المبادئ التوجيهية الفنية للتشغيل الأولي وتشغيل عمليات SBR في معالجة مياه الصرف الصحي

مقدمة

يعد التشغيل الأولي لعملية الحمأة المنشطة المتسلسلة (SBR) مرحلة انتقالية حرجة من استكمال البنية التحتية إلى التشغيل المستقر. وتتمثل الأهداف الأساسية في تنمية وتأقلم المجتمع الميكروبي للحمأة المنشطة، وتحسين معلمات توقيت العملية، والتحقق من أداء المعدات، وتحقيق الامتثال المستقر لجودة النفايات السائلة في نهاية المطاف. يلتزم هذا الدليل بشكل صارم بمعايير الصناعة مثل "اللوائح الفنية لتشغيل وصيانة وسلامة محطات معالجة مياه الصرف الصحي الحضرية" (CJJ 60) و"المواصفات الفنية لهندسة معالجة مياه الصرف الصحي للحمأة المنشطة" (HJ 573). يركز المحتوى على النقاط العملية الرئيسية وينطبق على التشغيل الأولي لمرافق معالجة مياه الصرف الصحي المبنية حديثًا أو المجددة أو الموسعة، مما يوفر إرشادات تشغيلية منهجية وقابلة للتنفيذ للموظفين الفنيين.

(ط) الموظفين والإعداد الفني

1. يجب على موظفي التشغيل إكمال التدريب المتخصص على مبادئ العملية، وتشغيل المعدات، ولوائح السلامة، ويجب عليهم إتقان منطق التشغيل لكل مرحلة من مراحل SBR وطرق مراقبة مؤشر جودة المياه؛

2. ينبغي إعداد خطة تشغيل مفصلة، ​​تحدد بوضوح أهداف التشغيل، وأقسام المرحلة، ونطاقات التحكم في المعلمات، وخطط الطوارئ، ومتطلبات تسجيل البيانات. ويجب مراجعة الخطة والموافقة عليها من قبل المشرف الفني.

(ثانيا) قبول المعدات والأدوات

1. تشغيل اختبار الوحدة الفردية: قم بإجراء اختبارات عدم التحميل والتحميل -على المعدات الأساسية مثل مضخة الإدخال، والمنفاخ، والمحرض، والدورق بالتسلسل. تحقق من ضوضاء تشغيل المعدات، ومستويات الاهتزاز، وحساسية البدء/الإيقاف للتأكد من أن كل قطعة من المعدات خالية من التشويش أو التسرب أو الأخطاء الأخرى، وأن معلمات التشغيل تلبي متطلبات التصميم.

2. تشغيل الاختبار المترابط: محاكاة دورة تشغيل كاملة للتحقق من منطق التحكم المترابط بين المعدات. التركيز على التحقق من تسلسل التبديل بين التهوية والتحريك، ودقة الربط بين الدورق ومقياس المستوى، مما يضمن استقرار وموثوقية نظام التحكم الآلي.

3. معايرة الأجهزة: إجراء معايرة شاملة للأجهزة مثل أجهزة قياس الأس الهيدروجيني، وأجهزة قياس الأكسجين المذاب (DO)، وأجهزة قياس ORP، وأجهزة قياس المستوى، وأجهزة قياس التدفق. استخدم الحلول القياسية لمعايرة نقطة الصفر والمدى لضمان دقة بيانات المراقبة. يجب أرشفة سجلات المعايرة للرجوع إليها في المستقبل.

(ثالثًا) إعداد المواد ونوعية المياه

1. إعداد حمأة التلقيح: ينبغي استخدام الحمأة المنشطة الناضجة من محطات معالجة مياه الصرف الصحي المماثلة بشكل تفضيلي. يجب أن يكون لون الحمأة بنيًا مصفرًا-، وخاليًا من الرائحة الكريهة، ويجب التحكم في محتواها من الرطوبة بنسبة تتراوح بين 96% و98%. إذا لم تتوفر حمأة تلقيح مماثلة، فيمكن استخدام طريقة الزراعة الذاتية، بإضافة العناصر الغذائية العضوية (مثل الجلوكوز، واليوريا، وفوسفات ثنائي هيدروجين البوتاسيوم) لبدء النمو الميكروبي.

2. التحضير الكيميائي: تحضير المواد الندفية (PAC، PAM)، والمواد المغذية (اليوريا، فوسفات هيدروجين البوتاسيوم)، وأدوات ضبط القلوية (كربونات الصوديوم، بيكربونات الصوديوم) حسب الحاجة. يجب اختبار نظام الجرعات الكيميائية لضمان عدم وجود عائق في خطوط الأنابيب والقياس الدقيق.

3. مسح جودة المياه المتدفقة: مراقبة جودة المياه المتدفقة بشكل مستمر لمدة 7-15 يومًا لتحديد نطاق تقلب COD وBOD₅ وNH₃-N وTN وTP وpH، وتحديد ما إذا كانت هناك مواد سامة أو ضارة في المياه المتدفقة. إذا لزم الأمر، أضف عملية المعالجة المسبقة.

(ط) تلقيح الحمأة والتأقلم

1. التلقيح بالحمأة

- يجب أن تضمن كمية الحمأة الملقحة المضافة أن تركيز المواد الصلبة العالقة المختلطة (MLSS) في خزان التفاعل يصل إلى 1000~1500 مجم/لتر. بعد الإضافة، قم بحقن ماء نظيف أو مياه صرف منخفضة التركيز-في الخزان لغمر أقراص التهوية وشفرات المحرض؛

- مباشرة بعد التلقيح، ابدأ التهوية المستمرة دون إضافة الماء، مع التحكم في تركيز الأكسجين المذاب عند 2~3 مجم/لتر. يجب أن يكون وقت التهوية من 24 إلى 48 ساعة، ويجب خلالها مراقبة MLSS وSV₃₀ كل 6 ساعات، ويجب ملاحظة تغير لون الحمأة.

2. التأقلم الحمأة

- يجب أن يتبع التأقلم مبادئ الحمل المنخفض والتقدم التدريجي، وينقسم إلى ثلاث مراحل:

- المرحلة 1 (فترة زيادة الحمل): يتم إدخال التدفق بنسبة 30%~40% من حمل التدفق التصميمي، مع دورة تشغيل يتم التحكم فيها عند 12 ساعة (ساعتان من التدفق، 6 ساعات من التفاعل الهوائي، ساعتين من الترسيب، 1 ساعة من تصريف النفايات السائلة، 1 ساعة خاملة). في المرحلة الهوائية، يتم الحفاظ على الأكسجين المذاب عند 2 ~ 3 ملجم / لتر. في مرحلة نقص الأكسجين (إذا كانت مجهزة)، يتم تنشيط التحريك، وDO أقل من أو يساوي 0.5 ملغم/لتر. تتم مراقبة COD المتدفقة والنفايات السائلة، NH₃-N، ومؤشرات الحمأة (MLSS، SVI) يوميًا. إذا كان معدل إزالة COD للنفايات السائلة أعلى باستمرار من 60%، فيمكن المضي قدمًا في المرحلة التالية.

- المرحلة الثانية (فترة تثبيت الحمل): زيادة الحمل المؤثر إلى 60%-70% من قيمة التصميم. ضبط وقت رد الفعل وفقا لتدهور نوعية المياه. إذا كان معدل إزالة NH₃-N أقل من 80%، فيجب تمديد وقت التفاعل الهوائي. خلال هذه المرحلة، ينبغي التركيز على أداء تسوية الحمأة؛ يجب التحكم في SVI عند 80-120 مل / جم. في حالة حدوث تراكم للحمأة، قم على الفور بتقليل الحمل المتدفق وزيادة معدل التهوية.
المرحلة الثالثة (فترة تأقلم الحمل- الكاملة): زيادة الحمل المؤثر تدريجيًا إلى 100% من قيمة التصميم، وتحسين معلمات التوقيت لكل مرحلة، والتأكد من أن معدلات إزالة COD، وNH₃-N، وTN، وTP جميعها تلبي متطلبات التصميم، وأن أداء الحمأة مستقر. ويجب ألا تقل فترة التأقلم لهذه المرحلة عن 7 أيام.

(II) تحسين معلمات دورة العملية وتعديلها

1. تعديل معلمة المرحلة المؤثرة: قارن بين تأثير التأثير المقيد وغير المقيد - على الحمأة. يوصى بالتأثير المقيد لمياه الصرف الصناعي. السيطرة على معدل النافذ لتجنب الزيادة المفاجئة في تركيز الركيزة. يمكن أن يؤدي تشغيل التحريض أثناء التأثير إلى تحسين الخلط وتقليل تدرج التركيز. تسجيل كفاءة تدهور المياه تحت أساليب مؤثرة مختلفة أثناء التعديل.

2. تعديل معلمة مرحلة التفاعل: التحكم في تركيز D O عن طريق ضبط معدل التهوية لتوضيح العلاقة بين معدلات تدهور COD/NH₃-N في المرحلة الهوائية. بالنسبة لمتطلبات إزالة النيتروجين، اضبط شدة التحريك وجرعة مصدر الكربون في مرحلة نقص الأكسجين لتحديد نسبة C/N المثلى. إذا كان مطلوبًا إزالة الفوسفور المعزز، تحقق من العلاقة المطابقة بين وقت إطلاق الفوسفور في المرحلة اللاهوائية وكفاءة امتصاص الفوسفور في المرحلة الهوائية.

3. تعديل معلمة مرحلة الترسيب والصرف: تحديد الوقت الأمثل لتسوية الحمأة عن طريق تغيير وقت الترسيب (0.5 ~ 2 ساعة) لتجنب المواد الصلبة العالقة المفرطة في النفايات السائلة بسبب أوقات الترسيب القصيرة، أو الحمأة اللاهوائية العائمة بسبب أوقات الترسيب الطويلة. اضبط معدل نزول الدورق، وقم بزيادته تدريجيًا من 0.3 متر/ساعة إلى 1.0 متر/ساعة، وتسجيل تعكر التدفق بمعدلات مختلفة لتحديد معدل الصب الأمثل.

4. تعديل معلمة مرحلة الخمول: حدد وضع التشغيل لفترة الخمول بناءً على حالة الحمأة. إذا كانت MLSS مرتفعة، يمكن تفريغ كمية صغيرة من الحمأة الزائدة خلال فترة الخمول. إذا كانت الحمأة عرضة للتعفن اللاهوائي، فيمكن تنشيط -التهوية الدقيقة أو التحريك منخفض الشدة-. تسجيل التغييرات في نشاط الحمأة تحت أوضاع مختلفة أثناء التعديل.

(ثالثًا) مراقبة البيانات وتسجيلها أثناء التشغيل

1. تردد المراقبة: يتم تسجيل مؤشرات المراقبة اليومية (DO، pH، ORP، مستوى السائل) كل ساعتين؛ تتم مراقبة مؤشرات جودة المياه (COD، BOD₅، NH₃-N، TN، TP، SS) يوميًا؛ تتم مراقبة مؤشرات الحمأة (MLSS، SV₃₀، SVI) يوميًا.

2. معالجة البيانات: إنشاء سجل التشغيل، وتسجيل حمل التدفق اليومي، وتسلسل دورة التشغيل، ومعلمات تشغيل المعدات، وجودة المياه ومؤشرات الحمأة. رسم منحنيات تدهور المياه ومنحنيات تغيير أداء الحمأة لتوفير دعم البيانات لتحسين المعلمة.

1. ضعف نشاط الحمأة الملقحة

يظهر على شكل حمأة سوداء اللون ورائحة كريهة بعد التهوية، مع معدل إزالة COD أقل من 30%. تدابير العلاج:
1. ** تمديد فترة التهوية إلى 72 ساعة، مع إضافة العناصر الغذائية مثل الجلوكوز واليوريا خلال هذه الفترة لتكملة المواد اللازمة لعملية التمثيل الغذائي الميكروبي؛
2. إضافة كمية مناسبة من الحمأة الملقحة الطازجة لزيادة التركيز الميكروبي للحمأة؛
3. التحقق من تركيز DO. إذا أدت التهوية غير الكافية إلى ظروف لاهوائية موضعية، قم بزيادة معدل التهوية أو قم بتنظيف أقراص التهوية المسدودة.

2. **خسارة شديدة في الحمأة**

ويتجلى ذلك في شكل تدفقات عكرة وانخفاض مستمر في MLSS. تدابير العلاج:
1. تقصير معدل نزول الدورق إلى 0.3-0.5 م/ساعة وتمديد وقت الاستقرار إلى ساعتين؛
2. تقليل الحمل المؤثر لتقليل التأثير على طبقة الحمأة؛
3. التحقق من وجود تهوية مفرطة تؤدي إلى تفكك الحمأة، وخفض معدل التهوية بشكل مناسب، والتحكم في الجرعة المفعلة عند حوالي 2 ملغم / لتر؛
4. أضف كمية صغيرة من PAM لتحسين أداء تسوية الحمأة.

3. **النترجة الضعيفة**

ويتجلى ذلك في التركيز المفرط لـ NH₃-N في المخلفات السائلة وتدهور NH₃-N البطيء في المرحلة الهوائية. إجراءات العلاج: 1. تمديد وقت التفاعل الهوائي وزيادة الأكسجين المذاب في المرحلة الهوائية إلى 3-4 ملغم/لتر لضمان الاحتياجات الأيضية للبكتيريا الآزوتية. 2. تقليل كمية الحمأة الزائدة وتمديد عمر الحمأة إلى 15-25 يومًا لتعزيز إثراء البكتيريا الآزوتية؛ 3. التحقق من القلوية المؤثرة. إذا كانت القلوية غير كافية (نسبة القلوية إلى NH₃-N <7.14)، أضف كربونات الصوديوم لتكملة القلوية؛ 4. اتخاذ تدابير للحفاظ على الحرارة للتأكد من أن درجة حرارة الماء لا تقل عن 15 درجة، حيث أن درجة الحرارة المنخفضة سوف تمنع بشكل كبير نشاط البكتيريا الآزوتية.

4. انخفاض كفاءة نزع النتروجين

ويتجلى ذلك على أنه TN المفرط في النفايات السائلة والارتفاع السريع في قيمة ORP في مرحلة نقص الأكسجين. تدابير العلاج: 1. إضافة مصادر الكربون الخارجية مثل الميثانول وخلات الصوديوم لضبط نسبة C/N إلى 5-8:1؛ 2. تمديد وقت رد الفعل الأكسجين لضمان نزع النتروجين الكامل. 3. قم بزيادة شدة التحريك لضمان الخلط الموحد وتجنب المناطق الميتة التي تحتوي على نسبة عالية جدًا من الأكسجين في مرحلة نقص الأكسجين.

5. توليد الرغوة المفرطة

ويتجلى ذلك في تراكم الرغوة بما يتجاوز 0.5 متر على سطح خزان التهوية، مما يؤثر على كفاءة التهوية. وتشمل التدابير العلاجية ما يلي: 1) تقليل الحمل المتدفق لتقليل مدخلات المواد العضوية الرغوية بسهولة؛ 2) رش مزيل الرغوة (مثل مزيل الرغوة من البولي إيثر)، والتحكم في الجرعة لتجنب التأثير على النشاط الميكروبي؛ و3) التحقق من تقادم الرغوة الناتج عن الحمأة القديمة بشكل مفرط وزيادة معدل تصريف الحمأة بشكل مناسب.

1. يصل الحمل المتدفق إلى 100% من قيمة التصميم لمدة 7 أيام متتالية، وتتوافق مؤشرات جودة المياه المتدفقة والنفايات السائلة (COD، BOD₅، NH₃-N، TN، TP، SS) باستمرار مع معايير تصريف التصميم أو معايير التصريف الوطنية/المحلية.

2. أداء الحمأة المنشطة مستقر، مع الحفاظ على MLSS عند 2000~4000mg/L، وSVI عند 50~150mL/g، ولون الحمأة أصفر - بني، وأداء ترسيب جيد، ولا توجد ظواهر غير طبيعية مثل تراكم الحمأة أو طفوها.

3. تعمل جميع المعدات بشكل طبيعي، ويعمل نظام التحكم الآلي بسلاسة، ويتم تحسين معلمات توقيت دورة العملية، ويمكن تحقيق التشغيل المستقر.

4. سجل التشغيل كامل، وسجلات البيانات صحيحة، ودقيقة، ويمكن تتبعها، وتقرير التشغيل مكتمل وتم قبوله.

1. أكمل تقرير التشغيل، والذي يجب أن يتضمن عملية التشغيل، ونتائج تحسين المعلمات، وسجلات معالجة المشكلات، والتوصيات التشغيلية، ليكون بمثابة الأساس الفني للصيانة اللاحقة.

2. توفير تدريب متخصص لموظفي الصيانة، يشمل التحكم في معلمات العملية، والصيانة اليومية للمعدات، والتعامل مع ظروف التشغيل غير الطبيعية، مما يضمن التشغيل المستقل.

3. إنشاء نظام إدارة الصيانة الروتينية، مع تحديد تكرار فحص المعدات بوضوح، وخطط مراقبة جودة المياه، ومتطلبات إدارة الحمأة لضمان -التشغيل المستقر على المدى الطويل لعملية SBR.