Технические рекомендации по начальному вводу в эксплуатацию и эксплуатации процессов SBR при очистке сточных вод

Предисловие

Первоначальный ввод в эксплуатацию процесса периодического секвенирования с активным илом (SBR) является критическим переходным этапом от завершения строительства инфраструктуры к стабильной работе. Основными целями являются культивирование и акклиматизация микробного сообщества активного ила, оптимизация временных параметров процесса, проверка производительности оборудования и, в конечном итоге, достижение стабильного соответствия качеству сточных вод. Настоящее руководство строго соответствует отраслевым стандартам, таким как «Технический регламент эксплуатации, технического обслуживания и безопасности городских очистных сооружений» (CJJ 60) и «Технические спецификации для очистки сточных вод активным илом» (HJ 573). Содержание сосредоточено на ключевых практических моментах и ​​применимо к первоначальному вводу в эксплуатацию новых, отремонтированных или расширенных очистных сооружений SBR, обеспечивая систематическое и осуществимое оперативное руководство для технического персонала.

(I) Персонал и техническая подготовка

1. Наладочный персонал должен пройти специальную подготовку по принципам технологического процесса, эксплуатации оборудования, правилам техники безопасности, а также овладеть логикой работы каждого этапа СБР и методами контроля показателей качества воды;

2. Должен быть подготовлен подробный план ввода в эксплуатацию, четко определяющий цели ввода в эксплуатацию, ступенчатое деление, диапазоны регулирования параметров, планы действий в аварийных ситуациях и требования к регистрации данных. План должен быть рассмотрен и утвержден техническим руководителем.

(II) Приемка оборудования и инструментов

1. Испытательный запуск отдельного агрегата. Проведите испытания без-нагрузки и нагрузочные испытания основного оборудования, такого как впускной насос, нагнетатель, мешалка и декантер, последовательно. Проверьте рабочий шум оборудования, уровни вибрации и чувствительность запуска/останова, чтобы убедиться, что каждая часть оборудования не имеет заклинивания, утечек или других неисправностей, а рабочие параметры соответствуют проектным требованиям.

2. Взаимосвязанный тестовый прогон: смоделируйте полный рабочий цикл для проверки взаимосвязанной логики управления между оборудованием. Сосредоточьтесь на проверке последовательности переключения между аэрацией и перемешиванием, а также точности соединения между декантером и уровнемером, обеспечивая стабильность и надежность автоматизированной системы управления.

3. Калибровка приборов. Проведите комплексную калибровку таких приборов, как pH-метры, измерители растворенного кислорода (DO), измерители ОВП, уровнемеры и расходомеры. Используйте стандартные решения для калибровки нулевой точки и диапазона, чтобы обеспечить точность данных мониторинга. Записи о калибровке следует архивировать для дальнейшего использования.

(III) Подготовка материала и качества воды

1. Приготовление инокуляционного ила. Предпочтительно следует использовать зрелый активный ил с аналогичных очистных сооружений. Осадок должен быть желтовато--коричневым, без гнилостного запаха, а его влажность должна находиться в диапазоне от 96 % до 98 %. Если подобный инокуляционный ил недоступен, можно использовать метод само-самокультивирования, добавляя органические питательные вещества (такие как глюкоза, мочевина и дигидрофосфат калия) для инициации роста микроорганизмов.

2. Химическая подготовка: при необходимости подготовьте флокулянты (PAC, PAM), питательные вещества (мочевину, дигидрофосфат калия) и регуляторы щелочности (карбонат натрия, бикарбонат натрия). Систему дозирования химикатов следует протестировать, чтобы обеспечить беспрепятственность трубопроводов и точность дозирования.

3. Исследование качества приточной воды. Постоянно контролируйте качество приточной воды в течение 7-15 дней, чтобы определить диапазон колебаний ХПК, БПК₅, NH₃-N, TN, TP и pH, а также определить наличие в приточной воде токсичных или вредных веществ. При необходимости добавьте процесс предварительной обработки.

(I) Инокуляция ила и акклиматизация

1. Инокуляция ила

- Количество добавляемого инокулированного ила должно гарантировать, что концентрация взвешенных веществ в смешанной жидкости (MLSS) в реакционном резервуаре достигнет 1000–1500 мг/л. После добавления закачайте в резервуар чистую воду или сточные воды с низкой-концентрацией, чтобы погрузить в воду аэрационные диски и лопасти мешалки;

- Сразу после инокуляции начните непрерывную аэрацию без добавления воды, контролируя концентрацию DO на уровне 2–3 мг/л. Время аэрации должно составлять 24–48 часов, в течение которых каждые 6 часов следует контролировать MLSS и SV₃₀, а также наблюдать за изменением цвета осадка.

2. Акклиматизация осадка

- Акклиматизация должна проходить по принципам низкой нагрузки и постепенного прогрессирования, разделенного на три этапа:

- Этап 1 (период увеличения нагрузки). Сток вводится при 30–40 % расчетной нагрузки стока, при этом рабочий цикл контролируется на уровне 12 часов (2 часа притока, 6 часов аэробной реакции, 2 часа седиментации, 1 часа сброса сточных вод, 1 часа простоя). На аэробной стадии уровень DO поддерживается на уровне 2–3 мг/л. На бескислородной стадии (если имеется) активируется перемешивание и уровень растворенного кислорода не превышает 0,5 мг/л. ХПК входящих и выходящих потоков, NH₃-N и индикаторы осадка (MLSS, SVI) контролируются ежедневно. Если степень удаления ХПК из сточных вод постоянно превышает 60%, можно переходить к следующему этапу.

- Этап второй (период стабилизации нагрузки): Увеличение приточной нагрузки до 60–70 % от расчетного значения. Отрегулируйте время реакции в зависимости от ухудшения качества воды. Если степень удаления NH₃-N ниже 80%, время аэробной реакции следует увеличить. На этом этапе особое внимание следует уделить эффективности осаждения осадка; SVI следует контролировать на уровне 80–120 мл/г. Если происходит скопление осадка, немедленно уменьшите нагрузку притока и увеличьте скорость аэрации.
Фаза третья (период полной-приспособления к нагрузке). Постепенно увеличивайте нагрузку притока до 100 % от расчетного значения, оптимизируйте временные параметры для каждой фазы и убедитесь, что скорости удаления COD, NH₃-N, TN и TP соответствуют проектным требованиям, а характеристики ила стабильны. Период акклиматизации на этом этапе должен составлять не менее 7 дней.

(II) Оптимизация и корректировка параметров технологического цикла

1. Регулировка параметров ступени притока: сравните воздействие ограничительного и неограничительного-воздействия на ил. Для промышленных сточных вод рекомендуется ограничительный приток. Контролируйте скорость притока, чтобы избежать внезапного увеличения концентрации субстрата. Включение перемешивания во время притока может улучшить перемешивание и уменьшить градиент концентрации. Во время регулировки запишите эффективность разложения воды при различных методах притока.

2. Регулировка параметров стадии реакции. Контролируйте концентрацию DO, регулируя скорость аэрации, чтобы уточнить корреляцию между скоростью разложения DO и COD/NH₃-N на аэробной стадии. В соответствии с требованиями по удалению азота отрегулируйте интенсивность перемешивания и дозировку источника углерода на бескислородной стадии, чтобы определить оптимальное соотношение C/N. Если требуется усиленное удаление фосфора, проверьте соответствие между временем высвобождения фосфора на анаэробной стадии и эффективностью поглощения фосфора на аэробной стадии.

3. Регулировка параметров стадии осаждения и дренажа: Определите оптимальное время осаждения осадка, изменяя время осаждения (0,5 ~ 2 часа), чтобы избежать чрезмерного содержания взвешенных твердых частиц в сточных водах из-за короткого времени осаждения или анаэробного плавания осадка из-за длительного времени осаждения. Отрегулируйте скорость спуска декантера, постепенно увеличивая ее с 0,3 м/ч до 1,0 м/ч, записывая мутность сточных вод при разных скоростях, чтобы определить оптимальную скорость декантации.

4. Регулировка параметров этапа холостого хода: выберите режим работы периода холостого хода в зависимости от состояния осадка. Если MLSS высокий, небольшое количество избыточного ила может быть сброшено во время периода простоя. Если осадок склонен к анаэробному гниению, можно активировать микро-аэрацию или перемешивание низкой-интенсивности. Во время регулировки регистрируйте изменения активности ила в различных режимах.

(III) Мониторинг и запись данных во время ввода в эксплуатацию

1. Частота мониторинга: показатели ежедневного мониторинга (DO, pH, ОВП, уровень жидкости) записываются каждые 2 часа; показатели качества воды (ХПК, БПК₅, NH₃-N, TN, TP, SS) контролируются ежедневно; показатели осадка (MLSS, SV₃₀, SVI) контролируются ежедневно.

2. Обработка данных: Создайте журнал ввода в эксплуатацию, записывая ежедневную приточную нагрузку, последовательность рабочего цикла, рабочие параметры оборудования, качество воды и показатели осадка. Постройте кривые разложения воды и кривые изменения характеристик осадка, чтобы обеспечить поддержку данных для оптимизации параметров.

1. Плохая активность инокулированного ила.

Проявляется в виде черного цвета осадка и гнилостного запаха после аэрации, степень удаления ХПК ниже 30%. Меры лечения:
1. **Увеличьте время аэрации до 72 часов, добавляя в этот период питательные вещества, такие как глюкоза и мочевина, в дополнение к веществам, необходимым для микробного метаболизма;
2. Добавьте необходимое количество свежего инокулированного ила, чтобы увеличить концентрацию микробов в иле;
3. Проверьте концентрацию DO. Если недостаточная аэрация приводит к возникновению локальных анаэробных условий, увеличьте скорость аэрации или очистите засоренные аэрационные диски.

2. **Сильная потеря осадка**

Это проявляется в виде мутных стоков и постоянного снижения MLSS. Меры лечения:
1. Сократить скорость спуска декантера до 0,3-0,5 м/ч и увеличить время отстаивания до 2 часов;
2. Уменьшить нагрузку на приток, чтобы свести к минимуму воздействие на слой ила;
3. Проверьте, нет ли чрезмерной аэрации, приводящей к распаду осадка, соответствующим образом уменьшите скорость аэрации и контролируйте уровень растворенного кислорода на уровне около 2 мг/л;
4. Добавьте небольшое количество ПАМ, чтобы улучшить эффективность осаждения осадка.

3. **Плохая нитрификация**

Это проявляется в избыточной концентрации NH₃-N в сточных водах и медленном разложении NH₃-N на аэробной стадии. Лечебные мероприятия: 1. Удлинить время аэробной реакции и увеличить РК на аэробной стадии до 3-4 мг/л для обеспечения метаболических потребностей нитрифицирующих бактерий; 2. Уменьшить количество избыточного ила и увеличить срок его хранения до 15-25 дней, чтобы способствовать обогащению нитрифицирующими бактериями; 3. Проверьте щелочность поступающей воды. Если щелочность недостаточна (отношение щелочности к NH₃-N < 7,14), добавьте карбонат натрия для повышения щелочности; 4. Примите меры по сохранению тепла, чтобы температура воды была не ниже 15 градусов, так как низкая температура существенно подавляет активность нитрифицирующих бактерий.

4. Низкая эффективность денитрификации.

Это проявляется в избыточном TN в стоках и быстром росте значения ОВП на бескислородной стадии. Меры по очистке: 1. Добавьте внешние источники углерода, такие как метанол и ацетат натрия, чтобы довести соотношение C/N до 5-8:1; 2. Увеличьте время бескислородной реакции, чтобы обеспечить полную денитрификацию; 3. Увеличьте интенсивность перемешивания, чтобы обеспечить равномерное перемешивание и избежать мертвых зон с чрезмерно высоким содержанием растворенного кислорода на бескислородной стадии.

5. Чрезмерное пенообразование.

Это проявляется в скоплении пены на поверхности аэротенка высотой более 0,5 м, что влияет на эффективность аэрации. Меры по исправлению положения включают: 1) снижение нагрузки на приточные воды для уменьшения поступления легко вспенивающихся органических веществ; 2) распыление пеногасителя (такого как полиэфирный пеногаситель), контролируя дозировку, чтобы избежать воздействия на микробную активность; и 3) проверка на старение пены, вызванное слишком старым илом, и соответствующее увеличение скорости сброса ила.

1. Нагрузка притока достигает 100 % от проектного значения в течение 7 дней подряд, а показатели качества притока и сточных вод (ХПК, БПК₅, NH₃-N, TN, TP, SS) постоянно соответствуют проектным нормам сброса или национальным/местным стандартам сброса.

2. Характеристики активного ила стабильны: MLSS поддерживается на уровне 2000–4000 мг/л, SVI – на уровне 50–150 мл/г, цвет ила желтовато-коричневый, хорошие характеристики осаждения и отсутствуют аномальные явления, такие как набухание или всплывание ила.

3. Все оборудование работает нормально, автоматизированная система управления работает бесперебойно, временные параметры технологического цикла оптимизированы, достигается стабильная работа.

4. Журнал ввода в эксплуатацию заполнен, записи данных верны, точны и отслеживаемы, а отчет о вводе в эксплуатацию заполнен и прошел приемку.

1. Составьте отчет о вводе в эксплуатацию, который должен включать процесс ввода в эксплуатацию, результаты оптимизации параметров, записи устранения проблем и рекомендации по эксплуатации, которые служат технической основой для последующего обслуживания.

2. Обеспечить специальную подготовку обслуживающего персонала, охватывающую контроль параметров процесса, ежедневное обслуживание оборудования и работу в нештатных условиях эксплуатации, обеспечивая независимую работу.

3. Создайте систему управления текущим техническим обслуживанием, четко определив частоту проверок оборудования, планы мониторинга качества воды и требования к обращению с осадком, чтобы обеспечить долгосрочную-стабильную работу процесса SBR.