Меры предосторожности при пусконаладочных работах очистных сооружений сточных вод
1. Назначение
Время пребывания осадка (SRT) является основным управляющим параметром в системе активного ила, напрямую определяющим структуру микробной популяции, эффективность удаления загрязняющих веществ и характеристики осадка. В процессах удаления азота и фосфора (таких как A²/O, аэротенки с окислением, SBR и т. д.) нитрифицирующие бактерии (с длительным временем генерации) и бактерии, накапливающие полифосфаты (с коротким временем генерации), неизбежно вступают в конфликт с требованиями SRT. При практической эксплуатации быстрое изменение SRT, неточные измерения или несоответствие параметров легко приводят к таким проблемам, как превышение нормативов по сточным водам, аномалии осадка и увеличение энергопотребления.
II. Основные принципы регулирования возраста осадка
• Определение: Отношение общего количества активного ила в системе к ежедневному объему удаляемого осадка (d), представляющее собой среднее время пребывания микроорганизмов.
• Логика управления: Увеличение удаления осадка → сокращение SRT; уменьшение удаления осадка → увеличение SRT.
• Диапазон адаптации процесса
◦ Только удаление ХПК: 5–10 сут.
Нитрификация и денитрификация: ≥10 сут (≥15 сут зимой)
Синергетическое удаление азота и фосфора: 12–20 сут.
Расширенная аэрация/МБР: 20–30 сут.
3. Распространенные проблемы при регулировании возраста осадка
(1) Проблемы, вызванные слишком коротким SRT (чрезмерное удаление осадка)
Коллапс нитрификации и превышение норм по аммонийному азоту
Нитрифицирующие бактерии имеют длительное время генерации (10–20 сут). Когда SRT меньше минимального времени генерации, нитрифицирующие бактерии постоянно вымываются, что приводит к резкому снижению эффективности удаления аммонийного азота и быстрому превышению предельно допустимых концентраций NH₃–N в сточных водах.
2. Незрелый ил с плохими седиментационными свойствами
Слишком быстрое размножение микроорганизмов, рыхлая структура хлопьев, низкий показатель SV30, аномальный SVI и унос мелких хлопьев в сточные воды из вторичного отстойника, что приводит к увеличению взвешенных веществ (SS).
3. Резкое увеличение образования осадка и рост затрат на его утилизацию
Эксплуатация при высоком соотношении F/M приводит к высокому выходу осадка, высокому содержанию влаги и трудностям при обезвоживании, что приводит к увеличению частоты обезвоживания осадка и дозировки химикатов.
4. Низкая устойчивость системы к воздействию
Недостаточная биомасса, низкая устойчивость к нагрузкам, токсичности и колебаниям температуры, что приводит к значительным колебаниям качества воды.
(2) Проблемы, возникающие из-за чрезмерного SRT (недостаточное удаление осадка)
Старение ила и всплывание осадка во вторичных отстойниках
Чрезмерное эндогенное дыхание приводит к минерализации ила и фрагментации хлопьев, что вызывает быстрое оседание, но склонность к распаду, с мутными сточными водами и превышением норм по SS и мутности.
2. Снижение эффективности удаления фосфора
Бактерии, накапливающие фосфаты, полагаются на короткий SRT для удаления фосфора путем удаления осадка; чрезмерно длинный SRT приводит к накоплению фосфора в системе и последующему повторному высвобождению, что приводит к превышению норм по TP.
3. Увеличение энергопотребления и эксплуатационных расходов
Высокое содержание MLSS приводит к снижению эффективности передачи кислорода, что вынуждает увеличивать объем аэрации; старение ила приводит к увеличению энергопотребления для рециркуляции и перемешивания.
4. Риск нитчатого бульканья / бульканья ила
Низкая нагрузка и длительный возраст осадка могут легко вызвать чрезмерный рост нитчатых бактерий, что приводит к увеличению SVI и нарушению разделения ила и воды.
5. Накопление растворимых микробных продуктов (SMP)
Высвобождаются эндогенные метаболиты, что приводит к увеличению уровней ХПК и цветности в сточных водах, а также к увеличению нагрузки на стадии дополнительной очистки.
(3) Системные проблемы, возникающие из-за неправильных операций по регулированию
1. Чрезмерный диапазон регулирования, колебания системы
Значительное однократное увеличение или уменьшение удаления осадка вызвало внезапное изменение SRT, что привело к резким сдвигам в структуре микробного сообщества и синхронным колебаниям показателей сточных вод (NH₃–N, TN, TP, SS).
2. Искажение расчета и измерения SRT
Неточное мониторинг MLSS, не откалиброванный расход удаляемого осадка и неучет осадка в возвращаемом/вторичном отстойнике приводят к значительному отклонению между номинальным SRT и фактическим SRT.
3. Отсутствие адаптации к температуре
Скорость нитрификации значительно снижается при низких температурах, а SRT не продлевается в соответствии с сезонами, что приводит к частым превышениям норм по аммонийному азоту зимой.
4. Синергетическое противоречие в денитрификации и удалении фосфора
В системе с одним илом поддержание нитрификации приводит к более длительному SRT и худшему удалению фосфора, в то время как приоритет удаления фосфора приводит к более короткому SRT и недостаточной нитрификации, создавая компромисс между этими двумя процессами.
5. Недостатки оборудования и эксплуатации и технического обслуживания
Засорение насоса для осадка, внутренние утечки клапана и накопление осадка в напорном трубопроводе приводят к нестабильному удалению осадка, вызывая пассивное смещение SRT.
(4) Вторичные эксплуатационные проблемы
• Дисбаланс DO: Длительный SRT с высоким MLSS склонен к локальной гипоксии; короткий SRT подвержен чрезмерной аэрации.
• Усиление конкуренции за источники углерода: Необоснованный SRT усугубляет конкуренцию за источники углерода между денитрификацией и удалением фосфора, что приводит к одновременному превышению норм по TN и TP.
• Микроскопическое исследование показывает аномальные биологические показатели: короткий SRT характеризуется преобладанием свободных бактерий/мелких жгутиконосцев; длительный SRT показывает признаки старения, такие как коловратки и эпителий.
