิ่มเติม โดยพื้นฐานแล้วไม่จำเป็นต้องเติมแหล่งคาร์บอนภายนอกอีกต่อไป หลังจากการปรับปรุงประสิทธิภาพ การกำจัดฟอสฟอรัสทางชีวภาพและประสิทธิภาพการแยกไนตริฟิเคชั่นดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และสารเคมีกำจัดฟอสฟอรัสที่มาพร้อมกับ PAC และ PAM เคมีบำบัดน้ำเสียแบบตะกอนก็ลดลงตามลำดับ ต้นทุนสารเคมีต่อปีลดลงประมาณ 167,000 หยวน เมื่อเทียบกับเมื่อก่อน การเปลี่ยนแปลงเฉพาะจะแสดงในตารางที่ 5.

3.5 การเปรียบเทียบการลงทุนก่อนและหลังการติดตั้งเพิ่มเติม

ก่อนการปรับปรุงใหม่ ค่าใช้จ่ายต่อปีสำหรับเครื่องเติมอากาศบนพื้นผิวอยู่ที่ 1.6281 ล้านหยวน โดยมีค่าซ่อมอุปกรณ์ต่อปีไม่ต่ำกว่า 250,000 หยวน หลังการปรับปรุงใหม่ ค่าใช้จ่ายรายปีสำหรับโบลเวอร์และมิกเซอร์อยู่ที่ 714,600 หยวน จากการคำนวณนี้ สามารถประหยัดค่าไฟฟ้าต่อปีได้ 913,500 หยวน บวกกับการประหยัดค่าซ่อมรายปีได้ 250,000 หยวน ซึ่งช่วยประหยัดได้รวมปีละ 1.1635 ล้านหยวน จากการลงทุนทั้งหมด 3.704 ล้านหยวน ระยะเวลาคืนทุนคือ 3.18 ปี

3.6 ความเสถียรของกระบวนการ

ก่อนการปรับปรุงเพิ่มเติม ในระหว่างช่วงเวลาที่ทำงานผิดปกติ ออกซิเจนที่ละลายในถังชีวภาพส่วนใหญ่จะถูกรักษาให้ต่ำกว่า 1.0 มก./ลิตร หลังการปรับปรุงใหม่ ออกซิเจนที่ละลายในถังชีวภาพจะมีค่าเฉลี่ย 1.5–2.0 มก./ลิตร ช่วงการปรับออกซิเจนละลายน้ำอาจอยู่ที่ 1.0–2.5 มก./ลิตร ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นที่ไหลเข้าและข้อกำหนดของกระบวนการ เมื่อความเข้มข้นที่ไหลออกมาสูง ก็สามารถรักษาระดับออกซิเจนละลายน้ำตามปกติในถังชีวภาพได้ด้วยการปรับเอาท์พุตของโบลเวอร์ ดังนั้น หลังจากการปรับปรุงใหม่ เงื่อนไขการปฏิบัติตามข้อกำหนดของน้ำทิ้งที่เสถียรจึงเป็นไปตามข้อกำหนด

4 บทสรุป

Before technical renovation, this plant faced common problems with the oxidation ditch process: aging rotating discs → attenuation of oxygenation efficiency → insufficient DO, along with skyrocketing energy consumption and failure rates. Replacing them with a bottom fine-bubble aeration-mixer-blower system can reversely amplify the oxygen mass transfer coefficient, increase HRT in section A, and improve zonal oxygen supply precision, simultaneously enhancing denitrification without adding carbon sources. For similar plants: any oxidation ditch that has been in operation for ≥10 years, with aeration power consumption per ton of water >0.23 kW·h DO บ่อยๆ<1 mg/L, and annual repair cost increases >15% สามารถจำลองการปรับปรุงทางเทคนิคนี้ได้ จากการประหยัดไฟฟ้า 55.3% ระยะเวลาคืนทุน 3.18- ปี และผลประโยชน์ส่วนเพิ่มของอัตราการลดสารมลพิษที่เพิ่มขึ้น 3%–5% จากตัวอย่างนี้ การลงทุนในการปรับปรุงใหม่มีอัตราความปลอดภัยสูงและสามารถปลดล็อกศักยภาพในการลดคาร์บอนได้ทันที โดยให้เงื่อนไขที่จำลองได้และเพียงพอสำหรับการอัพเกรดคูน้ำออกซิเดชันสีเขียวและคาร์บอนต่ำเก่า