In diesem Leitfaden werden kleine, schrittweise Anpassungen empfohlen, die auf der Qualität und Quantität des Zuflusses, dem Zustand des biochemischen Schlamms und den Abwasserstandards basieren. Drastische Parameteränderungen sind strengstens untersagt. Es ist für die praktische Umsetzung durch Mitarbeiter an vorderster Front konzipiert, die A²/O-Prozesse und deren Varianten verwalten.
I. Grundbedingungen festlegen (Voraussetzung für die Optimierung)
Erstellen Sie ein Protokoll der Kernparameter: Zufluss-CSB, BSB₅, NH₃-N, TN, TP, pH und Durchflussrate; biochemische Zone DO, MLSS, SV30, SVI, Nitratstickstoff und Alkalität; Sekundärklärbecken-Abwasser-SS und andere Abwasserqualitätsindikatoren.
Bewerten Sie die biologische Abbaubarkeit des Zuflusses: BSB/CSB > 0,3 weist auf eine gute biologische Abbaubarkeit hin; 0,2–0,3 ist der Durchschnitt; < 0,2 weist auf eine schlechte biologische Abbaubarkeit hin (Priorität Vorbehandlung oder zusätzliche Kohlenstoffquellen geben).
Berechnen Sie die Schlammretentionszeit (SRT). Typische kommunale Standards: 12–20 Tage für Stickstoff- und Phosphorentfernungsprozesse; 10–15 Tage nur für Stickstoffentfernung; Vermeiden Sie übermäßige SRT für Prozesse, die auf die Phosphor-Entfernung- ausgerichtet sind, da lange SRTs dazu führen können, dass die biologische Phosphorentfernung fehlschlägt.
Bei der Prozessoptimierung geht es nicht darum, Ventile auf der Grundlage der Intuition einzustellen; Alle Anpassungen müssen daten-gesteuert sein. Beobachten Sie das System nach jeder Änderung 1–2 Schlammzyklen lang, bevor Sie weitere Anpassungen vornehmen.
II. Optimierung des Stickstoffentfernungsprozesses (Ammoniak-Stickstoff- und TN-Kontrolle)
Ammoniakstickstoff überschreitet Grenzwerte (unzureichende Nitrifikation)
Überprüfen Sie den Sauerstoffgehalt in der aeroben Zone: Halten Sie ihn bei 2–3 mg/L; Überprüfen Sie Bereiche mit schlechter Belüftung (tote Zonen) auf verstopfte Belüftungsdiffusoren.
Stellen Sie sicher, dass die SRT nicht zu kurz ist. Erhöhen Sie in der kalten Jahreszeit den MLSS entsprechend und verlängern Sie den SRT.
Nitrifikation verbraucht Alkalität; Wenn die Alkalität des Abwassers unter 70–100 mg/l fällt, mit Alkali ergänzen (Natriumcarbonat/Natriumbicarbonat);
Inhibitorschock: Giftige Substanzen im Zufluss können nitrifizierende Bakterien hemmen und einen plötzlichen Anstieg des Ammoniakstickstoffs verursachen; Überprüfen Sie vorrangig den Zufluss und erhöhen Sie gegebenenfalls die Pufferkapazität des Ausgleichsbehälters. Überschüssiger Gesamtstickstoff (TN) (schlechte Denitrifikation)
Kontrollieren Sie den gelösten Sauerstoff (DO) in der anoxischen Zone streng<0.5 mg/L and prevent oxygen from the aerobic zone from entering the anoxic zone. Do not increase the internal recirculation rate without limit; the typical ratio is 100–200%. An excessively high recirculation rate carries dissolved oxygen into the zone, thereby disrupting denitrification.
Bewerten Sie die Kohlenstoffquellen des Rohwassers: Wenn BSB/TN > 4–5, ist die Kohlenstoffquelle ausreichend; Nur wenn dieses Verhältnis niedrig ist, ist eine externe Kohlenstoffdosierung erforderlich.
Überwachen Sie den Nitratstickstoff im anoxischen Tank und dosieren Sie die Kohlenstoffquellen nach Bedarf. Vermeiden Sie eine Überdosierung, um einen Anstieg des CSB im Abwasser zu verhindern.
Überprüfen Sie den externen Rezirkulationsfluss, um zu verhindern, dass Sauerstoff über die Rezirkulation der nitrifizierten Lauge aus dem Nachklärbecken eingeführt wird.
III. Optimierung des Phosphorentfernungsprozesses (TP-Kontrolle; biologische-chemische Synergie)
Kern der biologischen Phosphorentfernung: Halten Sie in der anaeroben Zone einen Sauerstoffgehalt von < 0,2 mg/L ein, um die Phosphorfreisetzung durch Phosphor-akkumulierende Organismen (PAOs) sicherzustellen; Verwalten Sie die Schlammverschwendung ordnungsgemäß, um Phosphor über Abfallbelebtschlamm aus dem System zu entfernen. Vermeiden Sie eine übermäßige Schlammalterung, da sich PAOs mit der Zeit verschlechtern.
Minimieren Sie den Eintrag von Nitratstickstoff in die anaerobe Zone. Nitratstickstoff verbraucht Kohlenstoffquellen, was die Wirksamkeit der biologischen Phosphorentfernung direkt zunichte macht.
Wenn die biologische Phosphorentfernung trotz Erreichen der Grenzwerte nicht den Standards entspricht, leiten Sie eine chemische Phosphorentfernung ein. Priorisieren Sie die Nachdosierung und führen Sie Tests im Labormaßstab durch, um die optimale Dosierung zu ermitteln. Eine Überdosierung erhöht die Schlammproduktion und erhöht die Schwebstoffe (SS) im Abwasser.
IV. Optimierung des Belebtschlammsystems (MLSS, SV30, SVI)
MLSS: Typischerweise 3.000–4.000 mg/L für kommunales Abwasser. Bei hohen Zuflussmengen entsprechend erhöhen. Halten Sie bei geringer Zuflussbelastung keine hohen Schlammkonzentrationen aufrecht; Andernfalls kommt es zu einer übermäßigen endogenen Atmung, die zur Schlammalterung führt.
SV30/SVI: Der optimale SVI liegt bei 70–150 ml/g.
SVI > 150: Schlammblähung. Für filamentöses Aufblähen: Reduzieren Sie den DO-Schock, kontrollieren Sie niedrige Zulaufbeladungen und erhöhen Sie die Schlammverschwendung.
SVI < 50: Schlamm ist fragmentiert und gealtert (schwarze Farbe, schlechte Aktivität); Reduzieren Sie die Verschwendung von Schlamm und erhöhen Sie die organische Belastung. Schlammfarbe: Gelb-Braun oder erdiges Gelb weist auf normale Bedingungen hin (schnelles Absetzen, klarer Überstand); Schwärzung und üble Gerüche weisen normalerweise auf anoxische oder anaerobe Bedingungen hin; Eine übermäßige Schaumansammlung weist auf das Vorhandensein von Tensiden oder auf eine Alterung des Schlamms hin.
Prinzip der Schlammverschwendung: Schlamm häufig in kleinen Mengen und nicht in großen Mengen auf einmal entsorgen, um einen Zusammenbruch des Systems zu verhindern.
V. Feinabgestimmte zonale Kontrolle von gelöstem Sauerstoff (DO)
Anaerobe Zone: DO < 0,2 mg/L; Belüftung ist strengstens untersagt.
Anoxische Zone: Sauerstoffgehalt < 0,5 mg/L.
Aerobe Zone: 2–3 mg/L am Einlassende, 1,5–2,0 mg/L am Auslassende; Die Aufrechterhaltung eines hohen Sauerstoffgehalts in der gesamten Zone ist nicht erforderlich.
Übermäßiger Sauerstoffgehalt in der aeroben Zone erhöht den Energieverbrauch, führt zu hohem Sauerstoffgehalt in anoxischen/anaeroben Zonen (unterbricht die Entfernung von Stickstoff und Phosphor) und beschleunigt den Verbrauch von Kohlenstoffquellen. Verwenden Sie Frequenzumrichter (VFDs) an Gebläsen, um die Belüftung basierend auf der Zuflusslast und den täglichen Durchflussschwankungen dynamisch anzupassen.
VI. Optimierung des Sekundärklärprozesses zur Verhinderung von Schlammauswaschung und hohem Abwassergehalt
Hydraulische Belastung der Steuerfläche; Überwachung der Überlaufgefahr bei plötzlichen Strömungsstößen.
Beheben Sie anormale Schlammabsetzverhältnisse durch rechtzeitige Anpassung des MLSS; verhindern, dass die Schlammdecke im Nachklärbecken zu hoch ansteigt.
Sorgen Sie für eine angemessene externe Rücklaufquote (50–100 %): Erhöhen Sie die Rücklaufquote, wenn die Schlammdecke zu hoch ist, und verringern Sie sie, wenn die Schlammdecke zu niedrig ist.
Routineinspektion: Wenn Oberflächenschlamm oder große Flockenklumpen an die Oberfläche schwimmen, untersuchen Sie Ursachen wie Schlammaufblähung oder durch Denitrifikation-induzierten Schwimmschlamm (wobei Stickstoffgas aus der Denitrifikation den Schlamm anhebt).
Wenn Denitrifikation-induzierter Schwimmschlamm auftritt: Reduzieren Sie die Verweilzeit des Schlamms im Nachklärbecken, erhöhen Sie die externe Rücklaufrate und optimieren Sie die vorgeschaltete anoxische Denitrifikation.
VII. Verarbeiten Sie Notfallpläne für einflussreiche Schocks
pH-Schock: Wenn der pH-Wert des Zuflusses < 6 oder > 9 ist, priorisieren Sie die Pufferung im Ausgleichsbehälter; Der optimale pH-Bereich für Schlamm liegt bei 6,5–8,5.
Hoher-Lastschock: Erhöhen Sie die Belüftung nicht blind, wenn der CSB-Einfluss ansteigt. Priorisieren Sie die Aufrechterhaltung anoxischer/anaerober Umgebungen, um Schlammtoxizität zu verhindern. Verdünnen Sie den Zufluss oder reduzieren Sie die Zuflussmenge, falls erforderlich. Geringe-Einflussmenge: Reduzieren Sie an regnerischen Tagen oder in Zeiten mit geringem Durchfluss die MLSS- und Gebläseleistung, um eine übermäßige -Oxidation und Alterung des Schlamms zu verhindern.
VIII. Häufige Missverständnisse
Aggressive Dosierung von Kohlenstoffquellen bei hoher TN, ohne den Sauerstoffgehalt der Zone oder die Sauerstoffübertragung aus der internen Rezirkulation zu überprüfen;
Blinde Erhöhung der Belüftung bei hohem Ammoniak-{0}}Stickstoffgehalt, während unzureichende Alkalität oder unzureichendes Schlammalter ignoriert werden;
Streben nach einem hohen MLSS und Versäumnis, Schlamm über längere Zeiträume zu verschwenden, was zu einer Alterung des Schlamms und einem Verlust der Phosphorentfernungseffizienz führt;
Aufrechterhaltung eines gleichmäßig hohen Sauerstoffgehalts im gesamten Tank ohne Zoneneinteilung, was zum Verlust der anaeroben und anoxischen Funktionen führt;
Durch drastische Änderungen der Parameter auf einmal kann sich das Schlammsystem nicht mehr anpassen und es kommt zu Schwankungen der Leistungsindikatoren.
IX. Standardarbeitsschritte zur Prozessoptimierung
Sammeln Sie umfassende Wasserqualitäts- und Schlammdaten, um den spezifischen abnormalen Parameter zu identifizieren;
Stellen Sie fest, ob das Problem auf Eigenschaften des Zuflusses, Schlammbedingungen oder Betriebsparameter zurückzuführen ist.
Nehmen Sie kleine Anpassungen an einem einzelnen Parameter vor. Ändern Sie nicht mehrere Variablen gleichzeitig.
Beobachten Sie das System für 1–2 Schlammzyklen und zeichnen Sie Änderungen der Leistungsindikatoren auf;
Nehmen Sie nur dann weitere Anpassungen vor, wenn die Ergebnisse nicht zufriedenstellend sind.
Fazit: Die Voraussetzung für die Prozessoptimierung ist die Aufrechterhaltung einer stabilen Abwasserkonformität; Optimierungsbemühungen sollten den Energie- und Chemikalienverbrauch in Einklang bringen, um das doppelte Ziel der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und der Kostensenkung zu erreichen.
