Plan de Puesta en Marcha del Sistema Bioquímico de Depuradoras (I)

Capítulo 1 Puesta en servicio general

⑴ Se completaron todas las estructuras de ingeniería civil;

⑵ Instalación del equipo completada;

⑶ Instalación eléctrica completada;

⑷ Se completó la instalación de la tubería;

⑸ Los elementos de apoyo relacionados, incluido el personal, los instrumentos, las tuberías de aguas residuales y de descarga y las medidas de seguridad, están completos. Inspección previa-al inicio.

⑴ Formar un equipo dedicado de puesta en marcha y operación, que incluya personal de ingeniería civil, equipos, electricidad, tuberías y construcción, así como representantes de las partes de diseño y construcción;

⑵ Desarrollar un cronograma de puesta en servicio y operación de prueba;

⑶ Hacer los preparativos materiales necesarios, como agua (incluidas aguas residuales y agua del grifo), gas (aire comprimido y vapor), electricidad y productos químicos;

⑷ Prepare el equipo de drenaje y bombeo necesario; sacos de arena para bloquear tuberías, etc.;

⑸ Equipos y dispositivos de prueba necesarios (medidor de pH, papel de prueba, medidor de CODcr, SS);

⑹ Establecer registros de puesta en servicio y archivos de prueba.

⑴ Realice una prueba de llenado de agua para cada unidad de acuerdo con la secuencia del proceso de diseño. Los proyectos pequeños y medianos-pueden utilizar únicamente agua limpia o agua ligeramente contaminada (agua estancada, agua de lluvia). Los grandes proyectos, para conservar los recursos hídricos, pueden utilizar un 50% de agua limpia, agua ligeramente contaminada o aguas residuales domésticas y la mitad de aguas residuales industriales (generalmente de acuerdo con los requisitos de diseño).

⑵ Para estructuras que no se han sometido a una prueba de llenado de agua, el proceso de llenado generalmente debe completarse en tres pasos de acuerdo con los requisitos de diseño: 1/3, 1/3 y 1/3. Después de cada 1/3 de llenado, haga una pausa de 3-8 horas para inspeccionar las fluctuaciones del nivel del líquido y el nivel de agua y la resistencia a la presión de la estructura. Nota: Para el diseño de particiones de nivel de agua-descargadas, de doble-cara y distribuidas uniformemente, el agua debe llenarse simultáneamente en ambos lados. Las estructuras que hayan sido sometidas a una prueba de llenado de agua se pueden llenar hasta su capacidad total en un solo paso.

⑶ Otro propósito de la prueba de llenado de agua es verificar que la vía fluvial no esté obstruida de acuerdo con la elevación del nivel de agua de diseño, asegurando que el nivel total del agua pueda fluir libremente y exceder con seguridad el límite después de la operación normal, y evitando burbujas y fugas de agua.

⑴ Los equipos, dispositivos o equipos no-estándar diseñados para operación independiente en un proceso se denominan unidades individuales. La puesta en marcha de una sola-unidad debe realizarse después de llenar la unidad con agua.

⑵ La puesta en marcha de una sola-unidad debe realizarse de acuerdo con los siguientes procedimientos:

① Comprenda la función de la unidad individual en el proceso y sus conexiones de tubería de acuerdo con los datos del proceso.

② Lea y comprenda atentamente el manual de funcionamiento de la unidad individual para verificar que la instalación cumpla con los requisitos y que la base esté asegurada de forma segura.

③ Todo el equipo que requiera operación debe arrancarse o girarse manualmente o con la ayuda de una máquina pequeña. Encienda la unidad sólo cuando no se detecten anomalías.

④ Agregue aceite lubricante (grasa) al nivel de aceite indicado por el indicador de aceite de acuerdo con el manual.

⑤ Comprenda el método de inicio de una sola-unidad. Por ejemplo, las bombas de agua centrífugas pueden ponerse en marcha bajo presión; Las bombas de agua de volumen fijo-deben conectarse al circuito de seguridad, iniciarse en circuito abierto-y luego ponerse en funcionamiento gradualmente. Los sopladores centrífugos o Roots deben encenderse y apagarse sin presión.

⑥ Después del inicio lento, verifique la dirección del motor. Reinicie solo después de confirmar la dirección correcta.

⑦ Una vez completado el inicio del jog, realice una prueba de funcionamiento de 3 a 5 minutos. Una vez que se complete la operación normal, continúe con la operación continua durante 1 a 2 horas. Durante este tiempo, verifique el aumento de temperatura del equipo. Generalmente, la temperatura de funcionamiento no debe exceder los 50-60 grados. A menos que se especifique lo contrario en el manual, si el aumento de temperatura es anormal, verifique si la corriente de operación está dentro del rango especificado. Si excede el rango especificado, detenga la operación, identifique la causa y elimínela antes de reanudar la operación. Una sola unidad debe funcionar continuamente durante al menos 2 horas.

⑶ Después de la prueba de funcionamiento de una sola unidad, complete la hoja de prueba de funcionamiento y fírmela para referencia futura.

⑴ La puesta en servicio de la unidad se lleva a cabo de acuerdo con los requisitos específicos de cada unidad de proceso en el diseño de tratamiento de agua, como la unidad de cribado, la unidad de tanque de ecualización, la unidad de tanque de sedimentación y floculación, la unidad de tanque anaeróbico, la unidad de hidrólisis, la unidad aeróbica, la unidad de sedimentación secundaria, la unidad de concentración de lodos, la unidad de deshidratación de lodos y la unidad de retorno de lodos.

⑵ La puesta en servicio de la unidad se lleva a cabo basándose en la puesta en servicio de los equipos individuales dentro de la unidad. Debido a que cada unidad puede constar de varios equipos y dispositivos diferentes, la puesta en servicio de la unidad está diseñada para verificar el funcionamiento coordinado de los diversos equipos dentro de la unidad y garantizar el funcionamiento adecuado de la unidad.

⑶ La puesta en servicio de la unidad solo garantiza la operación coordinada del equipo, pero no puede garantizar que la unidad cumpla con los requisitos de tasa de eliminación de diseño. Esto se debe a que implica muchos factores, como las condiciones del proceso y las cepas bacterianas, que deben abordarse durante el proceso de puesta en servicio.

⑷ Las diferentes unidades de proceso deben tener diferentes métodos de puesta en servicio y deben llevarse a cabo de acuerdo con los procedimientos de diseño complementarios detallados.

⑴ La puesta en servicio segmentada es esencialmente la misma que la puesta en servicio unitaria, centrándose principalmente en la puesta en servicio basada en la clasificación de los procesos de tratamiento de agua.

⑵ Generalmente, la puesta en servicio segmentada se realiza en función de etapas anaeróbicas y aeróbicas.

⑴ La inoculación se refiere a unidades de proceso que utilizan la función de digestión biológica de microorganismos, como unidades de proceso de hidrólisis, anaeróbicas, anóxicas y aeróbicas. La inoculación se aplica a estas unidades.

⑵ Se deben inocular diferentes cepas bacterianas según el tipo de microorganismo.

⑶ Tamaño del inóculo: El inóculo del lodo anaeróbico generalmente no debe ser inferior al 8-10% del volumen de agua; de lo contrario, la velocidad de inicio se verá afectada; el inóculo de lodos aeróbicos generalmente no debe ser inferior al 5% del volumen de agua. Siempre que la construcción se lleve a cabo de acuerdo con las especificaciones, las bacterias anaeróbicas y aeróbicas pueden iniciarse normalmente dentro del rango especificado.

⑷ Tiempo de inicio: la cepa bacteriana, la temperatura del agua y la calidad del agua deben señalarse específicamente como factores clave que afectan el período de inicio. En términos generales, la inoculación y la puesta en marcha son algo difíciles a temperaturas inferiores a 20 grados, especialmente durante el funcionamiento en invierno. Por lo tanto, se recomienda agregar lodos en dos etapas durante la operación de invierno. Por ejemplo, tomando 6.000 m³ por día, en la primera fase se añaden 12 toneladas de lodos activados a cada uno de los tanques de hidrólisis y aeróbicos (nótese que se deben tomar medidas para evitar el ingreso de lodos inorgánicos). Después de la adición, el sistema debe airearse continuamente (no se agrega agua durante la aireación) durante 3 a 7 días a niveles normales de agua. Luego se debe comprobar el efecto del tratamiento. Una vez que se confirma que las condiciones bioquímicas microbianas son normales, se puede agregar una pequeña cantidad de agua de forma continua durante 20 a 30 días. Una vez que el efecto bioquímico es evidente o la temperatura ha aumentado significativamente, se pueden agregar nuevamente de 10 a 20 toneladas de lodo activado a cada tanque para permitir que el proceso bioquímico comience normalmente.

⑸ Fuente de cepas bacterianas: los lodos anaeróbicos provienen principalmente de proyectos anaeróbicos existentes, como proyectos de fermentación anaeróbica de cerveza, digestores de biogás rurales, estanques de peces, estanques de lodo y lodos de desazolve de fosos. Los lodos aeróbicos proceden principalmente de plantas de tratamiento de aguas residuales municipales, y los lodos activados deshidratados el mismo día deberían utilizarse como cepas de bacterias aeróbicas.

⑴ Condiciones de aclimatación: En términos generales, las condiciones de crecimiento microbiano no deben sufrir cambios repentinos y dramáticos. Generalmente se requiere un período de adaptación. El proceso de aclimatación debe ser lo más consistente posible con las condiciones de crecimiento originales. Cuando esto no es posible, generalmente se utilizan aguas residuales domésticas como fuente de agua de aclimatación. Si la concentración de aguas residuales es demasiado alta para usarse directamente como agua de aclimatación, es necesario diluirla. Generalmente, la carga de DQO debe controlarse por debajo de 1000-1500 mg/l. Para lograr esto, se debe utilizar una proporción de 1:1 (aguas residuales domésticas:aguas residuales) o 2:1 como agua de aclimatación original. La temperatura no debe ser inferior a 20 grados durante la aclimatación. La evaporación continua del aire debe realizarse durante 3 a 7 días. El crecimiento microbiano debe examinarse bajo un microscopio. Alternativamente, basándose en la experiencia práctica a largo plazo, se pueden utilizar diferentes métodos de proceso (lodos activados, biopelículas, etc.) para observar el crecimiento microbiano. La eficacia de las reacciones bioquímicas también se puede evaluar midiendo los valores de CODcr en el agua de entrada y salida.

(2) Método de aclimatación: una vez que se cumplen las condiciones de aclimatación y la operación continua ha mostrado resultados, la tasa de entrada de aguas residuales se aumenta gradualmente para permitir que los microorganismos se adapten a las nuevas condiciones de vida. La magnitud del aumento incremental varía según los procesos anaeróbicos y aeróbicos y las condiciones del sitio. En términos generales, el inicio aeróbico se puede completar en 10-20 días, con un aumento incremental del 5 al 10 %. El aumento incremental del flujo anaeróbico es mucho menor. Generalmente, la concentración de ácido volátil (AGV) debe controlarse por debajo de 1000 mg/l y el valor del pH en el tanque anaeróbico debe mantenerse dentro del rango de 6,5 a 7,5, con fluctuaciones mínimas. Sólo entonces se podrá aumentar gradualmente el volumen de agua. Generalmente, el arranque anaeróbico tarda entre 3 y 6 meses en pasar al funcionamiento normal (entrada de carga completa).

(3) Los procesos bioquímicos como los anaeróbicos, aeróbicos y la hidrólisis son procesos complejos. Cada proyecto tiene sus propias características únicas y requiere ajustes según las condiciones del sitio.

⑴ Una vez que se completa la puesta en servicio de las-unidades de proceso mencionadas anteriormente, todo el proceso de tratamiento de aguas residuales está en pleno funcionamiento y el sistema de tratamiento de aguas residuales funciona normalmente, se puede realizar la puesta en servicio de la línea completa.

⑵ Comenzando con la primera unidad, pruebe el pH de cada unidad (usando papel de prueba), SS (inspección visual) y DQO ​​(prueba instrumental) para identificar problemas operativos.

⑶ Para cualquier unidad de proceso que no cumpla con los requisitos de diseño, realice pruebas exhaustivas y puesta en servicio hasta que cumpla con los requisitos.

⑷ Una vez que todas las unidades estén funcionando normalmente, se completará la puesta en servicio de la línea completa.

Capítulo 2 Inoculación y aclimatación de lodos

⑴ Aspecto, color y olor del lodo activado

El lodo activado tiene una apariencia similar al algodón-, también conocido como flóculos o terciopelo, y tiene buenas propiedades de sedimentación. El lodo activado normal es de color amarillo-marrón. La falta de oxígeno y aireación puede provocar el desarrollo de bacterias anaeróbicas, lo que hace que el lodo se vuelva oscuro y maloliente. Un exceso de oxígeno disuelto, una aireación demasiado baja o una carga baja pueden hacer que el lodo adquiera un color más claro. El lodo activado-de buen rendimiento tiene un olor terroso.

⑵ Preparativos antes de la incubación.

① Revisar cuidadosamente los planos de diseño de construcción y el manual de administración y operación;

② Inspeccione y familiarícese con el equipo del sistema, las válvulas de la tubería y los instrumentos de indicación y registro;

③ Limpiar los restos que hayan quedado en el tanque durante la construcción;

④ Llene el tanque con agua limpia o bombee agua de río para realizar una prueba de fugas. Después de poner en servicio las unidades individuales, realice una prueba conjunta y ajuste el vertedero de salida hasta que el sistema de tratamiento de aguas residuales esté operativo.

⑶ Métodos de incubación

① La incubación de lodos activados proporciona a los microorganismos del lodo activado las condiciones necesarias de crecimiento y reproducción, es decir, nutrientes, oxígeno disuelto y una temperatura y pH adecuados.

1. Nutrientes: La proporción de carbono, nitrógeno y fósforo en el agua debe mantenerse en 100:5:1.

2. Oxígeno disuelto: Para los microorganismos aeróbicos, un nivel ambiental de oxígeno disuelto superior a 0,3 mg/l es suficiente para una actividad metabólica normal. Sin embargo, debido a que el lodo existe en el tanque de aireación en forma de flóculos, por ejemplo, cuando la concentración de oxígeno disuelto alrededor de los flóculos de lodo activado de 500 µm-de diámetro es de 2 mg/l, el centro de los flóculos ya está por debajo de 0,1 mg/l, lo que inhibe el crecimiento de bacterias aeróbicas. Por lo tanto, la concentración de oxígeno disuelto en el tanque de aireación a menudo debe ser superior a 3-5 mg/l y normalmente se controla a 5-10 mg/l. Durante la puesta en servicio, generalmente se considera apropiado controlar la concentración de oxígeno disuelto en la salida del tanque de aireación a 2 mg/l.

3. Temperatura: Cada bacteria tiene una temperatura óptima de crecimiento. El crecimiento bacteriano se acelera con el aumento de la temperatura, pero existe un rango de temperatura de crecimiento mínimo y máximo, generalmente entre 10 y 45 grados, con una temperatura óptima entre 15 y 35 grados. Las fluctuaciones de temperatura dentro de este rango tienen poco impacto en el funcionamiento.

4. pH: El pH generalmente está entre 6 y 9. En casos excepcionales, el pH del afluente puede alcanzar hasta 9-10,5. Si el pH excede el valor especificado, se debe agregar un ajuste ácido o alcalino.

② Método de cultivo

1. Método de cultivo de aguas residuales domésticas: durante el clima cálido, llene el tanque de aireación con aguas residuales domésticas. Después de varias decenas de horas de aireación (es decir, aireación sin aguas residuales), se puede añadir agua. El volumen de agua debe ajustarse gradualmente de bajo a alto. Después de varios días de funcionamiento continuo, aparecerán lodos activados que aumentarán gradualmente. Para acelerar el proceso de incubación, agregue agua fecal concentrada o basura de arroz para aumentar la concentración de nutrientes. Es importante destacar que durante el período de incubación (especialmente la etapa inicial), como los lodos aún no se han formado en grandes cantidades y la concentración de lodos es baja, el volumen de aireación debe controlarse y mantenerse significativamente por debajo del volumen de aireación normal.

2. Método de inoculación de lodo seco: El lodo seco de un sistema de alcantarillado que funcione correctamente y de calidad de agua similar es la mejor fuente para la inoculación. Generalmente, se agrega el 1% del volumen total disuelto del tanque de aireación al lodo seco, se tritura con agua y luego se agregan cantidades apropiadas de aguas residuales industriales y agua fecal concentrada. Siguiendo el método de inoculación anterior, rápidamente se formará lodo y aumentará hasta la concentración deseada.

3. Expansión multi-etapa: basado en el rápido crecimiento y reproducción de microorganismos, el proceso de expansión multi-etapa (cepa → tanque de semillas → tanque de fermentación) sigue el modelo de la industria de la fermentación. Por ejemplo, si un proyecto está diseñado con tres tanques de aireación, las bacterias se pueden cultivar primero en un tanque y luego en un solo tanque de aireación con un pequeño inóculo. Una vez exitosa, la cultura se puede expandir directamente a la segunda y tercera etapa.

4. Cultivo directo de aguas residuales industriales: determinadas aguas residuales industriales, como alimentos enlatados, productos de soja y aguas residuales del procesamiento de carne, se pueden cultivar directamente. Otros tipos de aguas residuales industriales, aunque todavía contienen una gama completa de nutrientes pero en una concentración baja, requieren suplementos de nutrientes para acelerar el proceso de cultivo. Los nutrientes comunes incluyen lechada de almidón, desperdicios de arroz de las cafeterías, sopa de fideos (fuente de carbono) o urea, azufre y amoníaco, y amoníaco acuoso (fuente de nitrógeno). El método específico debe determinarse en función de la calidad del agua.

5. Cultivo de aguas residuales industriales tóxicas o refractarias: Las aguas residuales industriales tóxicas o refractarias solo se pueden tratar incubando primero las bacterias con aguas residuales domésticas y luego introduciendo gradualmente aguas residuales industriales para un proceso de aclimatación gradual.

6. Introducción directa del cultivo de semillas: algunas cepas bacterianas con cualidades de agua específicas son difíciles de cultivar. Alternativamente, se pueden utilizar recursos de investigación locales, como institutos de investigación de microbiología industrial especializados, para cultivar las cepas antes de inocularlas. Por ejemplo, la digestión aeróbica con PVA (alcohol polivinílico) utiliza bacterias aeróbicas especializadas. Este método requiere una inversión importante y un ciclo largo, y sólo se utiliza en circunstancias especiales.

③ Aclimatación: en las últimas etapas de la fase de incubación, la cantidad de aguas residuales domésticas y nutrientes agregados se reduce gradualmente, mientras que la proporción de aguas residuales industriales aumenta gradualmente, hasta que todas las aguas residuales se transfieren a las aguas residuales industriales receptoras. Este proceso se llama aclimatación. En teoría, las enzimas son necesarias para la descomposición bacteriana de la materia orgánica y deben estar presentes cantidades suficientes de cada enzima. Durante la aclimatación, cada cambio en la proporción debe mantenerse durante varios días. Una vez que la operación se estabiliza (lo que significa que la concentración de lodos no ha disminuido y el efecto del tratamiento es normal), la proporción se puede cambiar nuevamente hasta que se complete la aclimatación.

⑴ Lodo de inóculo

Cuando se dispone de lodo granular, la concentración del lodo de inóculo debe ser del 10-15%. Cuando no se dispone de lodos fácilmente, se suele utilizar lodos digeridos del tanque de lodos de la planta de tratamiento de aguas residuales. Los lodos espesos digeridos facilitan la formación de lodos granulares. Cuando no se dispone de lodos digeridos ni granulares, se pueden utilizar como inóculo lodos de fosas sépticas, estiércol fresco de vaca, estiércol de cerdo u otro estiércol de ganado. Los lodos sépticos y el lodo de estanques de peces también se pueden utilizar como lodos de inóculo, pero el período de inicio es más largo. La concentración de inóculo de lodo debe ser de al menos 10 kg·VSS/m³ de volumen del reactor, pero el volumen de llenado de lodo de inóculo no debe exceder el 60% del volumen del reactor. Durante el inóculo de lodos, evite que lodos inorgánicos, arena y otros materiales no digeribles entren al reactor anaeróbico.

⑵ Puesta en marcha con Lodos Sembrados (realizada en tres etapas)

① Etapa inicial

La carga del reactor comienza con 0,5-1,0 kg DQO/m³·d o una carga de lodos de 0,05-0,1 kg DQO/kg VSS·d. La concentración de las aguas residuales mezcladas que entran en el tanque de digestión anaeróbica no debe exceder los 5000 mg DQO/l. El afluente debe controlarse según sea necesario, con una carga mínima de DQO/l de 1000 mg/l. Las concentraciones de afluente que no cumplan con estos requisitos deben diluirse. Si bien no se controlan estrictamente todos los parámetros del proceso durante la infusión, se debe prestar especial atención a la concentración de ácido acético, que debe mantenerse por debajo de 1000 mg/l. La infusión debe realizarse de forma intermitente, y cada infusión debe durar de 5 a 10 minutos cada 3 a 4 horas. A continuación, los intervalos deben reducirse gradualmente a 1 hora y la duración de la perfusión debe aumentarse gradualmente de 20 a 30 minutos. Durante la etapa inicial, si los intervalos de infusión son demasiado largos, se debe agitar el lodo bombeándolo una vez cada hora durante 3 a 5 minutos.

② Segunda Etapa

Cuando la carga volumétrica del reactor alcanza 2-5 kg ​​​​DQO/m³·d, la cantidad de lodos lavados aumenta durante esta etapa y comienza a formarse lodo granular. Generalmente, la transición de la primera etapa a la segunda etapa toma 40 días, momento en el cual la carga volumétrica es aproximadamente el 50% de la carga de diseño.

③ Tercera etapa

El aumento de la carga volumétrica del 50 % al 100 % se logra aumentando gradualmente la velocidad de alimentación y acortando el intervalo de alimentación. El indicador de laboratorio clave para determinar la efectividad de la tasa de alimentación y acortar el intervalo de alimentación es mantener un nivel de AGV por debajo de 500 mg/l. Cuando los AGV superan los 500-1000 mg/l, el reactor anaeróbico es ácido. Más de 1000 mg/l indica acidificación, lo que requiere una acción inmediata para detener la alimentación y permitir que la cepa se aclimate. Generalmente, la transición de la segunda etapa a la tercera etapa también demora entre 30 y 40 días.

(3) Puntos clave de la puesta en marcha

1. La puesta en marcha debe realizarse paso a paso, dejando tiempo suficiente. No es posible esperar alcanzar el objetivo de degradación anaeróbica ingresando a la operación de alimentación en poco tiempo. Porque la puesta en marcha es en realidad un proceso de restauración de bacterias desde un estado inactivo, es decir, activación. Durante el inicio, los procesos de selección, aclimatación y proliferación bacteriana están en progreso. La tasa de crecimiento de los metanógenos con una concentración más baja en el lodo anaeróbico original es mucho más lenta que la de las bacterias productoras de ácido-. Por lo tanto, la carga generalmente no debe ser alta, el tiempo no debe ser corto, la alimentación debe ser pequeña cada vez y el intervalo debe ser largo.

2. La concentración del afluente mezclado debe controlarse a un nivel bajo. Generalmente, la concentración de CODcr es de 1000-5000 mg/l. Cuando supere los 5000 mg/l, el efluente deberá circular y diluirse con agua hasta el nivel requerido.

3. Si la concentración de sulfito en el licor mezclado es superior a 200 mg/l, también debe diluirse por debajo de 100 mg/l antes de añadir el líquido.

4. Operación de aumento de carga: Inicialmente, la carga volumétrica se puede iniciar en 0,2-0,5 kgDQO/m³·d. Cuando la capacidad de biodegradación alcance más del 80%, aumente gradualmente la carga. Si el proceso anaeróbico sigue siendo anormal y la DQOcr no se puede digerir ni siquiera con la carga mínima de alimento, el intervalo de alimentación debe ampliarse 24 horas o 2-3 días. Verifique los indicadores clave de digestión y degradación, como la concentración de AGV. Durante la fase inicial, los AGV deben mantenerse por debajo de 3 mmol/L.

5. Después de que la carga volumétrica alcance 2,0 kgDQO/m³·d, la carga de alimentación se puede aumentar cada vez, pero no más del 20%. Sólo cuando se aumenta la velocidad de alimentación mientras la concentración de AGV permanece constante o permanece por debajo de 3 mmol/L se puede aumentar la velocidad de alimentación y reducir el intervalo de alimentación.