Високият MLSS (суспендирани твърди вещества в смесени течности) може да увреди системите за пречистване на отпадъчни води по много начини, включително пренос на маса, утаяване, консумация на енергия и стабилност на процеса. Основният проблем е, че той надвишава разумния капацитет за оцеляване на микробите и функциониране на процеса. Конкретните въздействия и основната логика са както следва:
1. Недостатъчно разтворен кислород, водещ до хипоксия на утайки/анаеробни среди
Високият MLSS увеличава нуждата от кислород на микроорганизмите, като значително намалява ефективността на преноса на кислород в аерационния резервоар и лесно води до локализирана хипоксична/анаеробна среда. Активността на аеробните бактерии се инхибира, намалявайки ефективността на разграждане на органичната материя; денитрификацията настъпва преждевременно в аерационния резервоар, генерирайки голям брой мехурчета, причинявайки натрупване на утайка, плаваща утайка и прекомерно ХПК и амонячен азот в отпадъчните води.
2. Влошаване на седиментационните характеристики на вторичния утаителен резервоар, което води до скок на суспендирани твърди вещества (SS) в отпадъчните води.
Високият MLSS увеличава вискозитета на смесената течност, което прави утайката по-лека. Това лесно води до стратифицирана седиментация във вторичния утаителен резервоар, намалявайки свиваемостта на утайката и значително намалявайки скоростта на утаяване. Едновременно с това утайката с висока - концентрация е склонна към денитрификация (аноксичното разлагане на нитратите произвежда N₂ мехурчета, които пренасят утайката на повърхността), което води до загуба на утайка и прекомерно количество SS в отпадъчния поток. Това също причинява допълнителни загуби на утайка от системата, създавайки порочен кръг.
3. Драматично повишена консумация на енергия за аериране и нарастващи оперативни разходи.
За да се отговори на нуждата от кислород при висока MLSS, интензитетът на аериране трябва да се увеличи, което води до пропорционално увеличение на потреблението на енергия от вентилатора. В същото време високият вискозитет на смесената течност увеличава съпротивлението при транспортиране и смесване на помпите и смесителите, като допълнително увеличава консумацията на енергия. Това значително увеличава оперативните разходи без никакви ползи за процеса.
4. Съкратена възраст на утайката и микробен дисбаланс
Високият MLSS, съчетан с ненавременно отстраняване на утайката, води до относително по-кратка продължителност на утайката (SRT) в системата. Това затруднява оцеляването на нитрифициращи бактерии от-поколение-цикъл и други функционални бактерии, което значително намалява ефективността на нитрификация и прави нивата на амонячен азот в отпадъчните води склонни да надвишават стандартите. Едновременно с това доминиращите бактерии се изместват към по-устойчиви на замърсяване-родове, драстично намалявайки устойчивостта на системата към колебания в качеството и количеството на водата.
5. Специфични проблеми за -мембранния процес (напр. MBR): Ускорено замърсяване на мембраната
В мембранните биореактори високият MLSS значително увеличава вероятността за контакт между колоиди и флокули в смесената течност и повърхността на мембраната. Това ускорява блокирането на мембранните пори, удебеляването на филтърната утайка и бързото повишаване на трансмембранното налягане (TMP). Това драстично увеличава честотата на почистване на мембраната, скъсява живота на мембраната и драстично увеличава разходите за поддръжка.
6. Загуба на устойчивост на удар на системата, склонна към пълно срутване
При високи условия на MLSS, буферното пространство на системата е изключително малко. След като се натъкне на колебания в качеството на вливащата се вода (като ХПК, токсични вещества) или дебит, микроорганизмите са склонни към масова смърт поради внезапни промени в околната среда, което води до разпадане на утайката. Последващото възстановяване е трудно и -отнема време.
Основно резюме (мнемоника):
Голям обем на утайката=недостатъчен кислород, лошо утаяване, висока консумация на енергия, микробен дисбаланс, склонност към колапс; мембранните процеси също ще ускорят запушването.
Практическа стратегия за отговор:
1. Незабавно увеличете изхвърлянето на утайки, за да намалите бързо MLSS до проектния диапазон на процеса (2000-4000 mg/L за конвенционални аеробни резервоари, коригирани според изискванията на процеса);
2. Временно увеличете интензитета на аериране, за да избегнете локализирана хипоксия, като същевременно наблюдавате DO (контролирано при 2-3 mg/L);
3. Проверете хидравличното натоварване на резервоара за вторично утаяване и намалете скоростта на входящия поток, ако е необходимо, за да намалите налягането на утаяване на утайката;
4. Наблюдавайте коефициента на утаяване на утайката (SV30) и индекса на обема на утайката (SVI), за да определите дали има натрупване на утайка и добавете флокуланти (като PAC), за да подобрите ефективността на утаяване.
