Plano de Comissionamento do Sistema Bioquímico de Esgoto (I)

Capítulo 1 Comissionamento Geral

⑴ Todas as estruturas de engenharia civil concluídas;

⑵ Instalação do equipamento concluída;

⑶ Instalação elétrica concluída;

⑷ Instalação do gasoduto concluída;

⑸ Os itens de suporte relacionados, incluindo pessoal, instrumentos, tubulações de esgoto e descarga e medidas de segurança, estão completos. Inspeção pré-de inicialização.

⑴ Formar uma equipe dedicada de comissionamento e operação, incluindo pessoal de engenharia civil, equipamentos, eletricidade, dutos e construção, bem como representantes das partes de projeto e construção;

⑵ Desenvolver um cronograma de comissionamento e operação experimental;

⑶ Fazer os preparativos materiais necessários, como água (incluindo esgoto e água encanada), gás (ar comprimido e vapor), eletricidade e produtos químicos;

⑷ Preparar os equipamentos necessários de drenagem e bombeamento; sacos de areia para bloquear canos, etc.;

⑸ Equipamentos e dispositivos de teste necessários (medidor de pH, papel de teste, medidor CODcr, SS);

⑹ Estabeleça registros de comissionamento e arquivos de teste.

⑴ Realize um teste de enchimento de água para cada unidade de acordo com a sequência do processo de projeto. Projetos de pequeno e médio- porte podem usar apenas água limpa ou levemente poluída (água estagnada, água da chuva). Grandes projetos, para conservar os recursos hídricos, podem utilizar 50% de água limpa, água ligeiramente poluída ou esgoto doméstico e metade de esgoto industrial (geralmente de acordo com os requisitos do projeto).

⑵ Para estruturas que não foram submetidas a teste de enchimento de água, o processo de enchimento geralmente deve ser concluído em três etapas de acordo com os requisitos do projeto: 1/3, 1/3 e 1/3. Após cada 1/3 de enchimento, faça uma pausa de 3 a 8 horas para inspecionar as flutuações do nível do líquido, o nível de água e a resistência à pressão da estrutura. Observação: para partições de nível de água projetadas-descarregadas, de dois- lados e uniformemente distribuídas, a água deve ser preenchida simultaneamente em ambos os lados. As estruturas que passaram por um teste de enchimento com água podem ser preenchidas até a capacidade total em uma única etapa.

⑶ Outra finalidade do teste de enchimento de água é verificar se o curso de água está desobstruído de acordo com a elevação do nível de água projetada, garantindo que o nível total da água possa fluir livremente e exceder com segurança o limite após a operação normal, e evitando borbulhamento e vazamento de água.

⑴ Equipamentos, dispositivos ou equipamentos não{0}}padrão projetados para operação independente em um processo são chamados de unidades únicas. O comissionamento da unidade-única deve ser realizado após encher a unidade com água.

⑵ O comissionamento de-unidade única deve ser realizado de acordo com os seguintes procedimentos:

① Compreenda a função da unidade única no processo e suas conexões de pipeline de acordo com os dados do processo.

② Leia atentamente e compreenda o manual de operação da unidade única para verificar se a instalação atende aos requisitos e se a base está seguramente fixada.

③ Todos os equipamentos que requerem operação devem ser iniciados ou acionados manualmente ou com o auxílio de uma pequena máquina. Ligue a unidade apenas quando nenhuma anormalidade for detectada.

④ Adicione óleo lubrificante (graxa) até o nível de óleo indicado pelo medidor de óleo de acordo com o manual.

⑤ Compreenda o método de inicialização de-unidade única. Por exemplo, bombas centrífugas de água podem ser iniciadas sob pressão; bombas de água de volume-fixo devem ser conectadas ao circuito de segurança, iniciadas em circuito-aberto e então gradualmente colocadas em operação. Os sopradores centrífugos ou Roots devem ser iniciados e desligados sem pressão.

⑥ Após o jog start, verifique a direção do motor. Reinicie somente após confirmar a direção correta.

⑦ Após a conclusão do jog start, realize um teste de funcionamento de 3 a 5 minutos. Assim que a operação normal for concluída, continue a operação contínua por 1-2 horas. Durante este tempo, verifique o aumento da temperatura do equipamento. Geralmente, a temperatura operacional não deve exceder 50-60 graus. Salvo indicação em contrário no manual, se o aumento de temperatura for anormal, verifique se a corrente operacional está dentro da faixa especificada. Se exceder a faixa especificada, interrompa a operação, identifique a causa e elimine-a antes de retomar a operação. Uma única unidade deve funcionar continuamente durante pelo menos 2 horas.

⑶ Após o teste de operação de unidade única, preencha a folha de teste de operação e assine-a para referência futura.

⑴ O comissionamento da unidade é realizado de acordo com os requisitos específicos de cada unidade de processo no projeto de tratamento de água, como unidade de peneira, unidade de tanque de equalização, unidade de tanque de sedimentação de floculação, unidade de tanque anaeróbico, unidade de hidrólise, unidade aeróbica, unidade de sedimentação secundária, unidade de concentração de lodo, unidade de desidratação de lodo e unidade de retorno de lodo.

⑵ O comissionamento da unidade é realizado com base no comissionamento de equipamentos individuais dentro da unidade. Como cada unidade pode consistir em vários equipamentos e dispositivos diferentes, o comissionamento da unidade é projetado para verificar a operação coordenada dos vários equipamentos dentro da unidade e garantir a operação adequada da unidade.

⑶ O comissionamento da unidade apenas garante a operação coordenada do equipamento, mas não pode garantir que a unidade atenderá aos requisitos de taxa de remoção do projeto. Isso ocorre porque envolve muitos fatores, como condições do processo e cepas bacterianas, que precisam ser abordados durante o processo de comissionamento.

⑷ Diferentes unidades de processo devem ter diferentes métodos de comissionamento e devem ser realizadas de acordo com os procedimentos detalhados de projeto suplementar.

⑴ O comissionamento segmentado é essencialmente igual ao comissionamento de unidades, concentrando-se principalmente no comissionamento com base na classificação dos processos de tratamento de água.

⑵ Geralmente, o comissionamento segmentado é realizado com base em estágios anaeróbicos e aeróbicos.

⑴ Inoculação refere-se a unidades de processo que utilizam a função de digestão biológica de microrganismos, como unidades de processo de hidrólise, anaeróbica, anóxica e aeróbica. A inoculação se aplica a essas unidades.

⑵ Diferentes cepas bacterianas devem ser inoculadas dependendo do tipo de microrganismo.

⑶ Tamanho do inóculo: O inóculo de lodo anaeróbico geralmente não deve ser inferior a 8-10% do volume de água; caso contrário, a velocidade de inicialização será afetada; o inóculo de lodo aeróbio geralmente não deve ser inferior a 5% do volume de água. Desde que a construção seja realizada de acordo com as especificações, as bactérias anaeróbicas e aeróbias podem ser iniciadas normalmente dentro da faixa especificada.

⑷ Tempo de inicialização: A cepa bacteriana, a temperatura da água e a qualidade da água devem ser especificamente observadas como fatores-chave que afetam o período de inicialização. De modo geral, a inoculação e a inicialização são um tanto difíceis em temperaturas abaixo de 20 graus, especialmente durante a operação no inverno. Portanto, recomenda-se que o lodo seja adicionado em duas etapas durante a operação de inverno. Por exemplo, tomando 6.000 m³ por dia, na primeira fase, são adicionadas 12 toneladas de lodo ativado em cada um dos tanques de hidrólise e aeróbio (observe que devem ser tomadas medidas para evitar a entrada de lodo inorgânico). Após a adição, o sistema deve ser arejado continuamente (nenhuma água é adicionada durante a aeração) durante 3-7 dias em níveis normais de água. O efeito do tratamento deve então ser verificado. Assim que as condições bioquímicas microbianas forem confirmadas como normais, uma pequena quantidade de água pode ser adicionada continuamente por 20 a 30 dias. Uma vez que o efeito bioquímico seja evidente ou a temperatura tenha aumentado significativamente, 10-20 toneladas de lodo ativado podem ser adicionadas novamente a cada tanque para permitir que o processo bioquímico comece normalmente.

⑸ Fonte de cepas bacterianas: O lodo anaeróbico vem principalmente de projetos anaeróbicos existentes, como projetos de fermentação anaeróbica de cerveja, digestores de biogás rurais, viveiros de peixes, lagos de lama e lodo de desassoreamento de fossos. O lodo aeróbico vem principalmente de estações de tratamento de esgoto municipais, e o lodo ativado desidratado no mesmo dia deve ser usado como cepas bacterianas aeróbicas.

⑴ Condições de Aclimatação: De modo geral, as condições de crescimento microbiano não devem sofrer mudanças repentinas e dramáticas. Geralmente é necessário um período de adaptação. O processo de aclimatação deve ser o mais consistente possível com as condições originais de crescimento. Quando isso não é possível, o esgoto doméstico regular é geralmente utilizado como fonte de água de aclimatação. Se a concentração de águas residuais for demasiado elevada para ser utilizada diretamente como água de aclimatação, esta necessita de ser diluída. Geralmente, a carga de DQO deve ser controlada abaixo de 1.000-1.500 mg/l. Para conseguir isso, uma proporção de 1:1 (esgoto doméstico:águas residuais) ou 2:1 deve ser usada como água de aclimatação original. A temperatura não deve ser inferior a 20 graus durante a aclimatação. A evaporação contínua do ar deve ser realizada por 3-7 dias. O crescimento microbiano deve ser examinado ao microscópio. Alternativamente, com base na experiência prática de longo prazo, diferentes métodos de processo (lodo ativado, biofilme, etc.) podem ser usados ​​para observar o crescimento microbiano. A eficácia das reações bioquímicas também pode ser avaliada medindo os valores de CODcr na água de entrada e saída.

(2) Método de aclimatação: Uma vez atendidas as condições de aclimatação e a operação contínua mostrar resultados, a taxa de fluxo de águas residuais é aumentada gradualmente para permitir que os microrganismos se adaptem às novas condições de vida. A magnitude do aumento incremental varia dependendo dos processos anaeróbicos e aeróbios e das condições do local. De modo geral, a inicialização aeróbica pode ser concluída em 10-20 dias, com um aumento incremental de 5 a 10%. O aumento incremental no fluxo anaeróbico é muito menor. Geralmente, a concentração de ácidos voláteis (AGV) deve ser controlada abaixo de 1000 mg/l, e o valor do pH no tanque anaeróbico deve ser mantido dentro da faixa de 6,5-7,5, com flutuações mínimas. Só então o volume de água pode ser aumentado gradualmente. Geralmente, leva de 3 a 6 meses para que a partida anaeróbica faça a transição para a operação normal (entrada de carga total).

(3) Processos bioquímicos como anaeróbio, aeróbio e hidrólise são processos complexos. Cada projeto possui características próprias, necessitando de ajustes de acordo com as condições do local.

⑴ Assim que o comissionamento das-unidades de processo mencionadas acima for concluído, todo o processo de tratamento de esgoto estiver totalmente operacional e o sistema de tratamento de esgoto estiver operando normalmente, o comissionamento completo da linha poderá ser realizado.

⑵ Começando pela primeira unidade, teste o pH de cada unidade (usando papel de teste), SS (inspeção visual) e COD (teste instrumental) para identificar problemas operacionais.

⑶ Para quaisquer unidades de processo que não atendam aos requisitos de projeto, realize testes abrangentes e comissionamento até que atendam aos requisitos.

⑷ Quando todas as unidades estiverem operando normalmente, o comissionamento completo da linha estará concluído.

Capítulo 2 Inoculação e Aclimatação de Lodo

⑴ Aparência, cor e odor do lodo ativado

O lodo ativado tem aparência de algodão, também conhecido como flocos ou veludo, e possui boas propriedades de sedimentação. O lodo ativado normal é amarelo-marrom. O oxigênio e a aeração insuficientes podem resultar no desenvolvimento de bactérias anaeróbicas, fazendo com que o lodo fique escuro e malcheiroso. O excesso de oxigênio dissolvido, a aeração muito baixa ou a baixa carga podem fazer com que o lodo fique mais claro. O lodo ativado-de bom desempenho tem um odor de terra.

⑵ Preparativos antes da incubação

① Revisar cuidadosamente os desenhos de projeto de construção e o manual de gestão e operação;

② Inspecione e familiarize-se com os equipamentos do sistema, válvulas de tubulação e instrumentos de indicação e registro;

③ Limpe quaisquer detritos deixados no tanque durante a construção;

④ Encha o tanque com água limpa ou bombeie água do rio para realizar um teste de vazamento. Após o comissionamento das unidades individuais, realize um teste conjunto e ajuste a barragem de saída até que o sistema de tratamento de esgoto esteja operacional.

⑶ Métodos de Incubação

① A incubação de lodo ativado fornece aos microrganismos do lodo ativado as condições necessárias de crescimento e reprodução, ou seja, nutrientes, oxigênio dissolvido e temperatura e pH adequados.

1. Nutrientes: A proporção de carbono, nitrogênio e fósforo na água deve ser mantida em 100:5:1.

2. Oxigénio dissolvido: Para microrganismos aeróbios, um nível de oxigénio dissolvido no ambiente superior a 0,3 mg/l é suficiente para a actividade metabólica normal. No entanto, como o lodo existe no tanque de aeração como flocos, por exemplo, quando a concentração de oxigênio dissolvido em torno de flocos de lodo ativado com 500 µm- de diâmetro é de 2 mg/l, o centro dos flocos já está abaixo de 0,1 mg/l, inibindo o crescimento de bactérias aeróbias. Portanto, a concentração de oxigênio dissolvido no tanque de aeração geralmente precisa estar acima de 3-5 mg/l e é normalmente controlada em 5-10 mg/l. Durante o comissionamento, geralmente é considerado apropriado controlar a concentração de oxigênio dissolvido na saída do tanque de aeração em 2 mg/l.

3. Temperatura: Cada bactéria tem uma temperatura ideal de crescimento. O crescimento bacteriano acelera com o aumento da temperatura, mas existe uma faixa de temperatura mínima e máxima de crescimento, geralmente entre 10-45 graus, com uma temperatura ideal entre 15-35 graus. As flutuações de temperatura dentro desta faixa têm pouco impacto na operação.

4. pH: O pH está geralmente entre 6-9. Em casos excepcionais, o pH influente pode atingir valores tão elevados como 9-10,5. Se o pH exceder o valor especificado, deverá ser adicionado um ajuste ácido ou alcalino.

② Método de cultivo

1. Método de cultivo de esgoto doméstico: Durante o tempo quente, encha o tanque de aeração com esgoto doméstico. Após várias dezenas de horas de aeração (ou seja, aeração sem esgoto), pode-se adicionar água. O volume de água deve ser ajustado gradualmente de baixo para alto. Após vários dias de operação contínua, o lodo ativado aparecerá e aumentará gradualmente. Para acelerar o processo de incubação, adicione água fecal concentrada ou lavagem de arroz para aumentar a concentração de nutrientes. É importante ressaltar que durante o período de incubação (especialmente a fase inicial), como o lodo ainda não se formou em grandes quantidades e a concentração de lodo é baixa, o volume de aeração deve ser controlado e mantido significativamente inferior ao volume de aeração normal.

2. Método de inoculação com lodo seco: O lodo seco proveniente de um sistema de esgoto funcionando adequadamente e com qualidade de água semelhante é a melhor fonte de inoculação. Geralmente, 1% do volume total dissolvido do tanque de aeração é adicionado ao lodo seco, triturado com água e, em seguida, são adicionadas quantidades apropriadas de águas residuais industriais e água fecal concentrada. Seguindo o método de inoculação acima, o lodo se formará rapidamente e aumentará até a concentração desejada.

3. Expansão em vários-estágios: Com base no rápido crescimento e reprodução de microrganismos, o processo de expansão em vários-estágios (estirpe → tanque de sementes → tanque de fermentação) é modelado após a indústria de fermentação. Por exemplo, se um projecto for concebido com três tanques de arejamento, as bactérias podem ser cultivadas primeiro num tanque e depois num único tanque de arejamento com um pequeno inóculo. Uma vez bem-sucedida, a cultura pode ser expandida diretamente para o segundo e terceiro estágios.

4. Cultura direta de águas residuais industriais: Certas águas residuais industriais, como alimentos enlatados, produtos de soja e águas residuais de processamento de carne, podem ser cultivadas diretamente. Outros tipos de águas residuais industriais, embora ainda contenham uma gama completa de nutrientes mas em baixa concentração, requerem suplementação de nutrientes para acelerar o processo de cultura. Os nutrientes comuns incluem pasta de amido, lavagem de arroz de lanchonetes, sopa de macarrão (fonte de carbono) ou uréia, enxofre e amônia e amônia aquosa (fonte de nitrogênio). O método específico deve ser determinado com base na qualidade da água.

5. Cultivo de Águas Residuais Industriais Tóxicas ou Refratárias: Águas Residuais Industriais Tóxicas ou Refratárias só podem ser tratadas primeiro incubando as bactérias com esgoto doméstico e, em seguida, introduzindo gradualmente águas residuais industriais para um processo de aclimatação gradual.

6. Introdução direta da cultura de sementes: Algumas cepas bacterianas com qualidades específicas de água são difíceis de cultivar. Alternativamente, podem ser utilizados recursos de investigação locais, tais como institutos especializados de investigação em microbiologia industrial, para cultivar as estirpes antes de as inocular. Por exemplo, a digestão aeróbica de PVA (álcool polivinílico) utiliza bactérias aeróbicas especializadas. Este método requer um investimento significativo e um ciclo longo, sendo utilizado apenas em circunstâncias especiais.

③ Aclimatação: Nas fases posteriores da fase de incubação, a quantidade de esgoto doméstico e nutrientes adicionados é gradualmente reduzida, enquanto a proporção de águas residuais industriais é gradualmente aumentada, até que todas as águas residuais sejam transferidas para as águas residuais industriais receptoras. Este processo é chamado de aclimatação. Teoricamente, as enzimas são necessárias para a decomposição bacteriana da matéria orgânica, e devem estar presentes quantidades suficientes de cada enzima. Durante a aclimatação, cada mudança na proporção deve ser mantida durante vários dias. Assim que a operação se estabilizar (o que significa que a concentração de lamas não diminuiu e o efeito do tratamento é normal), a proporção pode ser alterada novamente até que a aclimatação esteja completa.

⑴ Lodo de inóculo

Quando o lodo granular estiver disponível, a concentração do lodo do inóculo deve ser de 10-15%. Quando o lodo não está prontamente disponível, costuma-se usar o lodo digerido do tanque de lodo da estação de tratamento de esgoto. O lodo digerido espesso facilita a formação de lodo granular. Quando não há lodo digerido nem granulado disponível, lodo de fossa séptica, esterco fresco de vaca, esterco de porco ou outro esterco de gado podem ser usados ​​como inóculo. Lodo séptico e lama de viveiro de peixes também podem ser usados ​​como lodo de inóculo, mas o período de inicialização é mais longo. A concentração do inóculo do lodo deve ser de pelo menos 10 kg·VSS/m³ do volume do reator, mas o volume de enchimento do lodo do inóculo não deve exceder 60% do volume do reator. Durante o inóculo de lodo, evite que lodo inorgânico, areia e outros materiais indigestíveis entrem no reator anaeróbico.

⑵ Startup com Lodo Semeado (realizado em três etapas)

① Estágio Inicial

A carga do reator começa em 0,5-1,0 kg DQO/m³·d ou uma carga de lodo de 0,05-0,1 kg DQO/kg VSS·d. A concentração das águas residuais misturadas que entram no tanque de digestão anaeróbica não deve exceder 5000 mg DQO/l. O afluente deve ser controlado conforme necessário, com uma carga mínima de DQO/l de 1000 mg/l. As concentrações influentes que não atendem a esses requisitos devem ser diluídas. Embora não se controle rigorosamente todos os parâmetros do processo durante a infusão, deve ser dada especial atenção à concentração de ácido acético, que deve ser mantida abaixo de 1000 mg/l. A infusão deve ser realizada de forma intermitente, com cada infusão durando 5-10 minutos a cada 3-4 horas. Os intervalos devem então ser gradualmente reduzidos para 1 hora, com a duração da perfusão aumentada gradualmente em 20-30 minutos. Durante a fase inicial, se os intervalos de infusão forem muito longos, o lodo deve ser agitado por bombeamento uma vez a cada hora durante 3-5 minutos.

② Segunda Etapa

Quando a carga volumétrica do reator atinge 2-5 kg ​​DQO/m³·d, a quantidade de lodo lavado aumenta durante esta etapa, e o lodo granular começa a se formar. Geralmente, a transição do primeiro para o segundo estágio leva 40 dias, momento em que a carga volumétrica é de aproximadamente 50% da carga de projeto.

③ Terceira Etapa

O aumento da carga volumétrica de 50% para 100% é conseguido aumentando gradualmente a taxa de alimentação e encurtando o intervalo de alimentação. O principal indicador laboratorial para determinar a eficácia da taxa de alimentação e reduzir o intervalo de alimentação é manter um nível de AGV abaixo de 500 mg/l. Quando o AGV excede 500-1000 mg/l, o reator anaeróbico é ácido. Acima de 1000 mg/l indica acidificação, exigindo ação imediata para interromper a alimentação e permitir a aclimatação da cepa. Geralmente, a transição da segunda para a terceira fase também leva de 30 a 40 dias.

(3) Pontos-chave da inicialização

1. A inicialização deve ser realizada passo a passo, deixando bastante tempo. Não é possível esperar atingir a meta de degradação anaeróbica entrando na operação de alimentação em pouco tempo. Porque a inicialização é na verdade um processo de restauração de bactérias de um estado inativo, ou seja, ativação. Durante a inicialização, os processos de seleção, aclimatação e proliferação bacteriana estão todos em andamento. A taxa de crescimento dos metanógenos com menor concentração no lodo anaeróbico original é muito mais lenta do que a das bactérias produtoras de ácido. Portanto, a carga geralmente não deve ser alta, o tempo não deve ser curto, a alimentação deve ser pequena a cada vez e o intervalo deve ser longo.

2. A concentração do influente misturado deve ser controlada em um nível baixo. Geralmente, a concentração de CODcr é de 1000-5000 mg/l. Quando ultrapassar 5.000 mg/l, o efluente deve ser circulado e diluído com água até o nível requerido.

3. Se a concentração de sulfito no licor misturado for superior a 200 mg/l, ele também deverá ser diluído para menos de 100 mg/l antes de o líquido ser adicionado.

4. Operação de aumento de carga: Inicialmente, a carga volumétrica pode ser iniciada em 0,2-0,5 kgDQO/m³·d. Quando a capacidade de biodegradação atingir mais de 80%, aumente gradativamente a carga. Se o processo anaeróbico permanecer anormal e o CODcr não puder ser digerido mesmo com a carga mínima de ração, o intervalo de alimentação deverá ser estendido em 24 horas ou 2-3 dias. Verifique os principais indicadores de digestão e degradação, como a concentração de AGV. Durante a fase inicial, o AGV deve ser mantido abaixo de 3 mmol/L.

5. Após a carga volumétrica atingir 2,0 kgDQO/m³·d, a carga de alimentação pode ser aumentada a cada vez, mas não mais que 20%. Somente quando a taxa de alimentação é aumentada enquanto a concentração de AGV permanece constante ou abaixo de 3 mmol/L é que a taxa de alimentação pode ser aumentada e o intervalo de alimentação reduzido.