Tekniska riktlinjer för första driftsättning och drift av SBR-processer i avloppsvattenrening

Förord

Den initiala driftsättningen av en Sequencing Batch Activated Sludge (SBR)-process är ett kritiskt övergångsskede från färdigställande av infrastruktur till stabil drift. Kärnmålen är att odla och acklimatisera det aktiva slammikrobiella samhället, optimera processtimingsparametrar, verifiera utrustningens prestanda och i slutändan uppnå stabil efterlevnad av avloppskvaliteten. Den här guiden följer strikt industristandarder som "Tekniska föreskrifter för drift, underhåll och säkerhet av reningsverk för stadsavloppsvatten" (CJJ 60) och "Tekniska specifikationer för teknik för reningsverk för avloppsvatten för aktivt slam" (HJ 573). Innehållet fokuserar på viktiga praktiska punkter och är tillämpligt på den initiala driftsättningen av nybyggda, renoverade eller utökade SBR-reningsanläggningar för avloppsvatten, vilket ger systematisk och implementerbar operativ vägledning för teknisk personal.

(I) Personal och teknisk förberedelse

1. Driftsättningspersonal bör genomgå specialiserad utbildning om processprinciper, utrustningsdrift och säkerhetsföreskrifter, och måste behärska driftslogiken för varje steg av SBR- och vattenkvalitetsindikatorövervakningsmetoderna;

2. En detaljerad driftsättningsplan bör utarbetas, som tydligt definierar driftsättningsmål, stegindelningar, parameterkontrollområden, nödplaner och krav på dataregistrering. Planen bör granskas och godkännas av den tekniska handledaren.

(II) Acceptans av utrustning och instrument

1. Testkörning av individuell enhet: Utför inga-last- och belastningstester på kärnutrustning som inloppspump, fläkt, omrörare och dekanterare i sekvens. Kontrollera utrustningens driftsljud, vibrationsnivåer och start/stopp-känslighet för att säkerställa att varje del av utrustningen är fri från stopp, läckage eller andra fel, och att driftsparametrar uppfyller designkraven.

2. Sammankopplad testkörning: Simulera en komplett driftscykel för att verifiera den sammankopplade styrlogiken mellan utrustning. Fokusera på att kontrollera växlingssekvensen mellan luftning och omrörning, och kopplingsnoggrannheten mellan dekanteraren och nivåmätaren, vilket säkerställer stabiliteten och tillförlitligheten hos det automatiserade styrsystemet.

3. Instrumentkalibrering: Genomför omfattande kalibrering av instrument som pH-mätare, mätare för upplöst syre (DO), ORP-mätare, nivåmätare och flödesmätare. Använd standardlösningar för att kalibrera nollpunkten och området för att säkerställa noggrannheten i övervakningsdata. Kalibreringsposter bör arkiveras för framtida referens.

(III) Material- och vattenkvalitetsberedning

1. Inokuleringsslamberedning: Moget aktiverat slam från liknande avloppsreningsverk bör företrädesvis användas. Slammet ska vara gulaktigt-brunt, fritt från rutten lukt, och dess fukthalt bör kontrolleras mellan 96 % och 98 %. Om liknande inokuleringsslam inte är tillgängligt kan en själv-odlingsmetod användas som tillsätter organiska näringsämnen (som glukos, urea och kaliumdivätefosfat) för att initiera mikrobiell tillväxt.

2. Kemisk beredning: Förbered flockningsmedel (PAC, PAM), näringsämnen (urea, kaliumdivätefosfat) och alkalinitetsjusterare (natriumkarbonat, natriumbikarbonat) efter behov. Kemikaliedoseringssystemet bör testas för att säkerställa fria rörledningar och exakt mätning.

3. Influentsvattenkvalitetsundersökning: Övervaka kontinuerligt influensvattenkvaliteten i 7-15 dagar för att bestämma fluktuationsintervallet för COD, BOD₅, NH₃-N, TN, TP och pH, ​​och avgöra om det finns giftiga eller skadliga ämnen i influenten. Om det behövs, lägg till en förbehandlingsprocess.

(I) Inokulering och acklimatisering av slam

1. Inokulering av slam

- Mängden inokulerat slam som tillsätts bör säkerställa att koncentrationen av blandade vätska suspenderade fasta ämnen (MLSS) i reaktionstanken når 1000~1500 mg/L. Efter tillsatsen, injicera rent vatten eller låg-avloppsvatten i tanken för att sänka ned luftningsskivorna och omrörarbladen;

- Omedelbart efter inokulering, starta kontinuerlig luftning utan att tillsätta vatten, kontrollera DO-koncentrationen till 2~3 mg/L. Luftningstiden bör vara 24~48 timmar, under vilken MLSS och SV₃₀ bör övervakas var 6:e ​​timme, och slammets färgförändring bör observeras.

2. Slamacklimatisering

- Acklimatisering bör följa principerna för låg belastning och gradvis progression, uppdelad i tre steg:

- Steg 1 (belastningsökningsperiod): Influent tillförs vid 30 %~40 % av den designade inflytande belastningen, med en driftscykel som kontrolleras till 12 timmar (2 timmars inflytande, 6 timmars aerob reaktion, 2 timmars sedimentering, 1 timmes avloppsutsläpp, 1 timmes tomgång). I det aeroba stadiet hålls DO vid 2~3 mg/L. I det anoxiska steget (om sådant finns) aktiveras omrörning och DO Mindre än eller lika med 0,5 mg/L. Influent och effluent COD, NH₃-N, och slamindikatorer (MLSS, SVI) övervakas dagligen. Om COD-avloppshastigheten för avloppsvattnet konsekvent är över 60 %, kan nästa steg fortsätta.

- Fas två (belastningsstabiliseringsperiod): Öka den inflytande belastningen till 60 %–70 % av designvärdet. Justera reaktionstiden efter vattenkvalitetens försämring. Om NH₃-N-avlägsningshastigheten är under 80 %, bör den aeroba reaktionstiden förlängas. Under denna fas bör fokus läggas på slamavsättningsprestanda; SVI bör kontrolleras vid 80–120 ml/g. Om slam bulkar upp, minska omedelbart inflödesbelastningen och öka luftningshastigheten.
Fas tre (full-belastningsacklimatiseringsperiod): Öka gradvis den inflytande belastningen till 100 % av designvärdet, optimera tidsparametrarna för varje fas och se till att borttagningshastigheterna för COD, NH₃-N, TN och TP alla uppfyller designkraven och att slamprestanda är stabil. Acklimatiseringsperioden för denna fas bör inte vara mindre än 7 dagar.

(II) Optimering och justering av processcykelparameter

1. Parameterjustering av inflytande steg: Jämför effekten av restriktiva och icke-restriktiva inflytande på slam. Restriktivt inflöde rekommenderas för industriellt avloppsvatten. Kontrollera inflödeshastigheten för att undvika en plötslig ökning av substratkoncentrationen. Att slå på omrörning under influens kan förbättra blandningen och minska koncentrationsgradienten. Registrera vattennedbrytningseffektiviteten under olika inflytande metoder under justering.

2. Parameterjustering av reaktionsstadiet: Kontrollera DO-koncentrationen genom att justera luftningshastigheten för att klargöra korrelationen mellan DO och COD/NH₃-N-nedbrytningshastigheter i det aeroba stadiet. För krav på kväveavlägsnande, justera omrörningsintensiteten och kolkällans dosering i det anoxiska steget för att bestämma det optimala C/N-förhållandet. Om förbättrad fosforavskiljning krävs, verifiera matchningsförhållandet mellan fosforfrisättningstid i det anaeroba stadiet och fosforupptagningseffektiviteten i det aeroba stadiet.

3. Parameterjustering av sedimenterings- och dräneringsstadiet: Bestäm den optimala slamavsättningstiden genom att variera sedimenteringstiden (0,5~2h) för att undvika överskott av suspenderade ämnen i avloppsvattnet på grund av korta sedimenteringstider, eller anaerobt slam som flyter på grund av långa sedimenteringstider. Justera dekanteringshastigheten, gradvis öka den från 0,3m/h till 1,0m/h, registrera avloppsvattnets grumlighet vid olika hastigheter för att bestämma den optimala dekanteringshastigheten.

4. Parameterjustering av tomgångssteg: Välj driftsläge för viloperiod baserat på slamtillståndet. Om MLSS är hög kan en liten mängd överskottsslam släppas ut under viloperioden. Om slammet är utsatt för anaerob förruttnelse kan mikro-luftning eller låg-omrörning aktiveras. Registrera förändringar i slamaktivitet under olika lägen under justering.

(III) Dataövervakning och registrering under driftsättning

1. Övervakningsfrekvens: Dagliga övervakningsindikatorer (DO, pH, ORP, vätskenivå) registreras varannan timme; vattenkvalitetsindikatorer (COD, BOD₅, NH₃-N, TN, TP, SS) övervakas dagligen; slamindikatorer (MLSS, SV₃₀, SVI) övervakas dagligen.

2. Databearbetning: Upprätta en driftsättningslogg som registrerar den dagliga inflytande belastningen, driftscykelsekvens, utrustningens driftsparametrar, vattenkvalitet och slamindikatorer. Rita kurvor för vattennedbrytning och förändringskurvor för slamprestanda för att ge datastöd för parameteroptimering.

1. Dålig aktivitet av inokulerat slam

Manifesteras som svart slamfärg och en rutten lukt efter luftning, med COD-avlägsnande under 30 %. Behandlingsåtgärder:
1. **Förlänga luftningstiden till 72 timmar, tillsätt näringsämnen som glukos och urea under denna period för att komplettera de ämnen som behövs för mikrobiell metabolism;
2. Tillsätt en lämplig mängd färskt inokulerat slam för att öka den mikrobiella koncentrationen av slammet;
3. Kontrollera DO-koncentrationen. Om otillräcklig luftning leder till lokala anaeroba förhållanden, öka luftningshastigheten eller rengör igensatta luftningsskivor.

2. **Svår slamförlust**

Detta visar sig som grumligt avloppsvatten och en kontinuerlig minskning av MLSS. Behandlingsåtgärder:
1. Förkorta dekanteringshastigheten till 0,3-0,5 m/h och förläng sättningstiden till 2 timmar;
2. Minska inflödesbelastningen för att minimera påverkan på slamskiktet;
3. Kontrollera om det finns överdriven luftning som leder till slamsönderfall, reducera luftningshastigheten på lämpligt sätt och kontrollera DO till cirka 2 mg/L;
4. Tillsätt en liten mängd PAM för att förbättra slamavsättningsprestanda.

3. **Dålig nitrifikation**

Detta visar sig som överdriven NH₃-N-koncentration i avloppsvattnet och långsam NH₃-N-nedbrytning i det aeroba stadiet. Behandlingsåtgärder: 1. Förläng den aeroba reaktionstiden och öka DO i det aeroba stadiet till 3-4 mg/L för att säkerställa de metaboliska behoven hos nitrifierande bakterier; 2. Minska mängden överflödigt slam och förläng slamåldern till 15-25 dagar för att främja anrikningen av nitrifierande bakterier; 3. Kontrollera inflödets alkalinitet. Om alkaliniteten är otillräcklig (alkalinitet till NH3-N-förhållande < 7,14), tillsätt natriumkarbonat för att komplettera alkaliniteten; 4. Vidta värmebevarande åtgärder för att säkerställa att vattentemperaturen inte är lägre än 15 grader, eftersom låg temperatur avsevärt kommer att hämma aktiviteten hos nitrifierande bakterier.

4. Låg denitrifieringseffektivitet

Detta visar sig som för hög TN i avloppsvattnet och en snabb ökning av ORP-värdet i det anoxiska stadiet. Behandlingsåtgärder: 1. Tillsätt externa kolkällor såsom metanol och natriumacetat för att justera C/N-förhållandet till 5-8:1; 2. Förläng den anoxiska reaktionstiden för att säkerställa fullständig denitrifikation; 3. Öka omrörningsintensiteten för att säkerställa jämn blandning och undvika döda zoner med för hög DO i det anoxiska skedet.

5. Överdriven skumbildning

Detta visar sig som skumackumulering som överstiger 0,5 m på ytan av luftningstanken, vilket påverkar luftningseffektiviteten. Avhjälpande åtgärder inkluderar: 1) minskning av inflödesbelastningen för att minska tillförseln av lättskummande organiskt material; 2) sprutning av ett skumdämpare (såsom ett skumdämpare av polyeter), reglering av doseringen för att undvika att påverka mikrobiell aktivitet; och 3) kontrollera för åldrande skum orsakat av alltför gammalt slam och på lämpligt sätt öka slamavgivningshastigheten.

1. Inflödesbelastningen når 100 % av designvärdet under 7 dagar i följd, och kvalitetsindikatorerna för inflöde och avloppsvatten (COD, BOD₅, NH₃-N, TN, TP, SS) uppfyller konsekvent designutsläppsstandarderna eller nationella/lokala utsläppsstandarder.

2. Den aktiverade slamprestandan är stabil, med MLSS bibehållen vid 2000~4000mg/L, SVI vid 50~150mL/g, slamfärgen gulaktig-brun, bra sedimenteringsprestanda och inga onormala fenomen som att slam bultar eller flyter.

3. All utrustning fungerar normalt, det automatiserade styrsystemet fungerar smidigt, processcykeltidsparametrar är optimerade och stabil drift kan uppnås.

4. Driftsättningsloggen är komplett, dataposterna är sanna, korrekta och spårbara, och driftsättningsrapporten är klar och godkänd.

1. Fyll i idrifttagningsrapporten, som bör inkludera idrifttagningsprocessen, parameteroptimeringsresultat, problemhanteringsprotokoll och driftrekommendationer, som fungerar som den tekniska grunden för efterföljande underhåll.

2. Tillhandahålla specialiserad utbildning till underhållspersonal, som omfattar processparameterkontroll, dagligt underhåll av utrustning och hantering av onormala driftsförhållanden, vilket säkerställer oberoende drift.

3. Etablera ett ledningssystem för rutinunderhåll, som tydligt definierar utrustningsinspektionsfrekvens, planer för övervakning av vattenkvaliteten och krav på slamhantering för att säkerställa en långsiktigt{1}}stabil drift av SBR-processen.