טיפול בשפכים עירוניים

פתרונות לטיהור שפכים עירוניים

שוק הנדסת החבילות העולמי לטיפול בשפכים צפוי לעלות על 450 מיליארד דולר עד 2025, עם קצב צמיחה שנתי של כ-5.8%. ביניהם, לסין, כשוק הבודד הגדול ביותר, היקף של 22.4 מיליארד דולר אמריקאי בשנת 2024, המהווה 21.3% מהכלל העולמי, עם קצב צמיחה של 8.2%, שהם פי 2.3 מזה של ארה"ב (38.5 מיליארד דולר אמריקאי, עם קצב צמיחה של כ-3.5%). צמיחה מבנית זו מונעת מקשיחות מדיניות, האצת עיור ודרישות לניצול משאבים.

Jinan Guangbo Environmental Protection Technology Co., Ltd. מתמקדת בטיפול בביוב ביתי עירוני ושפכים תעשייתיים בפארקי תעשייה. היא מתרכזת בהשגת תאימות לאיכות המים, ניצול מיחזור משאבי מים ופיתוח בר-קיימא סביבתי. היא מספקת פתרונות מלאים-לתהליכים לטיפול בשפכים ושירותים-באתר עבור אזורים עירוניים, פארקי תעשייה ואזורי ריכוז תעשייתיים, המכסים היבטי ליבה כגון התאמה אישית של פתרונות, אינטגרציה טכנולוגית, בנייה הנדסית, אספקת ציוד וניהול ותחזוקה של תפעול.

I. סקירה כללית של טיפול בשפכים עירוניים

קבוצות הלקוחות העיקריות לטיפול בשפכים עירוניים כוללות סוכנויות ממשלתיות-עירוניות/עירוניות, מנהלי פארקי תעשייה, קהילות כפריות וארגונים ומוסדות (כגון בתי ספר ובתי חולים). לקוחות אלה מונחים בדרך כלל על ידי אינטרסים ציבוריים, תוך התמקדות ביעילות הטיפול, תאימות ועלויות תפעול ותחזוקה ארוכות-.

שירותי טיפול בשפכים עירוניים מכוונים לאזורים בהם נוצרים ביוב ביתי ושפכים תעשייתיים עקב ריכוז אוכלוסין ופיתוח תעשייתי. עם מדיניות סביבתית מחמירה יותר ויותר וקידום בניית הציוויליזציה האקולוגית, אזורים שונים הציבו דרישות גבוהות יותר לשיעורי איסוף שפכים, תקני טיפול וניצול משאבים. זה מניע ישירות את שדרוג צרכי הממשל בקרב רמות שונות של לקוחות.

II. מקורות שפכים מטיפול בשפכים עירוניים

השפכים המתקבלים במכוני טיהור שפכים עירוניים אינם ממקור אחד אלא תערובת של הזרמות שונות. עם התפתחות העיור והתיעוש, הרכב השפכים נעשה מורכב יותר ויותר, ודורש תהליכי טיפול גבוהים יותר. זיהוי ברור של מקורות ומאפיינים של שפכים שונים מסייע בתכנון מדעי של תהליך הטיפול ובחיזוק הפיקוח.

סיווג והרכב מקורות שפכים

ההשפעה של מכוני טיהור שפכים עירוניים מורכבת בעיקר משלושת החלקים הבאים:

1. שפכים ביתיים: מפעילויות יומיומיות כגון משקי בית, שטחי מסחר ומתקנים ציבוריים, לרבות צואה, שפכים לשטיפת וניקוז מטבח, העשיר בחומרים אורגניים, חנקן וזרחן ומיקרואורגניזמים פתוגניים.

2. שפכים תעשייתיים: עיבוד שפכים ומי שטיפה הנוצרים במהלך הייצור התעשייתי, עם מגוון רחב של מזהמים וריכוזים גבוהים, המכילים אולי מתכות כבדות, חומרים רעילים ומזיקים, או תרכובות אורגניות קשות-לפירוק-, וצריך לעבור טיפול- מראש כדי לעמוד בסטנדרטים של הצינור העירוני לפני חיבורם לצינור העירוני.

3. שפכי נגר עירוניים (זרימה מעורבת של מי גשמים): מזהמים המובאים עקב גשמים, לרבות משקעים אטמוספריים, שטיפת מטמנות, זיהום נפט בדרכים וכו', בעלי עונתיות ברורה והרכב מורכב.

השוואה בין תמונות המציגות מים מזוהמים ותמונות המציגות מים מטופלים

III. זרימת תהליך טיפול בשפכים עירוניים

זרימת התהליך של טיפול בשפכים עירוניים מורכבת בדרך כלל משלבי טיפול מרובים כדי להבטיח שהביוב עומד בתקני ההזרמה. להלן מבוא לתהליך טיפול בשפכים עירוני על סמך תוצאות החיפוש:

1. טיפול ראשוני (טרום-טיפול)

טיפול ראשוני, המכונה גם טיפול מכני, הוא הנדסה הכרחית בכל זרימות תהליך הטיפול בשפכים. מטרתו העיקרית היא להשיג הפרדת נוזלים-מוצקים באמצעות שיטות פיזיקליות, הסרת חלקיקים גסים ומוצקים מרחפים מהביוב. הטיפול הראשוני כולל בדרך כלל מבנים כמו סורגים, תחנות שאיבת ביוב, מיכלי שיקוע ומיכלי שיקוע ראשוניים. לאחר שהביוב העירוני עובר טיפול ראשוני, שיעורי ההרחקה האופייניים של BOD5 (ביקוש חמצן ביוכימי) ו-SS (סוליד מרחף) הם 25% ו-50% בהתאמה.

2. טיפול משני (טיפול ביולוגי)

טיפול משני הוא שלב הליבה של טיפול בשפכים, שמטרתו בעיקר סילוק מוצקים מרחפים בלתי מסיסים וחומרים אורגניים מתכלים מומסים. תהליך הטיפול הביולוגי כולל שיטות שונות, כגון שיטת תעלת חמצון, שיטת SBR (Sequential Batch Reactor), שיטת A/O (Anaerobic-Aerobic method), A2/O method (Anaerobic-Anoxic-Aerobic method), שיטת AB (שני-שיטות אלו משלבים ועוד תהליכים משלהם), חסרונות וישימים בדרכים שונות. לדוגמה, לתהליך שיטת הביופילם יש יציבות חזקה יותר וקל יותר לניהול מתהליך הבוצה הפעילה, אך השפעת הטיפול מעט נמוכה יותר וגם ההשקעה ההנדסית גדולה יותר.

3. טיפול שלישוני (טיפול מתקדם)

טיפול שלישוני, הידוע גם כטיפול מתקדם, הוא סילוק נוסף של חומרים מזינים כמו חנקן וזרחן, כמו גם עקבות של חומרים אורגניים ומוצקים מרחפים מהביוב. תהליכי טיפול מתקדמים כוללים שקיעת קרישה, סינון, BAF (Biological Aerated Filter), שטחי ביצה מלאכותיים, MBR (Membrane Bioreactor) וכו'. לדוגמה, במהלך תהליך השיפוץ והשדרוג של כמה מתקני טיפול בשפכים עירוניים, הוכנסו טכנולוגיות חדשות כגון ביצות מלאכותיות (כגון פארק הביצות ליד האגם המערבי והשימוש שלהם ב-Hangzhou עדיין מוגבל, אך היישום שלהם הוא מוגבל יחסית.

תרשים זרימה לטיפול בשפכים

ביוב עירוני ← טיפול מקדים פיזיוכימי ← טיפול אנאירובי ← טיפול אירובי ← טיפול מתקדם ← חיטוי והפרשות

IV. מקרה הנדסה מתקן לטיהור שפכים מחוז Zouping

I. רקע מקרה

לעיר זופינג (לשעבר מחוז זופינג) יש בסיס תעשייתי חזק ותהליך עיור מהיר. עם השדרוג התעשייתי ושיפור רמת החיים של התושבים, נפח ההזרמה של הביוב הביתי והשפכים התעשייתיים גדל משנה לשנה. סוגי המזהמים מורכבים, מהווים אתגר לבטיחות סביבת המים האזורית. המפעל העירוני לטיהור שפכים בעיר זופינג נוטל על עצמו את משימות הטיפול בשפכים עבור האזור העירוני והאזורים הסובבים אותו, ומהווה את מרכז הליבה של ניהול סביבת המים המקומי.

II. סקירת פרויקט

צמח זה מורכב מצמח אחד וצמח שני. כושר הטיפול היומי הכולל המתוכנן הוא 160,000 טון, ויכולת הטיפול בפועל יציבה על למעלה מ-150,000 טון ליום, המשתרעת על שטח של 360 קמ"ר. בשלב הבנייה הראשוני, הקולחים היו כפופים לתקן-רמה א' (A), ולאחר השדרוג והשיפוץ ב-2024 הם שודרגו לרמת תקן מים עיליים.

IV. תהליך הליבה מאמץ תצורה מובחנת של הצמחים. המפעל הראשון עבר שיפוץ טכני ואימץ את תהליך ה-A/O, בעוד המפעל השני אימץ את תהליך ה-A2/O ההפוך, עם מערכת תומכת לטיפול בבוצה כדי למנוע זיהום משני.

III. אמצעי ליבה

1. בקרת מקור: חקור את צינורות הביוב, פיקוח על איכות המים המשפיעים בזמן אמת, הכנס טכנולוגיית מעקב טביעת אצבע פלואורסצנטית, וחקירה והענישה של הפרשות בלתי חוקיות; 2. שיפוץ תהליך: החלפת ציוד לחיסכון באנרגיה-, ייעול מערכת האוורור, השלמת שיפוץ התהליך באופן עצמאי והפחתת צריכת אנרגיה והשקעה; 3. תפעול חכם: פיתוח פלטפורמה חכמה לענייני מים, יישום ניהול מעודן ושיפור יעילות התפעול; 4. ערבות מגוונת: חדשו את מודל מחיר המים המדורג, בנו מודל מימון של "אג"ח ממשלתי מיוחד + מימון ירוק + מימון עצמי- של ארגונים" כדי להבטיח התקדמות חלקה של השדרוג והשיפוץ.

IV. השפעות טיפול

מבחינה סביבתית, כ-1150 טונות של פליטות COD מופחתות מדי שנה, והמים המוחזרים משמשים למחזור משאבי מים, עם פארק ביצות תומך המשפר את האיכות האקולוגית האזורית; מבחינה כלכלית, הוצאות תפעול שונות נחסכות ביותר מ-3 מיליון יואן בשנה, נהנות מהפחתות מס, הרחבת השירותים הטכניים לייצור הכנסות; מבחינה חברתית, הפקת ידע בנושאי הגנה על הסביבה, טיפוח כישרונות מקצועיים, שיפור סביבת המגורים, אופטימיזציה של הסביבה העסקית, השגת win-win situation של יתרונות אקולוגיים, כלכליים וחברתיים.