Мул у резервуарі біологічної очистки став дрібним і мав погані властивості осідання, з численними ниткоподібними бактеріями, видимими під мікроскопом. Загальний вміст фосфору (TP) у стоках із вторинного відстійника перевищував норму, навіть при великій дозі хімічних засобів для видалення фосфору. Піна в аеробній ємності мала ненормальний колір, мул білуватий, а його активність була низькою. Ці проблеми часто виникають не через неправильну аерацію чи контроль віку мулу, а через мікробний світ. Підтримання балансу поживних речовин для росту мікроорганізмів є основоположним для забезпечення стабільної та ефективної роботи системи біологічного очищення.
Виходячи з досвіду, оптимальне співвідношення поживних речовин для росту та розмноження аеробних мікроорганізмів становить приблизно БПК₅ : N : P=100 : 5 : 1. Відхилення від цього співвідношення спричинить різні проблеми.
1. Недостатнє джерело вуглецю
Зазвичай це спостерігається в наступних джерелах надходження, зокрема у промислових стічних водах із високою часткою промислових стічних вод: таких як хімічні та фармацевтичні стічні води, які можуть мати надзвичайно низький вміст азоту та фосфору. Муніципальні стічні води з низьким-вуглецем, високим-азотом-фосфором: у деяких районах побутові стічні води мають низьку концентрацію органічних речовин через заходи щодо збереження води. Подальша інфільтрація дощової або ґрунтової води: це розріджує органічну речовину в сирій воді.
Наслідки: низька ефективність видалення азоту: денітрифікація вимагає джерела вуглецю як донора електронів. Недостатнє джерело вуглецю перешкоджає відновленню нітратного азоту (NO₃⁻-N) до газоподібного азоту, що призводить до надмірного загального азоту в стічних водах. Знижена ефективність видалення фосфору: поліфосфат-акумулюючі бактерії потребують поглинання легкорозкладних джерел вуглецю (VFA), щоб вивільнити фосфор під час анаеробної стадії. Недостатнє джерело вуглецю значно знижує їх подальшу аеробну здатність поглинати фосфор. Старіння осаду: мікроорганізми піддаються ендогенному диханню, що призводить до мінералізації осаду, фрагментованих пластівців і поганої осідання.
2. Азотна недостатність
Очищення стічних вод із високим-вуглецем та низьким{1}}азотом: наприклад, стічні води харчової промисловості, пивоваріння та рафінування цукру, де концентрація органічних речовин (БПК/ХПК) висока, але азоту відносно недостатньо.
Наслідки: погіршення властивостей осідання осаду: коли достатньо вуглецю, але недостатньо азоту, мікроорганізми синтезують надмірну кількість колоїдних речовин із низьким-азотним полісахаридом, спричиняючи-збільшення осаду з високою{1}}в’язкістю, збільшення значення SVI та ускладнення-відокремлення води від осаду у вторинному відстійнику. Зниження ефективності лікування: мікроорганізми не можуть ефективно синтезувати ферменти та білки, їх метаболізм утруднюється, а їх здатність розкладати органічні речовини знижується. Проблеми з утворенням піни: може сприяти надмірному росту певних ниткоподібних бактерій (наприклад, мікрониткоподібних бактерій), що спричиняє проблеми з утворенням піни.
3. Фосфорна недостатність
Відносно рідко, але може зустрічатися в деяких промислових стічних водах.
Наслідки: Пригнічення мікробної активності: Фосфор має вирішальне значення для перетворення енергії; дефіцит фосфору безпосередньо призводить до зниження активності мікробів і уповільнення метаболізму. Погана флокуляція мулу: впливає на нормальний поділ клітин, що призводить до пухкої структури флокуляції та каламутних стоків.
Стратегія роботи на-сайті
1. Яке джерело вуглецю слід вибрати для добавки?
Загальні варіанти: ацетат натрію (SD), метанол, глюкоза тощо.
Порівняння: ацетат натрію швидко реагує і часто використовується в надзвичайних ситуаціях; метанол дешевший, але має біотоксичність і повільний-запуск; глюкоза легкодоступна, але може спричинити розмноження ниткоподібних бактерій. Новіші варіанти: використання летких жирних кислот (ЛЖК), отриманих у результаті бродіння первинного мулу або кухонних відходів, є хорошим методом утилізації ресурсів.
Куди його додати?
В основному використовується для покращеного видалення азоту, його додають у передній частині аноксидного бака.
Використовується для покращеного видалення фосфору, його додають у передній частині анаеробного бака.
2. Яке джерело азоту слід обрати? Сечовина, аміак тощо. Сечовина повинна бути гідролізована до аміачного азоту мікроорганізмами, перш ніж її можна буде використовувати.
Куди його додати?
Зазвичай додається на вході в анаеробний або безкисневий резервуар, щоб гарантувати, що мікроорганізми можуть отримати достатню кількість азоту на ранніх стадіях росту.
3. Яке джерело фосфору слід обрати? Розчинні фосфати, такі як фосфорна кислота та дигідрофосфат натрію.
Куди його додати? Подібно до місця для додавання джерела азоту, його додають у передній частині резервуара для біологічної обробки.