Vaš nitrifikacijski sustav radi glatko, s ispuštenim amonijačnim dušikom stalno ispod 1. Iznenada, jednog dana, laboratorijsko izvješće pokazuje 5, 8 i 10. Provjeravate ulazni amonijačni dušik; nije se povećao. Temperatura se nije smanjila. pH se nije promijenio. Što je pošlo po zlu?
Visoka količina amonijačnog dušika u istjecanju znači da su nitrificirajuće bakterije prestale djelovati. Ovi mališani su nevjerojatno osjetljivi, deset puta ih je teže negovati od običnih heterotrofnih bakterija. Ako prestanu raditi, amonijačni dušik jednostavno teče kroz sustav nepromijenjen.
Najprije provjerite otopljeni kisik. Ovo je ubojica broj jedan.
Nitrifikacijske bakterije su aerobne, ali su njihovi zahtjevi puno veći od običnih bakterija. Ispod 2 mg/L njihova aktivnost drastično opada. Ispod 1 mg/L, oni praktično prestaju djelovati. Ovo nije pretjerivanje; nitrifikacijske bakterije troše više nego dvostruko više kisika od običnih heterotrofnih bakterija. U okruženju s nedostatkom kisika, teško im je čak i disati, a kamoli raditi.
Mnogi ljudi vide očitanje DO od 2,5 na svom mjeraču i misle da je to dovoljno. Međutim, nitrificirajuće bakterije nisu ravnomjerno raspoređene po cijelom spremniku za prozračivanje. DO na ulazu i dnu spremnika često je puno niži od očitanja mjerača. Koristite prijenosni mjerač otopljenog kisika za mjerenje po duljini spremnika; ako je DO na kraju ispod 2, definitivno je nedovoljno.
Rješenje: Povećajte brzinu prozračivanja ili zamijenite aeratore učinkovitijima. Također, provjerite ima li curenja u cijevima za prozračivanje-curenja ne samo da troše električnu energiju, već uzrokuju i lokalne padove DO. Vidio sam tvornicu u kojoj je DO mjerač pokazivao 2,8, ali stvarno očitanje u sredini spremnika bilo je samo 1,2; ispostavilo se da ventil grane za prozračivanje nije potpuno otvoren.
Kada je temperatura vode niska, nitrifikacijske bakterije postaju manje aktivne.
Ispod 15 stupnjeva, stopa nitrifikacije je prepolovljena. Ispod 10 stupnjeva gotovo da i ne postoji. U sjevernim zimama, ako vanjski spremnici nisu izolirani, razina amonijačnog dušika u otpadu često se udvostruči.
To nije zbog pogrešnog bakterijskog soja; to je biološki fenomen. Optimalna temperatura za nitrifikacijske bakterije je 25-35 stupnjeva. Za svaki pad od 10 stupnjeva, njihova se aktivnost smanjuje za otprilike polovicu. Usporedni eksperiment koji koristi grijač za zagrijavanje šalice mulja pokazuje trostruku razliku u stopama nitrifikacije između 20 stupnjeva i 10 stupnjeva.
Za neizolirane spremnike, pokrijte ih ili koristite parno grijanje. Pokrivanje je jeftino, ali značajno učinkovito, što rezultira temperaturnom razlikom od 3-5 stupnjeva. Drugo rješenje je povećanje koncentracije mulja, čime se omogućuje da broj nitrificirajućih bakterija nadmaši učinke niske temperature. Na primjer, povećanje MLSS (koncentracija mješavine malča i sumpora) s 3000 na 5000 može nadoknaditi dio gubitka temperature. Međutim, ova metoda ima svoje granice; previsok MLSS zapravo može spriječiti apsorpciju otopljenog kisika.
pH i alkalnost ključni su za nitrifikacijske bakterije.
Nitrifikacija troši alkalije. Uklanjanje 1 grama amonijačnog dušika zahtijeva 7,14 grama lužnatosti (izračunato kao CaCO₃). Ako je ulazna lužnatost nedovoljna, pH će pasti.
Optimalni pH za nitrifikacijske bakterije je 7,0-8,0. Ispod 6,5 njegova aktivnost pada za polovinu. Ispod 6.0 gotovo prestaje.
Ispitajte lužnatost otpadne vode. Ako je ispod 50 mg/L (CaCO₃), odmah dodajte lužinu. Natrijev karbonat ili natrijev bikarbonat su prihvatljivi, a potonji je blaži. Doziranje se izračunava na temelju količine uklonjenog dušika iz amonijaka: za svaki 1g uklonjenog NH3-N dodajte 7g NaHCO3. Pazite da ne dodate svu lužinu odjednom; dodajte ga ravnomjerno kako biste izbjegli lokalizirane pH skokove.
Ako je starost mulja prekratka, nitrifikacijske bakterije ne mogu preživjeti.
Nitrifikacijske bakterije razmnožavaju se sporo, s generacijskim ciklusom od 5-8 dana. Ako pretjerano ispuštate mulj, starost mulja bit će samo 3-4 dana. Nitrificirajuće bakterije bit će eliminirane čim se rode, ostavljajući spremnik s hrpom "dojenčadi" - nesposobne za djelovanje.
Izračunajte starost mulja (SRT). Formula je: SRT=Volumen spremnika × MLSS / Dnevni volumen ispuštanja mulja × Koncentracija mulja. Za vremena ispuštanja mulja ispod 5 dana, smanjite ispuštanje mulja i povećajte SRT (vrijeme samo-oporavka) na 8-15 dana. Obratite posebnu pozornost zimi, jer nitrificirajuće bakterije rastu sporije na niskim temperaturama; SRT treba povećati na više od 15 dana.
Otrovne tvari brzo-djeluju, ali se sporo-raspršuju.
Heavy metals, free ammonia, sulfides, and cyanides can all inhibit nitrifying bacteria. The inhibition of free ammonia is most easily overlooked-when ammonia nitrogen concentration is high (>200 mg/L) and pH is high (>8.5), udio slobodnog amonijaka značajno se povećava, obrnuto inhibirajući same nitrificirajuće bakterije.
Metoda procjene: Izmjerite amonijačni dušik i nitrit u dotoku i efluentu. Ako se dušik u amonijaku ne smanji i nitrit se ne nakuplja, nitrifikacija uopće nije započela. Ako se dušik u amonijaku smanji, ali se nitrit značajno nakuplja, nitrifikacija je zapela u drugom koraku (nitritne bakterije su žive, ali nitrifikacijske bakterije su mrtve). Ova situacija često ukazuje na to da su otrovne tvari inhibirale nitrifikacijske bakterije, dok su nitritne bakterije relativno tolerantnije.