Mulj u spremniku za biološki tretman postao je fini i imao je loša svojstva taloženja, s brojnim filamentoznim bakterijama vidljivim pod mikroskopom. Ukupni fosfor (TP) u efluentu iz sekundarnog taložnika premašio je standard, čak i uz veliku dozu nizvodno kemijskih sredstava za uklanjanje fosfora. Pjena u aerobnom spremniku imala je abnormalnu boju, mulj je bio bjelkast, a njegova aktivnost niska. Ovi problemi često ne proizlaze iz nepravilnog prozračivanja ili kontrole starosti mulja, već iz svijeta mikroba. Održavanje ravnoteže hranjivih tvari za rast mikroba temeljno je za osiguravanje stabilnog i učinkovitog rada sustava biološke obrade.
Na temelju iskustva, optimalan omjer hranjivih tvari za rast i razmnožavanje aerobnih mikroorganizama je približno BPK5 : N : P=100 : 5 : 1. Odstupanje od ovog omjera uzrokovat će razne probleme.
1. Nedovoljan izvor ugljika
To se obično vidi u sljedećim izvorima utjecaja, posebno u industrijskim otpadnim vodama s visokim udjelom industrijskih otpadnih voda: kao što su kemijske i farmaceutske otpadne vode, koje mogu imati izuzetno nizak sadržaj dušika i fosfora. Gradska kanalizacija s niskim-udjelom ugljika, visokim-dušikom-fosforom: u nekim područjima kućna kanalizacija ima niske koncentracije organske tvari zbog mjera za očuvanje vode. Naknadna infiltracija kišnice ili podzemne vode: ovo razrjeđuje organsku tvar u sirovoj vodi.
Posljedice: Niska učinkovitost uklanjanja dušika: Denitrifikacija zahtijeva izvor ugljika kao donora elektrona. Nedovoljan izvor ugljika sprječava redukciju nitratnog dušika (NO₃⁻-N) u plinoviti dušik, što dovodi do prekomjernog ukupnog dušika u efluentu. Pogoršana učinkovitost uklanjanja fosfora: Bakterije koje nakupljaju polifosfat- moraju apsorbirati lako razgradive izvore ugljika (VFA) kako bi oslobodile fosfor tijekom anaerobnog stadija. Nedovoljan izvor ugljika značajno smanjuje njihov kasniji aerobni kapacitet apsorpcije fosfora. Starenje mulja: mikroorganizmi prolaze kroz endogeno disanje, što dovodi do mineralizacije mulja, fragmentiranih flokula i lošeg taloženja.
2. Nedostatak dušika
Obrada otpadnih voda s visokim-ugljikom, niskim-dušikom: kao što je otpadna voda od prerade hrane, proizvodnje piva i rafiniranja šećera, gdje je koncentracija organske tvari (BPK/KPK) visoka, ali je dušika relativno nedovoljno.
Posljedice: Pogoršanje svojstava taloženja mulja: kada je ugljika dovoljno, ali dušika nedovoljno, mikroorganizmi sintetiziraju prekomjerne količine koloidnih polisaharida s niskim-dušikom, uzrokujući skupljanje mulja visoke-viskoznosti, povećavajući vrijednost SVI i otežavajući odvajanje-vode od mulja u sekundarnom taložniku. Smanjena učinkovitost tretmana: mikroorganizmi ne mogu učinkovito sintetizirati enzime i proteine, metabolizam im je otežan, a sposobnost razgradnje organske tvari smanjena. Problemi s pjenjenjem: Može pospješiti prekomjerni rast određenih filamentoznih bakterija (kao što su mikrofilamentozne bakterije), uzrokujući probleme s pjenjenjem.
3. Nedostatak fosfora
Relativno rijetko, ali se može pojaviti u određenim industrijskim otpadnim vodama.
Posljedice: Inhibirana aktivnost mikroba: Fosfor je ključan za pretvorbu energije; nedostatak fosfora izravno dovodi do smanjene aktivnosti mikroba i usporavanja metabolizma. Loša flokulacija mulja: utječe na normalnu diobu stanica, što rezultira labavom strukturom pahuljica i zamućenom efluentu.
Strategija-operacije na licu mjesta
1. Koji izvor ugljika odabrati za suplementaciju?
Uobičajeni izbori: natrijev acetat (SD), metanol, glukoza itd.
Usporedba: natrijev acetat brzo reagira i često se koristi u hitnim slučajevima; metanol je jeftiniji, ali ima biotoksičnost i sporo pokretanje-; glukoza je lako dostupna, ali može uzrokovati nakupljanje vlaknastih bakterija. Novije opcije: Korištenje hlapivih masnih kiselina (VFA) proizvedenih fermentacijom primarnog mulja ili kuhinjskog otpada dobra je metoda za iskorištavanje resursa.
Gdje ga treba dodati?
Prvenstveno se koristi za poboljšano uklanjanje dušika, a dodaje se na prednji kraj anoksičnog spremnika.
Koristi se za poboljšano uklanjanje fosfora, dodaje se na prednji kraj anaerobnog spremnika.
2. Koji izvor dušika odabrati? Urea, amonijak, itd. Ureu moraju mikroorganizmi hidrolizirati u amonijačni dušik prije nego što se može iskoristiti.
Gdje ga treba dodati?
Obično se dodaje na ulazu u anaerobni ili anoksični spremnik kako bi se osiguralo da mikroorganizmi mogu dobiti dovoljno dušika u ranim fazama rasta.
3. Koji izvor fosfora odabrati? Topljivi fosfati kao što su fosforna kiselina i natrijev dihidrogen fosfat.
Gdje ga treba dodati? Slično mjestu za dopunu izvora dušika, dodaje se na prednji kraj spremnika za biološki tretman.