Pròleg
La posada en marxa inicial d'un procés de fang activat per lots de seqüenciació (SBR) és una etapa de transició crítica des de la finalització de la infraestructura fins a l'operació estable. Els objectius principals són conrear i aclimatar la comunitat microbiana de fangs activats, optimitzar els paràmetres de temps del procés, verificar el rendiment de l'equip i, finalment, aconseguir un compliment estable de la qualitat de l'efluent. Aquesta guia s'adhereix estrictament als estàndards de la indústria, com ara les "Normes tècniques per a l'operació, el manteniment i la seguretat de les plantes de tractament d'aigües residuals urbanes" (CJJ 60) i les "Especificacions tècniques per a l'enginyeria de tractament d'aigües residuals de fangs activats" (HJ 573). El contingut se centra en punts pràctics clau i és aplicable a la posada en funcionament inicial d'instal·lacions de tractament d'aigües residuals SBR de nova construcció, renovació o ampliació, proporcionant una guia operativa sistemàtica i implementable per al personal tècnic.
I. Treballs preparatoris abans de la posada en marxa
(I) Personal i Preparació Tècnica
1. El personal de posada en marxa ha de completar una formació especialitzada sobre principis de procés, funcionament de l'equip i normes de seguretat, i ha de dominar la lògica operativa de cada etapa de l'SBR i els mètodes de seguiment dels indicadors de qualitat de l'aigua;
2. S'ha de preparar un pla de posada en marxa detallat, que defineixi clarament els objectius de la posada en marxa, les divisions d'etapa, els rangs de control de paràmetres, els plans d'emergència i els requisits de registre de dades. El pla ha de ser revisat i aprovat pel supervisor tècnic.
(II) Acceptació d'equips i instruments
1. Prova d'unitat individual: feu proves sense-càrrega i càrrega en equips bàsics, com ara la bomba d'entrada, el ventilador, l'agitador i el decantador en seqüència. Comproveu el soroll de funcionament de l'equip, els nivells de vibració i la sensibilitat d'arrencada/aturada per assegurar-vos que cada peça de l'equip està lliure d'embussos, fuites o altres errors, i que els paràmetres de funcionament compleixen els requisits de disseny.
2. Execució de prova interconnectada: simula un cicle de funcionament complet per verificar la lògica de control interconnectada entre els equips. Centreu-vos a comprovar la seqüència de commutació entre l'aireació i l'agitació, i la precisió d'interconnexió entre el decantador i l'indicador de nivell, assegurant l'estabilitat i la fiabilitat del sistema de control automatitzat.
3. Calibració d'instruments: realitzeu un calibratge integral d'instruments com ara mesuradors de pH, mesuradors d'oxigen dissolt (DO), comptadors ORP, indicadors de nivell i mesuradors de cabal. Utilitzeu solucions estàndard per calibrar el punt zero i el rang per garantir la precisió de les dades de control. Els registres de calibració s'han d'arxivar per a futures referències.
(III) Preparació de la qualitat del material i de l'aigua
1. Preparació dels fangs d'inoculació: s'han d'utilitzar preferentment els fangs activats madurs procedents de plantes de tractament d'aigües residuals similars. El fang ha de ser marró-groguenc, lliure d'olor pútrida i el seu contingut d'humitat s'ha de controlar entre un 96% i un 98%. Si no hi ha llots d'inoculació similars disponibles, es pot utilitzar un mètode d'auto-cultiu, afegint nutrients orgànics (com glucosa, urea i fosfat dihidrogen potàssic) per iniciar el creixement microbià.
2. Preparació química: Preparar floculants (PAC, PAM), nutrients (urea, fosfat dihidrogen potàssic) i ajustadors d'alcalinitat (carbonat de sodi, bicarbonat de sodi) segons sigui necessari. El sistema de dosificació de productes químics s'ha de provar per garantir les canonades sense obstruccions i la mesura precisa.
3. Enquesta de qualitat de l'aigua de l'afluent: vigileu contínuament la qualitat de l'aigua de l'afluent durant 7-15 dies per determinar l'interval de fluctuació de DQO, DBO₅, NH₃-N, TN, TP i pH, i determinar si hi ha substàncies tòxiques o nocives a l'afluent. Si cal, afegiu un procés de pretractament.
II. Punts operatius clau en la fase de posada en marxa bàsica
(I) Inoculació i aclimatació de fangs
1. Inoculació de fangs
- La quantitat de fang inoculat afegida hauria d'assegurar que la concentració de sòlids en suspensió de licors barrejats (MLSS) al dipòsit de reacció arribi a 1000 ~ 1500 mg/L. Després de l'addició, injecteu aigua neta o aigües residuals de baixa-concentració al dipòsit per submergir els discos d'aireació i les pales de l'agitador;
- Immediatament després de la inoculació, inicieu l'aireació contínua sense afegir aigua, controlant la concentració de DO a 2 ~ 3 mg/L. El temps d'aeració ha de ser de 24 a 48 hores, durant les quals s'ha de controlar MLSS i SV₃₀ cada 6 hores i s'ha d'observar el canvi de color del fang.
2. Aclimatació de fangs
- L'aclimatació ha de seguir els principis de baixa càrrega i progressió gradual, dividida en tres etapes:
- Etapa 1 (període d'augment de càrrega): l'influent s'introdueix al 30% ~ 40% de la càrrega d'afluent de disseny, amb un cicle de funcionament controlat a les 12 hores (2 hores d'influent, 6 hores de reacció aeròbica, 2 hores de sedimentació, 1 hora de descàrrega d'efluent, 1 hora de ralentí). En l'etapa aeròbica, el DO es manté a 2 ~ 3 mg/L. En l'etapa anòxica (si està disponible), s'activa l'agitació i DO Menor o igual a 0,5 mg/L. Els indicadors de DQO d'afluents i efluents, NH₃-N i fangs (MLSS, SVI) es controlen diàriament. Si la taxa d'eliminació de COD de l'efluent és constantment superior al 60%, es pot procedir a la següent etapa.
- Segona fase (període d'estabilització de càrrega): augmenteu la càrrega d'influent entre un 60% i un 70% del valor de disseny. Ajusteu el temps de reacció segons la degradació de la qualitat de l'aigua. Si la taxa d'eliminació de NH₃-N és inferior al 80%, el temps de reacció aeròbica s'hauria d'allargar. Durant aquesta fase, s'ha de centrar en el rendiment de la decantació de fangs; SVI s'ha de controlar a 80-120 ml/g. Si es produeix un aglomerat de fangs, reduïu immediatament la càrrega d'afluent i augmenteu la velocitat d'aireació.
Fase 3 (període d'aclimatació de càrrega completa-): augmentar gradualment la càrrega d'afluent fins al 100% del valor de disseny, optimitzar els paràmetres de temporització per a cada fase i assegurar-se que les taxes d'eliminació de COD, NH₃-N, TN i TP compleixin tots els requisits de disseny i que el rendiment dels fangs sigui estable. El període d'aclimatació per a aquesta fase no ha de ser inferior a 7 dies.
(II) Optimització i ajust de paràmetres del cicle de procés
1. Ajust dels paràmetres de l'etapa d'influència: compareu l'impacte de l'influent restrictiu i no-en els fangs. Es recomana un afluent restrictiu per a les aigües residuals industrials. Controlar la taxa d'influent per evitar un augment sobtat de la concentració del substrat. Activar l'agitació durant l'influent pot millorar la barreja i reduir el gradient de concentració. Registra l'eficiència de la degradació de l'aigua amb diferents mètodes d'afluència durant l'ajust.
2. Ajust dels paràmetres de l'etapa de reacció: controleu la concentració de DO ajustant la velocitat d'aireació per aclarir la correlació entre les taxes de degradació de DO i COD/NH₃-N a l'etapa aeròbica. Per als requisits d'eliminació de nitrogen, ajusteu la intensitat de l'agitació i la dosi de la font de carboni en l'etapa anòxica per determinar la relació C/N òptima. Si es requereix una eliminació millorada de fòsfor, verifiqueu la relació de concordança entre el temps d'alliberament de fòsfor a l'etapa anaeròbica i l'eficiència d'absorció de fòsfor en l'etapa aeròbica.
3. Ajust de paràmetres de l'etapa de sedimentació i drenatge: determineu el temps de sedimentació òptim dels fangs variant el temps de sedimentació (0,5~2h) per evitar un excés de sòlids en suspensió a l'efluent a causa dels temps de sedimentació curts, o que els fangs anaeròbics surin a causa dels temps de sedimentació llargs. Ajusteu la velocitat de descens del decantador, augmentant-la gradualment de 0,3 m/h a 1,0 m/h, registrant la terbolesa de l'efluent a diferents ritmes per determinar la velocitat de decantació òptima.
4. Ajust del paràmetre de l'etapa inactiva: seleccioneu el mode de funcionament del període inactiu en funció de la condició del fang. Si MLSS és alt, es pot abocar una petita quantitat de fang en excés durant el període d'inactivitat. Si el fang és propens a la putrefacció anaeròbica, es pot activar la micro-aireació o l'agitació de baixa-intensitat. Registra els canvis en l'activitat dels fangs en diferents modes durant l'ajust.
(III) Seguiment i enregistrament de dades durant la posada en funcionament
1. Freqüència de seguiment: els indicadors de control diari (DO, pH, ORP, nivell de líquid) es registren cada 2 hores; els indicadors de qualitat de l'aigua (DQO, DBO₅, NH₃-N, TN, TP, SS) es controlen diàriament; Els indicadors de fangs (MLSS, SV₃₀, SVI) es controlen diàriament.
2. Processament de dades: Establir un registre de posada en marxa, registrant la càrrega d'afluent diària, la seqüència del cicle de funcionament, els paràmetres de funcionament de l'equip, la qualitat de l'aigua i els indicadors de fangs. Traceu les corbes de degradació de l'aigua i les corbes de canvi de rendiment dels fangs per proporcionar suport de dades per a l'optimització de paràmetres.
III. Problemes comuns i mesures de gestió durant la posada en marxa
1. Poca activitat dels fangs inoculats
Es manifesta com un color de fang negre i una olor pútrida després de l'aireació, amb una taxa d'eliminació de DQ per sota del 30%. Mesures de tractament:
1. **Amplieu el temps d'aireació a 72 hores, afegint nutrients com glucosa i urea durant aquest període per complementar les substàncies necessàries per al metabolisme microbià;
2. Afegiu una quantitat adequada de fang fresc inoculat per augmentar la concentració microbiana del fang;
3. Comproveu la concentració de DO. Si una ventilació insuficient provoca condicions anaeròbiques localitzades, augmenteu la velocitat d'aireació o netegeu els discos d'aireació obstruïts.
2. **Pèrdua greu de fangs**
Això es manifesta com un efluent tèrbol i una disminució contínua de MLSS. Mesures de tractament:
1. Escurceu la velocitat de descens del decantador a 0,3-0,5 m/h i allarga el temps de sedimentació a 2 hores;
2. Reduir la càrrega d'afluent per minimitzar l'impacte sobre la capa de fangs;
3. Comproveu si hi ha una aireació excessiva que condueixi a la desintegració dels fangs, reduïu adequadament la velocitat d'aeració i controleu el DO al voltant de 2 mg/L;
4. Afegiu una petita quantitat de PAM per millorar el rendiment de decantació de fangs.
3. **Nitrificació deficient**
Això es manifesta com una concentració excessiva de NH₃-N a l'efluent i una degradació lenta de NH₃{-N en l'etapa aeròbica. Mesures de tractament: 1. Ampliar el temps de reacció aeròbica i augmentar el DO en l'etapa aeròbica a 3-4 mg/L per garantir les necessitats metabòliques dels bacteris nitrificants; 2. Redueix la quantitat d'excés de fangs i allarga l'edat dels fangs a 15-25 dies per promoure l'enriquiment dels bacteris nitrificants; 3. Comprovar l'alcalinitat de l'afluent. Si l'alcalinitat és insuficient (proporció d'alcalinitat a NH₃-N < 7,14), afegiu carbonat de sodi per complementar l'alcalinitat; 4. Preneu mesures de conservació de la calor per assegurar-vos que la temperatura de l'aigua no sigui inferior a 15 graus, ja que la temperatura baixa inhibirà significativament l'activitat dels bacteris nitrificants.
4. Baixa eficiència de desnitrificació
Això es manifesta com un TN excessiu a l'efluent i un ràpid augment del valor ORP en l'etapa anòxica. Mesures de tractament: 1. Afegiu fonts externes de carboni com metanol i acetat de sodi per ajustar la relació C/N a 5-8:1; 2. Amplieu el temps de reacció anòxica per garantir la desnitrificació completa; 3. Augmentar la intensitat de l'agitació per garantir una mescla uniforme i evitar zones mortes amb DO excessivament alt en l'etapa anòxica.
5. Generació excessiva d'escuma
Això es manifesta com una acumulació d'escuma superior a 0,5 m a la superfície del dipòsit d'aireació, afectant l'eficiència de l'aireació. Les mesures correctives inclouen: 1) reduir la càrrega de l'afluent per disminuir l'entrada de matèria orgànica que fa escuma fàcilment; 2) polvorització d'un antiescuma (com ara un antiescuma de polièter), controlant la dosi per evitar afectar l'activitat microbiana; i 3) comprovar l'envelliment de l'escuma causada per fangs excessivament vells i augmentar adequadament la velocitat de descàrrega de fangs.
IV. Criteris per determinar la finalització de la posada en servei
1. La càrrega de l'afluent arriba al 100% del valor de disseny durant 7 dies consecutius, i els indicadors de qualitat de l'aigua d'afluent i efluent (COD, DBO₅, NH₃-N, TN, TP, SS) compleixen constantment els estàndards de descàrrega de disseny o els estàndards de descàrrega nacionals/locals.
2. El rendiment del fang activat és estable, amb MLSS mantingut a 2000~4000mg/L, SVI a 50~150mL/g, color groguenc-marró, bon rendiment de sedimentació i sense fenòmens anormals com ara l'acumulació o la flotació del fang.
3. Tots els equips funcionen amb normalitat, el sistema de control automatitzat funciona sense problemes, s'optimitzen els paràmetres de temps del cicle del procés i es pot aconseguir un funcionament estable.
4. El registre de posada en marxa està complet, els registres de dades són veritables, precisos i traçables, i l'informe de posada en marxa s'ha completat i s'ha aprovat l'acceptació.
V. Precaucions posteriors a la-comissió de manteniment de l'entrega
1. Completeu l'informe de posada en servei, que ha d'incloure el procés de posada en servei, els resultats d'optimització de paràmetres, els registres de gestió de problemes i les recomanacions operatives, que serveixen de base tècnica per al manteniment posterior.
2. Proporcioneu formació especialitzada al personal de manteniment, que abasti el control dels paràmetres del procés, el manteniment diari d'equips i el maneig de condicions de funcionament anormals, garantint un funcionament independent.
3. Establir un sistema de gestió del manteniment rutinari, definint clarament la freqüència d'inspecció dels equips, els plans de control de la qualitat de l'aigua i els requisits de gestió de fangs per garantir el funcionament estable a llarg termini-del procés SBR.
