MLSS بالا (مخلوط جامدات معلق مشروب) می تواند به سیستم های تصفیه فاضلاب به روش های مختلفی از جمله انتقال جرم، رسوب گذاری، مصرف انرژی و پایداری فرآیند آسیب برساند. مسئله اصلی این است که از ظرفیت حمل معقول برای بقای میکروبی و عملیات فرآیند فراتر می رود. تأثیرات خاص و منطق اصلی به شرح زیر است:
1. اکسیژن محلول ناکافی، که منجر به هیپوکسی لجن / محیط های بی هوازی می شود
MLSS بالا تقاضای اکسیژن میکروارگانیسم ها را افزایش می دهد، به طور قابل توجهی بازده انتقال اکسیژن در مخزن هوادهی را کاهش می دهد و به راحتی منجر به محیط های هیپوکسیک/بی هوازی موضعی می شود. فعالیت باکتری های هوازی مهار می شود و راندمان تخریب مواد آلی را کاهش می دهد. نیترات زدایی پیش از موعد در مخزن هوادهی اتفاق می افتد و تعداد زیادی حباب ایجاد می کند و باعث حجیم شدن لجن، شناور شدن لجن و COD و نیتروژن آمونیاکی بیش از حد در پساب می شود.
2. بدتر شدن عملکرد ته نشینی مخزن ته نشینی ثانویه، که منجر به افزایش مواد جامد معلق پساب (SS) می شود.
MLSS بالا ویسکوزیته مشروب مخلوط را افزایش می دهد و لخته های لجن را سبک تر می کند. این امر به راحتی منجر به ته نشینی طبقه ای در مخزن ته نشینی ثانویه می شود که تراکم پذیری لجن را کاهش می دهد و سرعت ته نشینی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. به طور همزمان، لجن با غلظت بالا مستعد نیترات زدایی است (تجزیه بدون اکسیژن نیترات ها حباب های N2 تولید می کند که لجن را به سطح می برد)، که منجر به از دست رفتن لجن و SS بیش از حد پساب می شود. این همچنین باعث از بین رفتن لجن بیشتر از سیستم می شود و یک چرخه معیوب ایجاد می کند.
3. افزایش چشمگیر مصرف انرژی هوادهی و افزایش هزینه های عملیاتی.
برای برآوردن نیاز اکسیژن MLSS بالا، شدت هوادهی باید افزایش یابد که منجر به افزایش متناسب در مصرف انرژی دمنده می شود. در عین حال، ویسکوزیته بالای مشروب مخلوط، مقاومت انتقال و اختلاط پمپ ها و میکسرها را افزایش می دهد و مصرف برق را بیشتر می کند. این به طور قابل توجهی هزینه های عملیاتی را بدون هیچ گونه مزایای فرآیندی افزایش می دهد.
4. کوتاه شدن سن لجن و عدم تعادل میکروبی
MLSS بالا، همراه با حذف نابهنگام لجن، منجر به مدت زمان لجن نسبتاً کوتاهتر (SRT) در سیستم می شود. این امر بقای-تولید-چرخه طولانی باکتریهای نیتریفیکاسیون و سایر باکتریهای عملکردی را دشوار میکند، به طور قابلتوجهی کارایی نیتریفیکاسیون را کاهش میدهد و سطوح نیتروژن آمونیاکی پساب را مستعد فراتر رفتن از استانداردها میکند. به طور همزمان، باکتریهای غالب به سمت جنسهای مقاومتر در برابر رسوب{4} حرکت میکنند و به شدت انعطافپذیری سیستم را در برابر نوسانات کیفیت و کمیت آب کاهش میدهند.
5. فرآیند غشاء{1}}مشکلات خاص (به عنوان مثال، MBR): رسوب سریع غشاء
در بیورآکتورهای غشایی، MLSS بالا به طور قابل توجهی احتمال تماس بین کلوئیدها و لخته ها را در مایع مخلوط و سطح غشاء افزایش می دهد. این امر انسداد منافذ غشایی، ضخیم شدن کیک فیلتر و افزایش سریع فشار غشایی (TMP) را تسریع می کند. این امر فرکانس تمیز کردن غشا را به شدت افزایش می دهد، عمر غشا را کوتاه می کند و هزینه های نگهداری را به طور چشمگیری افزایش می دهد.
6. سیستم از دست دادن مقاومت در برابر ضربه، مستعد فروپاشی کامل
در شرایط MLSS بالا، فضای بافر سیستم بسیار کوچک است. هنگامی که با نوسانات کیفیت آب ورودی (مانند COD، مواد سمی) یا سرعت جریان مواجه می شود، میکروارگانیسم ها به دلیل تغییرات محیطی ناگهانی مستعد مرگ انبوه هستند که منجر به تجزیه لجن می شود. بازیابی بعدی دشوار و زمان بر است.
خلاصه اصلی (Mnemonic):
حجم زیاد لجن=اکسیژن ناکافی، ته نشینی ضعیف، مصرف انرژی بالا، عدم تعادل میکروبی، مستعد فروپاشی. فرآیندهای غشایی نیز گرفتگی را تسریع می کنند.
استراتژی پاسخ عملی:
1. فوراً تخلیه لجن را افزایش دهید تا سریعاً MLSS را به محدوده طراحی فرآیند کاهش دهید (2000-4000 میلی گرم در لیتر برای مخازن هوازی معمولی، تنظیم شده بر اساس الزامات فرآیند).
2. به طور موقت شدت هوادهی را افزایش دهید تا از هیپوکسی موضعی جلوگیری شود، در حالی که DO را تحت نظر دارید (کنترل شده در 2-3 میلی گرم در لیتر).
3. بار هیدرولیک مخزن ته نشینی ثانویه را بررسی کنید و در صورت لزوم سرعت جریان ورودی را کاهش دهید تا فشار ته نشینی لجن کاهش یابد.
4. نسبت ته نشینی لجن (SV30) و شاخص حجم لجن (SVI) را برای تعیین اینکه آیا حجیم شدن لجن وجود دارد را بررسی کنید و برای بهبود عملکرد ته نشینی، لخته سازها (مانند PAC) را اضافه کنید.