1. Технічні вимоги до введення в експлуатацію
Метою введення в експлуатацію є визначення оптимальних умов роботи процесу та культивування мікроорганізмів для адаптації до якості стічних вод.
Під час введення в експлуатацію необхідно суворо дотримуватися робочих процедур. Слід проводити регулярні перевірки роботи обладнання та параметрів точки контролю процесу. Зміни в обробці води слід негайно відстежувати за допомогою аналізу лабораторних даних, мікроскопічного дослідження біологічних зразків, візуального спостереження та тестування на запах.
При введенні в експлуатацію повинні бути дотримані такі технічні вимоги:
Процес активного мулу вимагає підтримки відповідного співвідношення поживних речовин-до-мікроорганізмів у резервуарі SBR, постачання необхідних поживних речовин і забезпечення хорошого контакту між мікроорганізмами та органічними речовинами. Це питання, які слід враховувати на етапі експлуатації.
1. Значення MLSS є важливим параметром для процесу активного мулу. Крім того, слід часто вимірювати SV, SVI тощо. Аналіз цих відповідних даних визначає вік осаду, щоб керувати скиданням осаду.
2. Перед введенням процесу в експлуатацію оператори повинні пройти ретельне навчання, вивчити відповідні плани та технічну документацію, а також розробити відповідні процедури процесу, робочі процедури та запобіжні заходи, щоб забезпечити плавний хід введення в експлуатацію та безпеку обладнання та персоналу під час процесу введення в експлуатацію.
3. Окрім налаштування параметрів процесу, необхідно вести детальний облік роботи обладнання під час введення в експлуатацію.
4. На етапі введення в експлуатацію контроль процесу та налаштування повинні бути зосереджені на культивуванні та акліматизації осаду. Слід перевіряти робочий стан кожної секції обладнання, а також проводити ефективний контроль, спостереження, реєстрацію та аналіз роботи очисних споруд. Повинна бути доступна достатня кількість аналітичних даних щодо якості вхідної та стічної води та активного мулу.
5. На етапі введення в експлуатацію якість стічної води та швидкість видалення забруднюючих речовин можуть бути нижчими, ніж вимоги для нормальної експлуатації, особливо для видалення фосфору та азоту, які можуть не вимагатися на початковому етапі введення в експлуатацію.
2. Впливовий план введення в експлуатацію
1. Підготовчі роботи перед введенням в експлуатацію
1) Підготовка інструментів та обладнання:
Один мікроскоп із збільшенням 400x або більше; відповідні експериментальні інструменти та реагенти для вимірювання pH, провідності, CODcr, аміачного азоту та Tp; один термометр; відповідне експериментальне обладнання для вимірювання MLSS.
2) Персонал: X чол. Необхідно призначити спеціального або-лабораторного персоналу.
3) Випробування тиском і герметичність очисної установки; циркуляція води і повітря в системі трубопроводів.
4) Вимірювання якості та кількості сирої води (CODcr, N, P, pH, температура води) та розробка відповідних планів введення в експлуатацію.
2. Культивування та акліматизація мулу
Ключ до очищення стічних вод за допомогою SBR полягає в наявності достатньої кількості високо-активного мулу. Таким чином, культивування активного мулу є першим кроком у виробництві та експлуатації SBR. Акліматизація передбачає усунення та спонукання змішаної мікробної спільноти стати мікробною системою, здатною очищувати стічні води.
1) Культивування активного мулу в резервуарі SBR
Культивування активного мулу передбачає надання мікроорганізмам активного мулу певних -речовин, що сприяють росту, розчиненого кисню, відповідної температури та pH. За цих умов після періоду культивування утворюється активний мул, який поступово збільшується, врешті-решт досягаючи концентрації мулу, необхідної для очищення стічних вод.
Культивування та акліматизація осаду при введенні в експлуатацію очисних цехів (станцій) тісно пов’язані з кліматом регіону. Щоб досягти графіка введення в експлуатацію, можна використовувати пряме вирощування,-масштабне вирощування або методи періодичного вирощування.
a. Метод прямого культивування (побутові стічні води)
Пряме культивування широко використовується для очищення побутових стічних вод. У теплу пору року аеротенк спочатку заповнюють побутовими стічними водами та аерують (тобто аерують без забору стічних вод) протягом кількох годин перед безперервним надходженням і витоком. Швидкість припливу поступово збільшується, і осад не викидається, а повністю залишається в аеротенку. Після кількох днів безперервної роботи почне з’являтися активний мул, який поступово збільшуватиметься. Як альтернатива, зневоднений осад, витягнутий з аналогічних очисних споруд, можна додавати в реакційний резервуар у пропорції та культивувати за допомогою того самого методу, доки MLSS та SV не досягнуть відповідних значень.
Оскільки побутові стічні води містять відповідні поживні речовини, осад швидко зростає до необхідного рівня. У період культивування (особливо на початковій стадії) через низьку концентрацію мулу важливо контролювати швидкість аерації, щоб запобігти надмірній аерації та розпаду мулу.
b. Розширення-вирощування (промислове)
Для територій, де поблизу немає систем біологічної очистки, або для великих-систем промислової очистки стічних вод, де інокуляція осаду ускладнена, також можна використовувати-масштабне вирощування.
Заснований на швидкому зростанні та розмноженні мікроорганізмів, цей метод імітує багато-процес культивування в ферментаційних галузях, де інокулят вводиться в посівний резервуар, а потім у ферментер. Відповідні ємності вибираються з урахуванням місцевих умов, щоб вирощувати культуру поетапно. Наприклад, у реакційний резервуар додається висока концентрація фекалій для збільшення концентрації та поживних речовин у стічній воді. Потім канали заповнюють стічними водами, а культуру розмножують описаним вище методом. Потім цей процес розширюється, і, нарешті, осад розширюється, щоб охопити весь аеротенк.
в. Метод періодичної культури (невелика частка побутових стічних вод, велика частка промислових стічних вод)
Цей метод підходить для міських очисних споруд, де частка побутових стічних вод є відносно невеликою. Стічні води вводяться в аеротенк, об'ємом приблизно від 1/4 до 1/3 об'єму бака. Провітрювання проводять протягом певного періоду (приблизно 4-6 годин) з наступним відстоюванням протягом 1-1,5 годин. Надосадову рідину вивантажують, об’єм викиду становить приблизно 50% від загального об’єму. Потім поступово додають стічні води, і описану вище операцію повторюють 1-3 рази на день, поки вміст осаду в змішаному розчині не досягне 15%-20%. Щоб скоротити час культивування, для інокуляції також можна використовувати залишковий осад з аналогічних очисних споруд.
2) Акліматизація активного мулу в резервуарах SBR
Окрім культивування, активний мул у резервуарах SBR слід акліматизувати до стічних вод, що очищаються. Методи акліматизації поділяються на акліматизацію асинхронну та акліматизацію синхронну.
Асинхронна акліматизація передбачає спочатку культивування осаду побутовими стічними водами або розведеними фекальними водами, потім поступове збільшення частки промислових стічних вод у культуральному середовищі для акліматизації осаду.
Синхронна акліматизація передбачає додавання невеликої кількості промислових стічних вод під час початкового культивування активного мулу з побутовими стічними водами, потім поступове збільшення частки промислових стічних вод у середовищі змішування, щоб дозволити активному мулу адаптуватися до характеристик промислових стічних вод.
Після того, як кількість активного мулу в резервуарі SBR досягає необхідного рівня, приплив слід поступово збільшувати, щоб активний мул ще більше адаптувався до вимог щодо видалення фосфору та азоту. Коли всі показники стоків системи SBR відповідають проектним вимогам і стабільно працюють протягом 2-3 днів, процес SBR вважається успішно введеним в експлуатацію.
3. Конкретні етапи введення в експлуатацію системи SBR
1) Вплив: на початковому етапі введення в експлуатацію, оскільки активний мул ще не повністю адаптувався до якості очищеної води, швидкість потоку повинна бути спочатку невеликою та поступово збільшуватися. Коли стічні води відповідають стандартам, швидкість потоку можна поступово збільшувати, щоб уникнути різкого навантаження та надмірної дезактивації мулу. Процес впливу триває приблизно 1 годину. Перед прийомом інфузії необхідно взяти проби для вимірювання рН, ХПК, азоту аміаку та загального фосфору.
2) Реакція: після надходження потоку увімкніть повітродувку та відрегулюйте об’єм повітря, щоб контролювати значення DO між 2-4 мг/л. Дійте в такій послідовності: «Аерація на 2 години - Аерація припинена на 1 годину - Аерація на 2 години - Аерація припинена на 1 годину - Аерація на 2 години». Під час аерації SV30 необхідно вимірювати та підтримувати на рівні 20%-30%. У разі необхідності слід взяти проби для вимірювання значення MLSS. Цей процес можна гнучко налаштувати відповідно до робочого часу. Коли ГПК більше не знижується, починається стадія седиментації. Якщо доступне вимірювання ХПК, можна використовувати швидке вимірювання онлайн; в іншому випадку операція повинна базуватися на досвіді або фіксованому часі.
3) Седиментація: після остаточної аерації протягом періоду реакції починається період седиментації. Загалом, після припинення аерації та залишення резервуару непорушним, осадження завершується приблизно через 2 години, і супернатант можна зливати. Зразки слід відбирати та досліджувати наприкінці стадії седиментації.
4) Дренаж: після осадження супернатант стає прозорим. Відкрийте зливний клапан на найвищій висоті, щоб злити воду вище висоти клапана.
5) Осідання: протягом періоду відстоювання мул слід скидати належним чином на основі значення SV, виміряного під час періоду реакції, щоб підтримувати значення SV у прийнятному діапазоні.
3. Контроль параметрів системи SBR
Під час введення в експлуатацію та пробної експлуатації на основі лабораторних даних, мікробних спостережень і будь-яких аномалій необхідно внести відповідні коригування робочих параметрів, щоб підтримувати їх у відповідних діапазонах.
1. Контролюйте якість і кількість необроблених стічних вод, щоб переконатися, що вони відповідають вимогам системи очищення активного мулу.
Під час фактичного введення в експлуатацію якість необроблених стічних вод важко контролювати; звичайною практикою є контроль швидкості потоку. Щоб підтримувати відносну стабільність системи на етапі введення в експлуатацію, навантаження забруднюючих речовин слід збільшувати якомога рівномірніше, тобто:
Якість води (кг-CODcr/м3) × Об’єм води (м3/день)=Загальна кількість забруднюючих речовин (кг-CODcr/день)
Під час введення в експлуатацію навантаження мулу має підтримуватися відносно стабільним відповідно до прогресу та потреб етапу введення в експлуатацію, щоб запобігти ударним навантаженням. Ударні навантаження часто призводять до загибелі великої кількості мікроорганізмів або зміни мікробного співтовариства, а відновлення системи може тривати кілька днів.
2. Підтримання відносно стабільної мікробної популяції в системі
Це має вирішальне значення в процесі введення в експлуатацію системи очищення SBR. Процес введення в експлуатацію також полягає в пошуку оптимальних робочих параметрів (таких як концентрація мулу). Для нормально функціонуючої системи якість і кількість необроблених стічних вод неможливо контролювати; тобто, незалежно від якості та кількості необроблених стічних вод, система повинна збирати та очищати всю воду, що надходить, щоб вона відповідала стандартам. Таким чином, важливо підтримувати відповідне значення концентрації осаду, гарантуючи, що варіації в межах прийнятного діапазону помилок не впливають на стабільність роботи системи та ефективність обробки.
Щоб підтримувати відносну стабільність системи під час експлуатації, кількість мулу в системі повинна підтримуватися відносно стабільною, тобто:
Концентрація мулу (кг-MLSS/d•м3) × Об’єм резервуара (м3)=Загальний мул у резервуарі (кг-MLSS/д)
Підтримання стабільної кількості осаду в системі досягається шляхом визначення добової кількості надлишкового осаду, що скидається. Індекси надлишкового осаду включають: мулове навантаження, муловий індекс, вік осаду.
3. Підтримання концентрації розчиненого кисню в змішаній рідині, достатньої для задоволення потреб мікроорганізмів
Для процесу SBR значення DO в реакторі не є фіксованим. На початковій стадії реакції, через початкову аерацію та введення великої кількості органічної речовини, значення DO є низьким. У міру розвитку реакції значення DO поступово зростає. Тому на пізніх стадіях реакції достатньо підтримувати розчинений кисень у резервуарі на рівні приблизно 2-3 мг/л. Для цієї схеми необхідно узагальнити схему зміни DO в реакторі протягом періоду введення в експлуатацію, щоб відрегулювати роботу повітродувки та швидкість аерації, щоб справді досягти економії енергії та зменшення споживання.
4. У реакційному резервуарі активний мул, органічні забруднювачі та розчинений кисень можуть повністю контактувати один з одним для покращення процесу масообміну.
5. Запобіжні заходи та ненормальне поводження
a. Для забезпечення успішного введення в експлуатацію вкрай важливо підтримувати стабільні умови роботи системи SBR протягом цього етапу. Уникайте великих коливань навантаження, солоності та pH, які можуть створити значні ударні навантаження на систему SBR і призвести до погіршення якості осаду.
b. Під час експлуатації необхідно вимірювати показники якості води DO, pH і SV не менше одного разу за робочий цикл. До і після зміни концентрації забруднюючих речовин контролювати всі показники якості води в системі та тих, що надходять у систему, приділяючи особливу увагу ХПК та рН, щоб забезпечити раціональність завантаження осаду в систему.
в. Спочатку уважно спостерігайте за характеристиками осаду та записуйте час його адаптації після кожної зміни додавання стічної води, щоб забезпечити орієнтир для майбутніх змін додавання стічної води.
d. Коли шлам SV30 більше або дорівнює 30%, слід скинути невелику кількість осаду, в ідеалі контрольований рівень 20%-30%.
Під час роботи системи очищення активного мулу нестандартні ситуації можуть знизити ефективність очищення та призвести до втрати осаду. Особливо під час введення в експлуатацію через часті зміни якості та кількості води може виникнути більше ненормальних ситуацій. Якщо причину не встановити та вчасно не вжити відповідних заходів, усі попередні зусилля будуть витрачені даремно, що призведе до збою процесу введення в експлуатацію. Для нестандартних ситуацій вкрай важливо своєчасно та точно оцінити та вибрати найпростіші та економічні заходи для запобігання ескалації ситуації.
