1. Технические требования к вводу в эксплуатацию
Целью пусконаладочных работ является определение оптимальных технологических режимов работы и культивирование микроорганизмов для адаптации к качеству сточных вод.
При вводе в эксплуатацию следует строго соблюдать рабочие процедуры. Должны проводиться регулярные проверки работы оборудования и параметров точек управления технологическими процессами. Изменения в очистке воды следует оперативно отслеживать посредством анализа лабораторных данных, микроскопического исследования биологических образцов, визуального наблюдения и тестирования запаха.
При вводе в эксплуатацию должны быть соблюдены следующие технические требования:
Процесс с активным илом требует поддержания соответствующего соотношения питательных веществ-к-микроорганизмам в резервуаре SBR, подачи необходимых питательных веществ и обеспечения хорошего контакта между микроорганизмами и органическими веществами. Это вопросы, которые следует учитывать на этапе эксплуатации.
1. Значение MLSS является важным параметром процесса обработки активным илом. Кроме того, следует часто измерять SV, SVI и т. д. Анализ этих соответствующих данных позволяет определить возраст осадка, который будет определять его сброс.
2. Перед вводом процесса в эксплуатацию операторы должны пройти тщательное обучение, изучить соответствующие планы и техническую документацию, а также разработать соответствующие технологические процедуры, рабочие процедуры и меры предосторожности, чтобы обеспечить плавный ход ввода в эксплуатацию и безопасность оборудования и персонала во время процесса ввода в эксплуатацию.
3. Помимо корректировки технологических параметров следует вести детальный учет работы оборудования при пуско-наладочных работах.
4. На этапе ввода в эксплуатацию контроль и корректировка процесса должны быть сосредоточены на культивировании и акклиматизации ила. Должно быть проверено рабочее состояние каждой секции оборудования, а также проведен эффективный контроль, наблюдение, учет и анализ работы очистных сооружений. Должны быть доступны достаточные аналитические данные о качестве поступающих и сточных вод, а также активного ила.
5. На этапе ввода в эксплуатацию качество сточных вод и скорость удаления загрязняющих веществ могут быть ниже требований для нормальной эксплуатации, особенно в отношении удаления фосфора и азота, которые могут не потребоваться на начальном этапе ввода в эксплуатацию.
2. План ввода в эксплуатацию притока
1. Подготовительные работы перед вводом в эксплуатацию
1) Подготовка инструментов и оборудования:
Один микроскоп с увеличением 400х и выше; соответствующие экспериментальные приборы и реагенты для измерения pH, проводимости, CODcr, аммиачного азота и Tp; один термометр; соответствующее экспериментальное оборудование для измерения MLSS.
2) Персонал: Х человек. Должен быть выделен штатный или-лабораторный персонал, работающий неполный рабочий день.
3) Опрессовка и проверка герметичности очистной установки; циркуляция воды и воздуха в системе трубопроводов.
4) Измерение качества сырой воды (CODcr, N, P, pH, температура воды) и количества, а также разработка соответствующих планов ввода в эксплуатацию.
2. Выращивание ила и акклиматизация
Ключом к очистке технологических сточных вод SBR является наличие достаточного количества высокоэффективного-активного ила. Таким образом, культивирование активного ила является первым шагом в производстве и эксплуатации SBR. Акклиматизация включает в себя устранение и превращение смешанного микробного сообщества в микробную систему, способную очищать сточные воды.
1) Выращивание активного ила в резервуаре SBR
Выращивание активного ила предполагает предоставление микроорганизмам активного ила определенных-стимулирующих рост веществ, растворенного кислорода, подходящей температуры и pH. В этих условиях после периода культивирования образуется активный ил, который постепенно увеличивается, достигая в конечном итоге концентрации ила, необходимой для очистки сточных вод.
Выращивание ила и акклиматизация при технологическом вводе в эксплуатацию цехов (установок) очистки сточных вод тесно связаны с региональным климатом. Для соблюдения графика ввода в эксплуатацию можно использовать методы прямого выращивания,-масштабного выращивания или периодического выращивания.
а. Метод прямого культивирования (бытовые сточные воды)
Прямое культивирование широко используется при очистке бытовых сточных вод. В теплое время года аэротенк сначала наполняется бытовыми сточными водами и аэрируется (т.е. аэрация без забора сточных вод) в течение нескольких часов до непрерывного притока и оттока. Скорость притока постепенно увеличивают, и ил не выводится, а целиком остается в аэротенке. Через несколько дней непрерывной работы начнет появляться и постепенно увеличиваться активный ил. Альтернативно, обезвоженный ил, извлеченный из аналогичных установок по очистке сточных вод, можно пропорционально добавлять в реакционный резервуар и культивировать с использованием того же метода до тех пор, пока MLSS и SV не достигнут подходящих значений.
Поскольку бытовые сточные воды содержат подходящие питательные вещества, осадок быстро вырастет до необходимого уровня. В период культивирования (особенно на начальном этапе) из-за низкой концентрации ила важно контролировать скорость аэрации, чтобы предотвратить чрезмерную-аэрацию и дезинтеграцию ила.
б. Масштабирование-выращивания (промышленное)
В районах, где поблизости нет систем биологической очистки, или при наличии крупномасштабных-систем очистки промышленных сточных вод, где инокуляция ила затруднена, также можно использовать-масштабное культивирование.
Этот метод, основанный на быстром росте и размножении микроорганизмов, имитирует многоэтапный процесс культивирования на ферментационных производствах, где инокулят вводится в семенной резервуар, а затем в ферментер. Подходящие контейнеры подбираются с учетом местных условий для поэтапного размножения культуры. Например, в реакционный резервуар добавляют фекалии высокой концентрации для повышения концентрации питательных веществ в сточных водах. Затем каналы заполняются сточными водами и культура разрастается описанным выше способом. Затем этот процесс масштабируется, и, наконец, ил расширяется, чтобы покрыть весь аэротенк.
в. Метод прерывистого культивирования (небольшая доля бытовых сточных вод, большая доля промышленных сточных вод)
Этот метод подходит для городских очистных сооружений, где доля бытовых сточных вод относительно невелика. Сточные воды подаются в аэротенк объемом примерно от 1/4 до 1/3 объема резервуара. Аэрацию проводят на определенный период (примерно 4-6 часов) с последующим отстаиванием в течение 1-1,5 часов. Надосадочную жидкость выгружают, при этом ее объем составляет примерно 50% от общего объема. Затем постепенно добавляют сточные воды, и описанную выше операцию повторяют 1-3 раза в день до тех пор, пока содержание осадка в смешанной жидкости не достигнет 15-20%. Чтобы сократить время культивирования, для инокуляции также можно использовать остаточный ил аналогичных очистных сооружений.
2) Акклиматизация активного ила в резервуарах SBR
Помимо культивирования, активный ил в резервуарах SBR должен акклиматизироваться к очищаемым сточным водам. Методы акклиматизации делятся на асинхронную акклиматизацию и синхронную акклиматизацию.
Асинхронная акклиматизация предполагает сначала культивирование ила с помощью бытовых сточных вод или разбавленных фекальных вод, а затем постепенное увеличение доли промышленных сточных вод в культуральной среде для акклиматизации ила.
Синхронная акклиматизация предполагает добавление небольшого количества промышленных сточных вод при первоначальном культивировании активного ила с бытовыми сточными водами, а затем постепенное увеличение доли промышленных сточных вод в смесительной среде, чтобы позволить активному илу адаптироваться к характеристикам промышленных сточных вод.
Как только количество активного ила в резервуаре SBR достигнет необходимого уровня, приток следует постепенно увеличивать для дальнейшей адаптации активного ила к требованиям удаления фосфора и азота. Когда все показатели стоков системы SBR соответствуют проектным требованиям и стабильно работают в течение 2-3 суток, процесс SBR считается успешно введенным в эксплуатацию.
3. Конкретные шаги по вводу в эксплуатацию системы SBR
1) Приток: на начальном этапе ввода в эксплуатацию, поскольку активный ил еще не полностью адаптировался к качеству очищенной воды, скорость притока изначально должна быть небольшой и постепенно увеличиваться. Как только сточные воды соответствуют стандартам, скорость приходящего потока можно постепенно увеличивать, чтобы избежать скачков нагрузки и чрезмерной дезактивации ила. Процесс вливания длится примерно 1 час. Перед забором притока следует взять пробы для измерения pH, ХПК, аммиачного азота и общего фосфора.
2) Реакция: После забора притока включите вентилятор и отрегулируйте объем воздуха, чтобы контролировать значение растворенного кислорода в пределах 2-4 мг/л. Действуйте в следующей последовательности: «Аэрация на 2 часа - Аэрация остановлена на 1 час - Аэрация на 2 часа - Аэрация остановлена на 1 час - Аэрация на 2 часа». Во время аэрации необходимо измерять SV30 и поддерживать его на уровне 20–30%. При необходимости следует взять пробы для измерения значения MLSS. Этот процесс можно гибко настроить в зависимости от рабочего времени. Когда ХПК больше не снижается, начинается стадия седиментации. Если доступно измерение ХПК, можно использовать быстрое измерение онлайн; в противном случае работа должна основываться на опыте или фиксированном времени.
3) Седиментация: После окончательной аэрации в течение периода реакции начинается период седиментации. Обычно после прекращения аэрации и оставления резервуара в покое седиментация завершается примерно через 2 часа, и надосадочную жидкость можно слить. Пробы следует отбирать и анализировать в конце стадии седиментации.
4) Дренаж: После отстаивания надосадочная жидкость становится прозрачной. Откройте сливной клапан на самом высоком уровне, чтобы слить воду выше уровня клапана.
5) Осаждение: В течение периода отстаивания ил следует сбрасывать соответствующим образом в зависимости от значения SV, измеренного в течение периода реакции, чтобы поддерживать значение SV в разумном диапазоне.
3. Управление параметрами системы SBR
Во время ввода в эксплуатацию и опытной эксплуатации на основе лабораторных данных, микробных наблюдений и любых отклонений следует внести соответствующие корректировки в рабочие параметры, чтобы поддерживать их в подходящих диапазонах.
1. Контролируйте качество и количество неочищенных сточных вод, чтобы обеспечить их соответствие требованиям системы очистки активного ила.
При фактическом вводе в эксплуатацию качество неочищенных сточных вод трудно контролировать; обычной практикой является контроль скорости потока. Для поддержания относительной стабильности системы на этапе ввода в эксплуатацию нагрузку загрязняющих веществ следует увеличивать как можно более равномерно, т.е.:
Качество воды (кг-ХПКкр/м3) × Объем воды (м3/сутки)=Общее количество загрязняющих веществ (кг-ХПКкр/сутки)
Во время ввода в эксплуатацию нагрузка осадка должна поддерживаться относительно стабильной в соответствии с ходом и потребностями этапа ввода в эксплуатацию, чтобы предотвратить ударные нагрузки. Ударные нагрузки часто приводят к гибели большого количества микроорганизмов или изменению микробного сообщества, а восстановление системы может занять несколько дней.
2. Поддержание относительно стабильной микробной популяции в системе.
Это имеет решающее значение в процессе ввода в эксплуатацию системы очистки SBR. Процесс ввода в эксплуатацию также заключается в поиске оптимальных рабочих параметров (например, концентрации осадка). Для нормально работающей системы качество и количество неочищенных сточных вод неконтролируемы; то есть, независимо от качества и количества неочищенных сточных вод, система должна собирать и очищать всю поступающую воду в соответствии со стандартами. Поэтому важно поддерживать подходящее значение концентрации ила, гарантируя, что изменения в пределах допустимого диапазона погрешностей не влияют на стабильность работы системы и эффективность очистки.
Для поддержания относительной стабильности системы во время работы количество ила в системе должно поддерживаться относительно стабильным, т.е.:
Концентрация ила (кг-MLSS/д•м3) × объем резервуара (м3)=Общее количество ила в резервуаре (кг-MLSS/д)
Поддержание стабильного количества ила в системе достигается путем определения ежедневного количества сбрасываемого избыточного ила. Индексы избыточного ила включают в себя: нагрузку ила, индекс ила и возраст ила.
3. Поддержание концентрации растворенного кислорода в растворе, достаточной для удовлетворения потребностей микроорганизмов.
Для процесса SBR значение растворенного кислорода в реакторе не фиксировано. На начальном этапе реакции из-за начальной аэрации и внесения большого количества органического вещества значение РК низкое. По мере развития реакции значение DO постепенно увеличивается. Поэтому на более поздних стадиях реакции достаточно поддерживать растворенный кислород в резервуаре на уровне 2-3 мг/л. Для данной схемы необходимо суммировать закономерности изменения растворенного кислорода в реакторе в период ввода в эксплуатацию, чтобы скорректировать работу нагнетателя и скорость аэрации для реального достижения энергосбережения и снижения потребления.
4. Внутри реакционного резервуара активный ил, органические загрязнители и растворенный кислород могут полностью контактировать друг с другом, улучшая процесс массообмена.
5. Меры предосторожности и неправильное обращение
а. Для обеспечения успешного ввода в эксплуатацию крайне важно поддерживать стабильные условия эксплуатации системы SBR на этом этапе. Избегайте больших колебаний приточной нагрузки, солености и pH, которые могут создать значительные ударные нагрузки на систему SBR и привести к ухудшению состояния осадка.
б. В процессе эксплуатации показатели качества воды DO, pH и SV должны измеряться не реже одного раза за рабочий цикл. До и после изменения концентрации загрязняющих веществ контролировать все показатели качества воды в системе и поступающей в систему, уделяя особое внимание ХПКкр и pH, чтобы обеспечить рациональность загрузки системы илом.
в. Первоначально внимательно наблюдайте за характеристиками осадка и записывайте время его адаптации после каждого изменения добавления сточных вод, чтобы обеспечить ориентир для будущих изменений в добавлении сточных вод.
д. Когда содержание осадка SV30 больше или равно 30%, следует сбрасывать небольшое количество осадка, в идеале контролируемое на уровне 20–30%.
Во время работы системы очистки активного ила нештатные ситуации могут снизить эффективность очистки и привести к потере ила. Из-за частых изменений качества и количества воды, особенно во время ввода в эксплуатацию, могут возникнуть дополнительные нештатные ситуации. Если причина не выявлена и своевременно не приняты соответствующие меры, все предыдущие усилия окажутся напрасными, что приведет к срыву процесса ввода в эксплуатацию. В случае нештатных ситуаций крайне важно своевременно и точно принимать решения и выбирать самые простые и экономичные меры, чтобы не допустить эскалации ситуации.