Управление работой аэрационных бассейнов на станциях обработки сточных вод и способы устранения распространенных проблем

Thread Content

Последнее изменение в этом посте было сделано yinkuilin6868 25.02.2016 в 08:52. Работа реактора для аэрации является ключевым элементом в процессе обработки сточных вод. Она напрямую влияет на качество воды, выходящей из очистных сооружений, а также на уровень производственных затрат. При ненадлежащем управлении может произойти сбой в системе обработки сточных вод. Ниже приведены некоторые замечания относительно управления работой аэрационных бассейнов при использовании метода активного ила: в аэрационных бассейнах с полным смешиванием можно добиться равномерного распределения объема воды, поступающей в бассейны, путем регулировки клапанов подачи воды, что позволяет сделать нагрузку на бассейны одинаковой. Правило фазового аэрирования предусматривает равномерное подачу воды в нескольких точках вдоль длины реактора, что позволяет микроорганизмам в условиях более равномерного распределения питательных веществ полностью раскрыть свои способности к разложению органических веществ. В системах с активным илом, в зависимости от эффективности обработки и требований к качеству выходных вод, независимо от способа эксплуатации, при управлении процессом необходимо учитывать такие важные параметры, как нагрузка на ил, срок пребывания ила в системе и его концентрация. Регулировка удельной нагрузки на ил необходимо проводить с учетом его способности к конденсации и осаждению, стараясь избегать диапазона нагрузок 0,5–1,5 кг BOD5/(кг·MLSS·день), при котором способность ила к осаждению снижается, а также возрастает риск развития расширения ила. Поскольку период пребывания ила в реакторе представляет собой среднее количество дней, в течение которых новый ил находится в этом реакторе, он позволяет определить состав микроорганизмов в активном иле. Микроорганизмы, у которых период размножения превышает период пребывания ила, не могут размножаться в системе. Поэтому при удалении углерода и азота из сточных вод необходимо учитывать скорость роста ила под воздействием нитрифицирующих бактерий при определенной температуре. С помощью периода пребывания ила можно контролировать количество отходящего ила, что способствует достижению лучших результатов обработки. Уровень концентрации ила в некотором смысле определяет безопасность процесса работы метода активных илов. Высокая концентрация ила, высокая способность к выдерживанию ударных нагрузок. При определенной органической нагрузке время аэрации относительно короткое. При постоянном времени аэрации уровень нагрузки низкий. Кроме того, концентрация иловых отходов пропорциональна потребности в кислороде. Чрезмерно высокая концентрация иловых отходов снижает скорость поглощения кислорода. Кроме того, увеличение количества возвращаемых иловых отходов, наряду с особенностями качества воды, приводит к повышению индекса иловых отходов, что способствует их разрастанию. Поэтому концентрация ила следует контролировать в пределах 2500–3000 мг/л. Итак, при поддержании нагрузки на ил в оптимальных пределах, а также при соблюдении оптимального времени пребывания ила и его концентрации, с учетом реальных условий, микроорганизмы могут расти регулярно и сбалансированно. В результате активный ил будет обладать хорошими свойствами осаждения, что позволит добиться стабильного эффекта очистки. Максимальное потребление кислорода при использовании метода активных илов возникает в начале реактора для аэрации, там, где начинается смешивание сточных вод с илом. Следовательно, обеспечение необходимого уровня растворенного кислорода на выходе позволяет удовлетворить потребности в кислороде на входе. В начале резервуара с полным смешиванием происходит аэрация, что позволяет обеспечить необходимый уровень растворенного кислорода в выходящей воде; тем самым удовлетворяются потребности в кислороде у входящей воды. Полностью смешиваемый аэрационный бассейн: концентрация растворенного кислорода во всем объеме бассейна одинакова. В процессах биологического денитрификации, таких как A/O и A2/O, выходная вода также образуется в аэробной фазе. Поэтому необходимо контролировать уровень растворенного кислорода на выходе из аэрационной камеры. Считается, что уровень растворенного кислорода в 0,5 мг/л уже достаточен для поддержания процессов метаболизма микроорганизмов. Однако при уровне растворенного кислорода ниже 2 мг/л легко происходит рост волокнистых бактерий; флокулы активного ила становятся меньше по размеру, а их способность к осаждению снижается. Учитывая все это, оптимальным уровнем растворенного кислорода в воде, выходящей из аэрационной камеры, является 2 мг/л. Соотношение осадка и концентрация ила в смеси в реакторе для аэрации позволяют определить количество ила, необходимое для нормальной работы реактора. Соотношение осадка обычно контролируется в диапазоне 20–30%, а концентрация ила также имеет определенные значения в зависимости от способа эксплуатации. Когда эти значения ниже установленных пределов, происходит меньшее количество сброса ила; когда же они превышают эти пределы, сброс ила увеличивается. Хотя такой метод является довольно грубым, он легок в применении и удобен для управления. Аэрационный бассейн работает нормально; активный ил имеет флокулированную структуру, коричнево-желтого цвета, не имеет неприятного запаха. У него хорошие свойства адсорбции и оседания; при оседании четко видна граница между илом и водой. При микроскопическом исследовании видно, что бактериальные кластеры развиваются хорошо. Среди индикаторных организмов преобладают прикрепленные и виноградоподобные цилиаты, такие как трихомонады, цилиаты, голотрихии и другие; также присутствует небольшое количество нитчатых грибов и других организмов. При показателях коэффициента осадки и концентрации ила в смеси могут наблюдаться такие аномалии, как раздувание ила. Потребность в кислороде является функцией метаболизма микроорганизмов. Низкий уровень растворенного кислорода мешает нормальному метаболическому процессу, а слишком высокий уровень ускоряет окисление органических веществ, что приводит к старению ила. Это увеличивает затраты на эксплуатацию, к тому же может способствовать денитрификации ила во втором осадительном бассейне. Индекс ила позволяет оценить степень расслоенности активного ила и его способность к агрегации. Слишком низкий индекс ила указывает на мелкие частицы ила, большое содержание неорганических веществ, а также на отсутствие активности и способности к адсорбции. Высокий индекс ила указывает на то, что ил трудно осаждать и отделять, то есть он расширяется или уже находится в состоянии расширения. В нормальных условиях работы коэффициент оседания составляет около 30%, а содержание растворенного кислорода — от 0,5 до 2,0 мг/л. Индекс ила составляет 80–120 л/г; операторы могут использовать этот показатель для оценки состояния ила в реакторе для аэрации. В период перехода от весны к лету, когда температура воды составляет 15°C–30°C, один из микроорганизмов, вызывающих утолщение нитевидных форм, — планктонный актиномицет, — растет с наибольшей скоростью. Если в этот период уровень растворенного кислорода в бассейне низкий, то в аэрационном бассейне будет активно размножаться грибковидная флора, что приведет к увеличению объема ила. Поэтому в этот период необходимо увеличить объем аэрации или снизить объем поступающей воды, чтобы снизить нагрузку. Также можно немного снизить концентрацию ила, тем самым уменьшив потребность в кислороде. Кроме того, в летний период в уголках вторичных осадительных бассейнов может происходить анаэробное ферментирование из-за накопления ила. Также необходимо своевременно и полностью удалять ил, чтобы он не поднимался на поверхность воды и не попадал в сточные воды, что могло бы негативно повлиять на качество воды. В осенний, летний и зимний периоды также может происходить денитрификация иловых отложений или их разрушение; операторы должны принимать конкретные и эффективные меры по предотвращению этих явлений, учитывая причины их возникновения. При обработке сточных вод с использованием метода активного ила наилучший эффект достигается при температуре воды 20–30 градусов. Если же температура воды может быть поддерживаема на уровне 7–8 градусов, то можно применять такие меры, как повышение концентрации активного ила и снижение нагрузки на него, чтобы обеспечить качество воды на выходе из системы очистки. В процессах удаления фосфора и азота можно компенсировать негативное влияние низкой температуры воды путем увеличения времени аэрации или применения других мер для повышения температуры воды. При эксплуатации необходимо учитывать несколько моментов. Расход воды обратно в смесительный реактор определяется во время пробного запуска на основе степени открытия клапанов и скорости вращения лопастей. Во время эксплуатации можно использовать эти данные для контроля, а также можно опираться на стабильность осадочной зоны; главное — чтобы расход воды не негативно сказывался на осадочной зоне. Когда разница между температурой сжатого воздуха после нагнетания и температурой окружающего воздуха велика (особенно зимой), в трубопроводах легко образуется конденсат. Это препятствует циркуляции воздуха и сказывается на процессе аэрации. Поэтому необходимо регулярно сливать конденсат и влагу. После слива необходимо немедленно закрыть клапаны, чтобы предотвратить утечку воздуха. Во время работы аэрационного бассейна, когда на его поверхности появляется множество белых пузырьков, это означает, что концентрация ила в смеси воды и ила слишком низкая. Такая ситуация может возникнуть на начальном этапе формирования активного ила или при низкой концентрации ила, возвращаемого обратно в бассейн, а также при небольшом объеме возвращаемой жидкости. В этот момент необходимо попытаться увеличить концентрацию ила до уровня 2–3 грамма на литр. Однако, когда на поверхности жидкости в аэрационном бассейне появляется большое количество коричнево-желтых или других по цвету пузырьков, это может быть связано с высоким содержанием углерода в воде, активным размножением нитчатых бактерий или наличием большого количества поверхностно-активных веществ в воде. В таких случаях необходимо снизить концентрацию ила и уменьшить интенсивность аэрации, чтобы постепенно устранить эту проблему. При работе лопастей для аэрации необходимо обращать внимание на глубину их погружения. При нормальной работе лопастей волны, возникающие вокруг них, не должны достигать стен бассейна; при этом не должно быть выброса капель воды, а также снижения тока. Для этого в бассейнах с раздельным аэрированием можно опустить клапаны для выпуска воды, что позволяет повысить уровень воды в бассейне и предотвратить выход лопастей наружу из воды, а также их засорение. Заслонки окна обратного потока в аэрационном бассейне совместной конструкции не должны подниматься слишком высоко, иначе поток из окна обратного потока не сможет нарушить вихревое движение, что приведёт к отрыву лопастей от поверхности воды и их засорению. Следует постоянно регулировать степень открытия окна. При длительной эксплуатации аэрационных бассейнов необходимо удалять ил, накопившийся в некоторых уголках. Кроме того, у всех типов насадок для аэрации возможна засорение и повреждение из-за ила, поэтому их необходимо регулярно очищать, проверять и заменять. Обычные стальные компоненты, находящиеся в бассейне, должны подвергаться антикоррозионной обработке. Кроме того, необходимо обеспечить герметичность воздуховодов и регулярно проводить их техническое обслуживание, чтобы избежать утечек воздуха и недостатка кислорода, что может привести к расточительству энергии.