Сооружения с анаэробной биомассой
Анаэробные биохимические процессы обработки загрязнений сточных вод налаживаются, как и аэробные, путем выращивания специфичной микрофлоры. Условия выращивания ее должны соответствовать параметрам, наиболее благоприятным для роста анаэробных бактерий конкретного вида. Это значит, что для роста сапрофитных микроорганизмов, характерных для процессов, происходящих в двухъярусных отстойниках и осветлителях-пере-гнивателях, главный параметр — время. Интенсифицировать процесс этого вида можно только за счет перемешивания бродящей массы и добавки затравки из аналогичного сооружения. Новые сооружения, пускаемые впервые, без затравки налаживаются летом около 5—6 месяцев в самопроизвольном режиме, поэтому рекомендуется по возможности применять метод с затравкой.
При добавке в двухъярусные отстойники сброженного осадка из действующих сооружений вначале заполняют иловую часть затравкой зрелого осадка в небольшом количестве и добавляют сырой (50% объема). Когда исчезнет запах сероводорода и осадок приобретет черный цвет, а реакция среды будет слабощелочная, можно добавить сырой осадок в количестве 10—20% объема существующей смеси. Добавки повторяют несколько раз до тех пор, пока уровень созревшего осадка не достигнет отметки, расположенной на 1 м ниже щели желобов. После этого можно пускать на проток сточную жидкость.
Расход сточных вод, протекающих через двухъярусный отстойник, в период пуска, должен быть таким, чтобы количество осадка, выпадающего в желобах, составляло расчетную суточную дозу загрузки 2,5—3% от объема иловой камеры.
Период подготовки запаса зрелого осадка в летнее время составляет 1—2 месяца при условии, что затравка представляла собой осадок, перебродивший в течение 1—2 лет. Период полной зрелости сброженного осадка составляет приблизительно 3— 4 месяца летом и 5—6 зимой, после чего его можно выпускать на иловые площадки.
Пуск в эксплуатацию осветлителей-перегнивателей принципиально мало отличается от пуска двухъярусных отстойников, но может быть осуществлен в более короткие сроки ввиду наличия системы побудительной циркуляции осадка (перемешивания бродящей массы).
Для интенсификации процессов осветления сточной жидкости в осветлителе-перегнивателе рекомендуется увеличить воздухона-сыщаемость потока в центральной трубе, что дает возможность улучшить условия самокоагуляции взвешенных и коллоидных загрязнений. Для этого в центральной трубе осветлителя устраивают винтовые направляющие лопатки, которые придают падающей струе вращательного в плане движения, что приводит к увеличению количества засасываемого воздуха.
При пуске в эксплуатацию септической части осветлителя-пе-регнивателя насос для перемешивания бродящей массы должен работать не реже 2—3 раз в сутки с условием, что весь объем бродящего осадка за это время полностью пройдет через циркуляционную систему. В противном случае могут быть образованы зоны с повышенной уплотненностью осадка (влажностью до 92% и ниже), как это бывает в двухъярусных отстойниках, и брожение в этих зонах будет тормозиться. При недостаточной циркуляции может произойти также расслоение бродящей массы на зоны с различной влажностью, что отрицательно повлияет на состояние бактерий — сапрофитов, тем более что при влажности ниже 92% процесс брожения фактически прекращается. Поэтому режим работы циркуляционного насоса определяют экспериментально при наладке в каждом конкретном случае путем сопоставления величины суточной цикличности его работы с распределением влажности осадка по глубине сооружения перед очередным включением насоса. Для этой цели в начальный период эксплуатации нужно провести несколько одновременных отборов проб осадка на влажность с различных глубин септической части в одном или нескольких вертикальных створах. Если будут зоны с влажностью ниже 94%, число включений насоса увеличивают.
После получения достаточно созревшего запаса осадка (черный цвет, запах асфальта, низкая концентрация летучих жирных кислот, зольность не менее 40%) сооружение можно пускать на проток, а режим работы циркуляционного насоса стабилизировать до перекачки всего объема бродящей массы 1 раз в сутки.
Ввод в действие метантенков с мезо- или термофильным процессами брожения характеризуется теми же основными технологическими признаками, что и сооружений с сапрофильным процессом, однако необходимо строго контролировать температурный режим эксплуатации.
Технологическую наладку процесса сбраживания в метантен-ках также можно осуществить двумя методами — с затравкой и без нее, но при этом использовать в качестве материала сбраживания как сырой осадок, так и сточную жидкость. Интенсифицировать процесс накопления активной массы можно добавками реагентов, ускоряющих щелочное брожение в соответствующей фазе (извести, аммиака, углекислого аммония).
При пуске метантенков на сточной жидкости их заполняют до рабочей отметки, затем включают паровой инжектор, мешалку или гидроэлеватор и подогревают среду, перемешивая, до температуры 32—33° С. Это создает условия для роста мезофильной микрофлоры, начинаются процессы кислого брожения. Люк ме-тантенка и газовая свеча должны быть все время открыты.
Затравка для интенсификации процессов кислого брожения на действующих станциях с метантенками вряд ли может быть получена, если одноступенчатые метантенки работают в полном расчетном технологическом режиме. Поэтому по возможности интенсифицировать процесс кислого брожения в первой фазе процесса наладки можно только путем добавки реагентов, подкисляющих среду.
При тенденции активной реакции среды к понижению рН можно начать периодическую подачу сырого осадка в метантенк, удаляя из него такое же количество воды. При этом продолжают постоянное подогревание паром и перемешивание среды, что обеспечивает полное распределение осадка в жидкости по всему объему метантенка. Мезофильная микрофлора, получая питание, постепенно адаптируется к осадку конкретного состава и растет соответственно количеству поступающего осадка. Постепенно концентрация активной массы в среде увеличивается. Первая фаза переходит во вторую — щелочную.
В процессе роста мезофильной микрофлоры необходимо вести контроль за составом иловой жидкости.
Величина суточной дозы загрузки во время всего периода созревания процесса должны быть небольшой (не выше 1 кг/м3/сут по сухому беззольному веществу). Выгрузка смеси производится одновременно с загрузкой метантенка, но не реже 1 — 2 раза в сутки. Место выгрузки нужно выбирать ближе к горловине, но не возле места подачи осадка, так как в течение времени выращивания микрофлоры необходимо постепенно удалять излишнюю воду из среды, которая в конце периода должна состоять целиком из сбраживаемого осадка.
При пуске метантенков на воду не должно образовываться пены, а при нормально протекающем процессе — и корки. В противном случае в метантенк на второй фазе наладки добавляют негашеную известь.
Кроме этого, рекомендуется уменьшить дозу загрузки осадка и проверить технологические показатели процесса брожения, особенно температуру, которая не должна отклоняться более чем на ±2 °С от средних значений 32—33 °С. При этом также недопустимы перебои в режиме работы мешалки или гидроэлеватора. Указанные механизмы, а также и рециркуляционные трубопроводы должны работать по возможности непрерывно, но если требуются их остановки, то они допускаются не менее чем за 3 ч до загрузки и 3 ч после загрузки и выгрузки.
Газообразование начинается с переходом процесса во вторую фазу брожения. Когда в составе газа количество метана достигнет 60—70%, газ можно направлять в газгольдеры. При отсутствии готовности газгольдеров свеча не закрывается и газ выпускается в атмосферу.
Несмотря на то что пуск метантенков требует длительного времени, метод этот все же имеет существенные преимущества. Рост микрофлоры происходит в самых оптимальных условиях, так как температура процесса постоянна, перемешивание маловязкой среды обеспечивает протекание процесса в объеме сооружения и питание для микроорганизмов поступает равномерно как во времени, так и по концентрации питательных веществ. Постоянный состав питательных веществ и его неизменность способствуют выращиванию стабильного состава микрофлоры, полностью адаптированной к конкретному составу осадка. Переход от пускового режима к рабочему происходит плавно, что способствует надежности отрегулированного режима в дальнейшей эксплуатации.
Существует также метод пуска метантенков при заполнении их сырым осадком. Однако он имеет недостаток, связанный с тем, что в пусковой период на очистных станциях еще нет достаточного количества осадка для быстрого заполнения метантенков. Этот способ рекомендуется для пуска новых метантенков на действующих станциях, когда есть возможность заполнить их сброженным осадком, причем сделать это нужно быстро, в течение 1—2 суток. Во время наполнения метантенка при достижении осадком его уровня следует включить инжектор. Тогда до конца заполнения метантенка температура осадка может достигнуть необходимой величины (32—33 °С). Загруженный осадок должен зреть в замкнутом режиме, так как пуск метантенка в этот период на проток может привести к интенсивному пено- и коркообразованию, препятствовать протеканию первой фазы брожения и формированию микрофлоры щелочного брожения.
Метантенк в этом случае должен работать в мезофильных условиях без загрузки его свежим осадком до тех пор, пока иловая жидкость не будет иметь показатели удовлетворительного щелочного брожения. После окончания процесса созревания метанооб-разующей микрофлоры (вторая фаза) можно начинать загрузку дозой 2—3% объема осадка фактической влажности, увеличивая постепенно до 6—8%.
Общее время пуска метантенка в описанном режиме составляет приблизительно 45—50 суток; оно немного меньше, чем при способе на воду.
Пуск метантенков непосредственно на термофильный режим сбраживания практически выполнить весьма трудно. Для создания термофильного режима, если он предусмотрен проектом, сначала нужно тщательно наладить мезофильный. Смена видового состава микрофлоры не может происходить резко и является, по существу, процессом выращивания новых видов и групп анаэробного биоценоза.
В связи с этим перевод метантенков на термофильный режим сбраживания нельзя осуществить путем повышения температуры среды до 52—53 °С. Для этого требуется определенное время, в течение которого температура повышается плавно. За кинетикой процессов распада ведется постоянное наблюдение. Перемешивание среды имеет при этом также очень важное значение.
Период перевода метантенка на термофильный режим работы может достигать 40—45 суток и более. Доза загрузки при этом должна быть вначале понижена до 1—2%, а затем доведена до проектного значения. Временное понижение дозы загрузки необходимо для уменьшения нагрузок на микрофлору в период ее адаптации к измененным температурным условиям.
Очистка сточных вод - Сооружения с анаэробной биомассой
Остались вопросы по теме - "Сооружения с анаэробной биомассой", задайте их на