Pla de posada en marxa del sistema bioquímic de clavegueram (I)

Capítol 1 Posada en marxa general

⑴ Totes les estructures d'enginyeria civil acabades;

⑵ S'ha completat la instal·lació de l'equip;

⑶ Instal·lació elèctrica completada;

⑷ S'ha completat la instal·lació de la canonada;

⑸ Els elements de suport relacionats, inclosos el personal, els instruments, les canonades d'aigües residuals i de descàrrega, i les mesures de seguretat, estan complets. Inspecció prèvia-l'inici.

⑴ Formeu un equip dedicat per a la posada en marxa i l'operació, que inclogui personal d'enginyeria civil, equips, electricitat, canonades i construcció, així com representants de les parts de disseny i construcció;

⑵ Desenvolupar un calendari d'operacions de posada en marxa i de prova;

⑶ Feu les preparacions materials necessàries, com ara aigua (incloses aigües residuals i aigua de l'aixeta), gas (aire comprimit i vapor), electricitat i productes químics;

⑷ Prepareu els equips de bombeig i drenatge necessaris; bosses de sorra per tapar canonades, etc.;

⑸ Equips i dispositius de prova necessaris (mesurador de pH, paper de prova, mesurador de CODcr, SS);

⑹ Establir registres de posada en marxa i fitxers de prova.

⑴ Realitzeu una prova d'ompliment d'aigua per a cada unitat segons la seqüència del procés de disseny. Els projectes-petits i mitjans només poden utilitzar aigua neta o aigua lleugerament contaminada (aigua estancada, aigua de pluja). Els grans projectes, per conservar els recursos hídrics, poden utilitzar un 50% d'aigua neta, aigua lleugerament contaminada o aigües residuals domèstiques i la meitat d'aigües residuals industrials (generalment d'acord amb els requisits de disseny).

⑵ Per a estructures que no s'han sotmès a una prova d'ompliment d'aigua, el procés d'ompliment s'ha de completar generalment en tres passos segons els requisits de disseny: 1/3, 1/3 i 1/3. Després de cada 1/3 d'ompliment, feu una pausa durant 3-8 hores per inspeccionar les fluctuacions del nivell de líquid i el nivell d'aigua i la resistència a la pressió de l'estructura. Nota: per a les particions del nivell d'aigua de disseny-descarregats, de doble-cara i distribuïdes uniformement, s'ha d'omplir d'aigua simultàniament per ambdós costats. Les estructures que s'han sotmès a una prova d'ompliment d'aigua es poden omplir a plena capacitat en un sol pas.

⑶ Un altre propòsit de la prova d'ompliment d'aigua és verificar que la via fluvial no estigui obstruïda segons l'elevació del nivell d'aigua de disseny, assegurant que el nivell d'aigua complet pot fluir lliurement i superar el límit amb seguretat després del funcionament normal i evitant la bombolla i les fuites d'aigua.

⑴ Els equips, dispositius o equips no-estàndards dissenyats per al funcionament independent en un procés s'anomenen unitats individuals. La posada en funcionament d'una-unitat s'ha de dur a terme després d'omplir la unitat d'aigua.

⑵ La posada en servei d'una sola-unitat s'ha de realitzar d'acord amb els procediments següents:

① Comprendre la funció de la unitat única en el procés i les seves connexions de canonades segons les dades del procés.

② Llegiu i enteneu atentament el manual d'operacions de la unitat individual per verificar que la instal·lació compleix els requisits i que la base està ben fixada.

③ Tots els equips que requereixen funcionament s'han d'engegar o posar en marxa manualment, o amb l'ajuda d'una màquina petita. Engegueu la unitat només quan no es detecti cap anomalia.

④ Afegiu oli lubricant (greix) al nivell d'oli indicat per l'indicador d'oli segons el manual.

⑤ Entendre el mètode d'inici d'una-unitat. Per exemple, les bombes centrífugues d'aigua es poden posar en marxa sota pressió; Les bombes d'aigua de volum-fix s'han de connectar al circuit de seguretat, s'han de posar en marxa-en circuit obert i, a continuació, posar-les en funcionament gradualment. Els bufadors centrífugs o d'arrels s'han d'engegar i tancar sense pressió.

⑥ Després de l'inici de marxa, comproveu la direcció del motor. Reinicieu només després de confirmar la direcció correcta.

⑦ Quan s'hagi completat l'inici de trota, feu una prova de 3-5 minuts. Un cop finalitzat el funcionament normal, continueu el funcionament continu durant 1-2 hores. Durant aquest temps, comproveu l'augment de la temperatura de l'equip. En general, la temperatura de funcionament no ha de superar els 50-60 graus. A menys que s'especifiqui el contrari al manual, si l'augment de temperatura és anormal, comproveu si el corrent de funcionament es troba dins del rang especificat. Si supera l'interval especificat, atureu el funcionament, identifiqueu-ne la causa i elimineu-lo abans de reprendre el funcionament. Una sola unitat ha de funcionar contínuament durant almenys 2 hores.

⑶ Després de la prova de funcionament d'una sola unitat, ompliu el full de prova de funcionament i signeu-lo per a una futura referència.

⑴ La posada en marxa de la unitat es realitza segons els requisits específics de cada unitat de procés en el disseny de tractament d'aigua, com ara la unitat de pantalla, la unitat de tanc d'igualització, la unitat de tanc de sedimentació de floculació, la unitat de tanc anaeròbic, la unitat d'hidròlisi, la unitat aeròbica, la unitat de sedimentació secundària, la unitat de concentració de fangs, la unitat de deshidratació de fangs i la unitat de retorn de fangs.

⑵ La posada en servei de la unitat es realitza en funció de la posada en servei d'equips individuals dins de la unitat. Com que cada unitat pot consistir en diversos equips i dispositius diferents, la posada en marxa de la unitat està dissenyada per comprovar el funcionament coordinat dels diferents equips dins de la unitat i garantir el correcte funcionament de la unitat.

⑶ La posada en servei de la unitat només garanteix el funcionament coordinat de l'equip, però no pot garantir que la unitat compleixi els requisits de taxa d'eliminació del disseny. Això es deu al fet que implica molts factors, com ara les condicions del procés i les soques bacterianes, que cal abordar durant el procés de posada en marxa.

⑷ Les diferents unitats de procés haurien de tenir diferents mètodes de posada en marxa i s'han de dur a terme d'acord amb els procediments de disseny addicionals detallats.

⑴ La posada en servei segmentada és essencialment la mateixa que la posada en servei de la unitat, centrada principalment en la posada en servei basada en la classificació dels processos de tractament d'aigua.

⑵ Generalment, la posada en marxa segmentada es realitza en funció de les etapes anaeròbiques i aeròbiques.

⑴ La inoculació es refereix a les unitats de procés que utilitzen la funció de digestió biològica dels microorganismes, com ara les unitats de procés d'hidròlisi, anaeròbics, anòxics i aeròbics. La inoculació s'aplica a aquestes unitats.

⑵ S'han d'inocular diferents soques bacterianes segons el tipus de microorganisme.

⑶ Mida de l'inòcul: l'inòcul de fangs anaeròbics generalment no hauria de ser inferior al 8-10% del volum d'aigua; en cas contrari, la velocitat d'arrencada es veurà afectada; l'inòcul de fangs aeròbics no hauria de ser, en general, inferior al 5% del volum d'aigua. Sempre que la construcció es realitzi d'acord amb les especificacions, els bacteris anaeròbics i aeròbics es poden iniciar normalment dins del rang especificat.

⑷ Temps d'inici: la soca bacteriana, la temperatura de l'aigua i la qualitat de l'aigua s'han de tenir en compte específicament com a factors clau que afecten el període d'inici. En termes generals, la inoculació i la posada en marxa són una mica difícils a temperatures inferiors als 20 graus, especialment durant el funcionament hivernal. Per tant, es recomana afegir fangs en dues etapes durant el funcionament hivernal. Per exemple, agafant 6.000 m³ diaris, en una primera fase s'afegeixen 12 tones de fang actiu a cadascun dels dipòsits d'hidròlisi i aeròbic (cal tenir en compte que s'han de prendre mesures per evitar l'entrada de fangs inorgànics). Després de l'addició, el sistema s'ha d'airejar contínuament (no s'afegeix aigua durant l'aireació) durant 3-7 dies a nivells d'aigua normals. Aleshores s'ha de comprovar l'efecte del tractament. Un cop es confirmen que les condicions bioquímiques microbianes són normals, es pot afegir una petita quantitat d'aigua contínuament durant 20-30 dies. Un cop l'efecte bioquímic és evident o la temperatura ha augmentat significativament, es poden tornar a afegir 10-20 tones de fang activat a cada dipòsit per permetre que el procés bioquímic comenci amb normalitat.

⑸ Font de soques bacterianes: els fangs anaeròbics provenen principalment de projectes anaeròbics existents, com ara projectes de fermentació anaeròbica de cervesa, digestors de biogàs rurals, estanys de peixos, estanys de fang i fangs de desinfectació de fossats. Els fangs aeròbics provenen principalment de les depuradores municipals, i els fangs activats deshidratats el mateix dia s'han d'utilitzar com a soques bacterianes aeròbiques.

⑴ Condicions d'aclimatació: en termes generals, les condicions de creixement microbià no haurien de patir canvis sobtats i dramàtics. Generalment es requereix un període d'adaptació. El procés d'aclimatació ha de ser el més coherent possible amb les condicions de creixement originals. Quan això no és possible, les aigües residuals domèstiques s'utilitzen generalment com a font d'aigua d'aclimatació. Si la concentració d'aigües residuals és massa alta per ser utilitzada directament com a aigua d'aclimatació, s'ha de diluir. En general, la càrrega de DQO s'ha de controlar per sota de 1000-1500 mg/l. Per aconseguir-ho, s'ha d'utilitzar una proporció 1:1 (aigües residuals domèstiques:aigües residuals) o 2:1 com a aigua d'aclimatació original. La temperatura no ha de ser inferior a 20 graus durant l'aclimatació. L'evaporació contínua de l'aire s'ha de realitzar durant 3-7 dies. El creixement microbià s'ha d'examinar al microscopi. Alternativament, basant-se en una experiència pràctica a llarg termini, es poden utilitzar diferents mètodes de procés (fang activat, biofilm, etc.) per observar el creixement microbià. L'eficàcia de les reaccions bioquímiques també es pot avaluar mesurant els valors de CODcr a l'aigua d'entrada i sortida.

(2) Mètode d'aclimatació: un cop es compleixen les condicions d'aclimatació i el funcionament continu ha mostrat resultats, la velocitat d'entrada d'aigües residuals augmenta gradualment per permetre que els microorganismes s'adaptin a les noves condicions de vida. La magnitud de l'augment incremental varia segons els processos anaeròbics i aeròbics i les condicions del lloc. En termes generals, l'inici aeròbic es pot completar en 10-20 dies, amb un augment incremental del 5-10%. L'augment incremental del flux anaeròbic és molt menor. En general, la concentració d'àcids volàtils (VFA) s'ha de controlar per sota de 1000 mg/l i el valor del pH al tanc anaeròbic s'ha de mantenir dins del rang de 6,5-7,5, amb fluctuacions mínimes. Només així es pot augmentar gradualment el volum d'aigua. En general, l'inici anaeròbic triga entre 3 i 6 mesos a passar al funcionament normal (entrada a plena càrrega).

(3) Els processos bioquímics com l'anaeròbic, l'aeròbic i la hidròlisi són processos complexos. Cada projecte té les seves pròpies característiques úniques, que requereixen ajustaments en funció de les condicions del lloc.

⑴ Un cop finalitzada la posada en funcionament de les unitats de procés-esmentades anteriorment, tot el procés de tractament d'aigües residuals està totalment operatiu i el sistema de tractament d'aigües residuals funciona amb normalitat, es pot dur a terme la posada en funcionament de la línia completa.

⑵ Començant amb la primera unitat, comproveu el pH de cada unitat (utilitzant paper de prova), SS (inspecció visual) i COD (prova instrumental) per identificar problemes operatius.

⑶ Per a qualsevol unitat de procés que no compleixi els requisits de disseny, realitzeu proves exhaustives i posada en servei fins que compleixin els requisits.

⑷ Un cop totes les unitats funcionin amb normalitat, s'ha completat la posada en servei de la línia completa.

Capítol 2 Inoculació i aclimatació de fangs

⑴ Aspecte, color i olor dels fangs activats

Els fangs activats tenen un aspecte semblant al-cotó, també coneguts com a flocs o vellut, i tenen bones propietats de sedimentació. El fang activat normal és-marró groc. L'oxigen i l'aireació insuficients poden provocar el desenvolupament de bacteris anaeròbics, fent que el fang es torni fosc i pudent. Un excés d'oxigen dissolt, una aireació massa baixa o una càrrega baixa poden fer que el fang es torni més clar. Bé-els fangs activats tenen una olor terrosa.

⑵ Preparacions abans de la incubació

① Reviseu acuradament els dibuixos de disseny de construcció i el manual de gestió i operació;

② Inspeccioneu i familiaritzeu-vos amb l'equip del sistema, les vàlvules de canonades i els instruments d'indicació i registre;

③ Netegeu qualsevol residu que quedi al dipòsit durant la construcció;

④ Ompliu el dipòsit amb aigua neta o bombeu aigua del riu per realitzar una prova de fuites. Després de posar en funcionament les unitats individuals, realitzeu una prova conjunta i ajusteu l'assut de sortida fins que el sistema de tractament d'aigües residuals estigui operatiu.

⑶ Mètodes d'incubació

① La incubació de fangs activats proporciona als microorganismes del fang activat les condicions necessàries de creixement i reproducció, és a dir, nutrients, oxigen dissolt i una temperatura i pH adequats.

1. Nutrients: la proporció de carboni, nitrogen i fòsfor a l'aigua s'ha de mantenir en 100:5:1.

2. Oxigen dissolt: per als microorganismes aeròbics, un nivell d'oxigen dissolt a l'ambient superior a 0,3 mg/l és suficient per a l'activitat metabòlica normal. Tanmateix, com que els llots existeixen al tanc d'aeració com a flocs, per exemple, quan la concentració d'oxigen dissolt al voltant de 500 µm-diàmetre de flocs de fang activat és de 2 mg/l, el centre dels flocs ja està per sota de 0,1 mg/l, inhibint el creixement de bacteris aeròbics. Per tant, la concentració d'oxigen dissolt al dipòsit d'aireació sovint ha de ser superior a 3-5 mg/l, i normalment es controla a 5-10 mg/l. Durant la posada en marxa, generalment es considera adequat controlar la concentració d'oxigen dissolt a la sortida del dipòsit d'aireació a 2 mg/l.

3. Temperatura: Cada bacteri té una temperatura de creixement òptima. El creixement bacterià s'accelera amb l'augment de la temperatura, però hi ha un rang de temperatura de creixement mínim i màxim, generalment entre 10 i 45 graus, amb una temperatura òptima entre 15 i 35 graus. Les fluctuacions de temperatura dins d'aquest rang tenen poc impacte en el funcionament.

4. pH: El pH està generalment entre 6-9. En casos excepcionals, el pH de l'influent pot arribar fins a 9-10,5. Si el pH supera el valor especificat, s'ha d'afegir un ajust àcid o àlcali.

② Mètode de cultiu

1. Mètode de cultiu d'aigües residuals domèstiques: durant el clima càlid, ompliu el dipòsit d'aireació amb aigües residuals domèstiques. Després de diverses desenes d'hores d'aireació (és a dir, aireació sense clavegueram), es pot afegir aigua. El volum d'aigua s'ha d'ajustar gradualment de baix a alt. Després de diversos dies de funcionament continu, apareixeran fangs activats i augmentaran gradualment. Per accelerar el procés d'incubació, afegiu aigua fecal concentrada o deixalles d'arròs per augmentar la concentració de nutrients. És important destacar que durant el període d'incubació (especialment l'etapa inicial), com que els fangs encara no s'han format en grans quantitats i la concentració de fangs és baixa, el volum d'aireació s'ha de controlar i mantenir significativament inferior al volum d'aireació normal.

2. Mètode d'inoculació de fangs secs: els fangs secs d'un sistema de clavegueram que funcionen correctament i de qualitat d'aigua similar són la millor font per a la inoculació. Generalment, s'afegeix un 1% del volum total dissolt del dipòsit d'aireació al fang sec, es tritura amb aigua i, a continuació, s'afegeixen quantitats adequades d'aigües residuals industrials i aigua fecal concentrada. Seguint el mètode d'inoculació anterior, el fang es formarà ràpidament i augmentarà fins a la concentració desitjada.

3. Expansió multi-etapa: basat en el ràpid creixement i reproducció de microorganismes, el procés d'expansió en diverses-etapes (cep → tanc de llavors → tanc de fermentació) es basa en el model de la indústria de la fermentació. Per exemple, si un projecte està dissenyat amb tres dipòsits d'aireació, els bacteris es poden cultivar primer en un dipòsit, després en un sol dipòsit d'aireació amb un petit inòcul. Un cop reeixit, la cultura es pot ampliar directament a la segona i tercera etapa.

4. Cultiu directe d'aigües residuals industrials: determinades aigües residuals industrials, com ara aliments enllaunats, productes de soja i aigües residuals de processament de carn, es poden cultivar directament. Altres tipus d'aigües residuals industrials, encara que contenen una gamma completa de nutrients però a una concentració baixa, requereixen suplements de nutrients per accelerar el procés de cultiu. Els nutrients habituals inclouen la purín de midó, l'arròs de les cafeteries, la sopa de fideus (font de carboni) o urea, sofre i amoníac i amoníac aquós (font de nitrogen). El mètode específic s'ha de determinar en funció de la qualitat de l'aigua.

5. Cultiu d'aigües residuals industrials tòxiques o refractàries: les aigües residuals industrials tòxiques o refractàries només es poden tractar incubant primer els bacteris amb aigües residuals domèstiques, i després introduint gradualment les aigües residuals industrials per a un procés d'aclimatació gradual.

6. Introducció directa del cultiu de llavors: algunes soques bacterianes amb qualitats específiques d'aigua són difícils de conrear. Alternativament, es poden utilitzar recursos d'investigació locals, com ara instituts d'investigació especialitzats en microbiologia industrial, per conrear les soques abans d'inocular-les. Per exemple, la digestió aeròbica PVA (alcohol polivinílic) utilitza bacteris aeròbics especialitzats. Aquest mètode requereix una inversió important i un cicle llarg, i només s'utilitza en circumstàncies especials.

③ Aclimatació: en les etapes posteriors de la fase d'incubació, la quantitat d'aigües residuals domèstiques i nutrients afegits es redueix gradualment, mentre que la proporció d'aigües residuals industrials augmenta gradualment, fins que totes les aigües residuals es transfereixen a les aigües residuals industrials receptores. Aquest procés s'anomena aclimatació. Teòricament, els enzims són necessaris per a la descomposició bacteriana de la matèria orgànica, i han d'estar presents quantitats suficients de cada enzim. Durant l'aclimatació, cada canvi en la proporció s'ha de mantenir durant diversos dies. Un cop l'operació s'estabilitza (és a dir, que la concentració de fangs no ha disminuït i l'efecte del tractament és normal), la proporció es pot canviar de nou fins a completar l'aclimatació.

⑴ Llots d'inòcul

Quan hi ha fangs granulars disponibles, la concentració de fangs d'inòcul hauria de ser del 10-15%. Quan els fangs no estan disponibles, sovint s'utilitzen els fangs digerits del dipòsit de fangs de la depuradora. El fang digerit gruixut facilita la formació de fangs granulars. Quan no es disposa de fangs digerits ni granulars, es poden utilitzar com a inòcul els fangs de fosa sèptica, fems de vaca fresca, fems de porc o altres fems de bestiar. El fang sèptic i el fang de l'estany de peixos també es poden utilitzar com a fang d'inòcul, però el període d'inici és més llarg. La concentració d'inòcul de fangs ha de ser d'almenys 10 kg·VSS/m³ de volum del reactor, però el volum d'ompliment de fangs d'inòcul no ha de superar el 60% del volum del reactor. Durant l'inòcul de fangs, eviteu que els fangs inorgànics, la sorra i altres materials no digeribles entrin al reactor anaeròbic.

⑵ Engegada amb fangs sembrats (realitzat en tres etapes)

① Etapa Inicial

La càrrega del reactor comença a 0,5-1,0 kg DQO/m³·d o una càrrega de fang de 0,05-0,1 kg DQO/kg VSS·d. La concentració de les aigües residuals mixtes que entren al dipòsit de digestió anaeròbica no ha de superar els 5000 mg DQO/l. L'afluent s'ha de controlar segons sigui necessari, amb una càrrega mínima de DQO/l de 1000 mg/l. Les concentracions d'influent que no compleixin aquests requisits s'han de diluir. Tot i que no es controla estrictament tots els paràmetres del procés durant la infusió, s'ha de prestar especial atenció a la concentració d'àcid acètic, que s'ha de mantenir per sota dels 1000 mg/l. La infusió s'ha de realitzar de manera intermitent, amb una durada de cada infusió de 5-10 minuts cada 3-4 hores. Aleshores, els intervals s'han de reduir gradualment a 1 hora, i la durada de la infusió augmenta gradualment en 20-30 minuts. Durant l'etapa inicial, si els intervals d'infusió són massa llargs, els fangs s'han d'agitar bombejant una vegada cada hora durant 3-5 minuts.

② Segona etapa

Quan la càrrega volumètrica del reactor arriba a 2-5 kg ​​COD/m³·d, la quantitat de fang rentat augmenta durant aquesta etapa i es comença a formar fang granular. Generalment, la transició de la primera etapa a la segona triga 40 dies, moment en què la càrrega volumètrica és aproximadament el 50% de la càrrega de disseny.

③ Tercera etapa

Augmentar la càrrega volumètrica del 50% al 100% s'aconsegueix augmentant gradualment la velocitat d'alimentació i escurçant l'interval d'alimentació. L'indicador clau de laboratori per determinar l'eficàcia de la velocitat d'alimentació i escurçar l'interval d'alimentació és mantenir un nivell de VFA per sota de 500 mg/l. Quan el VFA supera els 500-1000 mg/l, el reactor anaeròbic és àcid. Més de 1000 mg/l indica acidificació, que requereix una acció immediata per aturar l'alimentació i permetre que la soca s'aclimate. En general, la transició de la segona etapa a la tercera també triga 30-40 dies.

(3) Punts clau de la posada en marxa

1. La posada en marxa s'ha de fer pas a pas, deixant temps suficient. No és possible esperar aconseguir l'objectiu de la degradació anaeròbica entrant a l'operació d'alimentació en poc temps. Perquè l'inici és en realitat un procés de restauració de bacteris d'un estat latent, és a dir, l'activació. Durant l'inici, els processos de selecció, aclimatació i proliferació bacteriana estan en curs. La taxa de creixement dels metanògens amb una concentració més baixa en el fang anaeròbic original és molt més lenta que la dels bacteris productors d'àcid-. Per tant, la càrrega generalment no hauria de ser alta, el temps no hauria de ser curt, l'alimentació hauria de ser petita cada vegada i l'interval hauria de ser llarg.

2. La concentració de l'afluent mixt s'ha de controlar a un nivell baix. En general, la concentració de CODcr és de 1000-5000 mg/l. Quan superi els 5000 mg/l, l'efluent s'ha de fer circular i diluir amb aigua fins al nivell requerit.

3. Si la concentració de sulfit en el licor mesclat és superior a 200 mg/l, també s'ha de diluir per sota de 100 mg/l abans d'afegir el líquid.

4. Operació d'augment de càrrega: inicialment, la càrrega volumètrica es pot iniciar a 0,2-0,5 kgCOD/m³·d. Quan la capacitat de biodegradació superi el 80%, augmenta gradualment la càrrega. Si el procés anaeròbic continua anormal i el CODcr no es pot digerir fins i tot amb la càrrega mínima d'alimentació, l'interval d'alimentació s'hauria d'allargar 24 hores o 2-3 dies. Comproveu els indicadors clau de la digestió i la degradació, com ara la concentració de VFA. Durant la fase d'inici, el VFA s'ha de mantenir per sota de 3 mmol/L.

5. Després que la càrrega volumètrica arribi a 2,0 kgCOD/m³·d, la càrrega d'alimentació es pot augmentar cada vegada, però no més d'un 20%. Només quan augmenta la velocitat d'alimentació mentre la concentració de VFA es manté constant o es manté per sota de 3 mmol/L, es pot augmentar la velocitat d'alimentació i reduir l'interval d'alimentació.