Slammet i den biologiske rensetank blev fint og havde dårlige bundfældningsegenskaber, med adskillige filamentøse bakterier synlige under et mikroskop. Det samlede fosfor (TP) i spildevandet fra den sekundære bundfældningstank oversteg standarden, selv med en stor dosering af nedstrøms kemiske fosforfjernelsesmidler. Skummet i den aerobe tank havde en unormal farve, slammet var hvidligt, og dets aktivitet var lav. Disse problemer stammer ofte ikke fra forkert beluftning eller kontrol af slamalderen, men fra den mikrobielle verden. At opretholde en næringsstofbalance for mikrobiel vækst er grundlæggende for at sikre stabil og effektiv drift af det biologiske behandlingssystem.
Baseret på erfaring er det optimale næringsstofforhold for vækst og reproduktion af aerobe mikroorganismer ca. BOD₅ : N : P=100 : 5 : 1. Afvigelse fra dette forhold vil forårsage forskellige problemer.
1. Utilstrækkelig kulstofkilde
Dette ses almindeligvis i følgende tilløbskilder, især i industrispildevand med en høj andel af industrispildevand: såsom kemisk og farmaceutisk spildevand, som kan have ekstremt lavt nitrogen- og fosforindhold. Lavt-kulstofindhold, højt-nitrogen-fosfor kommunalt spildevand: I nogle områder har husholdningsspildevand lave koncentrationer af organisk stof på grund af vandbesparende foranstaltninger. Efterfølgende regnvand eller grundvandsinfiltration: Dette fortynder det organiske stof i råvandet.
Konsekvenser: Lav nitrogenfjernelseseffektivitet: Denitrifikation kræver en kulstofkilde som elektrondonor. Utilstrækkelig kulstofkilde forhindrer nitratnitrogen (NO₃⁻-N) i at blive reduceret til nitrogengas, hvilket fører til for meget total nitrogen i spildevandet. Forringet fosforfjernelseseffektivitet: Polyphosphat-akkumulerende bakterier skal absorbere let nedbrydelige kulstofkilder (VFA) for at frigive fosfor under det anaerobe stadium. Utilstrækkelig kulstofkilde reducerer deres efterfølgende aerobe fosforoptagelseskapacitet væsentligt. Slamældning: Mikroorganismer gennemgår endogen respiration, hvilket fører til slammineralisering, fragmenterede flokke og dårlig bundfældningsevne.
2. Nitrogenmangel
Behandling af højt-kulstof, lavt-nitrogenspildevand: Såsom spildevand fra fødevareforarbejdning, brygning og sukkerraffinering, hvor koncentrationen af organisk stof (BOD/COD) er høj, men nitrogen er relativt utilstrækkeligt.
Konsekvenser: Forringelse af slamaflejringsegenskaber: Når kulstof er tilstrækkeligt, men nitrogen er utilstrækkeligt, syntetiserer mikroorganismer for store mængder af kolloide polysaccharider med lavt-nitrogenindhold, hvilket forårsager slam med høj-viskositet, hvilket øger SVI-værdien{2} og gør den sekundære vandudskillelse{2} vanskelig. Nedsat behandlingseffektivitet: Mikroorganismer kan ikke effektivt syntetisere enzymer og proteiner, deres stofskifte hæmmes, og deres evne til at nedbryde organisk stof falder. Skumningsproblemer: Kan fremme overvækst af visse filamentøse bakterier (såsom mikrofilamentøse bakterier), hvilket forårsager skumningsproblemer.
3. Fosformangel
Relativt sjælden, men kan forekomme i visse industrispildevand.
Konsekvenser: Hæmmet mikrobiel aktivitet: Fosfor er afgørende for energiomdannelsen; fosformangel fører direkte til nedsat mikrobiel aktivitet og nedsat metabolisme. Dårlig slamflokkulering: Påvirker normal celledeling, hvilket resulterer i løs fnugstruktur og grumset spildevand.
Operationsstrategi på-stedet
1. Hvilken kulstofkilde skal vælges til tilskud?
Fælles valg: Natriumacetat (SD), methanol, glukose osv.
Sammenligning: Natriumacetat reagerer hurtigt og bruges ofte i nødstilfælde; methanol er billigere, men har biotoksicitet og en langsom opstartstid-. glukose er let tilgængelig, men kan forårsage, at filamentøse bakterier fyldes op. Nyere muligheder: Udnyttelse af flygtige fedtsyrer (VFA'er) fremstillet ved gæring af primært slam eller køkkenaffald er en god metode til ressourceudnyttelse.
Hvor skal det tilføjes?
Anvendes primært til forbedret nitrogenfjernelse og tilsættes i den forreste ende af den anoxiske tank.
Anvendes til forbedret fosforfjernelse og tilsættes i den forreste ende af den anaerobe tank.
2. Hvilken nitrogenkilde skal vælges? Urinstof, ammoniak osv. Urinstof skal hydrolyseres til ammoniak-nitrogen af mikroorganismer, før det kan udnyttes.
Hvor skal det tilføjes?
Tilsættes normalt ved indløbet af den anaerobe eller anoxiske tank for at sikre, at mikroorganismer kan opnå tilstrækkelig nitrogen i de tidlige vækststadier.
3. Hvilken fosforkilde skal vælges? Opløselige fosfater såsom phosphorsyre og natriumdihydrogenphosphat.
Hvor skal det tilføjes? I lighed med placeringen for nitrogenkildetilskud tilsættes den i forenden af den biologiske rensetank.