1. Yêu cầu kỹ thuật vận hành
Mục đích của việc vận hành thử là xác định các điều kiện vận hành quy trình tối ưu và nuôi cấy vi sinh vật để thích ứng với chất lượng nước thải.
Trong quá trình vận hành, quy trình vận hành phải được tuân thủ nghiêm ngặt. Cần tiến hành kiểm tra thường xuyên hoạt động của thiết bị và các thông số điểm kiểm soát quy trình. Những thay đổi trong xử lý nước cần được theo dõi kịp thời thông qua phân tích dữ liệu trong phòng thí nghiệm, kiểm tra bằng kính hiển vi các mẫu sinh học, quan sát bằng mắt và kiểm tra mùi.
Khi vận hành phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật sau:
Quá trình bùn hoạt tính yêu cầu duy trì tỷ lệ dinh dưỡng-trên-vi sinh vật thích hợp trong bể SBR, cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết và đảm bảo sự tiếp xúc tốt giữa vi sinh vật và chất hữu cơ. Đây là những vấn đề cần được xem xét trong giai đoạn vận hành.
1. Giá trị MLSS là thông số quan trọng đối với quá trình bùn hoạt tính. Ngoài ra, SV, SVI, v.v. nên được đo thường xuyên. Việc phân tích những dữ liệu liên quan này sẽ xác định tuổi bùn để hướng dẫn việc xả bùn.
2. Trước khi vận hành quy trình, người vận hành phải trải qua đào tạo kỹ lưỡng, nghiên cứu các kế hoạch và tài liệu kỹ thuật liên quan, đồng thời xây dựng các quy trình, quy trình vận hành và biện pháp phòng ngừa có liên quan để đảm bảo tiến trình vận hành suôn sẻ và sự an toàn của thiết bị và nhân sự trong quá trình vận hành.
3. Ngoài việc điều chỉnh các thông số quy trình, cần lưu giữ hồ sơ chi tiết về hoạt động của thiết bị trong quá trình vận hành thử.
4. Trong giai đoạn vận hành thử, việc kiểm soát và điều chỉnh quy trình nên tập trung vào việc nuôi dưỡng và làm thích nghi bùn. Cần kiểm tra trạng thái hoạt động của từng bộ phận của thiết bị và tiến hành kiểm soát, quan sát, ghi chép và phân tích hiệu quả hoạt động của nhà máy xử lý nước thải. Cần có đủ dữ liệu phân tích về chất lượng nước đầu vào và nước thải cũng như bùn hoạt tính.
5. Trong giai đoạn vận hành thử, chất lượng nước thải và tốc độ loại bỏ chất gây ô nhiễm có thể thấp hơn yêu cầu đối với hoạt động bình thường, đặc biệt là đối với việc loại bỏ phốt pho và nitơ, có thể không cần thiết trong giai đoạn vận hành ban đầu.
2. Kế hoạch vận hành dòng chảy có ảnh hưởng
1. Công tác chuẩn bị trước khi vận hành
1) Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị:
Một kính hiển vi có độ phóng đại từ 400x trở lên; dụng cụ thí nghiệm và thuốc thử liên quan để đo độ pH, độ dẫn điện, CODcr, nitơ amoniac và Tp; một nhiệt kế; thiết bị thí nghiệm liên quan để đo MLSS.
2) Nhân sự: X người. Cần chỉ định nhân viên phòng thí nghiệm chuyên dụng hoặc bán thời gian-.
3) Kiểm tra áp suất và kiểm tra rò rỉ của thiết bị xử lý; lưu thông nước và không khí trong hệ thống đường ống.
4) Đo lường chất lượng và số lượng nước thô (CODcr, N, P, pH, nhiệt độ nước) và xây dựng kế hoạch vận hành phù hợp.
2. Nuôi trồng và thích nghi bùn
Chìa khóa để xử lý nước thải theo quy trình SBR nằm ở việc có đủ lượng bùn hoạt tính-hiệu suất cao. Vì vậy, nuôi bùn hoạt tính là bước đầu tiên trong sản xuất và vận hành SBR. Quá trình thích nghi bao gồm việc loại bỏ và tạo ra cộng đồng vi sinh vật hỗn hợp để trở thành một hệ thống vi sinh vật có khả năng xử lý nước thải.
1) Nuôi bùn hoạt tính trong bể SBR
Nuôi cấy bằng bùn hoạt tính liên quan đến việc cung cấp cho các vi sinh vật trong bùn hoạt tính các chất thúc đẩy tăng trưởng nhất định, oxy hòa tan, nhiệt độ và độ pH thích hợp. Trong những điều kiện này, sau một thời gian nuôi cấy, bùn hoạt tính hình thành và tăng dần, cuối cùng đạt đến nồng độ bùn cần thiết để xử lý nước thải.
Việc tạo bùn và thích nghi trong quá trình vận hành các xưởng (nhà máy) xử lý nước thải có liên quan chặt chẽ đến khí hậu khu vực. Để đạt được tiến độ vận hành, có thể sử dụng các phương pháp canh tác trực tiếp,-mở rộng quy mô hoặc canh tác gián đoạn.
Một. Phương pháp canh tác trực tiếp (Nước thải sinh hoạt)
Canh tác trực tiếp được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải sinh hoạt. Trong những mùa ấm hơn, bể sục khí trước tiên được đổ đầy nước thải sinh hoạt và được sục khí (tức là sục khí mà không nạp nước thải) trong vài giờ trước khi dòng vào và dòng ra liên tục. Tốc độ dòng vào tăng dần, bùn không được thải ra ngoài mà tồn tại hoàn toàn trong bể hiếu khí. Sau vài ngày hoạt động liên tục, bùn hoạt tính sẽ bắt đầu xuất hiện và tăng dần. Ngoài ra, bùn đã tách nước được chiết xuất từ các nhà máy xử lý nước thải tương tự có thể được thêm vào bể phản ứng theo tỷ lệ và được nuôi cấy bằng phương pháp tương tự cho đến khi MLSS và SV đạt được giá trị phù hợp.
Do nước thải sinh hoạt có chất dinh dưỡng phù hợp nên bùn sẽ nhanh chóng phát triển đến mức cần thiết. Trong thời gian canh tác (đặc biệt là trong giai đoạn đầu), do nồng độ bùn thấp nên điều quan trọng là phải kiểm soát tốc độ sục khí để ngăn chặn quá trình sục khí quá mức và phân hủy bùn.
b. Mở rộng-mở rộng quy mô trồng trọt (Công nghiệp)
Đối với những khu vực không có hệ thống xử lý sinh học gần đó hoặc đối với-hệ thống xử lý nước thải công nghiệp quy mô lớn, nơi khó tạo bùn, thì cũng có thể áp dụng-mở rộng quy mô canh tác.
Dựa trên sự phát triển và sinh sản nhanh chóng của vi sinh vật, phương pháp này mô phỏng quy trình nuôi cấy nhiều giai đoạn trong ngành công nghiệp lên men, trong đó vật liệu cấy được đưa vào bể chứa hạt giống rồi vào thiết bị lên men. Các thùng chứa phù hợp được lựa chọn dựa trên điều kiện địa phương để mở rộng nuôi theo từng giai đoạn. Ví dụ, trong bể phản ứng, nồng độ phân cao được thêm vào để tăng nồng độ và chất dinh dưỡng trong nước thải. Sau đó, các kênh được lấp đầy bằng nước thải và việc nuôi cấy được mở rộng bằng phương pháp mô tả ở trên. Quá trình này sau đó được mở rộng quy mô và cuối cùng, bùn được mở rộng để bao phủ toàn bộ bể sục khí.
c. Phương pháp nuôi gián đoạn (Tỷ lệ nước thải sinh hoạt nhỏ, Tỷ lệ nước thải công nghiệp lớn)
Phương pháp này phù hợp với các nhà máy xử lý nước thải đô thị nơi tỷ lệ nước thải sinh hoạt tương đối nhỏ. Nước thải được đưa vào bể sục khí, với thể tích khoảng 1/4 đến 1/3 thể tích bể. Sục khí được thực hiện trong một khoảng thời gian (khoảng 4-6 giờ), sau đó lắng trong 1-1,5 giờ. Chất nổi phía trên được thải ra, với lượng xả khoảng 50% tổng lượng. Sau đó, nước thải được thêm dần vào và thao tác trên được lặp lại 1-3 lần mỗi ngày cho đến khi hàm lượng bùn trong dung dịch hỗn hợp đạt 15% -20%. Để rút ngắn thời gian nuôi cấy, bùn dư từ các nhà máy xử lý nước thải tương tự cũng có thể được sử dụng để cấy.
2) Sự thích nghi của bùn hoạt tính trong bể SBR
Ngoài việc nuôi trồng, bùn hoạt tính trong bể SBR cần được làm thích nghi với nước thải đang được xử lý. Các phương pháp thích nghi được chia thành thích nghi không đồng bộ và thích nghi đồng bộ.
Quá trình thích nghi không đồng bộ bao gồm việc xử lý bùn trước tiên bằng nước thải sinh hoạt hoặc nước phân pha loãng, sau đó tăng dần tỷ lệ nước thải công nghiệp trong môi trường nuôi cấy để bùn thích nghi.
Quá trình thích nghi đồng bộ bao gồm việc bổ sung một lượng nhỏ nước thải công nghiệp khi ban đầu nuôi bùn hoạt tính với nước thải sinh hoạt, sau đó tăng dần tỷ lệ nước thải công nghiệp trong môi trường trộn để bùn hoạt tính thích ứng với đặc tính của nước thải công nghiệp.
Khi lượng bùn hoạt tính trong bể SBR đạt đến mức yêu cầu, cần tăng dần lượng nước vào để tiếp tục làm cho bùn hoạt tính thích nghi với yêu cầu loại bỏ phốt pho và nitơ. Khi tất cả các chỉ tiêu nước thải của hệ thống SBR đều đáp ứng yêu cầu thiết kế và đã chạy ổn định trong 2-3 ngày thì quy trình SBR được coi là đã vận hành thành công.
3. Các bước cụ thể để vận hành hệ thống SBR
1) Nước thải: Trong giai đoạn vận hành ban đầu, do bùn hoạt tính chưa thích ứng hoàn toàn với chất lượng nước đã xử lý nên tốc độ dòng nước thải ban đầu phải nhỏ và tăng dần. Khi nước thải đáp ứng các tiêu chuẩn, tốc độ dòng chảy vào có thể tăng dần để tránh sốc tải và ngừng hoạt động bùn quá mức. Quá trình ảnh hưởng kéo dài khoảng 1 giờ. Trước khi đưa vào nước vào, cần lấy mẫu để đo độ pH, COD, nitơ amoniac và tổng phốt pho.
2) Phản ứng: Sau khi nạp nước vào, bật quạt gió và điều chỉnh lượng không khí để kiểm soát giá trị DO trong khoảng 2-4 mg/L. Vận hành theo trình tự sau: "Sục khí trong 2 giờ - Sục khí đã dừng trong 1 giờ - Sục khí trong 2 giờ - Sục khí đã dừng trong 1 giờ - Sục khí trong 2 giờ". Trong quá trình sục khí, SV30 cần được đo và duy trì ở mức 20%-30%. Nếu cần thiết, nên lấy mẫu để đo giá trị MLSS. Quá trình này có thể được thiết lập linh hoạt theo thời gian làm việc. Khi COD không còn giảm nữa thì giai đoạn lắng bắt đầu. Nếu có sẵn phép đo COD, có thể sử dụng phép đo nhanh trực tuyến; nếu không, hoạt động nên dựa trên kinh nghiệm hoặc thời gian cố định.
3) Lắng: Sau lần sục khí cuối cùng trong giai đoạn phản ứng, giai đoạn lắng bắt đầu. Thông thường, sau khi ngừng sục khí và không để xáo trộn bể, quá trình lắng sẽ hoàn tất trong khoảng 2 giờ và chất nổi phía trên có thể được thải ra ngoài. Mẫu phải được lấy và xét nghiệm vào cuối giai đoạn lắng.
4) Thoát nước: Sau khi lắng, phần nổi phía trên trở nên trong. Mở van xả ở độ cao cao nhất để xả nước cao hơn độ cao của van.
5) Lắng: Trong thời gian lắng, bùn phải được thải ra một cách thích hợp dựa trên giá trị SV đo được trong thời gian phản ứng để giữ giá trị SV trong phạm vi hợp lý.
3. Kiểm soát thông số hệ thống SBR
Trong quá trình vận hành thử và vận hành thử, dựa trên dữ liệu phòng thí nghiệm, quan sát vi sinh vật và bất kỳ sự bất thường nào, cần thực hiện các điều chỉnh thích hợp đối với các thông số vận hành để giữ chúng trong phạm vi phù hợp.
1. Kiểm soát chất lượng, số lượng nước thải thô đảm bảo đáp ứng yêu cầu của hệ thống xử lý bùn hoạt tính.
Trong thực tế vận hành thử, chất lượng nước thải thô rất khó kiểm soát; thực hành thông thường là kiểm soát tốc độ dòng chảy. Để duy trì sự ổn định tương đối của hệ thống trong giai đoạn vận hành thử, tải lượng ô nhiễm phải được tăng lên càng đều càng tốt, tức là:
Chất lượng nước (kg-CODcr/m3) × Thể tích nước (m3/d)=Tổng chất ô nhiễm (kg-CODcr/d)
Trong quá trình vận hành thử, tải lượng bùn cần được giữ tương đối ổn định theo tiến độ và nhu cầu của giai đoạn vận hành thử để tránh bị sốc tải. Tải sốc thường dẫn đến cái chết của một số lượng lớn vi sinh vật hoặc làm thay đổi quần thể vi sinh vật và quá trình phục hồi hệ thống có thể mất vài ngày.
2. Duy trì quần thể vi sinh vật tương đối ổn định trong hệ thống
Điều này rất quan trọng trong quá trình vận hành hệ thống xử lý SBR. Quá trình vận hành thử cũng liên quan đến việc tìm kiếm các thông số vận hành tối ưu (chẳng hạn như nồng độ bùn). Đối với một hệ thống hoạt động bình thường, chất lượng và số lượng nước thải thô không thể kiểm soát được; nghĩa là, bất kể chất lượng và số lượng nước thải thô, hệ thống phải thu gom và xử lý tất cả nước đầu vào để đạt tiêu chuẩn. Vì vậy, điều cần thiết là phải duy trì giá trị nồng độ bùn phù hợp, đảm bảo rằng các biến thể trong phạm vi sai số có thể chấp nhận được không ảnh hưởng đến độ ổn định vận hành và hiệu quả xử lý của hệ thống.
Để duy trì sự ổn định tương đối của hệ thống trong quá trình vận hành, lượng bùn trong hệ thống cần được giữ tương đối ổn định, tức là:
Nồng độ bùn (kg-MLSS/d·m3) × Thể tích bể (m3)=Tổng lượng bùn trong bể (kg-MLSS/d)
Việc duy trì lượng bùn ổn định trong hệ thống đạt được bằng cách xác định lượng bùn dư thải ra hàng ngày. Các chỉ số bùn dư bao gồm: tải lượng bùn, chỉ số bùn và tuổi bùn.
3. Duy trì nồng độ oxy hòa tan trong dung dịch hỗn hợp đủ đáp ứng nhu cầu của vi sinh vật
Đối với quy trình SBR, giá trị DO trong lò phản ứng không cố định. Trong giai đoạn đầu của phản ứng, do ban đầu sục khí và đưa vào một lượng lớn chất hữu cơ nên giá trị DO thấp. Khi phản ứng tiến triển, giá trị DO tăng dần. Vì vậy, trong các giai đoạn sau của phản ứng, chỉ cần duy trì lượng oxy hòa tan trong bể ở mức khoảng 2-3 mg/L là đủ. Đối với sơ đồ này, cần tóm tắt mô hình thay đổi DO trong lò phản ứng trong giai đoạn vận hành thử để điều chỉnh hoạt động của quạt gió và tốc độ sục khí để thực sự đạt được mục tiêu tiết kiệm năng lượng và giảm tiêu thụ.
4. Trong bể phản ứng, bùn hoạt tính, chất ô nhiễm hữu cơ và oxy hòa tan hoàn toàn có thể tiếp xúc với nhau để tăng cường quá trình chuyển khối.
5. Biện pháp phòng ngừa và xử lý bất thường
Một. Để đảm bảo vận hành thành công, điều quan trọng là phải duy trì các điều kiện vận hành ổn định cho hệ thống SBR trong giai đoạn này. Tránh những biến động lớn về tải lượng đầu vào, độ mặn và pH vì có thể tạo ra tải sốc đáng kể cho hệ thống SBR và dẫn đến hư hỏng bùn.
b. Trong quá trình vận hành, các chỉ số chất lượng nước DO, pH và SV phải được đo ít nhất một lần trong mỗi chu kỳ vận hành. Trước và sau khi thay đổi nồng độ chất ô nhiễm, phải giám sát tất cả các chỉ tiêu chất lượng nước trong hệ thống và nước đi vào hệ thống, đặc biệt chú ý đến CODcr và pH để đảm bảo tính hợp lý của tải lượng bùn của hệ thống.
c. Ban đầu, hãy quan sát cẩn thận các đặc tính của bùn và ghi lại thời gian thích ứng của nó sau mỗi lần thay đổi lượng nước thải bổ sung để cung cấp thông tin tham khảo cho những thay đổi trong việc bổ sung nước thải trong tương lai.
d. Khi bùn SV30 Lớn hơn hoặc bằng 30%, nên thải ra một lượng nhỏ bùn, lý tưởng nhất là kiểm soát ở mức 20% -30%.
Trong quá trình vận hành hệ thống xử lý bùn hoạt tính, các tình huống bất thường có thể làm giảm hiệu quả xử lý và dẫn đến thất thoát bùn. Đặc biệt trong quá trình vận hành thử, do chất lượng và số lượng nước thường xuyên thay đổi nên dễ xảy ra nhiều tình trạng bất thường hơn. Nếu không xác định được nguyên nhân và không có biện pháp thích hợp kịp thời thì mọi nỗ lực trước đó sẽ bị lãng phí, dẫn đến quá trình vận hành thử thất bại. Đối với những tình huống bất thường, điều quan trọng là phải đưa ra những phán đoán kịp thời, chính xác và lựa chọn những biện pháp đơn giản, tiết kiệm nhất để ngăn chặn tình hình leo thang.