Visoki MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids) može oštetiti sustave za pročišćavanje otpadnih voda na više načina, uključujući prijenos mase, sedimentaciju, potrošnju energije i stabilnost procesa. Ključni problem je taj što premašuje razumni nosivi kapacitet za preživljavanje mikroba i rad procesa. Specifični utjecaji i temeljna logika su sljedeći:
1. Nedovoljno otopljenog kisika, što dovodi do hipoksije mulja/anaerobnih okruženja
Visoki MLSS povećava potrebu mikroorganizama za kisikom, značajno smanjujući učinkovitost prijenosa kisika u spremniku za prozračivanje i lako dovodeći do lokaliziranih hipoksičnih/anaerobnih okruženja. Aktivnost aerobnih bakterija je inhibirana, smanjujući učinkovitost razgradnje organske tvari; denitrifikacija se događa prerano u spremniku za prozračivanje, stvarajući veliki broj mjehurića, uzrokujući nakupljanje mulja, plutanje mulja i prekomjernu KPK i amonijačni dušik u efluentu.
2. Pogoršanje učinka sedimentacije sekundarnog taložnika, što dovodi do porasta količine suspendiranih čvrstih tvari (SS) u efluentu.
Visoki MLSS povećava viskoznost miješane tekućine, čineći mulj lakšim. To lako dovodi do stratificirane sedimentacije u sekundarnom taložniku, smanjujući kompresibilnost mulja i značajno smanjujući brzinu taloženja. Istodobno, mulj s visokom{2}}koncentracijom sklon je denitrifikaciji (anoksična razgradnja nitrata proizvodi mjehuriće N₂ koji nose mulj na površinu), što rezultira gubitkom mulja i prekomjernim SS-om u efluentu. To također uzrokuje daljnji gubitak mulja iz sustava, stvarajući začarani krug.
3. Dramatično povećana potrošnja energije za prozračivanje i sve veći operativni troškovi.
Kako bi se zadovoljila potreba za kisikom visokog MLSS-a, potrebno je povećati intenzitet prozračivanja, što dovodi do proporcionalnog povećanja potrošnje energije puhala. U isto vrijeme, visoka viskoznost miješane tekućine povećava transport i otpor miješanja pumpi i miješalica, dodatno povećavajući potrošnju energije. To značajno povećava operativne troškove bez ikakvih prednosti procesa.
4. Skraćena starost mulja i mikrobna neravnoteža
Visoki MLSS, zajedno s nepravodobnim uklanjanjem mulja, dovodi do relativno kraćeg trajanja mulja (SRT) u sustavu. To otežava opstanak nitrificirajućih bakterija-generacije-ciklusa i drugih funkcionalnih bakterija, značajno smanjujući učinkovitost nitrifikacije i čineći razine dušika u otpadnom amonijaku sklonijima premašivanju standarda. Istovremeno, dominantne bakterije prelaze na rodove otpornije-na obraštanje, drastično smanjujući otpornost sustava na fluktuacije u kvaliteti i količini vode.
5. Specifični problemi-procesa membrane (npr. MBR): Ubrzano onečišćenje membrane
U membranskim bioreaktorima, visoki MLSS značajno povećava vjerojatnost kontakta između koloida i flokula u miješanoj tekućini i površine membrane. To ubrzava začepljenje membranskih pora, zgušnjavanje filtarskog kolača i brzo povećanje transmembranskog tlaka (TMP). Ovo drastično povećava učestalost čišćenja membrane, skraćuje vijek trajanja membrane i dramatično povećava troškove održavanja.
6. Gubitak otpornosti sustava na udarce, sklon potpunom kolapsu
Pod visokim MLSS uvjetima, međuspremnik sustava je izuzetno malen. Nakon što se suoči s fluktuacijama u kvaliteti vode (kao što je KPK, otrovne tvari) ili brzini protoka, mikroorganizmi su skloni masovnoj smrti zbog naglih promjena okoliša, što dovodi do raspadanja mulja. Naknadni oporavak je težak i dugotrajan-.
Osnovni sažetak (mnemotehnika):
Veliki volumen mulja=nedovoljno kisika, loše taloženje, velika potrošnja energije, mikrobna neravnoteža, sklon kolapsu; membranski procesi također će ubrzati začepljenje.
Praktična strategija odgovora:
1. Odmah povećati ispuštanje mulja kako bi se MLSS brzo smanjio na raspon projektiranja procesa (2000-4000 mg/L za konvencionalne aerobne spremnike, prilagođeno zahtjevima procesa);
2. Privremeno povećati intenzitet prozračivanja kako bi se izbjegla lokalizirana hipoksija, uz praćenje DO (kontrolirano na 2-3 mg/L);
3. Provjerite hidrauličko opterećenje sekundarnog taložnika i smanjite protok protoka ako je potrebno kako biste smanjili tlak taloženja mulja;
4. Pratite omjer taloženja mulja (SV30) i indeks volumena mulja (SVI) kako biste utvrdili je li prisutno nakupljanje mulja i dodajte flokulante (kao što je PAC) za poboljšanje učinka taloženja.
