1. Tehnične zahteve za zagon
Namen zagona je določitev optimalnih pogojev delovanja procesa in vzgoja mikroorganizmov za prilagajanje kakovosti odpadne vode.
Med zagonom je treba dosledno upoštevati delovne postopke. Izvajati je treba redne preglede delovanja opreme in parametrov nadzorne točke procesa. Spremembe v čiščenju vode je treba takoj spremljati z analizo laboratorijskih podatkov, mikroskopskim pregledom bioloških vzorcev, vizualnim opazovanjem in testiranjem vonjav.
Pri zagonu morajo biti izpolnjene naslednje tehnične zahteve:
Postopek z aktivnim blatom zahteva vzdrževanje ustreznega razmerja med hranili-in-mikroorganizmi v rezervoarju SBR, zagotavljanje potrebnih hranil in zagotavljanje dobrega stika med mikroorganizmi in organskimi snovmi. To so vprašanja, ki jih je treba upoštevati v fazi delovanja.
1. Vrednost MLSS je pomemben parameter za proces aktivnega blata. Poleg tega je treba pogosto meriti SV, SVI itd. Analiza teh ustreznih podatkov določa starost blata za vodenje izpusta blata.
2. Pred zagonom postopka morajo operaterji opraviti temeljito usposabljanje, preučiti ustrezne načrte in tehnične dokumente ter razviti ustrezne procesne postopke, operativne postopke in previdnostne ukrepe za zagotovitev nemotenega napredka zagona ter varnosti opreme in osebja med postopkom zagona.
3. Poleg prilagajanja procesnih parametrov je treba med zagonom voditi podrobne zapise o delovanju opreme.
4. Med fazo zagona se morajo nadzor in prilagoditve procesa osredotočiti na kultivacijo in aklimatizacijo blata. Preveriti je treba stanje delovanja vsakega dela opreme ter izvajati učinkovit nadzor, opazovanje, beleženje in analizo delovanja čistilne naprave. Za kakovost dotočne in odpadne vode ter aktivno blato mora biti na voljo dovolj analitskih podatkov.
5. Med fazo zagona sta lahko kakovost odpadne vode in stopnja odstranjevanja onesnaževal nižji od zahtev za normalno obratovanje, zlasti za odstranitev fosforja in dušika, kar morda ni potrebno v začetni fazi zagona.
2. Vplivni načrt zagona
1. Pripravljalna dela pred zagonom
1) Priprava instrumentov in opreme:
En mikroskop s povečavo 400x ali več; ustrezne eksperimentalne instrumente in reagente za merjenje pH, prevodnosti, CODcr, amonijevega dušika in Tp; en termometer; ustrezno eksperimentalno opremo za merjenje MLSS.
2) Osebje: X oseb. Določiti je treba namensko laboratorijsko osebje ali-laboratorijsko osebje s krajšim delovnim časom.
3) Tlačni preizkus in preskus tesnosti čistilne enote; kroženje vode in zraka v cevovodnem sistemu.
4) Merjenje kakovosti in količine surove vode (CODcr, N, P, pH, temperatura vode) in izdelava ustreznih načrtov zagona.
2. Gojenje blata in aklimatizacija
Ključ do procesnega čiščenja odpadne vode s SBR je zadostna količina visoko{0}}zmogljivega aktivnega blata. Zato je gojenje aktivnega blata prvi korak v proizvodnji in delovanju SBR. Privajanje vključuje odpravo in spodbujanje mešane mikrobne skupnosti, da postane mikrobni sistem, ki je sposoben čistiti odpadno vodo.
1) Gojenje aktivnega blata v rezervoarju SBR
Gojenje aktivnega blata vključuje zagotavljanje mikroorganizmov aktivnega blata z določenimi-snovi za spodbujanje rasti, raztopljenim kisikom, primerno temperaturo in pH. V teh pogojih se po obdobju gojenja aktivno blato oblikuje in postopoma narašča ter na koncu doseže koncentracijo blata, potrebno za čiščenje odpadne vode.
Gojenje blata in aklimatizacija med procesnim zagonom čistilnih delavnic (naprav) sta tesno povezana z regionalnim podnebjem. Da bi dosegli razpored zagona, je mogoče uporabiti metode neposredne kultivacije, -razširjene kultivacije ali prekinitvene metode pridelave.
a. Neposredna metoda gojenja (gospodinjska odpadna voda)
Neposredno gojenje se pogosto uporablja pri čiščenju gospodinjskih odpadnih voda. V toplejšem letnem času se prezračevalna posoda najprej napolni z gospodinjsko odpadno vodo in prezračuje (tj. prezračevanje brez dovoda odpadne vode) nekaj ur pred neprekinjenim dotokom in odtokom. Stopnja dotoka se postopoma povečuje, blato pa se ne odvaja, ampak v celoti ostane v prezračevalni posodi. Po nekaj dneh neprekinjenega delovanja se bo začelo pojavljati aktivno blato, ki se bo postopoma povečevalo. Druga možnost je, da se odvodnjeno blato, ekstrahirano iz podobnih čistilnih naprav za odpadne vode, sorazmerno doda v reakcijski rezervoar in goji z isto metodo, dokler MLSS in SV ne dosežeta ustreznih vrednosti.
Ker ima gospodinjska odpadna voda ustrezna hranila, bo blato hitro naraslo na zahtevano raven. Med obdobjem gojenja (zlasti v začetni fazi) je zaradi nizke koncentracije blata pomembno nadzorovati stopnjo prezračevanja, da preprečite prekomerno-zračenje in razpad blata.
b. Povečanje-pridelovanja (industrijsko)
Za območja brez bližnjih bioloških čistilnih sistemov ali za velike-sisteme za čiščenje industrijskih odpadnih voda, kjer je inokulacija blata težavna, se lahko-uporabi tudi povečano gojenje.
Ta metoda, ki temelji na hitri rasti in razmnoževanju mikroorganizmov, posnema več-stopenjski proces gojenja v fermentacijskih industrijah, kjer se inokulum vnese v rezervoar za seme in nato v fermentor. Primerne posode so izbrane glede na lokalne razmere za postopno širitev kulture. Na primer, v reakcijski posodi se doda visoka koncentracija iztrebkov, da se poveča koncentracija in hranila v odpadni vodi. Nato se kanali napolnijo z odpadno vodo in kultura se razširi z uporabo zgoraj opisane metode. Ta postopek se nato poveča in končno se blato razširi tako, da pokrije celoten prezračevalni rezervoar.
c. Metoda intermitentne kulture (majhen delež gospodinjskih odplak, velik delež industrijskih odplak)
Ta metoda je primerna za mestne čistilne naprave, kjer je delež gospodinjskih odplak relativno majhen. Odpadna voda se dovaja v prezračevalno posodo, v prostornini približno 1/4 do 1/3 prostornine posode. Prezračevanje se izvaja nekaj časa (približno 4-6 ur), čemur sledi usedanje 1-1,5 ure. Supernatant se izprazni s prostornino izpusta približno 50 % celotne prostornine. Nato se postopoma dodaja odpadna voda in zgornja operacija se ponavlja 1-3 krat na dan, dokler vsebnost blata v mešani tekočini ne doseže 15%-20%. Za skrajšanje časa gojenja se lahko za inokulacijo uporabi tudi preostalo blato iz podobnih čistilnih naprav.
2) Aklimizacija aktivnega blata v SBR rezervoarjih
Poleg gojenja je treba aktivno blato v SBR rezervoarjih prilagoditi odpadni vodi, ki se čisti. Metode aklimatizacije delimo na asinhrono aklimatizacijo in sinhrono aklimatizacijo.
Asinhrona aklimatizacija vključuje najprej obdelavo blata z gospodinjsko odplako ali razredčeno fekalno vodo, nato pa postopno povečevanje deleža industrijske odpadne vode v gojišču, da se blato aklimatizira.
Sinhronizirana aklimatizacija vključuje dodajanje majhne količine industrijske odpadne vode, ko se aktivno blato najprej obdela z gospodinjskimi odplakami, nato pa postopoma povečuje delež industrijske odpadne vode v mešalnem mediju, da se omogoči, da se aktivno blato prilagodi značilnostim industrijske odpadne vode.
Ko količina aktivnega blata v rezervoarju SBR doseže zahtevano raven, je treba dotok postopoma povečevati, da se aktivno blato dodatno prilagodi zahtevam po odstranitvi fosforja in dušika. Ko vsi indikatorji iztoka sistema SBR izpolnjujejo projektne zahteve in stabilno delujejo 2-3 dni, se šteje, da je postopek SBR uspešno zagnan.
3. Posebni koraki za zagon sistema SBR
1) Dotok: V začetni fazi zagona, ker se aktivno blato še ni povsem prilagodilo kakovosti obdelane vode, mora biti stopnja dotoka na začetku majhna in se postopoma povečevati. Ko iztok ustreza standardom, se lahko stopnja dovodnega toka postopoma poveča, da se prepreči udarna obremenitev in pretirana deaktivacija blata. Postopek vlivanja traja približno 1 uro. Pred vnosom influenta je treba vzeti vzorce za merjenje pH, KPK, dušika v amoniaku in skupnega fosforja.
2) Reakcija: Po vnosu vtoka vklopite puhalo in prilagodite količino zraka, da nadzirate vrednost DO med 2-4 mg/L. Delujte v naslednjem zaporedju: "Prezračevanje za 2 uri - Prezračevanje ustavljeno za 1 uro - Prezračevanje za 2 uri - Prezračevanje ustavljeno za 1 uro - prezračevanje za 2 uri". Med prezračevanjem je treba SV30 izmeriti in vzdrževati pri 20%-30%. Po potrebi je treba vzeti vzorce za merjenje vrednosti MLSS. Ta postopek je mogoče prilagodljivo nastaviti glede na delovni čas. Ko KPK ne pada več, se začne faza sedimentacije. Če je na voljo meritev KPK, se lahko uporabi hitro spletno merjenje; drugače mora delovanje temeljiti na izkušnjah ali določenem času.
3) Sedimentacija: Po končnem prezračevanju med reakcijskim obdobjem se začne obdobje sedimentacije. Na splošno je sedimentacija končana v približno 2 urah, potem ko je prezračevanje ustavljeno in rezervoar ostane nemoten, supernatant pa se lahko izpusti. Vzorce je treba vzeti in testirati na koncu stopnje sedimentacije.
4) Drenaža: Po sedimentaciji supernatant postane bister. Odprite izpustni ventil na najvišji višini, da izpustite vodo nad višino ventila.
5) Usedanje: Med obdobjem usedanja je treba blato ustrezno odvajati na podlagi vrednosti SV, izmerjene med reakcijskim obdobjem, da se vrednost SV ohrani v razumnem območju.
3. Nadzor parametrov sistema SBR
Med zagonom in poskusnim obratovanjem je treba na podlagi laboratorijskih podatkov, mikrobnih opazovanj in kakršnih koli nepravilnosti ustrezno prilagoditi parametre delovanja, da ostanejo v ustreznih območjih.
1. Nadzorujte kakovost in količino surove odpadne vode, da zagotovite, da izpolnjuje zahteve sistema za obdelavo aktivnega blata.
Pri dejanskem zagonu je kakovost surove odpadne vode težko nadzorovati; običajna praksa je nadzor pretoka. Da bi ohranili relativno stabilnost sistema med fazo zagona, je treba obremenitev onesnaževal povečati čim bolj enakomerno, tj.
Kakovost vode (kg-CODcr/m3) × prostornina vode (m3/d)=Skupna onesnaževala (kg-CODcr/d)
Med zagonom mora biti obremenitev z blatom relativno stabilna glede na potek in potrebe faze zagona, da se prepreči udarna obremenitev. Udarne obremenitve pogosto povzročijo pogin velikega števila mikroorganizmov ali spremembe v mikrobni združbi, okrevanje sistema pa lahko traja več dni.
2. Vzdrževanje relativno stabilne mikrobne populacije v sistemu
To je ključnega pomena v procesu zagona čistilnega sistema SBR. Pri postopku zagona gre tudi za iskanje optimalnih obratovalnih parametrov (kot je koncentracija blata). Pri normalno delujočem sistemu kakovosti in količine surove odpadne vode ni mogoče nadzorovati; to pomeni, da mora sistem ne glede na kakovost in količino surove odpadne vode zbrati in obdelati vso vhodno vodo, da ustreza standardom. Zato je nujno vzdrževati primerno vrednost koncentracije blata, s čimer zagotovimo, da variacije znotraj sprejemljivega obsega napake ne vplivajo na stabilnost delovanja sistema in učinkovitost čiščenja.
Za ohranitev relativne stabilnosti sistema med delovanjem mora biti količina blata v sistemu relativno stabilna, tj.
Koncentracija blata (kg-MLSS/d•m3) × Prostornina rezervoarja (m3)=Skupno blato v rezervoarju (kg-MLSS/d)
Ohranjanje stabilne količine blata v sistemu se doseže z določanjem dnevne količine izpuščenega odvečnega blata. Indeksi presežnega blata vključujejo: obremenitev blata, indeks blata in starost blata.
3. Vzdrževanje koncentracije raztopljenega kisika v mešani tekočini, ki zadostuje za potrebe mikroorganizmov.
Za postopek SBR vrednost DO v reaktorju ni fiksna. V začetni fazi reakcije je zaradi začetnega prezračevanja in vnosa velike količine organske snovi vrednost DO nizka. Ko reakcija napreduje, se vrednost DO postopoma povečuje. Zato je v kasnejših fazah reakcije dovolj, da vzdržujemo raztopljeni kisik v posodi na približno 2-3 mg/L. Za to shemo je treba povzeti vzorec spreminjanja DO v reaktorju med obdobjem zagona, da prilagodimo delovanje puhala in stopnjo prezračevanja, da resnično dosežemo varčevanje z energijo in zmanjšanje porabe.
4. Znotraj reakcijskega rezervoarja lahko aktivno blato, organska onesnaževala in raztopljeni kisik v celoti pridejo v stik drug z drugim, da izboljšajo proces prenosa mase.
5. Varnostni ukrepi in neobičajno ravnanje
a. Za zagotovitev uspešnega zagona je v tej fazi ključnega pomena vzdrževanje stabilnih pogojev delovanja sistema SBR. Izogibajte se velikim nihanjem v vplivni obremenitvi, slanosti in pH, ki bi lahko povzročila znatne udarne obremenitve sistema SBR in povzročila poslabšanje blata.
b. Med obratovanjem je treba indikatorje kakovosti vode DO, pH in SV izmeriti vsaj enkrat na obratovalni cikel. Pred in po spremembi koncentracij onesnaževal spremljajte vse indikatorje kakovosti vode v sistemu in tiste, ki vstopa v sistem, pri čemer bodite še posebej pozorni na CODcr in pH, da zagotovite racionalnost obremenitve sistema z blatom.
c. Na začetku natančno opazujte značilnosti blata in zabeležite njegov prilagoditveni čas po vsaki spremembi dodajanja odpadne vode, da zagotovite referenco za prihodnje spremembe dodajanja odpadne vode.
d. Kadar je blato SV30 večje ali enako 30 %, je treba izpustiti majhno količino blata, idealno nadzorovano pri 20 %-30 %.
Med delovanjem sistema za obdelavo z aktivnim blatom lahko nenormalne situacije zmanjšajo učinkovitost obdelave in povzročijo izgubo blata. Predvsem med zagonom, zaradi pogostih sprememb kakovosti in količine vode, je verjetno, da bo prišlo do več nenormalnih situacij. Če vzroka ne ugotovimo in ne sprejmemo ustreznih ukrepov pravočasno, bodo vsi dosedanji napori zaman, kar bo povzročilo neuspeh postopka zagona. Pri nenormalnih situacijah je ključnega pomena pravočasna in pravilna presoja ter izbira najenostavnejših in najvarčnejših ukrepov za preprečitev stopnjevanja situacije.