Tekniske retningslinjer for første gangs igangsetting og drift av SBR-prosesser i avløpsvannbehandling

Forord

Den første idriftsettelse av en sekvenseringsbatchaktivert slam-prosess (SBR) er et kritisk overgangsstadium fra fullføring av infrastruktur til stabil drift. Kjernemålene er å dyrke og akklimatisere det aktiverte slam-mikrobielle samfunnet, optimalisere prosesstidsparametere, verifisere utstyrsytelsen og til slutt oppnå stabil kvalitet i avløpsvann. Denne veiledningen følger strengt industristandarder som "Tekniske forskrifter for drift, vedlikehold og sikkerhet for renseanlegg for urbane avløpsvann" (CJJ 60) og "Tekniske spesifikasjoner for teknikk for avløpsbehandling av aktivt slam" (HJ 573). Innholdet fokuserer på sentrale praktiske punkter og er aktuelt for den første idriftsettelse av nybygde, renoverte eller utvidede SBR-renseanlegg for avløpsvann, og gir systematisk og implementerbar driftsveiledning for teknisk personell.

(I) Personell og teknisk forberedelse

1. Igangsettingspersonell bør fullføre spesialisert opplæring i prosessprinsipper, utstyrsdrift og sikkerhetsforskrifter, og må mestre driftslogikken til hvert trinn i SBR- og vannkvalitetsindikatorovervåkingsmetodene;

2. Det bør utarbeides en detaljert idriftsettelsesplan som klart definerer idriftsettelsesmål, trinninndelinger, parameterkontrollområder, beredskapsplaner og krav til dataregistrering. Planen bør gjennomgås og godkjennes av teknisk veileder.

(II) Aksept av utstyr og instrument

1. Testkjøring av individuelle enheter: Utfør ingen-last- og lasttester på kjerneutstyr som innløpspumpe, blåser, agitator og dekanter i rekkefølge. Kontroller utstyrets driftsstøy, vibrasjonsnivåer og start/stopp-følsomhet for å sikre at hvert utstyr er fritt for fastkjøring, lekkasje eller andre feil, og at driftsparametere oppfyller designkravene.

2. Sammenkoblet testkjøring: Simuler en fullstendig driftssyklus for å verifisere den sammenkoblede kontrolllogikken mellom utstyr. Fokuser på å sjekke vekslingssekvensen mellom lufting og omrøring, og sammenkoblingsnøyaktigheten mellom karaffen og nivåmåleren, for å sikre stabiliteten og påliteligheten til det automatiserte kontrollsystemet.

3. Instrumentkalibrering: Gjennomfør omfattende kalibrering av instrumenter som pH-målere, målere for oppløst oksygen (DO), ORP-målere, nivåmålere og strømningsmålere. Bruk standardløsninger for å kalibrere nullpunktet og området for å sikre nøyaktigheten til overvåkingsdata. Kalibreringsposter bør arkiveres for fremtidig referanse.

(III) Material- og vannkvalitetsforberedelse

1. Forberedelse av inokuleringsslam: Modent aktivert slam fra lignende renseanlegg for avløpsvann bør fortrinnsvis brukes. Slammet skal være gulaktig-brunt, fritt for råtten lukt, og fuktighetsinnholdet bør kontrolleres mellom 96 % og 98 %. Hvis lignende inokuleringsslam ikke er tilgjengelig, kan en selv-dyrkingsmetode brukes ved å tilsette organiske næringsstoffer (som glukose, urea og kaliumdihydrogenfosfat) for å sette i gang mikrobiell vekst.

2. Kjemisk tilberedning: Forbered flokkuleringsmidler (PAC, PAM), næringsstoffer (urea, kaliumdihydrogenfosfat) og alkalinitetsjusteringsmidler (natriumkarbonat, natriumbikarbonat) etter behov. Kjemikaliedoseringssystemet bør testes for å sikre uhindrede rørledninger og nøyaktig måling.

3. Influent Water Quality Survey: Overvåk kontinuerlig innflytende vannkvalitet i 7-15 dager for å bestemme fluktuasjonsområdet for COD, BOD₅, NH₃-N, TN, TP og pH, og avgjøre om det er giftige eller skadelige stoffer i influenten. Om nødvendig, legg til en forbehandlingsprosess.

(I) Slaminokulering og akklimatisering

1. Slaminokulering

- Mengden inokulert slam som tilsettes, skal sikre at konsentrasjonen av suspendert lut (MLSS) i reaksjonstanken når 1000~1500 mg/L. Etter tilsetning, injiser rent vann eller lav-avløpsvann i tanken for å senke lufteskivene og rørebladene;

- Umiddelbart etter inokulering, start kontinuerlig lufting uten å tilsette vann, kontroller DO-konsentrasjonen til 2~3 mg/L. Luftetiden bør være 24~48 timer, hvor MLSS og SV₃₀ bør overvåkes hver 6. time, og slamfargeendringen bør observeres.

2. Slamakklimatisering

- Akklimatisering bør følge prinsippene for lav belastning og gradvis progresjon, delt inn i tre stadier:

- Trinn 1 (belastningsøkningsperiode): Influent introduseres ved 30 %~40 % av designinnflytende belastning, med en driftssyklus kontrollert til 12 timer (2 timer innflytelse, 6 timer aerob reaksjon, 2 timer sedimentering, 1 time avløpsutslipp, 1 time tomgang). I det aerobe stadiet opprettholdes DO på 2~3 mg/L. I det anoksiske stadiet (hvis montert) aktiveres omrøring og DO Mindre enn eller lik 0,5 mg/L. Influent and effluent COD, NH₃-N, og slamindikatorer (MLSS, SVI) overvåkes daglig. Hvis COD-fjerningsgraden for avløpsvann konsekvent er over 60 %, kan neste trinn fortsette.

- Fase to (laststabiliseringsperiode): Øk den innflytende belastningen til 60–70 % av designverdien. Juster reaksjonstiden i henhold til forringelsen av vannkvaliteten. Hvis NH₃-N-fjerningshastigheten er under 80 %, bør den aerobe reaksjonstiden forlenges. I denne fasen bør det fokuseres på ytelsen til slamavsetning; SVI bør kontrolleres ved 80–120 ml/g. Hvis det oppstår slambulking, reduser innflytende belastning umiddelbart og øk luftehastigheten.
Fase tre (full-belastningsakklimatiseringsperiode): Øk gradvis den innflytende belastningen til 100 % av designverdien, optimaliser tidsparameterne for hver fase, og sørg for at fjerningshastighetene for COD, NH₃-N, TN og TP alle oppfyller designkravene, og at slamytelsen er stabil. Tilvenningsperioden for denne fasen bør ikke være mindre enn 7 dager.

(II) Optimalisering og justering av prosesssyklusparameter

1. Justering av innflytelsesstadiets parameter: Sammenlign virkningen av restriktive og ikke-begrensende påvirkninger på slam. Restriktiv innflytning anbefales for industrielt avløpsvann. Kontroller innflytningshastigheten for å unngå en plutselig økning i substratkonsentrasjonen. Å slå på agitasjon under innflyting kan forbedre blandingen og redusere konsentrasjonsgradienten. Registrer vannnedbrytningseffektiviteten under forskjellige innflytende metoder under justering.

2. Parameterjustering av reaksjonsstadiet: Kontroller DO-konsentrasjonen ved å justere luftingshastigheten for å klargjøre korrelasjonen mellom DO og COD/NH₃-N nedbrytningshastigheter i det aerobe stadiet. For krav til nitrogenfjerning, juster røreintensiteten og karbonkildedoseringen i det anoksiske stadiet for å bestemme det optimale C/N-forholdet. Hvis forbedret fosforfjerning er nødvendig, verifiser samsvarsforholdet mellom fosforfrigjøringstid i det anaerobe stadiet og fosforopptakseffektivitet i det aerobe stadiet.

3. Parameterjustering av sedimentering og drenering: Bestem den optimale slamavsetningstiden ved å variere sedimenteringstiden (0,5~2t) for å unngå for mye suspendert stoff i avløpet på grunn av korte sedimenteringstider, eller anaerobt slam som flyter på grunn av lange sedimenteringstider. Juster dekanteringshastigheten for dekantering, og øk den gradvis fra 0,3 m/t til 1,0 m/t, og registrer avløpets turbiditet ved forskjellige hastigheter for å bestemme den optimale dekanteringshastigheten.

4. Parameterjustering av tomgangstrinn: Velg driftsmodus for tomgangsperiode basert på slamtilstanden. Hvis MLSS er høy, kan en liten mengde overflødig slam slippes ut i tomgangsperioden. Hvis slammet er utsatt for anaerob forråtnelse, kan mikro-lufting eller lav-omrøring aktiveres. Registrer endringer i slamaktivitet under forskjellige moduser under justering.

(III) Dataovervåking og registrering under igangkjøring

1. Overvåkingsfrekvens: Daglige overvåkingsindikatorer (DO, pH, ORP, væskenivå) registreres hver 2. time; vannkvalitetsindikatorer (COD, BOD₅, NH₃-N, TN, TP, SS) overvåkes daglig; slamindikatorer (MLSS, SV₃₀, SVI) overvåkes daglig.

2. Databehandling: Etabler en idriftsettelseslogg som registrerer daglig innflytende belastning, driftssyklussekvens, driftsparametere for utstyr, vannkvalitet og slamindikatorer. Plott vanndegraderingskurver og endringskurver for slamytelse for å gi datastøtte for parameteroptimalisering.

1. Dårlig aktivitet av inokulert slam

Manifestert som svart slamfarge og en råtten lukt etter lufting, med COD-fjerningsgrad under 30 %. Behandlingstiltak:
1. **Forleng luftetiden til 72 timer, tilsett næringsstoffer som glukose og urea i denne perioden for å supplere stoffene som trengs for mikrobiell metabolisme;
2. Tilsett en passende mengde ferskt inokulert slam for å øke den mikrobielle konsentrasjonen i slam;
3. Sjekk DO-konsentrasjonen. Hvis utilstrekkelig lufting fører til lokale anaerobe forhold, øk luftehastigheten eller rengjør tette lufteskiver.

2. **Alvorlig slamtap**

Dette viser seg som uklart avløp og en kontinuerlig reduksjon i MLSS. Behandlingstiltak:
1. Forkort dekanteringshastigheten til 0,3-0,5 m/t og forleng utfellingstiden til 2 timer;
2. Reduser innflytende belastning for å minimere innvirkning på slamlaget;
3. Se etter overdreven lufting som fører til slamoppløsning, reduser luftehastigheten på passende måte og kontroller DO på rundt 2 mg/L;
4. Tilsett en liten mengde PAM for å forbedre slamavsetningsytelsen.

3. **Dårlig nitrifisering**

Dette viser seg som overdreven NH₃-N-konsentrasjon i avløpet og langsom NH₃-N-nedbrytning i det aerobe stadiet. Behandlingstiltak: 1. Forleng den aerobe reaksjonstiden og øk DO i det aerobe stadiet til 3-4 mg/L for å sikre de metabolske behovene til nitrifiserende bakterier; 2. Reduser mengden av overflødig slam og forleng slamalderen til 15-25 dager for å fremme anrikningen av nitrifiserende bakterier; 3. Sjekk innflytende alkalitet. Hvis alkaliteten er utilstrekkelig (alkalinitet til NH3-N forhold < 7,14), tilsett natriumkarbonat for å supplere alkaliteten; 4. Ta varmebevarende tiltak for å sikre at vanntemperaturen ikke er lavere enn 15 grader, da lav temperatur vil hemme aktiviteten til nitrifiserende bakterier betydelig.

4. Lav denitrifikasjonseffektivitet

Dette manifesteres som for mye TN i avløpet og en rask økning i ORP-verdien i det anoksiske stadiet. Behandlingstiltak: 1. Tilsett eksterne karbonkilder som metanol og natriumacetat for å justere C/N-forholdet til 5-8:1; 2. Forleng den anoksiske reaksjonstiden for å sikre fullstendig denitrifisering; 3. Øk røreintensiteten for å sikre jevn blanding og unngå døde soner med for høy DO i det anoksiske stadiet.

5. Overdreven skumgenerering

Dette manifesterer seg som skumakkumulering over 0,5 m på overflaten av luftetanken, noe som påvirker lufteeffektiviteten. Avhjelpende tiltak inkluderer: 1) reduksjon av innflytende belastning for å redusere tilførselen av lettskummende organisk materiale; 2) spraying av et skumdempende middel (slik som en polyeter skumdemper), kontroll av doseringen for å unngå å påvirke mikrobiell aktivitet; og 3) sjekke for aldrende skum forårsaket av for gammelt slam og passende øke slamutslippshastigheten.

1. Innløpsbelastningen når 100 % av designverdien i 7 påfølgende dager, og innløps- og avløpsvannkvalitetsindikatorene (COD, BOD₅, NH₃-N, TN, TP, SS) oppfyller konsekvent designutslippsstandardene eller nasjonale/lokale utslippsstandarder.

2. Den aktiverte slamytelsen er stabil, med MLSS opprettholdt på 2000~4000mg/L, SVI på 50~150mL/g, slamfarge gulaktig-brun, god sedimenteringsytelse, og ingen unormale fenomener som slam som bulker eller flyter.

3. Alt utstyr fungerer normalt, det automatiserte kontrollsystemet fungerer jevnt, prosessyklustidsparametere er optimert, og stabil drift kan oppnås.

4. Igangkjøringsloggen er fullstendig, datapostene er sanne, nøyaktige og sporbare, og idriftsettelsesrapporten er fullført og godkjent.

1. Fullfør idriftsettelsesrapporten, som skal inkludere idriftsettelsesprosessen, parameteroptimaliseringsresultater, problemhåndteringsregistreringer og driftsanbefalinger, og tjene som teknisk grunnlag for påfølgende vedlikehold.

2. Gi spesialisert opplæring til vedlikeholdspersonell, som dekker prosessparameterkontroll, daglig utstyrsvedlikehold og håndtering av unormale driftsforhold, for å sikre uavhengig drift.

3. Etabler et rutinemessig vedlikeholdsstyringssystem, som tydelig definerer utstyrsinspeksjonsfrekvens, vannkvalitetsovervåkingsplaner og slamhåndteringskrav for å sikre en langsiktig-stabil drift av SBR-prosessen.