Утайката в резервоара за биологично третиране стана фина и имаше лоши свойства за утаяване, с множество нишковидни бактерии, видими под микроскоп. Общият фосфор (TP) в отпадъчния поток от вторичния утаителен резервоар надвишава стандарта, дори и с голяма доза химически агенти за отстраняване на фосфора надолу по веригата. Пяната в аеробния резервоар имаше необичаен цвят, утайката беше белезникава и нейната активност беше ниска. Тези проблеми често произтичат не от неправилна аерация или контрол на възрастта на утайките, а от микробния свят. Поддържането на баланс на хранителни вещества за растежа на микробите е от основно значение за осигуряване на стабилна и ефективна работа на системата за биологично третиране.
Въз основа на опита оптималното съотношение на хранителни вещества за растежа и размножаването на аеробни микроорганизми е приблизително BOD5 : N : P=100 : 5 : 1. Отклонението от това съотношение ще причини различни проблеми.
1. Недостатъчен източник на въглерод
Това обикновено се наблюдава в следните източници на влияние, особено в промишлени отпадъчни води с голям дял промишлени отпадъчни води: като химически и фармацевтични отпадъчни води, които могат да имат изключително ниско съдържание на азот и фосфор. Общински отпадъчни води с ниско-въглерод, високо-азот-фосфор: В някои райони битовите отпадни води имат ниски концентрации на органична материя поради мерките за опазване на водата. Последващо проникване на дъждовна или подпочвена вода: Това разрежда органичните вещества в суровата вода.
Последици: Ниска ефективност на отстраняване на азот: Денитрификацията изисква източник на въглерод като донор на електрони. Недостатъчният източник на въглерод предотвратява редуцирането на нитратен азот (NO₃⁻-N) до азотен газ, което води до прекомерен общ азот в отпадъчните води. Влошена ефективност на отстраняване на фосфор: полифосфат-акумулиращите бактерии трябва да абсорбират лесно разградими източници на въглерод (VFA), за да освободят фосфор по време на анаеробния етап. Недостатъчният източник на въглерод значително намалява техния последващ аеробен капацитет за усвояване на фосфор. Стареене на утайката: Микроорганизмите претърпяват ендогенно дишане, което води до минерализация на утайката, фрагментирани флокули и лошо утаяване.
2. Азотна недостатъчност
Третиране на отпадъчни води с високо-въглерод и ниско{1}}азот: като отпадъчни води от обработка на храни, пивоварство и рафиниране на захар, където концентрацията на органични вещества (БПК/ХПК) е висока, но азотът е относително недостатъчен.
Последици: Влошаване на свойствата за утаяване на утайката: Когато въглеродът е достатъчен, но азотът е недостатъчен, микроорганизмите синтезират прекомерни количества ниско-азотни полизахаридни колоидни вещества, причинявайки натрупване на утайка с висок-вискозитет, повишавайки стойността на SVI и затруднявайки отделянето на-водата от утайката във вторичния утаителен резервоар. Намалена ефективност на лечението: Микроорганизмите не могат ефективно да синтезират ензими и протеини, метаболизмът им е възпрепятстван и способността им да разграждат органичните вещества намалява. Проблеми с образуването на пяна: Може да насърчи свръхрастежа на определени нишковидни бактерии (като микрофиламентни бактерии), причинявайки проблеми с образуването на пяна.
3. Фосфорна недостатъчност
Сравнително рядко, но може да се появи в някои промишлени отпадъчни води.
Последици: Инхибирана микробна активност: Фосфорът е от решаващо значение за преобразуването на енергия; дефицитът на фосфор директно води до намалена микробна активност и забавен метаболизъм. Лоша флокулация на утайката: Засяга нормалното клетъчно делене, което води до разхлабена флокулирана структура и мътни отпадъчни води.
Оперативна-стратегия на място
1. Какъв въглероден източник трябва да бъде избран за добавки?
Често срещан избор: Натриев ацетат (SD), метанол, глюкоза и др.
Сравнение: Натриевият ацетат реагира бързо и често се използва при спешни случаи; метанолът е по-евтин, но има биотоксичност и бавно стартира-време; глюкозата е лесно достъпна, но може да причини натрупване на нишковидни бактерии. По-нови опции: Използването на летливи мастни киселини (VFA), произведени от ферментацията на първична утайка или кухненски отпадъци, е добър метод за оползотворяване на ресурсите.
Къде трябва да се добави?
Основно използван за подобрено отстраняване на азот, той се добавя в предния край на аноксичния резервоар.
Използва се за подобрено отстраняване на фосфора, добавя се в предния край на анаеробния резервоар.
2. Какъв източник на азот трябва да се избере? Урея, амоняк и др. Уреята трябва да се хидролизира в амонячен азот от микроорганизми, преди да може да се използва.
Къде трябва да се добави?
Обикновено се добавя на входа на анаеробния или аноксичен резервоар, за да се гарантира, че микроорганизмите могат да получат достатъчно азот в ранните етапи на растеж.
3. Какъв източник на фосфор трябва да се избере? Разтворими фосфати като фосфорна киселина и натриев дихидроген фосфат.
Къде трябва да се добави? Подобно на мястото за добавяне на източник на азот, той се добавя в предния край на резервоара за биологично третиране.