Сооружения с аэробной биомассой
Особенности эксплуатации биофильтров, аэротенков и аэробных стабилизаторов осадков и илов в период, когда производится наращивание биомассы, заключаются в строгом контроле за качеством и составом биоценоза, а также плавном регулировании нагрузок путем их повышения до расчетного значения.
Выращивание активной массы можно осуществить как с затравкой аналогичной микрофлоры (выращенной на такой же сточной жидкости), так и спонтанно (самопроизвольно).
В начальный период орошения загрузки биофильтра затравкой должно быть учтено время, необходимое на приспособление затравки к новым условиям его жизнедеятельности. Поэтому могут появляться организмы, относящиеся к альфа-мезосапроб-ной и даже к полисапробной зонам по шкале Кальквитца-Марссона.
В овязи с этим нужно воздержаться от резкого и быстрого повышения нагрузки и в течение 2—3 суток выдержать режим работы при 10%-ной нагрузке. По истечении этого периода неблагоприятные формы должны исчезать, биопленка сформируется и прикрепится к загрузке. Начнутся нитрификационные процессы. Если за 2—3 суток адаптационного периода нитрификационный процесс не нормализуется, следует продлить этот период.
При приспособлении биопленки режим подачи сточных вод на биофильтр должен быть периодическим: стоки подают с интервалом в 2—4 ч с тем, чтобы дать возможность биопленке минерализовать сорбированные органические вещества и регенерировать свои свойства. Постепенно в течение первых суток интервалы в подаче сточных вод должны сокращаться до 0,5—1 ч, и на вторые сутки подача уже должна быть непрерывной с суммарной суточной нагрузкой, составляющей 10% расчетной.
После появления биопленки постепенно повышают нагрузку на биофильтр. Выдерживать адаптационный период при 10% нагрузки более необходимого времени нерационально и даже вредно, так как при дефиците питания биопленка начнет самоокисляться и отторгаться от загрузки.
Повышение нагрузки нужно производить так, чтобы обеспечить прирост биопленки, но не нарушить нитрификационные процессы. Прирост контролируется по количеству выносящейся биопленки. Одновременно определяются азот нитритов и нитратов, зольность и показатели степени очистки. Гидробиологический контроль проводится регулярно. Состав биоценоза не должен меняться резко. Допускается уменьшение числа видов организмов при повышении нагрузки, но видовой состав должен отвечать условиям процесса нитрификации.
Практически срок повышения нагрузки до расчетного значения длится в течение одного месяца в летнее время. Повышение нагрузки следует осуществлять один раз в 2—3 суток на 5—8%.
В пусковой период возможны непредусмотренные перерывы в подаче сточных вод, связанные с регулировкой дозирующего бака и распределительной сети. В этих случаях после перерыва начинают работу с величины нагрузки, при которой начался перерыв. Если перерыв был длительный (7—10 суток и более), то нужно провести подробный анализ биопленки и при неудовлетворительных результатах повторить процесс пуска с самого начала.
Пуск биофильтра при отсутствии затравки производится путем выращивания биопленки на сточной жидкости. Для этого промытый биофильтр орошают в течение суток сточной жидкостью, после чего подачу стоков прекращают. Количество жидкости, необходимой для первичного орошения, принимается из расчета соотношения суточного расхода и объема загрузки 1 : 1.
После этого биофильтр выдерживается без подачи сточных вод до начала высыхания омоченных поверхностей загрузки. В результате биосорбционных процессов произойдет начальное хлопьеобразование (самокоагуляция) и прикрепление органической массы загрязнений к загрузочному материалу. Это явится основой для последующего роста биопленки. Сорбированная загрузкой органическая масса загрязнений явится питательной средой, а благоприятные аэробные условия будут способствовать росту и развитию аэробной микрофлоры.
Пуск в эксплуатацию аэротенков начинается с заполнения их технической, водопроводной или речной водой слоем толщиной 25—30 см над уровнем фильтросных пластин при одновременном продувании фильтросных каналов воздухом с расходом, составляющим 25% расчетного; производится регулирование распределения воздуха по секциям аэротенков и между отсеками фильтросных каналов.
Подавать воздух в аэротенк, не наполненный водой, нельзя вследствие возможного вытеснения фильтросных пластин из каналов. Заполнять аэротенк полностью водой без подачи воздуха также не рекомендуется.
При подаче воздуха в частично заполненный аэротенк все водовоздушные трубки должны быть открыты для выпуска жидкости, случайно попавшей в фильтросные каналы: когда из трубок начнет поступать воздух, водовоздушные вентили перекрывают.
При достижении равномерного распределения воздуха через фильтросные пластины продолжается постепенное заполнение аэротенка водой. Одновременно увеличивается количество подаваемого воздуха до расчетного и визуально проверяется равномерность распределения на поверхности жидкости пузырьков воздуха. Появление крупных пузырей указывает на разрушение фильтросных пластин, неплотность соединения фильтросных каналов или мест заделки труб в каналы. В этом случае аэротенк опорожняют для устранения дефектов.
При остановке аэротенка подачу воздуха уменьшают постепенно по мере его опорожнения. В процессе строительства и укладки фильтросных пластин они часто засоряются со стороны канала вследствие загрязненности воздуховодов, камер притока воздуха и фильтросных каналов.
Для выращивания активного ила можно воспользоваться готовым активным илом из аэротенков любой действующей станции, илом, высушенным при температуре 30° С, биологической пленкой, выносимой из биофильтров, или прудовым илом. Перед пуском в аэротенк ил из пруда или реки нужно предварительно освободить от тяжелых минеральных примесей (гальки, песка). Для этого его взбалтывают в воде, кратковременно отстаивают (8—10 мин) и сливают в аэротенк, где он аэрируется. После такой подготовки подается небольшое количество сточной жидкости, которое постепенно увеличивают по мере накопления активного ила. В этот период производят гидробиологический контроль за состоянием ила. Когда концентрация активного ила достигает 2—3 г/л и гидробиологический контроль отметит его хорошее состояние, аэротенк пускают на проток с нагрузкой 15—20% от расчетной для дальнейшего наращивания концентрации. Хороший активный ил должен иметь компактные хлопья средней крупности. В нем развиты коловратки, присутствуют оперкула-рии.
При самопроизвольном выращивании илового запаса в аэро-тенках их наполняют сточной жидкостью (после опробования на чистой воде) и аэрируют в течение 3—5 суток. В это же время заполняют водой вторичный отстойник.
С момента появления признаков хлопьеобразования начинается постепенный пуск сточной жидкости на проток с регулярной перекачкой возвратного ила. Количество сточной жидкости определяют в соответствии с ростом концентрации активного ила, постепенно увеличивая нагрузку. Когда концентрация активного ила достигнет заданной величины, излишки сбрасывают.
При резком изменении химического состава поступающей на очистную станцию сточной жидкости, например в случае приема в канализацию новых видов производственных сточных вод, необходимо учитывать постепенное приспособление микроорганизмов активного ила к новому составу жидкости. На этот период постепенно сокращают нагрузку на аэротенк до нормы, все время ведя контрольные наблюдения. Регенерация ила в этом случае является обязательным условием.
При низкой концентрации загрязнений сточных вод может быть не обеспечен необходимый прирост ила в связи с нехваткой питательных веществ. Увеличение подачи питательных веществ можно осуществить за счет увеличения расхода сточных вод, но это, в свою очередь, приведет к гидравлической перегрузке аэро-тенка и вторичного отстойника и соответственно к потере ила за счет излишнего выноса.
ВНИИ ВОДГЕО рекомендует подпишу бытовых сточных вод производить карболовой кислотой с дозой 5 г/м3. Это способствует увеличению прироста активного ила до 12%; при увеличении добавки карболовой кислоты до 25 г/м3 прирост активного ила возрастает до 20%.
Как недостаток, так и избыток питания приводят к изменению физической характеристики ила, что проявляется в повышении его объемного показателя, причем более высокие показатели обусловлены скоплением в иле неокисленных органических веществ. Иловый индекс необходимо поддерживать на уровне не более 100 см3/г.
Плохое отстаивание ила на вторичных отстойниках является следствием гидравлической перегрузки аэротенков и отстойников, а также недостаточного содержания растворенного кислорода, концентрацию которого следует поддерживать постоянно в пределах 2,5—-4 мг/л.
После достижения нужных нагрузок на аэротенк и эффекта очистки можно считать период выращивания активного ила законченным. Дальнейшая обязанность персонала заключается в стабилизировании работы всех технологических элементов сооружений биологической очистки и наблюдении за постепенным улучшением качества ила, связанным с вымыванием в проточном режиме остатков органических неразложившихся загрязнений, накопленных в процессе выращивания ила.
Данная методика пуска относится к ааротенкам-вытеснителям.
Аэротенки-смееители налаживаются точно так же, но особое внимание нужно уделить распределению воздуха по длине аэро-тенка, так как процесс окисления проходит по всей длине сооружения одновременно. Неравномерность распределения воздуха может привести к проскокам неокисленных загрязнений в концентрации, превышающей допустимую.
Пуск контактно-стабилизационных аэротенков состоит из тех же операций, что и на аэротенках обычного типа.
С увеличением нагрузки соответственно уменьшается и доводится‘до расчетного значения время аэрации (Тк =0,8—1 ч). Одновременно повышается концентрация ила в бассейне стабилизации до расчетной (5—6 г/л) и увеличивается степень рециркуляции возвратного ила до получения концентрации активного ила в бассейне контакта 3—3,5 г/л.
Если время стабилизации велико, ил претерпевает самоокисление и теряет свою начальную сорбционную способность. Если увеличить время контакта, увеличивается окисление растворенных веществ в бассейне контакта, а в бассейне стабилизации будет дефицит питательных веществ, что замедлит скорость ассимиляции органики из взвешенных и коллоидных загрязнений активным илом. В последнем случае процесс протекает как обычный, с регенерацией ила.
При контактно-стабилизационном процессе внимание следует сосредоточить на расчетных значениях времени контакта и стабилизации.
Так как процесс выращивания ила связан с пониженными нагрузками в начале процесса, контактно-стабилизационные аэротенки должны эксплуатироваться вначале в обычном режиме с регенерацией ила, а затем переводиться на режим контакта-стабилизации. Нарушение работы вторичных отстойников сказывается на качестве биохимической очистки, поэтому за их работой должен устанавливаться тщательный контроль, заключающийся в соблюдении заданных нагрузок, непрерывном удалении ила, наблюдении за уровнем осадка, его составом и концентрацией.
Причиной выноса ила из вторичных отстойников может быть превышение нагрузки для данной концентрации активного ила (массовой нагрузки).
Активный ил, оседающий во вторичных отстойниках, характеризуется способностью агломерироваться, повышая тем самым гидравлическую крупность частиц, и проявляет качества коагулянта, сорбирующего взвешенные частицы, не вошедшие в хлопья ила в процессе очистки в аэротенках.
При пуске вторичных отстойников необходимо установить время осаждения и уплотнения активного ила, поступающего на отстойник, и проверить соответствие этих параметров расчетным данным. Когда качество ила достигнет нужных параметров, проверяется кинетика осаждения ила путем отбора проб в различных створах по глубине и в плане. Если эффект осаждения ила в различных точках в плане не будет одинаков, тогда проверяют, нет ли непредусмотренных вихрей, водоворотных зон или неравномерности распределения радиальных составляющих скоростей потоков жидкости. В случае обнаружения неблагоприятных гидродинамических явлений при впуске иловодяной смеси или на выпуске осветленной воды проверяется равномерность излива жидкости через гребни выпускного лотка.
Пуск аэротенков-отстойников и аэротенков-осветлителей, как и других видов, должен начинаться с опробования аэрационного оборудования.
В комбинированных аэрационных сооружениях наиболее важным является правильное распределение воздуха по всей их длине, так как при различной интенсивности аэрации на разных Участках или при наличии струйности, которая может появиться в результате повреждения фильтросных пластин и мест их заделки, появятся круговоротные вертикальные потоки, ось вращения которых перпендикулярна продольной оси сооружения. Таким образом будет нарушена поперечная циркуляция возвратного активного ила между отстойной и аэрационной зонами.
Неправильное распределение воздуха может быть определено путем замеров расхода его на стояках, подающих воздух в фильтросные каналы, или путем прямого измерения вертикальных составляющих скоростей циркуляционного потока вдоль продольных стен.
Скорости потока вдоль продольных стен аэротенка-отстойни-ка должны быть равномерными.
При обнаружении мест с повышенными или пониженными скоростями отмечают эти места и зону их распространения, затем опорожняют аэротенк и регулируют подачу воздуха. Регулирование подачи воздуха через дырчатые трубы осуществляется или заделкой отверстий, или сверлением новых. После регулировки распределения расходов воздуха нужно определить равномерность циркуляционного потока между зонами аэрации и осветления. Для этой цели можно воспользоваться методом подкрашивания потока 5%-ным раствором флуоресцеина. Флуоресцеин впускается в зону осветления вблизи внутренней перегородки. Время, через которое флуоресцеин появится в аэрационной зоне, фиксируется. Величина этого времени должна быть одинакова по всей длине сооружения в сечениях, располагаемых для замеров через 1 —1,5 м.
Если время одного оборота циркуляционного потока будет неодинаковым в различных сечениях сооружения, необходимо его опорожнить и проверить. Проверяют величину щели в нижней части перегородки, интенсивность аэрации в этих сечениях путем повторного наполнения и производства соответствующих замеров. Затем проводят повторное обследование соответствия геометрических размеров сооружения проекту. Особенностью пуска этих сооружений является момент сформирования взвешенного слоя ила, после которого эффект очистки должен резко улучшиться.
Визуально момент образования взвешенного слоя может быть определен по качеству осветленной воды и отсутствию водоворотов и вихрей в отстойной зоне.
Завершением пуска и наладки аэротенка-отстойника и аэро-тенка-осветлителя считают момент, когда с ростом расхода сточных вод и достижением его проектного значения взвешенный слой расширится, но выноса ила сверх расчетной величины не произойдет, а концентрация активного ила в аэрационной зоне обеспечит расчетную нагрузку.
Количество подаваемых сточных вод должно составлять вначале около 10% расчетного расхода и постепенно увеличиваться, с тем чтобы активный ил в сооружении работал при весовой нагрузке 0,5—0,7 г БПКб/г ила в сутки. Эта нагрузка снижается по мере прироста ила, но увеличивать расход сточных вод нужно не пропорционально величине прироста ила, а с некоторым отставанием, чтобы не допустить гидравлических перегрузок.
Возраст ила в конце периода выращивания должен быть равным 2—5 суткам, а доза его в зоне отстаивания 5—6 г/л. При этих условиях образуется устойчивый слой взвешенного ила. Период его выращивания можно считать завершенным, после чего расход сточных вод можно сразу же довести до расчетного значения.
Увеличение выноса ила свидетельствует о неблагополучном протекании процессов окисления и структуры потоков во взвешенном слое. В случае нарушения этих процессов следует провести анализ ила во взвешенном слое. Концентрация его во всем объеме слоя должна быть равномерной. При расширении взвешенного слоя, обеспечиваемом увеличением расхода сточных вод или интенсивностью аэрации, эта концентрация должна уменьшиться во всем объеме слоя также равномерно. Кроме этого, во всей массе взвешенного слоя должно содержаться растворенного кислорода 0,5—1,0 мг/л. При этом не должны всплывать пузырьки воздуха.
Завышенный вынос взвешенного ила показывает, что в отстойной зоне происходят следующие неблагоприятные явления: – завышена гидравлическая нагрузка, которая не должна превышать 2 м3 сточных вод на 1 м2 поверхности взвешенного слоя в 1 ч; – завышена интенсивность аэрации; – недостаточно количество ила в отстойной зоне (низкая концентрация) ; – имеются проскоки пузырьков воздуха из аэрационной зоны.
Очистка сточных вод - Сооружения с аэробной биомассой
Остались вопросы по теме - "Сооружения с аэробной биомассой", задайте их на