1. Requisitos Técnicos para Comissionamento
O objetivo do comissionamento é determinar as condições ideais de operação do processo e cultivar microrganismos para se adaptarem à qualidade das águas residuais.
Durante o comissionamento, os procedimentos operacionais devem ser rigorosamente seguidos. Devem ser realizadas inspeções regulares da operação do equipamento e dos parâmetros dos pontos de controle do processo. As alterações no tratamento da água devem ser monitorizadas imediatamente através da análise de dados laboratoriais, exame microscópico de amostras biológicas, observação visual e testes de odores.
Os seguintes requisitos técnicos devem ser atendidos durante o comissionamento:
O processo de lodo ativado requer a manutenção de uma proporção adequada de nutrientes-para-microorganismos no tanque de SBR, fornecendo os nutrientes necessários e garantindo um bom contato entre microrganismos e matéria orgânica. Estas são questões que devem ser consideradas durante a fase de operação.
1. O valor MLSS é um parâmetro importante para o processo de lodo ativado. Além disso, SV, SVI, etc., devem ser medidos com frequência. A análise destes dados relevantes determina a idade do lodo para orientar a descarga do lodo.
2. Antes do comissionamento do processo, os operadores devem passar por treinamento completo, estudar planos e documentos técnicos relevantes e desenvolver procedimentos de processo, procedimentos operacionais e precauções relevantes para garantir o bom andamento do comissionamento e a segurança do equipamento e do pessoal durante o processo de comissionamento.
3. Além de ajustar os parâmetros do processo, devem ser mantidos registros detalhados da operação do equipamento durante o comissionamento.
4. Durante a fase de comissionamento, o controle e os ajustes do processo devem focar no cultivo e aclimatação do lodo. O status operacional de cada seção do equipamento deve ser verificado e deve ser realizado controle, observação, registro e análise eficazes da operação da estação de tratamento de águas residuais. Devem estar disponíveis dados analíticos suficientes sobre a qualidade da água afluente e efluente e das lamas activadas.
5. Durante a fase de comissionamento, a qualidade da água efluente e a taxa de remoção de poluentes podem ser inferiores aos requisitos para operação normal, especialmente para remoção de fósforo e nitrogênio, o que pode não ser necessário na fase inicial de comissionamento.
2. Plano de comissionamento influente
1. Trabalho Preparatório Antes do Comissionamento
1) Preparação de Instrumentos e Equipamentos:
Um microscópio com ampliação igual ou superior a 400x; instrumentos experimentais e reagentes relevantes para medição de pH, condutividade, CODcr, nitrogênio amoniacal e Tp; um termômetro; equipamento experimental relevante para medir MLSS.
2) Pessoal: X pessoas. Deve ser designado pessoal de laboratório dedicado ou em tempo parcial-.
3) Teste de pressão e teste de vazamento da unidade de tratamento; circulação de água e ar no sistema de dutos.
4) Medição da qualidade e quantidade da água bruta (CODcr, N, P, pH, temperatura da água) e quantidade, e desenvolvimento de planos de comissionamento apropriados.
2. Cultivo e Aclimatação de Lodos
A chave para o tratamento de águas residuais do processo SBR reside em ter uma quantidade suficiente de lodo ativado de alto{0}}desempenho. Portanto, o cultivo com lodo ativado é o primeiro passo na produção e operação do SBR. A aclimatação envolve eliminar e induzir a comunidade microbiana mista a se tornar um sistema microbiano capaz de tratar águas residuais.
1) Cultivo de Lodo Ativado no Tanque SBR
O cultivo de lodo ativado envolve fornecer aos microorganismos de lodo ativado certas substâncias-promotoras de crescimento, oxigênio dissolvido, temperatura e pH adequados. Nessas condições, após um período de cultivo, o lodo ativado se forma e aumenta gradativamente, atingindo eventualmente a concentração de lodo necessária para o tratamento de águas residuais.
O cultivo e a aclimatação do lodo durante o processo de comissionamento das oficinas (estações) de tratamento de águas residuais estão intimamente relacionados ao clima regional. Para atingir o cronograma de comissionamento, métodos de cultivo direto, cultivo em escala-ou cultivo intermitente podem ser usados.
um. Método de Cultivo Direto (Águas Residuais Domésticas)
O cultivo direto é amplamente utilizado no tratamento de águas residuais domésticas. Nas estações mais quentes, o tanque de aeração é primeiro preenchido com águas residuais domésticas e arejado (ou seja, aeração sem entrada de águas residuais) por várias horas antes da entrada e saída contínuas. A taxa de entrada aumenta gradualmente e o lodo não é descarregado, mas permanece inteiramente no tanque de aeração. Após vários dias de operação contínua, o lodo ativado começará a aparecer e aumentar gradualmente. Alternativamente, o lodo desidratado extraído de estações de tratamento de águas residuais semelhantes pode ser adicionado ao tanque de reação proporcionalmente e cultivado usando o mesmo método até que MLSS e SV atinjam valores adequados.
Como as águas residuais domésticas contêm nutrientes adequados, o lodo crescerá rapidamente até o nível exigido. Durante o período de cultivo (especialmente na fase inicial), devido à baixa concentração de lodo, é importante controlar a taxa de aeração para evitar-aeração excessiva e desintegração do lodo.
b. Aumente-o cultivo (industrial)
Para áreas sem sistemas de tratamento biológico próximos ou para sistemas de tratamento de águas residuais industriais em grande{{0}escala, onde a inoculação de lodo é difícil, o cultivo-em escala também pode ser usado.
Com base no rápido crescimento e reprodução de microrganismos, esse método imita o processo de cultura de vários-estágios nas indústrias de fermentação, onde o inóculo é introduzido em um tanque de sementes e depois em um fermentador. Recipientes adequados são selecionados com base nas condições locais para expandir a cultura em etapas. Por exemplo, num tanque de reacção, é adicionada uma elevada concentração de fezes para aumentar a concentração e os nutrientes nas águas residuais. Em seguida, os canais são preenchidos com águas residuais e a cultura é ampliada pelo método descrito acima. Este processo é então ampliado e, finalmente, o lodo é expandido para cobrir todo o tanque de aeração.
c. Método de Cultura Intermitente (Pequena Proporção de Esgoto Doméstico, Grande Proporção de Esgoto Industrial)
Este método é adequado para estações de tratamento de águas residuais urbanas onde a proporção de esgoto doméstico é relativamente pequena. A água residual é introduzida no tanque de aeração, com volume de aproximadamente 1/4 a 1/3 do volume do tanque. A aeração é realizada por um período (aproximadamente 4-6 horas), seguida de sedimentação por 1-1,5 horas. O sobrenadante é descarregado, com volume de descarga de aproximadamente 50% do volume total. As águas residuais são então adicionadas gradualmente e a operação acima é repetida 1-3 vezes ao dia até que o teor de lodo no licor misturado atinja 15%-20%. Para reduzir o tempo de cultura, o lodo residual de estações de tratamento de águas residuais semelhantes também pode ser usado para inoculação.
2) Aclimatação de Lodo Ativado em Tanques SBR
Além do cultivo, o lodo ativado em tanques SBR deve ser aclimatado às águas residuais a serem tratadas. Os métodos de aclimatação são divididos em aclimatação assíncrona e aclimatação síncrona.
A aclimatação assíncrona envolve primeiro o cultivo do lodo com esgoto doméstico ou água fecal diluída e, em seguida, o aumento gradual da proporção de águas residuais industriais no meio de cultura para aclimatar o lodo.
A aclimatação síncrona envolve a adição de uma pequena quantidade de águas residuais industriais ao cultivar inicialmente o lodo ativado com esgoto doméstico e, em seguida, aumentar gradualmente a proporção de águas residuais industriais no meio de mistura para permitir que o lodo ativado se adapte às características das águas residuais industriais.
Uma vez que a quantidade de lodo ativado no tanque SBR atinja o nível requerido, o afluente deverá ser gradualmente aumentado para aclimatar ainda mais o lodo ativado às exigências de remoção de fósforo e nitrogênio. Quando todos os indicadores de efluentes do sistema SBR atendem aos requisitos do projeto e funcionam de forma estável por 2 a 3 dias, o processo SBR é considerado comissionado com sucesso.
3. Etapas Específicas para Comissionamento do Sistema SBR
1) Afluente: Na fase inicial de comissionamento, como o lodo ativado ainda não está totalmente adaptado à qualidade da água tratada, a vazão afluente deve ser pequena inicialmente e aumentada gradativamente. Uma vez que o efluente atenda aos padrões, a vazão do afluente pode ser aumentada gradativamente para evitar choques de carga e desativação excessiva de lodo. O processo influente dura aproximadamente 1 hora. Antes da ingestão do afluente, amostras devem ser coletadas para medir o pH, DQO, nitrogênio amoniacal e fósforo total.
2) Reação: Após a ingestão do afluente, ligue o soprador e ajuste o volume de ar para controlar o valor de OD entre 2-4 mg/L. Opere na seguinte sequência: "Aeração por 2 horas - Aeração interrompida por 1 hora - Aeração por 2 horas - Aeração interrompida por 1 hora - Aeração por 2 horas". Durante a aeração, o SV30 precisa ser medido e mantido em 20%-30%. Se necessário, devem ser colhidas amostras para medir o valor MLSS. Este processo pode ser definido de forma flexível de acordo com o tempo de trabalho. Quando a DQO não diminui mais, inicia-se a fase de sedimentação. Se a medição de DQO estiver disponível, a medição rápida online poderá ser usada; caso contrário, a operação deverá basear-se na experiência ou num tempo fixo.
3) Sedimentação: Após a aeração final durante o período de reação, inicia-se o período de sedimentação. Geralmente, depois que a aeração é interrompida e o tanque não é perturbado, a sedimentação fica completa em cerca de 2 horas e o sobrenadante pode ser descarregado. As amostras devem ser colhidas e testadas no final da fase de sedimentação.
4) Drenagem: Após a sedimentação, o sobrenadante torna-se límpido. Abra a válvula de drenagem na elevação mais alta para drenar a água acima da elevação da válvula.
5) Decantação: Durante o período de sedimentação, o lodo deve ser descarregado adequadamente com base no valor de SV medido durante o período de reação para manter o valor de SV dentro de uma faixa razoável.
3. Controle de parâmetros do sistema SBR
Durante o comissionamento e a operação experimental, com base em dados laboratoriais, observações microbianas e quaisquer anormalidades, devem ser feitos ajustes apropriados nos parâmetros operacionais para mantê-los dentro de faixas adequadas.
1. Controlar a qualidade e a quantidade das águas residuais brutas para garantir que atendam aos requisitos do sistema de tratamento de lodo ativado.
No comissionamento real, a qualidade das águas residuais brutas é difícil de controlar; a prática usual é controlar a vazão. Para manter a relativa estabilidade do sistema durante a fase de comissionamento, a carga poluente deverá ser aumentada tão uniformemente quanto possível, ou seja:
Qualidade da água (kg-DQOcr/m3) × Volume de água (m3/d)=Total de poluentes (kg-DQOcr/d)
Durante o comissionamento, a carga de lodo deve ser mantida relativamente estável de acordo com o progresso e as necessidades da fase de comissionamento para evitar cargas de choque. As cargas de choque muitas vezes levam à morte de um grande número de microrganismos ou a alterações na comunidade microbiana, e a recuperação do sistema pode levar vários dias.
2. Manter uma população microbiana relativamente estável no sistema
Isto é crucial no processo de comissionamento do sistema de tratamento SBR. O processo de comissionamento também consiste em encontrar os parâmetros operacionais ideais (como concentração de lodo). Para um sistema que funciona normalmente, a qualidade e a quantidade das águas residuais brutas são incontroláveis; isto é, independentemente da qualidade e quantidade das águas residuais brutas, o sistema deve recolher e tratar toda a água que entra para cumprir os padrões. Portanto, é fundamental manter um valor adequado de concentração de lodo, garantindo que variações dentro da faixa de erro aceitável não afetem a estabilidade operacional do sistema e a eficiência do tratamento.
Para manter a relativa estabilidade do sistema durante a operação, a quantidade de lama no sistema deve ser mantida relativamente estável, ou seja:
Concentração de lodo (kg-MLSS/d•m3) × Volume do tanque (m3)=Lodo total no tanque (kg-MLSS/d)
A manutenção de uma quantidade estável de lodo no sistema é obtida através da determinação da quantidade diária de excesso de lodo descarregado. Os índices de excesso de lodo incluem: carga de lodo, índice de lodo e idade do lodo.
3. Manter uma concentração de oxigênio dissolvido no licor misto suficiente para atender às necessidades dos microrganismos
Para o processo SBR, o valor de OD no reator não é fixo. Na fase inicial da reação, devido à aeração inicial e à introdução de grande quantidade de matéria orgânica, o valor de OD é baixo. À medida que a reação progride, o valor de DO aumenta gradualmente. Portanto, nas fases posteriores da reação, é suficiente manter o oxigênio dissolvido no tanque em torno de 2-3 mg/L. Para este esquema, é necessário resumir o padrão de mudança de OD no reator durante o período de comissionamento para ajustar a operação do soprador e a taxa de aeração para realmente alcançar economia de energia e redução de consumo.
4. Dentro do tanque de reação, lodo ativado, poluentes orgânicos e oxigênio dissolvido podem entrar em contato total para melhorar o processo de transferência de massa.
5. Precauções e Manuseio Anormal
um. Para garantir um comissionamento bem-sucedido, é crucial manter condições operacionais estáveis para o sistema SBR durante esta fase. Evite grandes flutuações na carga influente, na salinidade e no pH, que poderiam criar cargas de choque significativas no sistema SBR e levar à deterioração do lodo.
b. Durante a operação, os indicadores de qualidade da água OD, pH e SV devem ser medidos pelo menos uma vez por ciclo operacional. Antes e depois da alteração das concentrações de poluentes, monitorizar todos os indicadores de qualidade da água do sistema e das que entram no sistema, prestando especial atenção ao DQOcr e ao pH, para garantir a racionalidade da carga de lamas do sistema.
c. Inicialmente, observe cuidadosamente as características do lodo e registre seu tempo de adaptação após cada alteração na adição de águas residuais para fornecer uma referência para futuras alterações na adição de águas residuais.
d. Quando o lodo SV30 for maior ou igual a 30%, uma pequena quantidade de lodo deverá ser descarregada, idealmente controlada em 20%-30%.
Durante a operação de um sistema de tratamento de lodo ativado, situações anormais podem reduzir a eficiência do tratamento e levar à perda de lodo. Especialmente durante o comissionamento, devido às mudanças frequentes na qualidade e quantidade da água, é provável que ocorram mais situações anormais. Se a causa não for identificada e as medidas adequadas não forem tomadas em tempo hábil, todos os esforços anteriores serão desperdiçados, resultando no fracasso do processo de comissionamento. Para situações anormais, é crucial fazer julgamentos oportunos e precisos e escolher as medidas mais simples e económicas para evitar que a situação se agrave.