Høy MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids) kan skade avløpsvannbehandlingssystemer på flere måter, inkludert masseoverføring, sedimentering, energiforbruk og prosessstabilitet. Kjernespørsmålet er at det overskrider den rimelige bæreevnen for mikrobiell overlevelse og prosessdrift. De spesifikke virkningene og kjernelogikken er som følger:
1. Utilstrekkelig oppløst oksygen, som fører til slamhypoksi/anaerobe miljøer
Høy MLSS øker oksygenbehovet til mikroorganismer, reduserer oksygenoverføringseffektiviteten i luftetanken betydelig og fører lett til lokaliserte hypoksiske/anaerobe miljøer. Aerob bakterieaktivitet hemmes, noe som reduserer effektiviteten til nedbrytning av organisk materiale; denitrifikasjon skjer for tidlig i luftetanken, og genererer et stort antall bobler, noe som forårsaker slambulking, flytende slam og for mye COD og ammoniakknitrogen i avløpet.
2. Forringelse av sedimenteringsytelsen for sekundær sedimenteringstank, som fører til en økning i suspendert stoff (SS).
Høy MLSS øker viskositeten til den blandede brennevinen, og gjør slamflokkene lettere. Dette fører lett til stratifisert sedimentering i den sekundære sedimenteringstanken, noe som reduserer slamkomprimerbarheten og reduserer sedimenteringshastigheten betydelig. Samtidig er slam med høy-konsentrasjon utsatt for denitrifikasjon (den anoksiske nedbrytningen av nitrater produserer N₂-bobler som fører slam til overflaten), noe som resulterer i slamtap og for mye avløpsvann SS. Dette forårsaker også ytterligere slamtap fra systemet, og skaper en ond sirkel.
3. Dramatisk økt luftingsenergiforbruk og økende driftskostnader.
For å møte oksygenbehovet ved høy MLSS, må luftingsintensiteten økes, noe som fører til en proporsjonal økning i vifteenergiforbruket. Samtidig øker den høye viskositeten til den blandede væsken transport- og blandingsmotstanden til pumper og blandere, og øker strømforbruket ytterligere. Dette øker driftskostnadene betydelig uten noen prosessfordeler.
4. Forkortet slamalder og mikrobiell ubalanse
Høy MLSS, kombinert med tidlig fjerning av slam, fører til en relativt kortere slamvarighet (SRT) i systemet. Dette gjør det vanskelig for lang-generasjons-syklus nitrifiserende bakterier og andre funksjonelle bakterier å overleve, noe som reduserer nitrifikasjonseffektiviteten betydelig og gjør nivåene av ammoniakknitrogen i avløpet utsatt for å overskride standardene. Samtidig skifter de dominerende bakteriene mot mer begroing-resistente slekter, noe som drastisk reduserer systemets motstandskraft mot svingninger i vannkvalitet og mengde.
5. Membranprosess-spesifikke problemer (f.eks. MBR): Akselerert membranbegroing
I membranbioreaktorer øker høy MLSS signifikant sannsynligheten for kontakt mellom kolloider og flokker i blandingsvæsken og membranoverflaten. Dette akselererer blokkering av membranporer, fortykkelse av filterkaken og en rask økning i transmembrantrykk (TMP). Dette øker membranrengjøringsfrekvensen drastisk, forkorter membranens levetid og øker vedlikeholdskostnadene dramatisk.
6. Systemtap av støtmotstand, utsatt for fullstendig kollaps
Under høye MLSS-forhold er systemets bufferplass ekstremt liten. Når den møter svingninger i innflytende vannkvalitet (som COD, giftige stoffer) eller strømningshastighet, er mikroorganismer utsatt for massedød på grunn av plutselige miljøendringer, som fører til slamoppløsning. Etterfølgende gjenoppretting er vanskelig og tidkrevende-.
Kjernesammendrag (Mnemonic):
Høyt slamvolum=utilstrekkelig oksygen, dårlig bunnfelling, høyt energiforbruk, mikrobiell ubalanse, utsatt for kollaps; membranprosesser vil også akselerere tilstopping.
Praktisk responsstrategi:
1. Øk slamutslippet umiddelbart for raskt å redusere MLSS til prosessdesignområdet (2000-4000 mg/L for konvensjonelle aerobe tanker, justert i henhold til prosesskravene);
2. Øk luftingsintensiteten midlertidig for å unngå lokalisert hypoksi, mens du overvåker DO (kontrollert ved 2-3 mg/L);
3. Kontroller den hydrauliske belastningen til den sekundære sedimentasjonstanken, og reduser strømningshastigheten for innstrømmen om nødvendig for å redusere slamavsetningstrykket;
4. Overvåk slamavsetningsforhold (SV30) og slamvolumindeks (SVI) for å finne ut om slambulking er tilstede, og tilsett flokkuleringsmidler (som PAC) for å forbedre setningsytelsen.