Эксплуатация очистных сооружений — это непрерывный процесс наблюдения, измерения и регулирования. Характеристики поступающих сточных вод могут меняться от часа к часу, в то время как биологическим системам может потребоваться несколько дней для реакции.
Таким образом, успешная эксплуатация зависит от выявления тенденций, а не от реагирования на один изолированный результат. Операторы должны понимать, как нагрузка поступающих сточных вод, аэрация, состояние биомассы, осаждение, удаление осадка, химическая обработка и надежность оборудования влияют друг на друга.
Следующие 28 практических советов охватывают наиболее важные области эксплуатации очистных сооружений.
I. Мониторинг и контроль процесса
1
Разработайте последовательный план отбора проб
Места отбора проб, частота, емкости и аналитические методы должны быть четко определены. Типичные точки мониторинга включают поступающие сточные воды, выход первичной очистки, аэротенк, вторичный отстойник, возвратный ил, удаляемый ил и конечный сток.
Репрезентативный отбор проб имеет решающее значение. Проба, взятая из неподходящего места, может дать технически правильный результат, который неточно отражает процесс очистки.
2
Отслеживайте тенденции, а не изолированные цифры
Один результат по ХПК, растворенному кислороду или осаждению ила не может полностью описать состояние системы очистки сточных вод.
Сравнивайте текущие показания с историческими эксплуатационными данными.
Сравнивайте концентрации поступающих и очищенных сточных вод.
Анализируйте различия между сменами, периодами производства и сезонами.
Оценивайте лабораторные результаты вместе с наблюдениями на месте.
Анализ тенденций может выявить развивающуюся проблему до того, как она приведет к нарушению качества очищенных сточных вод.
3
Ведение полных эксплуатационных записей
Важная эксплуатационная информация должна записываться с постоянной частотой и в стандартизированных единицах.
Расход, pH, ХПК или БПК и взвешенные вещества
Аммиачный азот, общий азот и общий фосфор
Растворенный кислород, СВВ и СВВВ
Осаждение ила и глубина слоя ила
Потребление химикатов и образование осадка
Состояние оборудования и часы работы
Необычные запахи, цвета, пена, вибрация и погодные условия также должны быть зафиксированы для дальнейшего устранения неисправностей.
4
Регулярно калибруйте приборы
Онлайн-анализаторы и портативные приборы постепенно теряют точность из-за старения датчиков, загрязнения, повреждения кабелей или неправильной калибровки.
Программы калибровки и технического обслуживания должны охватывать pH-метры, измерители растворенного кислорода, расходомеры, турбидиметры, измерители ОВП, измерители уровня ила и лабораторные приборы.
Неправильное показание может быть более опасным, чем отсутствие показания, поскольку оно может казаться надежным, но при этом вести операторов в неправильном направлении.
5
Правильно сохраняйте пробы
Биологическая активность, окисление, улетучивание и осаждение могут изменять пробы сточных вод после отбора. Операторы должны следовать применимому аналитическому стандарту для выбора емкости, охлаждения, химического консервирования и максимального времени хранения.
Каждая проба должна быть маркирована с указанием точки отбора, даты, времени и информации об отборщике.
6
Подтверждайте неожиданные результаты перед корректировкой процесса
Когда результат теста внезапно меняется, сначала определите, является ли изменение подлинным.
Проверьте место отбора пробы и метод отбора.
Проверьте калибровку прибора и состояние реагентов.
Просмотрите коэффициенты разбавления и расчеты.
Осмотрите оборудование и условия потока.
Проверьте изменения в производстве на предыдущих этапах.
Избегайте внесения крупных корректировок на основе одного сомнительного измерения.
II. Управление процессом активного ила
7
Поддерживайте pH в стабильном биологическом диапазоне
Большинство систем активного ила работают лучше всего в условиях, близких к нейтральным, хотя оптимальный диапазон зависит от сточных вод и микробной популяции.
Быстрые изменения pH могут подавлять биологическую активность, даже если конечный pH остается в пределах нормального рабочего диапазона. Если требуется коррекция, химикаты следует вводить постепенно при адекватном перемешивании.
8
Избегайте резких изменений температуры
Температура влияет на микробную активность, эффективность переноса кислорода, скорость реакции и характеристики осаждения.
Низкие температуры могут замедлять удаление органических веществ и нитрификацию, в то время как высокие температуры снижают растворимость кислорода. Резкие изменения температуры, как правило, более разрушительны, чем постепенные сезонные колебания.
9
Контролируйте растворенный кислород в соответствии с фактической потребностью
Недостаток растворенного кислорода может вызывать запахи, плохое удаление органических веществ, неполную нитрификацию и темный ил. Чрезмерная аэрация приводит к потерям энергии и может разбивать хлопья на более мелкие частицы.
Многие системы активного ила работают при концентрации растворенного кислорода примерно 1,5–3,0 мг/л, но соответствующая целевая концентрация зависит от органической нагрузки, требований к удалению аммиака, температуры, конфигурации резервуара и потребностей в перемешивании.
Измеряйте растворенный кислород в нескольких местах и на разных глубинах, а не полагайтесь на одну удобную точку измерения.
10
Используйте СВВ и СВВВ вместе
СВВ представляют собой общую взвешенную массу в биологическом реакторе, в то время как СВВВ дают оценку их органической фракции.
Высокое значение СВВ не всегда указывает на большое количество активной биомассы. Могут накапливаться неорганические и инертные твердые вещества, особенно на предприятиях, принимающих промышленные сточные воды.
11
Проводите регулярные тесты на осаждаемость
30-минутный тест на осаждаемость — это простое, но ценное ежедневное наблюдение. Записывайте скорость осаждения, объем осевшего осадка, прозрачность надосадочной жидкости, структуру хлопьев, плавающий ил и мелкие хлопья.
Визуальная кривая осаждения может выявить биологические изменения до того, как окончательный числовой результат станет ненормальным.
12
Отслеживайте индекс объема ила
Индекс объема ила обычно используется для оценки характеристик осаждения активного ила.
ИОИ = Объем осевшего ила за 30 минут / Концентрация СВВ
Оценивайте ИОИ как тенденцию. Рост значения может указывать на развивающееся разрыхление, в то время как необычно низкое значение может быть связано с плотными неорганическими твердыми веществами или старым, уплотненным илом. Универсального идеального ИОИ для каждого предприятия не существует.
13
Контролируйте соотношение пищи к микроорганизмам
Соотношение П/М сравнивает поступающую биоразлагаемую органическую нагрузку с биомассой, доступной для ее обработки.
Высокое соотношение П/М может вызвать быстрое потребление кислорода, дисперсный рост, плохое осаждение и высокий ХПК в очищенных сточных водах. Низкое соотношение может привести к образованию старого, эндогенного ила и мелких взвешенных частиц.
Расход, концентрация органических веществ, объем аэротенка и СВВВ всегда следует рассматривать вместе.
14
Управляйте временем удержания осадка
Время удержания осадка влияет на возраст биомассы и состав микроорганизмов. Недостаточное ВУО может привести к вымыванию медленно растущих нитрифицирующих организмов, в то время как чрезмерное ВУО может увеличить эндогенное дыхание, мелкие твердые вещества и потребность в аэрации.
Удаление осадка должно основываться на запасах твердых веществ и тенденциях процесса, а не только на визуальной оценке.
15
Рассматривайте соотношения питательных веществ как отправную точку
Соотношение БПК к азоту к фосфору примерно 100:5:1 часто используется в качестве первоначального ориентира для аэробной биологической очистки.
Его не следует рассматривать как фиксированную формулу дозирования. Фактические потребности зависят от содержания биоразлагаемых органических веществ, выхода биомассы, существующих концентраций питательных веществ, целей очистки и возраста ила.
16
Акклиматизируйте биомассу во время запуска
Во время ввода в эксплуатацию или восстановления после длительной остановки нагрузка на сточные воды должна постепенно увеличиваться.
Вводите подходящий посевной ил.
Поддерживайте адекватную аэрацию и перемешивание.
Поэтапно увеличивайте нагрузку на сточные воды.
Контролируйте pH, растворенный кислород, осаждение, ХПК и удаление аммиака.
Избегайте токсичных или высококонцентрированных ударных нагрузок.
17
Диагностируйте пену перед применением обработки
Пена может быть вызвана поверхностно-активными веществами, низкой биомассой, чрезмерным возрастом ила, нитчатыми микроорганизмами, чрезмерной аэрацией или внезапными изменениями поступающих сточных вод.
Легкая и нестабильная белая пена может появиться во время запуска или при низкой биомассе.
Густая и стойкая коричневая пена может быть связана с чрезмерным возрастом ила или нитчатыми организмами.
Внезапная пена с химическим запахом может указывать на аномальный промышленный сброс.
Подходящий пеногаситель может обеспечить временный контроль, но первопричина все равно должна быть исследована.
18
Систематически реагируйте на разрыхление ила
Разрыхление ила не следует устранять только увеличением дозировки химикатов.
Проверьте распределение растворенного кислорода и органическую нагрузку.
Оцените баланс питательных веществ, pH и щелочность.
Проверьте наличие сероводорода, септических поступающих сточных вод или токсичных соединений.
Проанализируйте возраст ила, расход возвратного потока и работу селекторной зоны.
Используйте микроскопическое исследование, если оно доступно.
19
Оптимизируйте расход возвратного активного ила
Недостаточный расход возвратного ила может привести к накоплению твердых веществ во вторичном отстойнике. Чрезмерный расход может увеличить гидравлическую нагрузку и снизить эффективность отстойника.
Корректировки должны учитывать глубину слоя ила, характеристики осаждения, расход поступающих сточных вод и концентрацию твердых веществ в аэротенке.
20
Последовательно удаляйте ил
Нерегулярное удаление ила может привести к большим изменениям в возрасте ила и биологической стабильности.
Поддерживайте целевое время удержания осадка.
Предотвращайте ненужное накопление твердых веществ.
Стабилизируйте потребность в кислороде и характеристики осаждения.
Координируйте удаление с мощностью обезвоживания осадка.
После внесения крупных корректировок дайте биологической системе достаточно времени для реакции, прежде чем изменять другую важную переменную.
III. Оборудование и агрегатные операции
21
Осмотрите решетки и оборудование для удаления песка
Заблокированные решетки могут вызвать затопление выше по течению, неравномерный поток и повреждение оборудования. Накопившийся песок уменьшает эффективный объем резервуара и увеличивает износ насосов и трубопроводов.
Проверяйте перепад уровней на решетках, механизмы очистки, конвейеры, насосы для песка, частоту удаления песка, запахи и состояние уборки.
22
Защищайте насосы от работы всухую и засорения
Перед запуском насоса проверьте положение клапана, уровень жидкости, состояние заполнения, электропитание и свободное вращение.
Во время работы контролируйте расход, давление, ток двигателя, вибрацию, шум, температуру и утечки. Внезапные изменения могут указывать на засорение, кавитацию, повреждение подшипника или неправильное положение клапана.
23
Обслуживайте воздуходувки и аэрационное оборудование
Аэрация часто является одним из крупнейших потребителей энергии на очистных сооружениях.
Проверяйте воздушные фильтры, смазку и натяжение ремня.
Контролируйте температуру подшипников, ток, давление и расход воздуха.
Немедленно устраняйте аномальную вибрацию или шум.
Проверяйте аэротенки на равномерность распределения пузырьков.
Неравномерные пузырьки или локальное низкое содержание растворенного кислорода могут указывать на заблокированные или поврежденные диффузоры.
24
Контролируйте работу вторичного отстойника
Вторичный отстойник должен отделять биологические твердые вещества, возвращая осевший ил и сбрасывая прозрачный сток.
Контролируйте глубину слоя ила и поверхностные твердые вещества.
Проверяйте прозрачность очищенных сточных вод и чистоту водослива.
Проверяйте работу скребка и системы удаления пены.
Анализируйте гидравлическое распределение и расход возвратного ила.
Подъем ила может быть вызван денитрификацией. Мутные очищенные сточные воды могут быть вызваны гидравлической перегрузкой, плохим образованием хлопьев или проблемами с осаждением биологических веществ.
25
Используйте стандартные процедуры запуска и остановки
Оборудование не следует запускать или останавливать только по памяти. Письменные процедуры должны подтверждать положение клапанов, уровни жидкости, смазку, электропитание, блокировки, сигнализацию, направление вращения и готовность последующих этапов.
После технического обслуживания убедитесь, что инструменты, временные опоры и отсоединенные компоненты удалены или восстановлены перед повторным запуском оборудования.
IV. Химическая обработка и обезвоживание осадка
26
Оптимизируйте дозирование химикатов с помощью колбовых тестов
Дозирование химикатов должно реагировать на фактические условия сточных вод, а не оставаться постоянным в течение года.
Сравнивайте различные типы продуктов и дозировки.
Оценивайте последовательность дозирования и pH.
Наблюдайте за размером, прочностью и скоростью осаждения хлопьев.
Проверяйте прозрачность надосадочной жидкости и образование осадка.
Сравнивайте общую стоимость обработки, а не только цену химикатов.
В системах коагуляции и флокуляции коагулянт обычно требует быстрого и полного диспергирования. Затем флокулянт вводится при более мягких условиях перемешивания для образования более крупных хлопьев без их разрушения.
В зависимости от сточных вод, во время предварительной обработки могут быть оценены ПАК, АХ, ПолиДАДМАК, полиамин или водоокрашивающий агент. Затем полиакриламид может укрепить образование хлопьев и улучшить разделение твердой и жидкой фаз.
Выбор продукта, pH и последовательность дозирования всегда должны быть проверены на фактических сточных водах.
27
Правильно готовьте полимерные растворы
Неправильное приготовление полимера является частой причиной слабого или непоследовательного флокулирования.
Используйте чистую воду для приготовления.
Медленно добавляйте порошковый полимер, чтобы избежать образования комков.
Избегайте высыпания всего порошка в одно место.
Обеспечьте адекватное перемешивание без чрезмерного сдвига.
Обеспечьте достаточное время гидратации и созревания.
Содержите резервуары для приготовления, насосы и трубопроводы в чистоте.
Разбавленный рабочий раствор, как правило, легче распределять, чем концентрированный полимер. Соответствующая концентрация и время созревания зависят от марки продукта и оборудования для дозирования.
28
Оцените всю систему обезвоживания осадка
Плохая производительность обезвоживания не всегда вызвана полимером. Следует оценивать всю систему кондиционирования и обезвоживания.
Концентрация исходного осадка и биологическое состояние
Возраст ила и pH
Тип полимера, доза и приготовление раствора
Интенсивность перемешивания и время флокуляции
Нагрузка на оборудование и механическое состояние
Сухость кека, производительность и захват твердых веществ
Прозрачность фильтрата или центрифугата
Лучший полимер — это не обязательно тот, который создает самый крупный видимый флокул. При выборе следует учитывать сухость кека, захват твердых веществ, производительность, расход полимера и общую стоимость эксплуатации.
Практическая последовательность устранения неисправностей
Стабильная работа достигается за счет скоординированного контроля процесса, а не изолированных корректировок. При возникновении проблемы очистки следующая последовательность поможет операторам более эффективно выявить ее причину.
01Подтвердите точность аналитического результата.
02Проанализируйте тенденции поступающих сточных вод и эксплуатации.
03Осмотрите оборудование, условия потока и резервуаров.
04Оцените показатели биологического процесса.
05Проведите контролируемые лабораторные или колбовые тесты.
06Изменяйте только одну основную переменную за раз.
07Запишите реакцию перед внесением другой корректировки.
08Подтвердите производительность в реальных условиях установки.
Важный принцип эксплуатации
Биологические системы обычно реагируют медленнее, чем системы химической обработки. Избегайте внесения нескольких крупных корректировок за короткий период, поскольку комбинированные эффекты могут затруднить выявление истинной причины проблемы.
Часто задаваемые вопросы
1. Какие параметры должны ежедневно контролироваться на очистных сооружениях?
Ежедневный мониторинг обычно включает расход, pH, растворенный кислород, ХПК или БПК, взвешенные вещества, аммиак, СВВ, характеристики осаждения ила, глубину слоя ила и потребление химикатов. Точный план мониторинга зависит от процесса очистки и требований к сбросу.
2. Каков идеальный уровень растворенного кислорода в аэротенке?
Многие системы активного ила работают при концентрации примерно 1,5–3,0 мг/л, но универсальной целевой концентрации не существует. Правильный уровень растворенного кислорода зависит от органической нагрузки, удаления аммиака, температуры, конфигурации резервуара и требований к перемешиванию.
3. Почему активный ил плохо осаждается?
Возможные причины включают недостаток кислорода, нитчатый рост, дисбаланс питательных веществ, ударную нагрузку, неподходящий возраст ила, токсичные поступающие сточные воды, гидравлическую перегрузку или слабое образование биологических хлопьев. Перед выбором корректирующих действий следует оценить несколько показателей.
4. Почему потребность в химикатах меняется при стабильном расходе сточных вод?
Расход — лишь один из факторов, влияющих на потребление химикатов. Мутность, цвет, pH, щелочность, взвешенные вещества, растворенные органические вещества, температура и условия производства на предыдущих этапах могут меняться, даже когда гидравлический расход остается постоянным.
5. Следует ли добавлять ПАК и ПАМ одновременно?
Они обычно добавляются на разных этапах. ПАК требует быстрого перемешивания для дестабилизации взвешенных и коллоидных частиц. Затем ПАМ добавляется при более мягких условиях перемешивания для образования и сохранения более крупных хлопьев. Оптимальная последовательность должна быть подтверждена колбовыми тестами.
6. Как можно улучшить производительность обезвоживания осадка?
Проанализируйте концентрацию исходного осадка, возраст ила, тип полимера, приготовление полимера, дозировку, перемешивание, нагрузку на оборудование и механическое состояние. Производительность следует оценивать по сухости кека, захвату твердых веществ, производительности и общей стоимости обработки, а не только по размеру хлопьев.
Рабочие диапазоны, упомянутые в этой статье, являются общими ориентирами. Окончательные рабочие пределы и программы химической обработки должны определяться в соответствии с конструкцией установки, разрешением на сброс, руководствами по эксплуатации оборудования, характеристиками сточных вод и испытаниями на месте.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
हिन्दी
Türkçe
indonesia
tiếng Việt
ไทย
বাংলা
فارسی
polski
