1. 試運転のための技術的要件
試運転の目的は、最適なプロセス運転条件を決定し、廃水の水質に適応するように微生物を培養することです。
試運転中は、操作手順に厳密に従う必要があります。装置の動作およびプロセス制御点パラメータの定期的な検査を実施する必要があります。水処理の変化は、実験室データの分析、生体サンプルの顕微鏡検査、目視観察、臭気検査を通じて速やかに監視する必要があります。
試運転時には次の技術要件を満たす必要があります。
活性汚泥プロセスでは、SBR タンク内の適切な栄養素と微生物の比率を維持し、必要な栄養素を供給し、微生物と有機物との良好な接触を確保する必要があります。{0}{1}これらは運用段階で考慮すべき問題です。
1. MLSS 値は活性汚泥プロセスにとって重要なパラメータです。また、SV、SVIなどを頻繁に測定する必要があります。これらの関連データを分析することにより、汚泥排出の指針となる汚泥年齢が決定されます。
2. プロセスの試運転の前に、オペレータは徹底的なトレーニングを受け、関連する計画と技術文書を検討し、試運転の円滑な進行と試運転プロセス中の機器と人の安全を確保するために、関連するプロセス手順、操作手順、および注意事項を作成する必要があります。
3. プロセスパラメータの調整に加えて、試運転中の装置の動作について詳細な記録を保存する必要があります。
4. 試運転段階では、プロセスの制御と調整はスラッジの培養と順応に重点を置く必要があります。設備の各部の稼働状況を確認し、下水処理場の稼働状況を効果的に管理、観察、記録、分析する必要があります。流入水および流出水の水質および活性汚泥についての十分な分析データが入手可能であるべきである。
5. 試運転段階では、排水の水質と汚染物質の除去率が、通常の運転要件、特に初期試運転段階では必要ないリンと窒素の除去の要件よりも低くなる可能性があります。
2. 影響のある試運転計画
1. 試運転前の準備作業
1) 器具と装置の準備:
倍率400倍以上の顕微鏡1台。 pH、導電率、CODcr、アンモニア態窒素、Tpを測定するための関連実験機器および試薬。体温計1つ。 MLSS を測定するための関連実験装置。
2) 人員: X 名。専任または非常勤の研究室職員を割り当てる必要があります。-
3) 治療ユニットの圧力テストと漏れテスト。パイプラインシステム内の水と空気の循環。
4) 原水の水質（CODcr、N、P、pH、水温）および量の測定、および適切な試運転計画の策定。
2. 汚泥の培養と順化
SBR プロセス廃水処理の鍵は、十分な量の高性能活性汚泥を確保することにあります。{0}したがって、活性汚泥の培養はSBRの製造と運用の第一歩となります。順化には、混合微生物群集を排除し、廃水を処理できる微生物系になるように誘導することが含まれます。
1) SBRタンク内での活性汚泥の培養
活性汚泥の培養には、活性汚泥微生物に特定の増殖促進物質、溶存酸素、適切な温度、pH を与えることが含まれます。{0}}この条件下で一定期間培養すると活性汚泥が生成し、徐々に増加し、最終的には廃水処理に必要な汚泥濃度に達します。
廃水処理工場（プラント）のプロセス試運転中の汚泥の培養と順応は、地域の気候と密接に関係しています。試運転スケジュールを達成するには、直接栽培、スケールアップ栽培、または断続的な栽培方法を使用できます。-
ａ．直接培養法（生活排水）
直接栽培は生活排水の処理に広く使用されています。暖かい季節には、曝気タンクは最初に家庭廃水で満たされ、継続的に流入および流出する前に数時間曝気されます（つまり、廃水を取り込まずに曝気します）。徐々に流入量を増やしていき、汚泥は排出されずに全て曝気槽内に残ります。数日間連続運転すると活性汚泥が発生し始め、徐々に増加していきます。あるいは、同様の下水処理場から抽出した脱水汚泥を反応槽に適量添加し、MLSSおよびSVが適切な値に達するまで同様の方法で培養することもできます。
生活排水には適切な栄養分が含まれているため、汚泥はすぐに必要なレベルまで成長します。栽培期間中（特に初期）は汚泥濃度が低いため、過剰なエアレーションや汚泥の崩壊を防ぐためにエアレーション量を制御することが重要です。-
b.栽培のスケールアップ（工業用）-
近くに生物処理システムがない地域や、汚泥の接種が難しい大規模な産業廃水処理システムの場合は、スケールアップ培養も使用できます。{{0}{1}}
この方法は、微生物の急速な成長と繁殖に基づいており、種菌をシード タンクに導入してから発酵槽に導入する、発酵産業における多段階の培養プロセスを模倣しています。{0}地域の状況に応じて適切な容器を選択し、段階的に培養を拡大します。たとえば、反応槽では、廃水中の濃度と栄養素を高めるために、高濃度の糞便が添加されます。次に、チャネルを廃水で満たし、上記の方法を使用して培養物を拡大します。その後、このプロセスはスケールアップされ、最終的には曝気槽全体を覆うまで汚泥が拡大されます。
c.間欠培養法（生活下水割合大、産業下水割合大）
この方法は、生活排水の割合が比較的少ない都市部の下水処理場に適しています。曝気槽には、槽容積の約 1/4 ～ 1/3 の廃水が導入されます。エアレーションを一定期間（約 4 ～ 6 時間）実行し、その後 1 ～ 1.5 時間静置します。上澄みは全量の約50％の量で排出されます。次いで廃水を徐々に加え、混合液中の汚泥含有量が15%～20%に達するまで上記の操作を1日1～3回繰り返します。培養時間を短縮するために、同様の廃水処理施設からの残留汚泥を接種に使用することもできます。
2) SBRタンクにおける活性汚泥の順化
培養に加えて、SBR タンク内の活性汚泥を処理される廃水に慣らす必要があります。順応方法は、非同期順応と同期順応に分けられます。
非同期順化では、まず汚泥を生活下水または希釈した糞便水で培養し、次に培地中の工業廃水の割合を徐々に増やして汚泥を順化させます。
同期順化では、最初に生活下水で活性汚泥を培養するときに少量の産業廃水を加え、次に混合媒体中の産業廃水の割合を徐々に増やして、活性汚泥を産業廃水の特性に適応させます。
SBR タンク内の活性汚泥の量が必要なレベルに達したら、流入水の量を徐々に増やして、活性汚泥をリンと窒素の除去要件にさらに順応させる必要があります。 SBR システムのすべての排水インジケーターが設計要件を満たし、2 ～ 3 日間安定して稼働している場合、SBR プロセスは正常に稼働したとみなされます。
3. SBR システムのコミッショニングの具体的な手順
1) 流入水: 初期試運転段階では、活性汚泥が処理水質にまだ完全に適応していないため、流入水の流量は最初は少なく、徐々に増加する必要があります。流出水が基準を満たしたら、流入流量を徐々に増加して、負荷ショックや過剰な汚泥の不活性化を避けることができます。流入プロセスには約 1 時間かかります。流入水を摂取する前に、サンプルを採取して pH、COD、アンモニア態窒素、全リンを測定する必要があります。
2) 反応: 流入液の吸入後、送風機をオンにし、風量を調整して DO 値を 2-4 mg/L の間に制御します。 「エアレーション 2 時間 - エアレーション 1 時間停止 - エアレーション 2 時間 - エアレーション 1 時間停止 - エアレーション 2 時間」の順序で運転します。エアレーション中、SV30 を測定し、20% ～ 30% に維持する必要があります。必要に応じて、MLSS 値を測定するためにサンプルを採取する必要があります。作業時間に応じて柔軟に設定可能です。 COD が減少しなくなると、沈降段階が始まります。 COD測定が可能な場合は、オンラインでの迅速な測定が可能です。それ以外の場合は、経験または一定時間に基づいて操作する必要があります。
3) 沈降: 反応期間中の最後の曝気の後、沈降期間が始まります。通常、曝気を止めて放置すると２時間程度で沈降が完了し、上澄みを排出することができます。沈降段階の最後にサンプルを採取してテストする必要があります。
4) 排水: 沈降後、上澄みは透明になります。最も高い位置で排水バルブを開き、バルブの高さ以上の水を排水します。
5) 沈降：沈降期間中は、反応期間中に測定した SV 値に基づいて汚泥を適切に排出し、SV 値を妥当な範囲に保つ必要があります。
3. SBRシステムパラメータ制御
試運転および試運転中は、実験室データ、微生物観察、および異常に基づいて、動作パラメータを適切な範囲内に保つために適切な調整を行う必要があります。
1. 原廃水の質と量を管理して、活性汚泥処理システムの要件を確実に満たすようにします。
実際の試運転では、原廃水の品質を制御するのは困難です。通常は流量を制御することです。試運転段階でシステムの相対的な安定性を維持するには、汚染物質負荷をできるだけ均等に増加させる必要があります。つまり、次のようになります。
水質（kg-CODcr/m3）×水量（m3/日）= 総汚染物質（kg-CODcr/日）
試運転中は、衝撃荷重を防ぐために、試運転段階の進行状況とニーズに応じてスラッジ負荷を比較的安定に保つ必要があります。衝撃負荷は多くの場合、多数の微生物の死滅や微生物群集の変化につながり、システムの回復には数日かかる場合があります。
2. システム内で比較的安定した微生物集団を維持する
これは、SBR 処理システムの試運転プロセスにおいて非常に重要です。試運転プロセスでは、最適な運転パラメータ (スラッジ濃度など) を見つけることも重要です。システムが正常に稼働している場合、未処理の廃水の質と量は制御できません。つまり、原廃水の質と量に関係なく、システムは流入するすべての水を収集して基準を満たすように処理する必要があります。したがって、許容誤差範囲内の変動がシステムの動作安定性や処理効率に影響を与えないように、適切な汚泥濃度値を維持することが重要です。
動作中にシステムの相対的な安定性を維持するには、システム内のスラッジの量を比較的安定に保つ必要があります。
汚泥濃度（kg-MLSS/d・m3）×タンク容積（m3）= タンク内の総汚泥（kg-MLSS/d）
システム内の汚泥量を安定に維持するには、1 日あたりの余剰汚泥の排出量を決定します。余剰汚泥指数には、汚泥負荷、汚泥指数、汚泥年齢が含まれます。
3. 微生物の要求を満たすのに十分な混合液中の溶存酸素濃度を維持する
SBR プロセスの場合、反応器内の DO 値は固定されていません。反応初期は初期曝気と多量の有機物の導入によりDO値が低くなります。反応が進むとDO値は徐々に増加します。したがって、反応の後期段階では、タンク内の溶存酸素を 2 ～ 3 mg/L 程度に維持すれば十分です。このスキームでは、真の省エネと消費量削減を実現するために、試運転期間中の原子炉内のDO変化パターンを集計し、送風機の運転と曝気量を調整する必要があります。
4. 反応タンク内では、活性汚泥、有機汚染物質、溶存酸素が互いに完全に接触し、物質移動プロセスが促進されます。
5. 注意事項と異常な取り扱い
ａ．試運転を確実に成功させるには、この段階で SBR システムの安定した動作条件を維持することが重要です。流入負荷、塩分、pH の大きな変動は避けてください。SBR システムに重大な衝撃負荷が生じ、汚泥の劣化につながる可能性があります。
b.動作中、DO、pH、SV の水質指標は動作サイクルごとに少なくとも 1 回測定する必要があります。汚染物質濃度を変更する前後に、システム内のすべての水質指標とシステムに流入するすべての水質指標を監視し、CODcr と pH に特に注意を払い、システムの汚泥負荷の合理性を確保します。
c.まず、汚泥の特性を注意深く観察し、廃水添加量を変更するたびにその適応時間を記録し、将来の廃水添加量変更の参考にしてください。
d.スラッジ SV30 が 30% 以上の場合、少量のスラッジを排出し、理想的には 20% ～ 30% に制御する必要があります。
活性汚泥処理システムの稼働中に異常事態が発生すると、処理効率が低下し、汚泥の損失が発生する可能性があります。特に試運転中は水質や水量が頻繁に変化するため、異常事態が発生しやすくなります。原因が特定されず、適切な対策が適時に講じられなかった場合、これまでのすべての努力が無駄になり、試運転プロセスが失敗することになります。異常事態に対しては、タイムリーかつ正確な判断を下し、状況の拡大を防ぐための最も簡単で経済的な対策を選択することが重要です。