1. Tekniske krav til idriftsættelse
Formålet med idriftsættelsen er at bestemme de optimale procesdriftsforhold og at dyrke mikroorganismer for at tilpasse sig spildevandskvaliteten.
Under idriftsættelsen skal driftsprocedurerne følges nøje. Der bør udføres regelmæssige inspektioner af udstyrsdrift og proceskontrolpunktparametre. Ændringer i vandbehandlingen bør overvåges omgående gennem analyse af laboratoriedata, mikroskopisk undersøgelse af biologiske prøver, visuel observation og lugttest.
Følgende tekniske krav skal opfyldes under idriftsættelsen:
Den aktiverede slamproces kræver opretholdelse af et passende næringsstof-til-forhold i SBR-tanken, tilførsel af de nødvendige næringsstoffer og sikring af god kontakt mellem mikroorganismer og organisk materiale. Det er spørgsmål, der bør overvejes i driftsfasen.
1. MLSS-værdi er en vigtig parameter for den aktiverede slamproces. Derudover bør SV, SVI osv. måles hyppigt. Analyse af disse relevante data bestemmer slamalderen for at styre slamudledningen.
2. Før idriftsættelse af processen bør operatører gennemgå grundig træning, studere relevante planer og tekniske dokumenter og udvikle relevante procesprocedurer, driftsprocedurer og forholdsregler for at sikre en glat fremdrift af idriftsættelsen og sikkerheden for udstyr og personale under idriftsættelsesprocessen.
3. Ud over justering af procesparametre bør der føres detaljerede optegnelser over udstyrets drift under idriftsættelse.
4. Under idriftsættelsesfasen bør processtyring og justeringer fokusere på dyrkning og akklimatisering af slam. Driftsstatus for hver sektion af udstyr bør kontrolleres, og der bør udføres effektiv kontrol, observation, registrering og analyse af spildevandsrensningsanlæggets drift. Tilstrækkelige analytiske data bør være tilgængelige for indløbs- og spildevandskvalitet og aktivt slam.
5. Under idriftsættelsesfasen kan spildevandskvaliteten og forureningsfjernelseshastigheden være lavere end kravene til normal drift, især for fosfor- og nitrogenfjernelse, som muligvis ikke er påkrævet i den indledende idriftsættelse.
2. Influent idriftsættelsesplan
1. Forberedende arbejde før ibrugtagning
1) Klargøring af instrumenter og udstyr:
Et mikroskop med forstørrelse på 400x eller højere; relevante eksperimentelle instrumenter og reagenser til måling af pH, ledningsevne, CODcr, ammoniak nitrogen og Tp; et termometer; relevant eksperimentelt udstyr til måling af MLSS.
2) Personale: X personer. Dedikeret eller deltids-laboratoriepersonale bør tildeles.
3) Trykprøvning og lækagetest af behandlingsenheden; vand- og luftcirkulation i rørledningssystemet.
4) Måling af råvandskvalitet (CODcr, N, P, pH, vandtemperatur) og mængde samt udvikling af passende idriftsættelsesplaner.
2. Slamdyrkning og akklimatisering
Nøglen til SBR-processpildevandsbehandling ligger i at have en tilstrækkelig mængde aktivt-højtydende slam. Derfor er aktivslamdyrkning det første skridt i SBR-produktion og drift. Akklimatisering involverer at eliminere og inducere det blandede mikrobielle samfund til at blive et mikrobielt system, der er i stand til at behandle spildevand.
1) Aktiveret slamdyrkning i SBR-tanken
Dyrkning af aktiveret slam involverer at give aktiverede slammikroorganismer visse vækstfremmende-stoffer, opløst ilt, passende temperatur og pH. Under disse forhold, efter en periode med dyrkning, dannes aktivt slam, som gradvist øges, for til sidst at nå den slamkoncentration, der kræves til spildevandsrensning.
Slamdyrkning og akklimatisering under processens idriftsættelse af spildevandsbehandlingsværksteder (anlæg) er tæt forbundet med det regionale klima. For at opnå idriftsættelsesplanen kan direkte dyrkning, opskalering-opdyrkning eller intermitterende dyrkningsmetoder bruges.
en. Direkte dyrkningsmetode (husholdningsspildevand)
Direkte dyrkning er meget udbredt til rensning af husspildevand. I varmere årstider fyldes beluftningstanken først med husspildevand og beluftes (dvs. beluftning uden spildevandsindtag) i flere timer før kontinuerlig ind- og udstrømning. Tilstrømningshastigheden øges gradvist, og slam udledes ikke, men forbliver helt i beluftningstanken. Efter flere dages kontinuerlig drift vil aktiveret slam begynde at dukke op og gradvist øges. Alternativt kan afvandet slam udvundet fra lignende spildevandsrensningsanlæg tilsættes reaktionstanken i forhold og dyrkes efter samme metode, indtil MLSS og SV når passende værdier.
Fordi husspildevand har passende næringsstoffer, vil slammet hurtigt vokse til det nødvendige niveau. I dyrkningsperioden (især i den indledende fase) er det på grund af den lave slamkoncentration vigtigt at kontrollere beluftningshastigheden for at forhindre over-beluftning og slamnedbrydning.
b. Opskaler-dyrkning (industriel)
For områder uden nærliggende biologiske rensningssystemer eller til store-industrielle spildevandsrensningssystemer, hvor slampodning er vanskelig, kan opskaleringsdyrkning også bruges.
Baseret på den hurtige vækst og reproduktion af mikroorganismer, efterligner denne metode multi-kulturprocessen i fermenteringsindustrien, hvor inokulum indføres i en frøtank og derefter i en fermenteringsbeholder. Egnede beholdere udvælges ud fra lokale forhold for at udvide kulturen i etaper. I en reaktionsbeholder tilsættes fx en høj koncentration af afføring for at øge koncentrationen og næringsstofferne i spildevandet. Derefter fyldes kanalerne med spildevand, og kulturen udvides ved hjælp af metoden beskrevet ovenfor. Denne proces skaleres derefter op, og til sidst udvides slammet til at dække hele beluftningstanken.
c. Intermitterende kulturmetode (lille husholdningsspildevandsandel, stor industrispildevandsandel)
Denne metode er velegnet til byspildevandsrensningsanlæg, hvor andelen af husholdningsspildevand er relativt lille. Spildevand føres ind i beluftningstanken med et volumen på ca. 1/4 til 1/3 af tankens volumen. Beluftning udføres i en periode (ca. 4-6 timer), efterfulgt af afregning i 1-1,5 time. Supernatanten udledes med en udledningsvolumen på ca. 50 % af det totale volumen. Spildevand tilsættes derefter gradvist, og ovenstående operation gentages 1-3 gange dagligt, indtil slamindholdet i den blandede væske når 15%-20%. For at forkorte dyrkningstiden kan restslam fra lignende rensningsanlæg også anvendes til podning.
2) Akklimatisering af aktiveret slam i SBR-tanke
Aktivt slam i SBR-tanke bør udover dyrkning akklimatiseres til det spildevand, der renses. Akklimatiseringsmetoder er opdelt i asynkron akklimatisering og synkron akklimatisering.
Asynkron akklimatisering involverer først at dyrke slammet med husholdningsspildevand eller fortyndet fækalt vand, derefter gradvist at øge andelen af industrispildevand i dyrkningsmediet for at akklimatisere slammet.
Synkron akklimatisering involverer tilsætning af en lille mængde industrispildevand, når det aktiverede slam i første omgang dyrkes med husholdningsspildevand, hvorefter andelen af industrispildevand i blandingsmediet gradvist øges for at tillade det aktiverede slam at tilpasse sig industrispildevandets egenskaber.
Når mængden af aktiveret slam i SBR-tanken når det krævede niveau, bør tilstrømningen gradvist øges for yderligere at akklimatisere det aktiverede slam til kravene til fosfor- og nitrogenfjernelse. Når alle spildevandsindikatorer i SBR-systemet opfylder designkravene og har kørt stabilt i 2-3 dage, anses SBR-processen for at være vellykket idriftsat.
3. Specifikke trin for idriftsættelse af SBR-system
1) Influent: I den indledende idriftsættelsesfase, fordi det aktiverede slam endnu ikke fuldt ud er tilpasset den behandlede vandkvalitet, bør indstrømningshastigheden være lille i begyndelsen og gradvist øges. Når spildevandet opfylder standarderne, kan indstrømningsstrømmen gradvist øges for at undgå belastningschok og overdreven slamdeaktivering. Indflydelsesprocessen varer cirka 1 time. Inden indløbet indtages, bør der tages prøver for at måle pH, COD, ammoniak nitrogen og totalt fosfor.
2) Reaktion: Tænd for blæseren efter indløbet, og juster luftmængden for at kontrollere DO-værdien mellem 2-4 mg/L. Betjen i følgende rækkefølge: "Beluftning i 2 timer - Beluftning stoppet i 1 time - Beluftning i 2 timer - Beluftning stoppet i 1 time - Beluftning i 2 timer". Under beluftning skal SV30 måles og holdes ved 20%-30%. Om nødvendigt bør der tages prøver for at måle MLSS-værdien. Denne proces kan indstilles fleksibelt efter arbejdstiden. Når COD ikke længere falder, begynder sedimentationsstadiet. Hvis COD-måling er tilgængelig, kan online hurtig måling bruges; ellers bør driften være baseret på erfaring eller et fast tidspunkt.
3) Sedimentering: Efter den sidste beluftning i reaktionsperioden begynder sedimentationsperioden. Generelt, efter at beluftningen er stoppet, og tanken efterlades uforstyrret, er sedimenteringen fuldstændig på ca. 2 timer, og supernatanten kan udtømmes. Prøver bør udtages og testes i slutningen af sedimentationsstadiet.
4) Dræning: Efter sedimentering bliver supernatanten klar. Åbn afløbsventilen i højeste højde for at dræne vandet over ventilens højde.
5) Bundfældning: I bundfældningsperioden bør slam udledes på passende måde baseret på SV-værdien målt i reaktionsperioden for at holde SV-værdien inden for et rimeligt område.
3. SBR System Parameter Control
Under idriftsættelse og prøvedrift, baseret på laboratoriedata, mikrobielle observationer og eventuelle abnormiteter, bør der foretages passende justeringer af driftsparametrene for at holde dem inden for passende områder.
1. Kontroller kvaliteten og mængden af det rå spildevand for at sikre, at det opfylder kravene til det aktiverede slambehandlingssystem.
Ved egentlig idriftsættelse er kvaliteten af det rå spildevand svær at kontrollere; den sædvanlige praksis er at kontrollere strømningshastigheden. For at opretholde systemets relative stabilitet under idriftsættelsesfasen bør forureningsbelastningen øges så jævnt som muligt, dvs.
Vandkvalitet (kg-CODcr/m3) × Vandvolumen (m3/d)=Samlede forurenende stoffer (kg-CODcr/d)
Under idriftsættelsen bør slambelastningen holdes relativt stabil i forhold til forløbet og behovene i idriftsættelsesfasen for at forhindre stødbelastninger. Chokbelastninger fører ofte til døden af et stort antal mikroorganismer eller ændringer i det mikrobielle samfund, og systemgendannelsen kan tage flere dage.
2. Opretholdelse af en relativt stabil mikrobiel population i systemet
Dette er afgørende i idriftsættelsesprocessen af SBR-behandlingssystemet. Idriftsættelsesprocessen handler også om at finde de optimale driftsparametre (såsom slamkoncentration). For et normalt fungerende system er kvaliteten og mængden af det rå spildevand ukontrollerbare; det vil sige, at uanset kvaliteten og mængden af det rå spildevand, skal systemet opsamle og behandle alt indkommende vand for at opfylde standarderne. Derfor er det vigtigt at opretholde en passende slamkoncentrationsværdi, der sikrer, at variationer inden for det acceptable fejlområde ikke påvirker systemets driftsstabilitet og behandlingseffektivitet.
For at opretholde relativ stabilitet af systemet under drift, bør mængden af slam i systemet holdes relativt stabil, dvs.
Slamkoncentration (kg-MLSS/d•m3) × Tankvolumen (m3)=Samlet slam i tanken (kg-MLSS/d)
Opretholdelse af en stabil mængde slam i systemet opnås ved at bestemme den daglige mængde af overskydende slam, der udledes. Indeks for overskydende slam omfatter: slambelastning, slamindeks og slamalder.
3. Opretholdelse af en koncentration af opløst ilt i den blandede væske, der er tilstrækkelig til at opfylde mikroorganismernes behov
For SBR-processen er DO-værdien i reaktoren ikke fast. I reaktionens indledende fase er DO-værdien lav på grund af den indledende beluftning og indføringen af en stor mængde organisk stof. Efterhånden som reaktionen skrider frem, stiger DO-værdien gradvist. Derfor er det i de senere faser af reaktionen tilstrækkeligt at holde den opløste ilt i tanken på omkring 2-3 mg/L. For denne ordning er det nødvendigt at opsummere DO-ændringsmønsteret i reaktoren under idriftsættelsesperioden for at justere driften af blæseren og beluftningshastigheden for virkelig at opnå energibesparelse og forbrugsreduktion.
4. I reaktionstanken kan aktiveret slam, organiske forurenende stoffer og opløst oxygen komme i fuld kontakt med hinanden for at forbedre masseoverførselsprocessen.
5. Forholdsregler og unormal håndtering
en. For at sikre en vellykket idriftsættelse er det afgørende at opretholde stabile driftsforhold for SBR-systemet i denne fase. Undgå store udsving i indflydende belastning, saltholdighed og pH, som kan skabe betydelige stødbelastninger på SBR-systemet og føre til slamforringelse.
b. Under drift skal DO, pH og SV vandkvalitetsindikatorer måles mindst én gang pr. driftscyklus. Før og efter ændring af forureningskoncentrationer, overvåg alle vandkvalitetsindikatorer i systemet og dem, der kommer ind i systemet, med særlig opmærksomhed på CODcr og pH for at sikre rationaliteten af systemets slambelastning.
c. Indledningsvis skal du omhyggeligt observere slammets egenskaber og registrere dets tilpasningstid efter hver ændring i spildevandstilsætning for at give en reference for fremtidige ændringer i spildevandstilsætning.
d. Når slam SV30 er større end eller lig med 30%, bør en lille mængde slam udledes, ideelt set kontrolleret til 20%-30%.
Under driften af et aktiveret slambehandlingssystem kan unormale situationer reducere behandlingseffektiviteten og føre til slamtab. Især under idriftsættelsen vil der sandsynligvis opstå mere unormale situationer på grund af hyppige ændringer i vandkvalitet og -mængde. Hvis årsagen ikke identificeres, og passende foranstaltninger ikke træffes rettidigt, vil alle tidligere anstrengelser være spildt, hvilket resulterer i fejl i idriftsættelsesprocessen. I unormale situationer er det afgørende at foretage rettidige og præcise vurderinger og vælge de enkleste og mest økonomiske foranstaltninger for at forhindre situationen i at eskalere.