下水処理場の改修プロジェクトにおける AAO-MBR プロセスの適用

治療前の変更-

1) 粗いスクリーン
寸法：5.6m×8.1m、高さ：4.9m
チャンネル: 3、既存の 50 mm 粗目スクリーンを 20 mm ロータリー スクリーンに置き換えます。
水路幅：1.9m、スクリーン前水深：0.95m、設置角度：70度、スクリーン隙間：20mm

2) 中型スクリーン
寸法：5.8m×10.1m、高さ：4.9m
チャンネル: 4、15 mm スクリーン機を 6 mm ロータリー スクリーンにアップグレード
水路幅：1.9m、スクリーン前水深：0.70m、設置角度：70度、スクリーン隙間：5mm

3) ファインスクリーン
寸法：7.1m×11.15m、高さ：1.5m
既存のチャネルを維持しながら、6 mm ロータリー スクリーンから 3 mm 多孔板スクリーンにアップグレード
チャンネル幅：2.1m、スクリーン前水深：1.5m、スクリーンギャップ：3mm
4 つの多孔板スクリーン (各 1.5 kW) と流量 36 m3/h の逆洗ポンプ 2 台を装備4) 膜スクリーンの改良
元の汚泥返送ポンプ室は膜スクリーン室として再利用されました。ファインスクリーンの寸法は6.1m×8.8m、高さ2.2mです。 4 つの膜スクリーンが設置されており、そのうち 3 つは動作中、1 つは待機中で、それぞれの定格電力は 1.5 kW です。各チャンネルの幅は 1.4 m、スクリーン前の水深は 1.1 m、スクリーンのギャップは 1 mm です。流量が 36 m3/h、出力が 15 kW の逆洗ポンプ 2 台が用意されており、動作時間は開-対-の比率が 1:2 ～ 1:4 に設定されています。

オキシデーションディッチの修正

既存の 2 つの酸化溝は嫌気性無酸素タンクに改造されており、それぞれの設計流量は 70,000 m3/日です。{0}嫌気セクションの保持時間は 1.0 時間、無酸素セクションの保持時間は 2.7 時間、有効水深は 3.9 m です。各嫌気性タンクには出力 3.7 kW の高速水中ミキサー 6 台が装備されており、一方、各無酸素タンクには出力 2.3 kW の低速水中ミキサー 12 台が装備されています。-無酸素槽から嫌気槽への汚泥返送率は100%～200%の範囲です。

MBRの総合構造

既存の 4 つの二次浄化装置は、それぞれ 70,000 m3/日の設計容量を持つ 2 つの新しい MBR (膜バイオリアクター) 構造に置き換えられました。各 MBR ユニットの寸法は 82.34 m × 38.18 m で、次のコンポーネントが含まれます。

1) エアロビックタンク
寸法：37.70m×36.25m、有効水深6.0m
滞留時間: 2.4 時間、タンクごとに 1,216 個の管状エアレーターを装備 (両方のタンクで合計 2,432 個)
各曝気槽の風量は 7.2 m3/h で、好気槽から無酸素槽への汚泥返送率は 300% です。

2) MBR膜タンク
タンクごとの合計寸法: 45.46 m × 31.85 m (分配タンク、膜タンク、戻りチャネル、洗浄タンクを含む)
メンブレンタンク深さ5m、有効水深3.7m
配水路：39.6m×2.1m、戻り路：39.6m×1.5m
メンブレンタンクは26.65m×4.6mの8つのセルに分かれており、水、酸、アルカリ洗浄用の3つの洗浄セルを備えています。
各タンクには 8 列があり、そのうち 6 列には 10 個の PVDF 中空糸膜モジュールが含まれ、2 列には 9 個のモジュールが含まれています。
膜モジュールあたりの設計容量は 897.5 m3/日、流束 17.81 L/(m3・h)、通気量 849.6 Nm3/min で、空気-対-水の比 8.7:1 を維持します。
膜槽から好気槽への汚泥返送率は400％です。

3) 汚泥返送ポンプ室
ポンプ室 2 室、それぞれ 10.9 m × 8.51 m、リターンポンプ 8 台あり
4 台のポンプが汚泥を膜から好気性タンクに移送します (Q=2,910 m3/h、H=0.5 m、N=18.5 kW)
4 つのポンプが好気槽から無酸素槽に汚泥を戻します (Q=2,190 m3/h、H=3.0 m、N=37 kW)

4) 総合機器室
鉄骨造--コンクリート+フレーム造 2 階建て、44.5 m × 6.61 m
上階：MBRシステム制御室と次亜塩素酸ナトリウムとクエン酸の注入設備
低層階: 9 台の給水ポンプ (8 台が使用中、1 台がバックアップ、可変周波数、Q=493 m3/h、H=11-13 m、N=22 kW) および 4 台の汚泥ポンプ (3 台が使用中、1 台が予備、Q=80 m3/h、H=20 m、N=11 kW)

5) 送風室
好気槽上部に設置、各送風室寸法：38.46m×7.8m
各部屋には 3 台の曝気ブロワー (大型 1 台と小型 2 台、冗長性のために交換可能) があります。
大型送風機: Q=146 m3/m、H=7.5 m、N=223 kW
小型送風機: Q=73 m3/m、H=7.5 m、N=112 kW
膜ブロワー 4 台 (大型ブロワー 2 台と小型ブロワー 2 台、大型ブロワー 1 台と小型ブロワー 2 台の間に冗長性あり)
大型送風機: Q=213 m3/min、H=4.5 m、N=223 kW
小型ブロワー: Q=106.5 m3/min、H=4.5 m、N=112 kW

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消毒接触タンク / 投与室 / 排水リフトポンプ室

消毒接触タンク、投与室、廃液リフトポンプ室を 1 つの構造に統合し、140,000 m3/日の処理能力を備えています。消毒接触タンクの総設置面積は 25.05 m × 23.35 m、高さ 4.9 m、有効深さ 4.0 m で、有効容積は 2,300 m3 になります。接触時間は 23.66 分で、流出パイプ内でさらに 7.12 分がかかり、合計接触時間は 30.78 分になります。 4 台の水中ポンプが設置されており (3 台が稼働、1 台が待機)、それぞれの出力は Q=2,000 m3/h、H=16 m、N=132 kW です。

消毒タンクの上にある投与室では、消毒剤として二酸化塩素を 8 mg/L 使用します。固体のポリ塩化アルミニウム (PAC) はリンの化学的除去のために最大 30 mg/L の速度で投与され、酢酸ナトリウムは TN 除去を強化するために外部炭素源として最大 30 mg/L の速度で使用されます。

汚泥貯蔵タンク

新設する汚泥貯留槽は、設置面積9.0m×9.0m、有効水深5m、有効容積405m3の鉄筋コンクリート製地下タンクです。槽内に水中ミキサーを設置し、汚泥脱水時に混合することで安定した脱水性能を確保します。このタンクには超音波汚泥レベル計も装備されており、中央制御室と脱水エリアの両方の汚泥量をリアルタイムで表示できます。-汚泥レベルが高すぎる場合は供給汚泥ポンプを停止でき、レベルが低い場合はミキサーを停止できます。

汚泥脱水室改修工事

従来、汚泥処理にはベルト乾燥機が使用されていました。アップグレード後、元のベルト乾燥機は汚泥脱水能力の要件を満たしていましたが、汚泥に関連する臭気の問題には十分に対処できませんでした。そのため、ベルト乾燥機に代わる遠心脱水機が導入されています。 4 台の水平スパイラル沈降脱水機が設計されており、3 台が使用中、1 台がバックアップとして使用され、1 日あたり 12 時間稼働します。各機械の容量 (Q) は 60 m3/h、出力 (N) は 66 kW です。

臭気制御システム

この下水処理施設では利用可能な土地が限られていたため、プロジェクトでは次の 6 か所を指定して現場での分散型臭気処理を採用しました。{0}
1. 臭気制御システム 1: 6,200 m3/h の能力を持つ植物ベースの脱臭システムを使用して、前処理エリアからの臭気をターゲットにします。-
2. 臭気制御システム 2: 汚泥脱水室および汚泥貯蔵タンク用に設計されており、植物ベースの脱臭システム容量は 4,500 m3/h です。-
3. 臭気制御システム 3: 嫌気性/無酸素性タンクからの臭気をターゲットにします。各タンクの合計処理能力は 13,000 m3/h です。タンクを収容する部屋のスペースに制約があるため、それぞれ 6,500 m3/h の容量を持つ 2 つの生物濾過臭気制御システムが、タンク構造上の 2 つの別々の部屋に設置されています。 2 つのユニットは単一の排気筒を共有し、独立して動作できます。
4. 生物臭気制御装置 4: 2 つの MBR 統合構造用に設計されており、好気性タンクの上部に 2 つの生物濾過ユニットが設置されており、総容量 43,000 m3/h で臭気を処理してスペースを節約します。