Upphafs--Upphafs- og örveruaðlögunaraðferðir fyrir auka skólphreinsistöðvar: stytta gangsetningartíma um 30–50%

Að taka nýja skólphreinsistöð í notkun er mikið-kapphlaup við tímann. Sérhver dagur óstöðugs reksturs þýðir leyfisbrot, eftirlit með reglugerðum og - mikilvægast - hráefni eða að hluta meðhöndlað frárennsli berst í umhverfið. Samt er ekki hægt að flýta líffræðilegu hjarta hvers annars annars konar meðferðarkerfis: nítrunarbakteríur tvöfaldast einu sinni á 12–24 klukkustunda fresti, samanborið við 20–30 mínútur fyrir heterotrophic hliðstæða þeirra. Þessi tilraunarannsókn tekur upp virkni örvera sem stjórnar ræsingu-og skilar sannreyndri aðgerðabók sem styttir gangsetningartíma um30–50%með stefnumótandi seyru sáningu og stýrðri hleðslu.

Líffræði kaldrar byrjunar

Upphafsáfanginn-er að öllum líkindum það rekstrartímabil sem mest fylgir á lífsferli hvers kyns afrennslishreinsistöðvar. Ólíkt þroskuðum kerfum þar sem uppbygging örverusamfélagsins er stöðug og sjálf-stjórnandi, byrjar nýlega gangsett virkjað seyrusvæði sem næstum-sótt umhverfi - í meginatriðum stór, loftblandaður tankur af frárennslisvatni með hverfandi líffræðilega meðhöndlunargetu.

Þrjú grundvallarvandamál skilgreina þetta frumstig.Fyrst, heildarlífmassastyrkur (MLSS) er langt undir hönnunarmarkmiðinu -, venjulega undir 500 mg/L samanborið við 3.000–5.000 mg/L sem þarf fyrir stöðugan rekstur.Í öðru lagi, örverusamfélagið skortir starfrænan fjölbreytileika: ört-vaxandi heterotrophic bakteríur ráða yfir innan nokkurra daga, en hægt-nítrandi sjálfvirkar bakteríur (Nitrosomonasfyrir ammoníak oxun,Nitrobacterfyrir nítrítoxun) þurfa vikur til að koma á mikilvægum hópum.Þriðja, Skortur á þroskaðri flókbyggingu þýðir lélega sethæfni, mikið afrennsli svifefna og viðkvæmni fyrir útþvotti lífmassa við jafnvel hóflega vökvahleðsluhraða.

Hönnun tilraunanáms

Til að einangra lykilbreyturnar sem stjórna ræsingu-afköstum var stýrt -stýrð seyrukerfi notað í tilraunaskyni við gangsetningarskilyrði verksmiðjunnar. Í kjarnaofninum var sáð með litlu magni af virkjaðri seyru (RAS) frá starfandi bæjarverksmiðju og smám saman fóðrað með sigtu frárennslisvatni frá sveitarfélaginu. Vökvasöfnunartími (HRT) var stjórnaður á bilinu 8–12 klukkustundir, en lífræn hleðsluhraði jókst smám saman úr um það bil 0,2 í 0,6 kg COD/m³·d á rannsóknartímabilinu.

Seyrugeymslutíma (SRT) var vísvitandi háum fyrstu 2–3 vikurnar - yfir 20 dögum - til að koma í veg fyrir útskolun lífmassa og hámarka varðveislu hægvaxandi-nítrunarefna. Þegar MLSS nálgaðist markþéttni minnkaði SRT smám saman í átt að hönnunargildi 10-15 daga.

Alhliða eftirlitsáætlun rakti sex frammistöðuvíddir samtímis:

Örveruafgangur

Niðurstöðurnar leiddu í ljós skýrt þriggja-fasa örverumynstur við ræsingu- sem hefur verulega hagnýt áhrif fyrir rekstraraðila verksmiðju og gangsetningarverkfræðinga.

1. áfangi: Heterotrophic yfirráð (dagar 1–7)

Innan fyrstu vikunnar tóku gagnkynhneigðar bakteríur - með hraða tvöföldunartíma sínum upp á 20–30 mínútur - nýlendu í kjarnaofninum og stofnuðu grunnlínu COD og BOD₅flutningur. COD flutningur fór úr í raun núll í60–70%á 7. degi. Hins vegar var örverusamfélagið á þessu stigi virkni ófullkomið: nítrunarstofnar voru varla greinanlegir og ammoníak fjarlæging var hverfandi. Smásjárrannsókn sýndi dreifðar bakteríufrumur með lágmarks flokkmyndun. SVI gildi voru há (yfir 200 ml/g), sem bendir til lélegrar seignleika.

2. áfangi: Flokkþróun og uppkoma nitrifierar (dagar 8.–21)

Eftir því sem styrkur lífmassa jókst (MLSS náði 1.500–2.500 mg/L), varð uppbygging seyruflokks smám saman þéttari og skilgreindari. Frumverur - fyrst lausar-syndu hnakkablöðrur, síðan stöngluðu hnakkablöðrur - komu fram í röð, sem gaf til kynna bætt gæði frárennslis og þroska vistkerfis. SVI gildi fóru að lækka í átt að 100–150 ml/g bilinu.

Mikilvægast er að ammoníak-oxandi bakteríur (AOB) byrjuðu að koma á greinanlegum stofnum á þessum áfanga, þó árangur nítrunar hélst óstöðug. Styrkur ammóníaks í frárennsli sveiflaðist verulega - og sveiflaðist stundum úr undir 1 mg/L í yfir 8 mg/L á einum degi - eftir framboði uppleysts súrefnis og enn -viðkvæmu nitrifierarstofninum.

3. áfangi: Stöðugur rekstur (dagar 22–35 og síðar)

Í viku 4–5 náði kerfið nánast -stöðugleika. MLSS varð stöðugt við hönnunarstig (3.500–5.000 mg/L), SVI settist undir 120 ml/g og - mikilvægast af - varð bæði COD-fjarlæging (yfir 85%) og ammoníakfjarlæging (yfir 90%) í samræmi. Nitrifier stofninn hafði náð mikilvægum massa, og líffilmu-samsett uppbyggingin var jafnaðar gegn skammtímahleðslusveiflum-.

Sáningarkosturinn: 30–50% hraðari stöðugleika

Eina áhrifamesta rekstrarákvörðunin við ræsingu-er hvort sáð eigi kerfið með skilvirkri seyru frá núverandi, vel-rekinni verksmiðju. Samanburðargögn rannsóknarinnar voru ótvíræð:

Sáning með RAS kynnir nú þegar-skipulögð örverusamfélag - þar á meðal nítrunarefni sem annars myndi taka margar vikur að þróast frá umhverfissóun eingöngu. Frækerfið nær ekki aðeins stöðugri frammistöðu hraðar heldur sýnir það einnigverulega minni breytileiki í gæðum frárennslisá aðlögunartímabilinu. Þessi munur er mikilvægur fyrir verksmiðjur sem starfa samkvæmt ströngum losunarleyfum frá fyrsta degi í gangsetningu.

Rekstrarstýringaraðferðir

Rannsóknin leiddi í ljós þrjár rekstrarstöng sem ákvarða beint árangur-upphafs:

1. Hár SRT meðan á aðgerð stendur

Viðhalda SRT hér að ofan20 dagará fyrstu 2–3 vikunum er árangursríkasta aðferðin til að koma í veg fyrir útskolun lífmassa. Þetta þýðir að lágmarka sóun á seyru - jafnvel niður í núll fyrstu vikuna - og samþykkja tímabundið hærri MLSS breytileika sem verð á varðveislu. Hægt-nítrunarefnin (AOB og NOB) hafa sérstakan vaxtarhraða sem er um það bil 0,3–0,8 d.^-1við 20 gráður; allir SRT undir 10–12 daga eiga á hættu að skola þau út áður en þau geta komið sér fyrir. Þegar MLSS nálgast hönnunarmarkmiðið er hægt að minnka SRT smám saman í átt að eðlilegum rekstrargildum.

2. Smám saman lífræn hleðsluaukning

Áfallshleðsla við ræsingu-er algeng og dýr mistök. Rannsóknin sýndi að byrjað var á u.þ.b30–40% af hönnunarálagiog aukning um 10–15% á 3–5 daga fresti gerir örverusamfélaginu kleift að aðlagast án streitu. Kerfi sem urðu fyrir hraðri aukningu á hleðslu sýndu ammoníakstoppa í frárennsli, hækkuð SVI (sem gefur til kynna streitu-af völdum lélegrar flokkunar) og í sumum tilfellum, að hluta til tap á nitrification sem tók 1–2 vikur til viðbótar að jafna sig. Hleðsluhraði sem er bundinn við afköst - sem eykst aðeins þegar ammoníak frárennslis í fyrradag er undir 2 mg/L - gefur einfalda, -væna ákvörðunarreglu fyrir rekstraraðila.

3. Umhverfisstöðugleiki

Örverusamfélagið sem er að þróast er mjög viðkvæmt fyrir umhverfissveiflum sem þroskað kerfi myndi gleypa án vandræða. Með því að viðhalda stöðugu uppleystu súrefni (2–3 mg/L á loftháðum svæðum), stöðugu pH (6,8–7,8) og samræmdu innstreymiseinkennum lágmarkar streitu á viðkvæma nítrunarhópinn. Hitastig er sérstaklega áhrifamikið: undir 15 gráðum hægir verulega á vexti nítrunarefnis og upphafstími- getur lengst um50–100%. Verksmiðjur sem teknar eru í notkun á veturna ættu að gera fjárhagsáætlun í samræmi við það og íhuga upphitaða fræseðju eða tímabundna upphitun í girðingum þar sem það er mögulegt.

Hagnýt leikbók um gangsetningu

Með hliðsjón af niðurstöðum rannsóknarinnar gefur eftirfarandi rekstrarröð áreiðanlega leið til stöðugrar byrjunar-:

Afleiðingar fyrir verksmiðjuhönnun og búnaðarval

Upphafsniðurstöðurnar- hafa bein áhrif á val á meðferðartækni. Líffilmu-kerfi - þar á meðal MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) og IFAS (Integrated Fixed-Film Activated Sludge) - bjóða upp á eðlislæga kosti við gangsetningu samanborið við hefðbundna sviflausa-vaxtarvirkja seyru. Í líffilmukerfum veita burðarefnið varanlegt festingaryfirborð sem heldur hægum-nítrunarefnum frá því augnabliki sem sáning hefst. Ólíkt svifvöktum sem geta skolast út við vökvaupphlaup, er meðfylgjandi líffilmustofninn vélrænt varinn, sem leiðir til hraðari nítrunarstöðugleika og minni breytileika frárennslis á mikilvægu umbreytingartímabilinu.

Ennfremur býður hæfileikinn til að sá líffilmubera í aðskildu, stýrðu umhverfi - til dæmis í minni hlið-straumkjarnakljúfi með hámarks hita- og næringarefnaskilyrðum - og flytja síðan for-landnámsbera inn í aðalofninn, öfluga hröðunarstefnu fyrir plöntur sem eru að hefjast í þröngum vetrarskilyrðum{4}.

Réttar-uppsetningaraðferðir eru ekki bara rekstrarþægindi - þær eru nauðsynlegar til að tryggja stöðugan-afköst til langs tíma. Rannsóknin staðfestir að stefnumótandi sáning seyru, stýrð hleðsluaukning og hámarks varðveislutími seyru eru kjarninn í skilvirkri gangsetningarstefnu. Þessar ráðstafanir stytta stöðugleikatíma verulega, draga úr breytileika frárennslisgæða á aðlögunartímabilinu og bæta heildaráreiðanleika kerfisins frá fyrstu dögum notkunar.