Какие параметры после запуска процесса AOA являются наиболее важными? Как их настроить?
Между инженерами и исследователями существует существенная разница. Исследователи могут экспериментировать с параметрами один за другим, доводя условия до идеального состояния и тратя месяцы на получение идеального набора данных. Инженеры не могут этого сделать; период ввода в эксплуатацию составляет всего несколько месяцев, воду необходимо добавлять ежедневно, а сточные воды должны ежедневно соответствовать стандартам. Вы должны привести систему в стабильное рабочее состояние за ограниченное время. Вам нужно знать, какие значения устанавливать и в каком направлении корректировать.
Система параметров AOA отличается от системы традиционных AAO: параметры AAO «много-связаны», при этом внутреннее флегмовое число, внешнее флегмовое число, скорость аэрации и дозировка источника углерода влияют друг на друга, что очень затрудняет настройку. AOA исключает использование внутренней рефлюксной трубы, что приводит к меньшей связи между параметрами, но каждый параметр имеет более широкий диапазон влияния и более высокую чувствительность. Это не означает, что AOA «легко настроить», а означает, что каждый параметр необходимо настраивать более точно.
Соотношение объемов анаэробных, аэробных и бескислородных зон — это параметр, который необходимо фиксировать на этапе проектирования и который сложно существенно регулировать во время эксплуатации,-поэтому при проектировании следует оставить достаточный запас.
Рекомендуемое базовое соотношение составляет от 1:1:3 до 4. В условиях низкого соотношения C/N-C/N ниже 3-рекомендуется отрегулировать его до 1,5:1:4, расширяя анаэробную зону, чтобы дать микроорганизмам достаточно времени для хранения внутренних источников углерода. В регионах с низкими-температурами-температура воды ниже 15 градусов рекомендуется отрегулировать соотношение до 1:1:4–5, расширяя бескислородную зону, чтобы обеспечить достаточное время для эндогенной денитрификации.
Основной принцип прост: бескислородная зона — это главное поле боя, поэтому лучше, чтобы она была больше. Аэробная зона должна быть короче, а не длиннее-более длинная зона приводит к потере внутренних источников углерода, а более короткая зона может быть компенсирована увеличением аэрации. Эти соотношения не произвольны, а получены на основе результатов реальных измерений и оптимизации в нескольких пилотных-масштабных и инженерных случаях. При проектировании системы вы можете начать с учета этих пропорций, а затем точно-настроить их в зависимости от фактического качества поступающей воды.
**Конечная аэробная концентрация DO** Это, пожалуй, самый важный параметр управления в работе АОА.
Высокий конечный аэробный раствор кислорода обеспечивает достаточную нитрификацию аммиака,-но избыток растворенного кислорода, попадающий в бескислородную зону, потребляет внутренние источники углерода, что приводит к снижению денитрификации. Низкий конечный аэробный раствор кислорода хорошо удерживает внутренние источники углерода-, но может привести к неполной нитрификации и чрезмерному содержанию аммиачного азота в сточных водах. Рекомендуемое значение составляет от 1,0 до 1,5 мг/л, «оптимальное значение», подтвержденное многочисленными инженерными расчетами.
Данные исследований показывают, что когда DO (растворенный кислород) составляет 1,0 мг/л, скорость эндогенной денитрификации самая высокая в пост-бескислородной зоне; когда раствор кислорода превышает 2,0 мг/л, поступающий раствор кислорода в бескислородной зоне значительно тормозит денитрификацию, а общая скорость удаления азота снижается на 5–10%; при содержании растворенного кислорода ниже 0,5 мг/л эффективность нитрификации снижается, а содержание аммиачного азота в сточных водах может превышать норму.
Вот одна деталь, которую легко упустить из виду: конечный уровень растворенного кислорода в аэробной зоне невозможно отрегулировать, просто заменив клапан последнего аэратора. Если уменьшить аэрацию последней группы аэраторов, то скорость аэрации предыдущих аэраторов останется прежней, но общее распределение РК в аэробной зоне сместится вперед-РК в начале увеличивается, а РК в конце снижается, а общее среднее РК может остаться неизменным. Правильный подход – регулировать распределение аэрации по всей аэробной зоне, слегка увеличивая аэрацию в начале, чтобы обеспечить быстрое начало нитрификации, и слегка уменьшая ее в конце, чтобы снизить конечный уровень кислорода. Для этого необходимо умение управлять системой аэрации в группах; старомодная-одная-схема аэрации в этом сценарии менее эффективна.
Время удержания осадка (SRT)
AOA рекомендует SRT от 20 до 30 дней. Почему так долго? Потому что ДГАО растут гораздо медленнее, чем обычные гетеротрофные бактерии. Короткое SRT приведет к их вымыванию, предотвращая установление эндогенной денитрификационной способности в системе. Эндогенным денитрифицирующим бактериям требуется достаточно длительный возраст ила для накопления; это определяется их «медленным и дотошным» характером. Кроме того, длительное время SRT означает высокую концентрацию ила, что естественным образом увеличивает скорость эндогенной денитрификации.
Однако более длительный SRT не всегда лучше. Через 35 дней ил сильно стареет, его осадочные свойства снижаются, а активность снижается, что отрицательно влияет на эффективность очистки. На практике SRT регулируется путем контроля сброса ила-зимой, когда температура воды низкая, SRT можно соответствующим образом продлить, одновременно уменьшая сброс ила, чтобы компенсировать снижение скорости нитрификации.
Практический совет: если TN (общая толерантность к азоту) в сточных водах не уменьшается, после исключения проблем DO (растворенный кислород) и HRT (время удержания водорода), сначала проверьте SRT. Во многих проектах AOA на начальном этапе ввода в эксплуатацию время оборота осадка (SRT) составляет менее 15 дней. DGAO (окислители пищеварительных газов) даже не закрепились перед выбросом, не позволяя системе достичь стабильного состояния. Снижение скорости сброса осадка и увеличение SRT до уровня более 25 дней часто приводит к тому, что общий азот (TN) начинает снижаться.
Концентрация осадка (MLSS)
Рекомендуемый MLSS для процессов АОА составляет от 3500 до 5000 мг/л. При использовании режима однократного возврата ила рекомендуется верхний предел от 4000 до 5000 мг/л, чтобы компенсировать недостаточную биомассу в бескислородной зоне. При использовании режима двойного возврата ила он может работать при нижнем пределе от 3500 до 4500 мг/л.
Обратите внимание, что чрезмерно высокий показатель MLSS-свыше 6000 мг/л- приведет к увеличению содержания твердых частиц во вторичном отстойнике, что повлияет на эффективность отделения воды от осадка-. Его необходимо учитывать в сочетании с расчетами вторичного отстойника. Более высокий MLSS не всегда лучше; найти баланс важнее.
Общее время гидравлического удержания (HRT)
Общая продолжительность HRT AOA (автоматической аэрационной установки) обычно составляет от 12 до 18 часов, в зависимости от качества приходящей воды и стандартов сброса. Эта HRT фактически аналогична традиционной AAO (автоматическому аэрированному аквариуму), которая обычно длится от 10 до 16 часов- и не приводит к значительному увеличению объема резервуара, несмотря на добавление внутренней денитрификации.
Исследования показали, что когда общая продолжительность HRT снижается с 11 часов до 5 часов, TN (общее количество азота) в сточных водах все еще может поддерживаться на уровне около 7,5 мг/л-, это происходит потому, что аэробное время сокращается, что снижает потери внутренних источников углерода. Конечно, это экстремальный эксперимент, и такие экстремальные подходы в технике не рекомендуются, но он, по крайней мере, демонстрирует, что эффективность использования объема резервуара АОА действительно высока.
«Треугольная» связь между параметрами
Наконец, важно понимать, что рабочие параметры АОА не изолированы. Они подобны трем переплетенным веревкам, образующим «треугольник». Низкое содержание растворенного кислорода в конце аэробной обработки сохраняет внутренний источник углерода, но аммиачный азот может не соответствовать стандартам; более длительное время SRT (время удерживания осадка) приводит к большему накоплению DGAO, но старению осадка и плохим свойствам осаждения; высокий MLSS (смешанная суспензия для сжижения) увеличивает производительность очистки, но увеличивает нагрузку на вторичный отстойник. При настройке любого параметра необходимо учитывать его влияние на два других. Не существует единого выигрышного параметра; только процесс непрерывной корректировки и нахождения точки баланса.
На этапе ввода в эксплуатацию рекомендуется установить кривые отклика параметров,-например, исправить DO, отрегулировать SRT и наблюдать за изменениями TN; исправьте SRT, отрегулируйте DO и наблюдайте за изменениями аммиачного азота. Использование данных гораздо точнее, чем полагаться на опыт. Кроме того, есть еще один параметр, хотя и не указанный в таблице параметров, который не менее важен-влияющее соотношение C/N. АОА (кислотно--ориентированная оксигенация) легко адаптируется к соотношению C/N, но для этого необходимо знать текущее соотношение C/N входящего потока. Для установок без онлайн-мониторинга COD и TN рекомендуется установить их как можно скорее или, по крайней мере, ежедневно контролировать их вручную. Имея данные о соотношении C/N в реальном времени-, вы можете определить, находится ли система в настоящее время в состоянии достаточного или недостаточного источника углерода, и, таким образом, решить, следует ли снизить DO до 1,0 или увеличить его до 1,5. Хотя этот параметр нельзя регулировать непосредственно в диспетчерской, он является основой для настройки всех рабочих параметров. Для заводов, располагающих ресурсами, рекомендуется подключать данные от онлайн-инструментов к центральной системе управления, автоматически генерирующей ежедневно диаграммы тенденций изменения параметров, что позволяет операторам визуально видеть цепную реакцию, вызванную каждой корректировкой параметра. На начальном этапе ввода в эксплуатацию рекомендуется проводить комплексную проверку параметров еженедельно, которую можно продлить до ежемесячного после стабильной работы. Записывайте корректируемые каждый раз значения параметров и соответствующие изменения качества сточных вод. Через три месяца у вас будет собственная база данных опыта, которая гораздо надежнее, чем обращение к бумагам и чужим данным.
Условия качества воды на каждом заводе различны, и детали настройки параметров также будут различаться. Тем не менее, общее направление состоит в том, чтобы -сосредоточиться на бескислородной зоне, точно контролировать аэробную зону и уделять достаточно времени СЗТ. Если вы поймете эти основные направления, незначительные отклонения не приведут к коллапсу системы.
