В этом руководстве рекомендуется вносить небольшие-постепенные корректировки в зависимости от качества и количества сточных вод, состояния биохимического осадка и стандартов сточных вод. Резкое изменение параметров строго запрещено. Он предназначен для практического внедрения оперативным персоналом, управляющим процессами A²/O и их вариантами.
I. Установите базовые условия (предпосылка для оптимизации)
Создайте журнал основных параметров: входящий ХПК, БПК₅, NH₃‑N, TN, TP, pH и скорость потока; биохимическая зона ДО, МЛСС, СВ30, СВИ, нитратный азот и щелочность; сточные воды вторичного отстойника СС и другие показатели качества сточных вод.
Оцените биоразлагаемость поступающей воды: БПК/ХПК > 0,3 указывает на хорошую биоразлагаемость; 0,2–0,3 – средний; <0,2 указывает на плохую биоразлагаемость (отдавайте предпочтение предварительной обработке или дополнительным источникам углерода).
Рассчитайте время удержания осадка (SRT). Типичные муниципальные нормативы: 12–20 дней для процессов удаления азота и фосфора; 10–15 дней только для удаления азота; избегайте чрезмерного SRT для процессов, ориентированных на -удаление-фосфора, поскольку длительное SRT может привести к сбою биологического удаления фосфора.
Оптимизация процесса – это не регулировка клапанов на основе интуиции; все корректировки должны основываться-на данных. Наблюдайте за системой в течение 1–2 циклов отстоя после каждого изменения, прежде чем вносить дальнейшие корректировки.
II. Оптимизация процесса удаления азота (контроль аммиачного азота и TN)
Аммиачный азот превышает допустимые нормы (недостаточная нитрификация)
Проверьте раствор кислорода в аэробной зоне: поддерживайте на уровне 2–3 мг/л; проверить на засорение аэрационные диффузоры в местах с плохой аэрацией (мертвые зоны);
Убедитесь, что SRT не слишком коротка; в холодное время года соответствующим образом увеличьте MLSS и продлите СТО;
Нитрификация поглощает щелочность; если щелочность сточных вод падает ниже 70–100 мг/л, добавьте щелочь (карбонат/бикарбонат натрия);
Ингибиторный шок: токсичные вещества в приточной воде могут ингибировать нитрифицирующие бактерии, вызывая внезапный скачок уровня аммиачного азота; отдайте приоритет проверке притока и при необходимости увеличьте буферную емкость уравнительного резервуара. Избыточный общий азот (TN) (плохая денитрификация)
Строго контролируйте содержание растворенного кислорода (DO) в бескислородной зоне, чтобы<0.5 mg/L and prevent oxygen from the aerobic zone from entering the anoxic zone. Do not increase the internal recirculation rate without limit; the typical ratio is 100–200%. An excessively high recirculation rate carries dissolved oxygen into the zone, thereby disrupting denitrification.
Оцените источники углерода в сырой воде: если БПК/TN > 4–5, источника углерода достаточно; внешнее дозирование углерода требуется только в том случае, если это соотношение низкое.
Контролируйте нитратный азот в бескислородном резервуаре и при необходимости дозируйте источники углерода; избегайте передозировки, чтобы предотвратить повторное увеличение ХПК в сточных водах.
Проверьте поток внешней рециркуляции, чтобы предотвратить попадание кислорода при рециркуляции нитрифицированного раствора из вторичного отстойника.
III. Оптимизация процесса удаления фосфора (контроль TP; биологическая-химическая синергия)
Основа биологического удаления фосфора: поддерживайте уровень растворенного кислорода < 0,2 мг/л в анаэробной зоне, чтобы обеспечить высвобождение фосфора организмами, -накапливающими фосфор (ПАО); правильно управлять отходами ила, чтобы удалить фосфор из системы через отработанный активный ил. Избегайте чрезмерного возраста осадка, так как ПАО со временем ухудшаются.
Свести к минимуму поступление нитратного азота в анаэробную зону; нитратный азот потребляет источники углерода, напрямую сводя на нет эффективность биологического удаления фосфора.
Если биологическое удаление фосфора не соответствует стандартам, несмотря на достижение предела, начните химическое удаление фосфора. Расставьте приоритеты после-дозирования и проведите стендовые-тесты, чтобы определить оптимальную дозировку; передозировка увеличивает образование осадка и содержание взвешенных твердых веществ (ВВ) в сточных водах.
IV. Оптимизация системы активного ила (MLSS, SV30, SVI)
MLSS: Обычно 3000–4000 мг/л для городских сточных вод. Увеличьте соответствующим образом в случае высоких приточных нагрузок. Не поддерживать высокие концентрации ила при низких нагрузках притоков; в противном случае происходит чрезмерное эндогенное дыхание, приводящее к старению ила.
SV30/SVI: Оптимальный SVI составляет 70–150 мл/г.
SVI > 150: Набухание осадка. Для нитевидного набухания: уменьшите шок растворенного кислорода, контролируйте низкую нагрузку на приток и увеличьте потери ила.
SVI < 50: Ил фрагментирован и состарен (черный цвет, низкая активность); сократить потери осадка и увеличить нагрузку на органику. Цвет осадка: желтый-коричневый или землисто-желтый указывает на нормальные условия (быстрое осаждение, прозрачный супернатант); почернение и неприятный запах обычно указывают на бескислородные или анаэробные условия; чрезмерное накопление пены предполагает наличие поверхностно-активных веществ или старение осадка.
Принцип утилизации осадка: часто удаляйте отстой небольшими порциями, а не большими порциями сразу, чтобы предотвратить разрушение системы.
V. Точная-тонкая настройка зонального контроля растворенного кислорода (DO)
Анаэробная зона: DO < 0,2 мг/л; аэрация строго запрещена.
Аноксическая зона: DO < 0,5 мг/л.
Аэробная зона: 2–3 мг/л на входе, 1,5–2,0 мг/л на выходе; поддержание высокого содержания растворенного кислорода во всей зоне не является необходимым.
Чрезмерное содержание растворенного кислорода в аэробной зоне увеличивает потребление энергии, приводит к увеличению содержания растворенного кислорода в бескислородных/анаэробных зонах (нарушая удаление азота и фосфора) и ускоряет потребление источника углерода. Используйте частотно-регулируемые-приводы (ЧРП) на воздуходувках для динамической регулировки аэрации в зависимости от приточной нагрузки и суточных изменений расхода.
VI. Оптимизация процесса вторичного осветлителя для предотвращения вымывания осадка и образования высоких сточных вод SS.
Гидравлическая нагрузка на поверхность управления; отслеживать риски перелива во время резких скачков потока.
Устранить аномальные коэффициенты осаждения осадка путем своевременной корректировки MLSS; не допускайте слишком высокого подъема слоя ила во вторичном отстойнике.
Поддерживайте разумный коэффициент внешнего возврата (50–100%): увеличьте скорость возврата, если слой ила слишком высокий, и уменьшите его, если слой ила слишком низкий.
Регулярный осмотр. Если на поверхность всплывает накипь или крупные куски хлопьев, выясните такие причины, как набухание ила или плавающий ил, вызванный денитрификацией- (когда газообразный азот в результате денитрификации поднимает ил).
Если образуется плавающий ил, вызванный денитрификацией-: сократите время пребывания осадка во вторичном отстойнике, увеличьте скорость внешнего возврата и оптимизируйте предварительную аноксическую денитрификацию.
VII. Планы действий в чрезвычайных ситуациях на случай воздействия шоков
Шок pH: если pH притока < 6 или > 9, отдайте предпочтение буферизации в уравнительном резервуаре; оптимальный диапазон pH для ила – 6,5–8,5.
Высокие-ударные нагрузки. При резких скачках ХПК на входе не увеличивайте аэрацию вслепую; отдавать приоритет поддержанию бескислородной/анаэробной среды для предотвращения токсичности осадка; при необходимости разбавьте приток или уменьшите объем притока. Низкая-приточная нагрузка: в дождливые дни или в периоды низкого расхода уменьшите мощность MLSS и вентилятора, чтобы предотвратить чрезмерное-окисление и старение осадка.
VIII. Распространенные заблуждения
Агрессивное дозирование источников углерода при высоком TN без проверки DO в бескислородной зоне или переноса кислорода-из внутренней рециркуляции;
Слепое увеличение аэрации при высоком уровне аммиачного-азота, игнорируя при этом недостаточную щелочность или недостаточный возраст ила;
Стремление к высокому MLSS и отказ от утилизации осадка в течение длительного времени, что приводит к старению осадка и потере эффективности удаления фосфора;
Поддержание равномерно высокого содержания растворенного кислорода по всему резервуару без зонирования, приводящего к утрате анаэробных и бескислородных функций;
Внесение резких изменений в параметры сразу, что приводит к неспособности иловой системы адаптироваться и вызывает колебания показателей производительности.
IX. Стандартные рабочие шаги для оптимизации процесса
Собрать комплексные данные о качестве воды и осадке для выявления конкретного аномального параметра;
Определите, связана ли проблема с характеристиками притока, состоянием осадка или эксплуатационными параметрами;
Внесите небольшие изменения в один параметр; не изменяйте несколько переменных одновременно;
Наблюдайте за системой в течение 1–2 циклов отстоя и фиксируйте изменения показателей производительности;
Приступайте к дальнейшим корректировкам только в том случае, если результаты неудовлетворительны.
Итог: предпосылкой оптимизации процесса является поддержание стабильного соответствия требованиям по очистке сточных вод; Усилия по оптимизации должны сбалансировать потребление энергии и химикатов для достижения двойной цели: соблюдения нормативных требований и снижения затрат.
