W tym przewodniku zaleca się wprowadzanie-stopniowych korekt na małą skalę w oparciu o jakość i ilość wpływających ścieków, stan osadów biochemicznych i standardy ścieków. Drastyczne zmiany parametrów są surowo zabronione. Jest przeznaczony do praktycznego wdrożenia przez personel operacyjny pierwszej linii zarządzający procesami A²/O i ich wariantami.
I. Ustalenie warunków bazowych (warunek wstępny optymalizacji)
Utwórz dziennik podstawowych parametrów: wpływający ChZT, BZT₅, NH₃-N, TN, TP, pH i natężenie przepływu; strefa biochemiczna DO, MLSS, SV30, SVI, azot azotanowy i zasadowość; SS ścieków z osadnika wtórnego i inne wskaźniki jakości ścieków.
Ocenić biodegradowalność wpływającego paliwa: BZT/ChZT > 0,3 oznacza dobrą biodegradowalność; 0,2–0,3 to średnia; < 0,2 oznacza słabą biodegradowalność (priorytet należy traktować jako obróbkę wstępną lub dodatkowe źródła węgla).
Oblicz czas retencji osadu (SRT). Typowe standardy miejskie: 12–20 dni na procesy usuwania azotu i fosforu; 10–15 dni na samo usuwanie azotu; unikaj nadmiernej SRT w przypadku procesów skupiających się na-usuwaniu-fosforu, ponieważ SRT może spowodować niepowodzenie biologicznego usuwania fosforu.
Optymalizacja procesów nie polega na regulacji zaworów w oparciu o intuicję; wszystkie dostosowania muszą opierać się-na danych. Przed dokonaniem dalszych regulacji należy obserwować system przez 1–2 cykle osadu po każdej zmianie.
II. Optymalizacja procesu usuwania azotu (kontrola azotu amoniakalnego i TN)
Azot amonowy przekracza limity (niewystarczająca nitryfikacja)
Sprawdź DO w strefie tlenowej: Utrzymaj 2–3 mg/L; sprawdzić, czy dyfuzory napowietrzające nie są zatkane w obszarach o słabym napowietrzeniu (strefy martwe);
Upewnij się, że SRT nie jest zbyt krótki; w zimnych porach roku odpowiednio zwiększyć MLSS i wydłużyć SRT;
Nitryfikacja zużywa zasadowość; jeśli zasadowość ścieków spadnie poniżej 70–100 mg/l, uzupełnić alkaliami (węglan sodu/wodorowęglan sodu);
Szok inhibitorowy: Substancje toksyczne w dopływie mogą hamować bakterie nitryfikacyjne, powodując nagły wzrost azotu amonowego; należy nadać priorytet sprawdzeniu dopływu i w razie potrzeby zwiększyć pojemność buforową zbiornika wyrównawczego. Nadmiar azotu całkowitego (TN) (słaba denitryfikacja)
Ściśle kontroluj rozpuszczony tlen (DO) w strefie beztlenowej<0.5 mg/L and prevent oxygen from the aerobic zone from entering the anoxic zone. Do not increase the internal recirculation rate without limit; the typical ratio is 100–200%. An excessively high recirculation rate carries dissolved oxygen into the zone, thereby disrupting denitrification.
Oceń źródła węgla w wodzie surowej: Jeżeli BZT/TN > 4–5, źródło węgla jest wystarczające; zewnętrzne dozowanie węgla jest wymagane tylko wtedy, gdy ten stosunek jest niski.
Monitoruj azot azotanowy w zbiorniku beztlenowym i w razie potrzeby dozuj źródła węgla; unikać przedawkowania, aby zapobiec ponownemu wzrostowi ChZT w ściekach.
Sprawdź zewnętrzny przepływ recyrkulacji, aby zapobiec wprowadzaniu tlenu poprzez recyrkulację roztworu nitryfikowanego z osadnika wtórnego.
III. Optymalizacja procesu usuwania fosforu (kontrola TP; synergia biologiczna-chemiczna)
Istota biologicznego usuwania fosforu: Utrzymuj DO < 0,2 mg/l w strefie beztlenowej, aby zapewnić uwalnianie fosforu przez organizmy-akumulujące fosfor (PAO); właściwie zarządzaj marnowaniem osadu, aby usunąć fosfor z systemu poprzez osad czynny. Unikaj nadmiernego starzenia się osadu, ponieważ PAO z czasem ulegnie zniszczeniu.
Minimalizować wprowadzanie azotu azotanowego do strefy beztlenowej; azot azotanowy pochłania źródła węgla, bezpośrednio negując skuteczność biologicznego usuwania fosforu.
Jeżeli biologiczne usuwanie fosforu nie spełnia norm pomimo osiągnięcia limitu, należy rozpocząć usuwanie fosforu chemicznego. Ustal priorytety po-dozowaniu i przeprowadź-testy laboratoryjne, aby określić optymalną dawkę; przedawkowanie zwiększa wytwarzanie osadu i podnosi poziom zawiesiny substancji stałych (SS).
IV. Optymalizacja systemu osadu czynnego (MLSS, SV30, SVI)
MLSS: Zwykle 3 000–4 000 mg/l dla ścieków komunalnych. Zwiększ odpowiednio dla dużych obciążeń wpływających. Nie utrzymuj wysokich stężeń osadów podczas niskich ładunków dopływających; w przeciwnym razie dochodzi do nadmiernego oddychania endogennego, co prowadzi do starzenia się osadów.
SV30/SVI: Optymalny SVI wynosi 70–150 ml/g.
SVI > 150: Pęcznienie osadu. W przypadku spęczniania włókienkowego: zmniejsz szok DO, kontroluj ładowanie o niskim wpływie i zwiększ marnowanie osadu.
SVI < 50: Osad jest rozdrobniony i postarzony (czarny kolor, słaba aktywność); zmniejszyć marnowanie osadu i zwiększyć obciążenie organiczne. Kolor osadu: Żółty-brązowy lub ziemistożółty wskazuje na normalne warunki (szybkie osadzanie się, przezroczysty supernatant); czernienie i nieprzyjemny zapach zwykle wskazują na warunki beztlenowe lub beztlenowe; nadmierne gromadzenie się piany sugeruje obecność środków powierzchniowo czynnych lub starzenie się osadu.
Zasada marnowania osadu: Osad odpadowy należy usuwać często w małych ilościach, a nie w dużych partiach na raz, aby zapobiec załamaniu się systemu.
V. Dokładna-dostrojona kontrola strefowa rozpuszczonego tlenu (DO)
Strefa beztlenowa: DO < 0,2 mg/L; napowietrzanie jest surowo zabronione.
Strefa beztlenowa: DO < 0,5 mg/l.
Strefa tlenowa: 2–3 mg/L na końcu wlotowym, 1,5–2,0 mg/L na końcu wylotowym; utrzymywanie wysokiego DO w całej strefie jest niepotrzebne.
Nadmierny DO w strefie tlenowej zwiększa zużycie energii, wprowadza wysoki DO do stref beztlenowych/beztlenowych (zakłócając usuwanie azotu i fosforu) i przyspiesza zużycie źródeł węgla. Użyj napędów o zmiennej-częstotliwości (VFD) na dmuchawach, aby dynamicznie regulować napowietrzanie w oparciu o obciążenie napływające i wahania dobowego przepływu.
VI. Optymalizacja procesu osadzania wtórnego w celu zapobiegania wymywaniu osadu i dużej ilości SS na ściekach
Sterowanie hydrauliczne ładowaniem powierzchni; monitorować ryzyko przepełnienia podczas nagłych skoków przepływu.
Rozwiązanie problemu nieprawidłowego współczynnika osiadania osadu poprzez terminową regulację MLSS; zapobiegać nadmiernemu podnoszeniu się kożucha osadowego w osadniku wtórnym.
Utrzymuj rozsądny współczynnik zwrotu zewnętrznego (50–100%): zwiększ współczynnik zwrotu, jeśli kożuch osadowy jest zbyt wysoki i zmniejsz go, jeśli kożuch osadowy jest zbyt niski.
Rutynowa kontrola: jeśli piana powierzchniowa lub duże kawałki kłaczków wypływają na powierzchnię, zbadaj przyczyny, takie jak pęcznienie osadu lub osad pływający wywołany denitryfikacją-(gdzie azot powstały w wyniku denitryfikacji unosi osad).
Jeśli wystąpi osad pływający wywołany denitryfikacją-: skróć czas przebywania osadu w osadniku wtórnym, zwiększ zewnętrzną szybkość powrotu i zoptymalizuj beztlenową denitryfikację przed osadem.
VII. Przetwarzanie planów awaryjnych na wypadek wstrząsów wpływowych
Szok pH: Jeżeli pH na dopływie wynosi < 6 lub > 9, priorytetem jest buforowanie w zbiorniku wyrównawczym; optymalny zakres pH osadu wynosi 6,5–8,5.
Wstrząs związany z-wysokim obciążeniem: w przypadku gwałtownych skoków ChZT na dopływie nie zwiększaj na ślepo napowietrzania; nadać priorytet utrzymywaniu środowisk beztlenowych/beztlenowych, aby zapobiec toksyczności osadów; rozcieńczyć dopływ lub w razie potrzeby zmniejszyć objętość dopływu. Dopływ o niskim-obciążeniu: w deszczowe dni lub w okresach niskiego przepływu należy zmniejszyć moc MLSS i dmuchawy, aby zapobiec nadmiernemu-utlenianiu i starzeniu się osadu.
VIII. Powszechne nieporozumienia
Agresywne dozowanie źródeł węgla, gdy TN jest wysokie, bez sprawdzania strefy beztlenowej DO lub przenoszenia tlenu-z wewnętrznej recyrkulacji;
Ślepe zwiększanie napowietrzania, gdy azot amoniakalny-jest wysoki, przy jednoczesnym ignorowaniu niewystarczającej zasadowości lub nieodpowiedniego wieku osadu;
Dążenie do wysokiego MLSS i brak marnowania osadów przez dłuższy czas, co prowadzi do starzenia się osadów i utraty efektywności usuwania fosforu;
Utrzymanie jednakowo wysokiego poziomu DO w całym zbiorniku bez podziału na strefy, co powoduje utratę funkcji beztlenowych i beztlenowych;
Jednoczesne wprowadzanie drastycznych zmian parametrów, uniemożliwiające adaptację systemu osadowego i powodujące wahania wskaźników wydajności.
IX. Standardowe kroki operacyjne w celu optymalizacji procesu
Zbierz kompleksowe dane dotyczące jakości wody i osadu, aby zidentyfikować konkretny nieprawidłowy parametr;
Ustal, czy problem wynika z właściwości wpływających, warunków osadu lub parametrów operacyjnych;
Dokonuj drobnych korekt pojedynczego parametru; nie zmieniaj wielu zmiennych jednocześnie;
Obserwuj system przez 1–2 cykle osadu i rejestruj zmiany wskaźników wydajności;
Kontynuuj dalsze korekty tylko wtedy, gdy wyniki są niezadowalające.
Konkluzja: Warunkiem optymalizacji procesu jest utrzymanie stabilnej zgodności ścieków; wysiłki optymalizacyjne powinny zrównoważyć zużycie energii i środków chemicznych, aby osiągnąć podwójne cele, jakimi są zgodność z przepisami i redukcja kosztów.
