Pesquisa sobre soluções técnicas para recuperação da capacidade de tratamento de uma estação de tratamento de águas residuais de resort
A estação de tratamento de águas residuais é uma instalação ambiental crucial para um resort, desempenhando um papel fundamental no seu normal funcionamento. Devido ao elevado tráfego de visitantes e às diversas atividades de serviços nos resorts, a qualidade das águas residuais flutua significativamente. Em particular, as águas residuais da lavandaria apresentam frequentemente uma forte acidez, impactando gravemente os processos de tratamento biológico subsequentes. Isto não só aumenta a dificuldade do tratamento de águas residuais, mas também eleva os riscos ambientais. Atualmente, a estação de tratamento de águas residuais de um resort enfrenta o desafio de tratar aproximadamente 400 m³/d de águas residuais combinadas. Embora o projeto do processo seja razoável, a capacidade limitada do tanque e as flutuações de qualidade/quantidade do afluente que excedem a capacidade de tratamento resultam em um tempo de retenção hidráulica (TRH) particularmente curto na fase de tratamento aeróbico, afetando assim a eficiência geral do tratamento. Consequentemente, como melhorar a eficiência do tratamento e a qualidade dos efluentes da estação de tratamento de águas residuais do resort através de uma série de melhorias técnicas e de gestão sem a construção de novos tanques tornou-se uma questão urgente para o resort.
1. Visão geral do projeto
1.1 Capacidade de Tratamento
Com base nos dados técnicos disponíveis, combinados com pesquisas locais e comunicação, o fluxo combinado de águas residuais da estação de tratamento de águas residuais do resort é determinado em aproximadamente 400 m³/d.
1.2 Tipos de águas residuais que entram na estação de tratamento
Atualmente, as águas residuais que entram na estação de tratamento do resort podem ser categorizadas por qualidade em três tipos: águas residuais de lavagem de cozinha, águas residuais de lavagem de roupa (roupa) e esgoto doméstico diário.
1.2.1 Águas Residuais de Lavagem de Cozinha
As águas residuais de lavagem de cozinha contêm graxa e surfactantes aniônicos (Linear Alkylbenzene Sulfonates, LAS).
1.2.2 Águas Residuais de Lavagem de Lavanderia (Linho)
As águas residuais da lavagem de roupas podem ser ácidas ou alcalinas ou possuir fortes propriedades oxidantes. Contém tensoativos aniônicos/catiônicos e sua qualidade pode variar significativamente devido a alterações na dosagem do detergente, impactando muito no tratamento biológico subsequente.
1.2.3 Esgoto Doméstico Diário
As características de qualidade do esgoto doméstico dos quartos dos hotéis são semelhantes às do esgoto doméstico geral.
1.3 Dados de qualidade de águas residuais
Para reformar a estação de tratamento de águas residuais do resort e restaurar sua capacidade de tratamento, amostras de águas residuais de lavagem de cozinha, águas residuais de lavagem de roupas e esgoto doméstico diário que entra na estação foram coletadas antes da reforma e enviadas a uma empresa de testes certificada (credenciada pela CMA-) para análise. Os resultados dos testes para as amostras de água relevantes são mostrados emTabela 1.
1.4 Requisitos de Limite de Descarga de Efluentes
O efluente da estação de tratamento de águas residuais do resort deverá atender aos valores do padrão primário (segundo período) especificados em *"Limites de Descarga de Poluentes da Água" (DB 44/26-2001)*. Indicadores específicos são detalhados emTabela 2.
2. Análise da Operação Atual do Processo da Estação de Tratamento
O atual processo de tratamento na estação de tratamento de águas residuais do resort consiste em tratamento primário usando um poço de tela + tanque de equalização, e tratamento secundário usando um processo Anóxico-Óxico (AO) (sem reciclagem de licor nitrificado). O efluente tratado é descarregado após a desinfecção, e o lodo excedente é desidratado usando um filtro-prensa de placa-e-de estrutura antes do descarte-fora do local, conforme mostrado naFigura 1. Portanto, o projeto do processo da estação de tratamento é razoável e possui a capacidade de remover poluentes característicos. A presença de um tanque de equalização permite a regulação da qualidade e quantidade do afluente, a neutralização do pH e o ajuste das fortes propriedades oxidantes. A etapa de tratamento biológico é configurada como A-O-O e, por meio da reciclagem do lodo, possui certa capacidade de remoção simultânea de nitrogênio e fósforo. No entanto, devido à capacidade limitada do tanque, a operação da estação de tratamento de águas residuais do resort enfrenta vários problemas.
2.1 Operação Sobrecarregada Levando a Dificuldades em Cumprir os Padrões de Descarga
Devido à qualidade e quantidade do afluente atual que excede a capacidade da estação de tratamento, e com base em pesquisas e comunicações no local, o TDH total estimado para a etapa de tratamento biológico + etapa de separação de sólidos é de apenas 6 horas. A concentração de DQO afluente chega a 856 mg/L, indicando que a estação está atualmente sobrecarregada, dificultando o cumprimento dos padrões de descarga pelo efluente.
2.2 Flutuações na qualidade, quantidade, pH e propriedades oxidantes fortes do influente
O afluente da estação de tratamento de águas residuais do resort apresenta flutuações na qualidade (DQO), quantidade (Q), pH e fortes propriedades oxidantes (NaClO, H₂O₂). Portanto, é necessário implementar regulação de qualidade, quantidade, pH e ajuste de fortes propriedades oxidantes para garantir a operação estável dos processos de tratamento biológico subsequentes.
2.3 Envelhecimento do equipamento reduzindo a eficiência do tratamento
A estação de tratamento de águas residuais do resort sofre com o envelhecimento dos equipamentos, reduzindo ainda mais a eficiência do tratamento. Pesquisas no local revelaram turbulência violenta no tanque aeróbico sem bolhas finas visíveis, indicando possível ruptura ou falha dos-difusores de bolhas finas no fundo do tanque. Isto leva a uma aeração irregular no tanque, afetando assim o desempenho do tratamento.
2.4 Má Gestão Resultando em Perda de Capacidade de Tratamento
Devido à má gestão, as pesquisas locais revelaram que a concentração de lamas activadas nos tanques de reacção biológica da estação de tratamento de águas residuais do resort é gravemente insuficiente e perdeu essencialmente a sua capacidade de tratamento de águas residuais.
3. Plano Técnico de Restabelecimento do Funcionamento da Estação de Tratamento de Águas Residuais
3.1 Princípios de Design do Plano Técnico
O plano não deve envolver a adição de nova capacidade de tanques, a utilização plena das instalações e equipamentos existentes na estação de tratamento e o objetivo de minimizar o período de construção e os custos de investimento. Implementar o gerenciamento do uso de sabão em pó e pré-tratamento segregado de fluxos de águas residuais. Reduza abrangentemente os custos de dosagem de produtos químicos de pré-tratamento, garantindo ao mesmo tempo a operação segura e estável da estação de tratamento. Adotar medidas técnicas abrangentes para melhorar significativamente a eficiência da estação de tratamento, primando pela conformidade dos efluentes.
3.2 Medidas Técnicas para Restabelecimento do Funcionamento da Estação de Tratamento
São propostas oito medidas técnicas abrangentes para restaurar a capacidade de tratamento da estação de tratamento de águas residuais do resort e alcançar uma descarga de efluentes compatível.
3.2.1 Limpeza Abrangente de Tanques
Primeiro, remova sedimentos e impurezas do fundo do tanque. Em seguida, restaure totalmente o volume do tanque de reação. Em última análise, garanta o funcionamento adequado do equipamento de aeração no fundo do tanque.
3.2.2 Convertendo o atual “Tanque Anóxico” em “Tanque Aeróbico”
Com base nos resultados dos testes de qualidade da água, a concentração de NH₃-N nas águas residuais combinadas que entram na estação é de apenas 13 mg/L, e o DB 44/26-2001 não impõe requisitos de remoção de TN. Portanto, tubos de ar podem ser instalados no fundo do atual "tanque anóxico" e difusores de bolhas-finas podem ser dispostos, convertendo-o em um "tanque aeróbico". Isto aumentará significativamente o TRH da etapa aeróbica, aumentando efetivamente a capacidade de remoção da estação de orgânicos, NH₃-N, surfactantes aniônicos, etc.
3.2.3 Substituição de difusores de bolhas-finas na parte inferior do "tanque aeróbico" atual
Substitua os-difusores de bolhas finas e os tubos de ar associados na parte inferior do atual "tanque aeróbico". Organize difusores de bolhas-finas de forma mais densa (área de serviço < 1 m² por difusor) para restaurar o estado de aeração de bolhas-finas do "tanque aeróbico", fortalecendo a capacidade de remoção de orgânicos, NH₃-N, surfactantes aniônicos, etc.
3.2.4 Melhorando o Efeito de Aeração em Tanques Aeróbicos
Avalie o status operacional e a saída de ar do(s) soprador(es) atual(is). Se a proporção de ar-para{2}}água for < 5:1, considere adicionar um soprador dedicado à aeração para o "tanque aeróbico" recém-convertido, fortalecendo ainda mais a capacidade de remoção de orgânicos, NH₃-N, surfactantes aniônicos, etc.
3.2.5 Fortalecimento da reciclagem de lodo
Avalie o status operacional e a vazão da(s) atual(s) bomba(s) de reciclagem de lodo. Se o fluxo for insuficiente, substitua a(s) bomba(s) de reciclagem de lodo para garantir o retorno efetivo do lodo sedimentado, melhorar a eficiência da separação de sólidos e evitar a perda de lodo ativado do sistema.
3.2.6 Adicionando medidas de pré-tratamento correspondentes
Adicione tanques dosadores (com misturadores) e bombas dosadoras para agentes redutores (cloreto ferroso), agentes de ajuste de pH (hidróxido de cálcio) e floculantes (cloreto férrico de polialumínio). Isto irá pré-tratar fluxos influentes específicos, reduzindo o seu impacto no sistema biológico e garantindo a operação segura e estável da estação de tratamento.
3.2.7 Melhorar as Medidas de Gestão Operacional da Estação de Tratamento
Adquira instrumentos de monitoramento essenciais para gerenciamento de operações, como medidores de concentração de lodo, medidores de pH e medidores de oxigênio dissolvido (OD). Desenvolver manuais de operação e manutenção para a estação de tratamento e fornecer treinamento direcionado ao pessoal operacional para alcançar uma gestão científica e uma operação eficaz.
3.2.8 Melhorando a capacidade de tratamento biológico
Contactar estações de tratamento de águas residuais locais para adquirir lamas de sementes, ou adquirir culturas bacterianas comerciais, para aumentar a concentração de lamas nos reactores biológicos da estação e restaurar/melhorar a sua capacidade de tratamento biológico.
4. Eficácia Operacional Após Implementação do Plano de Renovação
Após a realização de testes e análises detalhados das alterações na qualidade da água após a renovação da estação de tratamento de águas residuais do resort, foi obtida uma série de dados importantes, conforme mostrado emTabela 3. Esses dados demonstram claramente as conquistas significativas da estação renovada na remoção de orgânicos, NH₃-N e cloro residual.
4.1 Remoção de COD
Em relação à remoção de DQO, uma taxa de remoção de 72,46% indica um avanço significativo na degradação da matéria orgânica pela estação de tratamento. Isto é atribuído à otimização do processo de tratamento de águas residuais durante a renovação, permitindo que os poluentes orgânicos sejam decompostos e removidos de forma mais eficaz, reduzindo significativamente o teor de DQO no efluente.
4.2 Remoção de DBO₅
A taxa de remoção de DBO₅ chega a 92,10%, demonstrando ainda mais o excelente desempenho da estação renovada na remoção de matéria orgânica. Uma elevada taxa de remoção de DBO₅ significa que o conteúdo de matéria orgânica biodegradável no efluente é bastante reduzido, o que é significativo para proteger o ambiente aquático e prevenir a eutrofização.
4.3 Remoção de NH₃-N
Em relação à remoção de NH₃-N, uma taxa de remoção de 60,87% também mostra a alta eficiência da estação reformada. NH₃-N é um importante indicador da eutrofização da água. Uma alta taxa de remoção indica controle eficaz do conteúdo de NH₃-N no efluente, ajudando a reduzir o risco de eutrofização.
4.4 Remoção Total de Cloro Residual
O cloro é um desinfetante comumente usado em processos de tratamento de águas residuais, mas o cloro residual excessivo pode representar riscos potenciais para o ambiente aquático. A taxa de remoção de cloro residual total pelo processo de tratamento da estação reformada é de 81,74%, indicando que através do tratamento eficiente da estação o teor de cloro residual no efluente é efetivamente controlado, garantindo a segurança da qualidade do efluente.
5. Conclusão
Uma análise abrangente antes da renovação da estação de tratamento de águas residuais do resort revelou que, apesar da concepção razoável do processo, esta tinha essencialmente perdido a sua capacidade de tratamento devido a factores como a capacidade insuficiente do tanque, flutuações na qualidade e quantidade da água, equipamento envelhecido e arejamento irregular, e má gestão. Para garantir que o efluente atenda aos valores da norma primária (segundo período) do DB 44/26-2001, a estação de tratamento de águas residuais do resort passou por uma modernização e reforma. Isto envolveu o fortalecimento da regulação da qualidade e quantidade da água, a atualização de equipamentos antigos, a otimização da gestão operacional e o emprego de estratégias abrangentes para restaurar a operação estável da estação de tratamento. Isto proporciona um apoio ambiental sólido para o desenvolvimento sustentável de resorts na China.