В повседневной работе очистных сооружений система активного ила является достаточно «деликатным» компонентом. Даже небольшой перегруз сточных вод легко может привести к тому, что он выйдет из строя или выйдет из строя, а в тяжелых случаях может вообще перестать работать. Сегодня мы обсудим, как реанимировать систему активного ила, вышедшую из строя из-за ударной нагрузки.
Во-первых, важно понять, что означает удар при высокой нагрузке. По сути, это относится к внезапному всплеску концентрации загрязняющих веществ, таких как органические вещества и аммиачный азот, в сточных водах в течение короткого периода времени или внезапному увеличению объема воды, которое превышает очистную способность активного ила. В таких условиях микроорганизмы в иле страдают: пока они процветают, они резко перегружаются «пищей», либо нарушая обмен веществ, либо не адаптируясь к резким изменениям окружающей среды, что приводит к массовой гибели. Неисправность осадка также очевидна, например, резкое снижение качества сточных вод с повышением уровня ХПК и аммиачного азота; потемневший зловонный ил в аэротенке; ухудшение характеристик осаждения с аномальным увеличением или уменьшением значений SV30; и даже флотацию осадка во вторичном отстойнике.
Обнаружив, что ил перегружен ударной нагрузкой и «выключился», первым делом нужно не паниковать, а немедленно отключить источник удара. На этом этапе незамедлительно отрегулируйте приток — либо отведите сточные воды с высокой концентрацией, чтобы предотвратить дальнейшее попадание в аэротенк, либо уменьшите объем притока, чтобы дать системе осадка возможность восстановиться. Если на заводе есть аварийный резервуар для хранения, перенесите туда ударные сточные воды для временного хранения до тех пор, пока не смогут восстановиться мощности последующей очистки, а затем медленно отведите их обратно. Основной целью здесь является минимизация потерь и предотвращение дальнейшего ухудшения состояния системы осадка в результате шока.
Далее пришло время «уменьшить нагрузку» на ил, дав возможность выжившим микроорганизмам восстановиться. Самый простой подход — увеличить интенсивность аэрации и повысить концентрацию растворенного кислорода в аэротенке. В условиях шока высокой нагрузки микроорганизмы работают сверхурочно, разлагая органические вещества, что приводит к резкому увеличению потребности в кислороде. Среда с низким содержанием кислорода ускоряет их гибель. Поддержание уровня растворенного кислорода на уровне 2–4 мг/л обеспечивает микроорганизмам достаточно кислорода, помогая им пережить кризис. Кроме того, частичное удаление сильно поврежденного ила и пополнение его свежим, высокоактивным илом (подобно «переливанию крови») может ускорить восстановление. Если на заводе не хватает резервного ила, во время чрезвычайных ситуаций особенно эффективным окажется кредит у близлежащих хорошо работающих очистных сооружений.
Далее необходимо регулировать качество водной среды в аэротенке для создания комфортных условий обитания микроорганизмов. Удар высокой нагрузки часто приводит к серьезным колебаниям уровня pH, а слишком кислая или щелочная среда может подавлять микробную активность. На этом этапе следует добавить регуляторы кислотно-щелочного баланса для поддержания pH в подходящем диапазоне от 6,5 до 8,5. Кроме того, необходимо контролировать соотношение питательных веществ в воде, так как для роста микробов необходимы углерод, азот и фосфор в пропорции примерно 100:5:1. Если баланс нарушен, следует добавить питательные вещества, такие как мочевина и дигидрофосфат калия, чтобы обеспечить микроорганизмам достаточное количество «пищи» для размножения.
Как только система ила покажет небольшое улучшение, нагрузку на приток можно постепенно увеличивать, чтобы восстановить ее. Этот процесс необходимо выполнять шаг за шагом, избегая внезапного увеличения скорости потока и концентрации, поскольку это может легко вызвать вторичный шок. Нагрузку можно повышать на 10–20 % ежедневно при тщательном мониторинге таких ключевых показателей, как SV30, MLSS, ХПК в сточных водах и аммиачный азот. Если качество сточных вод остается стабильным, а эффективность осаждения осадка улучшается, это указывает на правильность направления восстановления. Если показатели снова ухудшатся, нагрузку необходимо оперативно снизить и консолидировать систему еще на несколько дней.
Наконец, следует отметить важный момент: на этапе восстановления необходимо проводить ежедневный мониторинг, чтобы отслеживать изменения во всех соответствующих данных. Ежедневные измерения должны включать MLSS, MLVSS, DO и pH в аэротенке, а также SV30, SVI во вторичном отстойнике, а также ХПК, аммиачный азот, общий азот и общий фосфор как в приходящих, так и в сточных водах. Эти данные дают четкое представление о ходе восстановления осадка, что позволяет своевременно вносить коррективы в операционные стратегии. Кроме того, как только система полностью стабилизируется, необходим тщательный анализ причин воздействия высокой нагрузки – независимо от того, возникли ли проблемы на этапе предварительной очистки или незаконный сброс сточных вод с высокой концентрацией на объектах, расположенных выше по течению. Чтобы избежать повторения подобных инцидентов в будущем, следует принять целевые профилактические меры, такие как модернизация процессов предварительной обработки и установка оборудования для онлайн-мониторинга.
Восстановление системы активного ила сродни процессу выздоровления при заболевании — сначала смягчают ущерб, затем регулируют состояние, постепенно восполняют и, наконец, проводят профилактические мероприятия. Если каждый шаг выполняется должным образом и с терпением, даже ил, ставший неэффективным из-за воздействия высокой нагрузки, может восстановить свою активность и продолжать способствовать очистке сточных вод.
