リゾート下水処理場の処理能力回復に向けた技術的解決策の研究
廃水処理ステーションはリゾートにとって重要な環境施設であり、通常の運営において極めて重要な役割を果たします。リゾートでは観光客の多さと多様なサービス活動により、廃水の水質は大きく変動します。特に、洗濯排水は強い酸性を示すことが多く、その後の生物学的処理プロセスに重大な影響を与えます。これにより、廃水処理が困難になるだけでなく、環境リスクも高まります。現在、リゾートの廃水処理ステーションは、合わせて約 400 m3/日の廃水を処理するという課題に直面しています。プロセス設計は合理的ですが、限られたタンク容量と処理能力を超える流入水の質・量の変動により、特に好気性処理段階の水圧滞留時間（HRT）が短くなり、全体の処理効率に影響を及ぼします。そのため、新たなタンクを建設することなく、一連の技術的・管理的改善を通じて、リゾートの下水処理場の処理効率と排水質をいかに向上させるかが、リゾートにとっての緊急の課題となっている。
1. プロジェクト概要
1.1 処理能力
入手可能な技術データに基づいて、現地調査とコミュニケーションを組み合わせたところ、リゾートの廃水処理ステーションの合計廃水流量は約 400 m3/d であると判明しました。
1.2 処理場に流入する廃水の種類
現在、リゾートの処理場に流入する廃水は、水質によってキッチン洗浄廃水、ランドリー（リネン）洗浄廃水、生活排水の3種類に分類できます。
1.2.1 厨房洗浄排水
キッチンの洗浄廃水には、グリースと陰イオン界面活性剤 (直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、LAS) が含まれています。
1.2.2 洗濯（リネン）洗濯排水
洗濯排水は、酸性やアルカリ性、または強い酸化性を持っている場合があります。アニオン/カチオン界面活性剤が含まれており、洗剤の使用量の変化によりその品質が大きく変化し、その後の生物学的処理に大きな影響を与える可能性があります。
1.2.3 日常生活下水
ホテルの客室から排出される生活下水の水質特性は、一般の生活下水と同様です。
1.3 廃水の水質データ
リゾートの廃水処理ステーションを改修して処理能力を回復するため、ステーションに流入するキッチンの洗濯廃水、洗濯洗濯の廃水、生活下水のサンプルが改修前に収集され、分析のために認定検査会社（CMA-認定）に送られました。関連する水サンプルの試験結果を以下に示します。表1.
1.4 排水の排出制限要件
リゾートの廃水処理ステーションからの排水は、*「水質汚染物質の排出制限」(DB 44/26-2001)* に指定されている一次基準 (第 2 期) 値に準拠する必要があります。具体的な指標については、以下で詳しく説明します。表2.
2. 処理ステーションのプロセスの現在の運用の分析
リゾートの廃水処理ステーションにおける現在の処理プロセスは、スクリーンウェル + 均一化タンクを使用する一次処理と、無酸素-酸素 (AO) プロセスを使用する二次処理 (硝化液のリサイクルなし) で構成されています。処理された排水は消毒後に排出され、余剰汚泥はプレート{3}}と-フレーム フィルター プレスを使用して脱水され、その後サイト外に廃棄されます。-図1。したがって、処理ステーションのプロセス設計は合理的であり、特徴的な汚染物質を除去する能力を備えています。均一化タンクの存在により、流入水の質と量の調整、pHの中和、および強い酸化特性の調整が可能になります。生物処理段階はA-O-Oとして構成されており、汚泥のリサイクルを通じて窒素とリンを同時に除去する一定の能力を備えています。しかし、タンクの容量が限られているため、リゾートの廃水処理ステーションの運営は多くの問題に直面しています。
2.1 過負荷運転により排出基準を満たすことが困難になる
現在の流入水の質と量が処理ステーションの処理能力を超えているため、現場調査と連絡に基づくと、生物学的処理段階と固体分離段階の推定合計 HRT はわずか 6 時間です。流入水の COD 濃度は 856 mg/L と高く、ステーションが現在過負荷状態にあり、排水基準を満たすことが困難であることを示しています。
2.2 流入水の質、量、pH、および強酸化特性の変動
リゾートの廃水処理ステーションへの流入水は、品質 (COD)、量 (Q)、pH、および強い酸化特性 (NaClO、H₂O₂) に変動を示します。したがって、後続の生物処理プロセスを安定的に操業するためには、品質、量、pHの管理、強酸化性の調整が必要です。
2.3 設備の老朽化による処理効率の低下
リゾートの廃水処理ステーションは老朽化した設備に悩まされており、処理効率がさらに低下しています。現場調査により、好気性タンク内に激しい乱流が確認され、微細な気泡は確認できませんでした。これは、タンク底部の微細気泡ディフューザーが破裂または故障した可能性があることを示しています。-これにより、タンク内のエアレーションが不均一になり、処理性能に影響を与えます。
2.4 不適切な管理による治療能力の喪失
不適切な管理のため、現地調査により、リゾートの廃水処理場の生物反応タンク内の活性汚泥濃度が著しく不十分であり、廃水処理能力を実質的に失っていることが判明した。
3. 下水処理場の運転復旧に向けた技術計画
3.1 技術計画の設計原則
計画には、新たなタンク容量の追加は含まれず、処理場の既存の施設や設備を最大限に活用し、建設期間と投資コストの最小化を目指す必要があります。洗濯洗剤の使用管理と廃水の流れの分別前処理を実施します。処理ステーションの安全で安定した稼働を確保しながら、前処理薬品の投与コストを包括的に削減します。包括的な技術的対策を採用して処理ステーションの効率を大幅に向上させ、排水のコンプライアンスに努めます。
3.2 処理場の運転復旧に向けた技術的対策
リゾートの廃水処理ステーションの処理能力を回復し、準拠した廃水排出を達成するために、8 つの包括的な技術的対策が提案されています。
3.2.1 包括的なタンクのスラッジ除去
まず、タンクの底に溜まった沈殿物や不純物を取り除きます。その後、反応タンクの容積を完全に戻します。最終的には、タンク底部の曝気装置が適切に動作することを確認します。
3.2.2 現在の「無酸素槽」から「好気槽」への転換
水質検査の結果によると、ステーションに流入する合流廃水中の NH₃-N 濃度はわずか 13 mg/L であり、DB 44/26-2001 は TN 除去要件を課していません。そこで、現在の「無酸素槽」の底部に空気管を設置し、細気泡散気装置を配置して「好気槽」に変えることができます。これにより、好気ステージの HRT が大幅に向上し、ステーションの有機物、NH3-N、アニオン性界面活性剤などの除去能力が効果的に強化されます。
3.2.3 現在の「好気性タンク」の底部にある微細気泡ディフューザーの交換-
現在の「好気性タンク」の底にあるファインバブルディフューザーと関連するエアパイプを交換します。-ファインバブルディフューザーをより高密度に配置し（ディフューザーあたりのサービスエリア < 1 m²）、「好気性タンク」のファインバブルエアレーション状態を復元し、有機物、NH₃-N、アニオン性界面活性剤などの除去能力を強化します。-
3.2.4 好気性槽における曝気効果の向上
現在のブロワーの動作状態と空気出力を評価します。空気-対-水の比率が 5:1 未満の場合は、新しく改造した「好気性タンク」に曝気専用のブロワーを 1 台追加して、有機物、NH₃-N、アニオン性界面活性剤などの除去能力をさらに強化することを検討してください。
3.2.5 汚泥リサイクルの強化
現在の汚泥リサイクルポンプの稼働状況と流量を評価します。流量が不十分な場合は、沈殿した汚泥を効果的に戻し、固体分離効率を向上させ、システムからの活性汚泥の損失を防ぐために、汚泥リサイクルポンプを交換してください。
3.2.6 対応する前処理手段の追加
還元剤 (塩化第一鉄)、pH 調整剤 (水酸化カルシウム)、および凝集剤 (ポリアルミニウム塩化第二鉄) 用の投与タンク (ミキサー付き) と投与ポンプを追加します。これにより、特定の流入水流が前処理され、生体系への影響が軽減され、処理ステーションの安全で安定した動作が保証されます。
3.2.7 処理場の運営管理措置の改善
汚泥濃度計、pH計、溶存酸素（DO）計など、運転管理に必須の監視機器を購入してください。科学的な管理と効果的な運用を実現するために、処理ステーションの運用および保守マニュアルを開発し、運用担当者に的を絞ったトレーニングを提供します。
3.2.8 生物学的処理能力の強化
地元の下水処理施設に連絡して種汚泥を購入するか、商業用細菌培養物を購入して、ステーションの生物反応器内の汚泥濃度を高め、生物学的処理能力を回復/改善してください。
4. 改修計画実施後の運用効果
リゾートの下水処理場の改修に伴う水質変化の詳細なテストと分析を実施した後、以下に示すような一連の重要なデータが得られました。表3。これらのデータは、有機物、NH₃-N、および残留塩素の除去において、改修されたステーションの重要な成果を明確に示しています。
4.1 CODの除去
COD 除去に関しては、72.46% の除去率は、処理ステーションによる有機物の分解が大幅に進んでいることを示しています。これは、改修時の廃水処理プロセスの最適化により、有機汚染物質がより効果的に分解・除去され、排水中の COD 含有量が大幅に減少したためと考えられます。
4.2 BOD₅の除去
BOD₅ 除去率は 92.10% と高く、有機物除去における改修後のステーションの優れた性能をさらに実証しています。 BOD₅ 除去率が高いということは、排水中の生分解性有機物の含有量が大幅に減少することを意味し、水環境の保護と富栄養化の防止にとって重要です。
4.3 NH₃-N の除去
NH₃-N 除去に関しても、60.87% の除去率は、改修されたステーションの高い効率を示しています。 NH₃-N は水の富栄養化の重要な指標です。除去率が高いということは、排水中のNH₃-N含有量が効果的に制御されていることを示しており、富栄養化のリスクの軽減に役立ちます。
4.4 総残留塩素除去
塩素は廃水処理プロセスで一般的に使用される消毒剤ですが、過剰な残留塩素は水環境に潜在的なリスクを引き起こす可能性があります。改修されたステーションの処理プロセスによる全残留塩素の除去率は 81.74% であり、ステーションの効率的な処理によって排水中の残留塩素含有量が効果的に制御され、排水の水質の安全性が確保されていることを示しています。
5. 結論
リゾートの廃水処理ステーションの改修前の包括的な分析により、合理的なプロセス設計にもかかわらず、不十分なタンク容量、水質と水量の変動、老朽化した設備と不均一な曝気、不適切な管理などの要因により、処理能力が本質的に失われていることが明らかになりました。排水が DB 44/26-2001 の一次基準 (第 2 期) 値を確実に満たすように、リゾートの廃水処理ステーションはアップグレードおよび改修を受けました。これには、水質および水量規制の強化、老朽化した設備の更新、運用管理の最適化、および処理場の安定稼働を回復するための総合的な戦略の採用が含まれます。これは、中国のリゾートの持続可能な開発に確実な環境サポートを提供します。