Nitrifikasjonssystemet ditt har fungert jevnt, med ammoniakknitrogen i avløpet konsekvent under 1. Plutselig, en dag, viser laboratorierapporten 5, 8 og 10. Du sjekker innflytende ammoniakknitrogen; den har ikke økt. Temperaturen har ikke sunket. pH har ikke endret seg. Hva gikk galt?
Høyt avløpende ammoniakknitrogen betyr i hovedsak at de nitrifiserende bakteriene har sluttet å virke. Disse små gutta er utrolig sarte, ti ganger vanskeligere å ta vare på enn vanlige heterotrofe bakterier. Hvis de slutter å virke, strømmer ammoniakknitrogenet ganske enkelt upåvirket gjennom systemet.
Sjekk først oppløst oksygen. Dette er morder nummer én.
Nitrifiserende bakterier er aerobe, men kravene deres er mye høyere enn vanlige bakterier. Under 2 mg/L synker aktiviteten drastisk. Under 1 mg/L slutter de i utgangspunktet å virke. Dette er ikke en overdrivelse; nitrifiserende bakterier bruker mer enn dobbelt så mye oksygen som vanlige heterotrofe bakterier. I et miljø med-oksygenmangel har de til og med problemer med å puste, enn si å jobbe.
Mange ser en DO-avlesning på 2,5 på måleren og synes det er nok. Nitrifiserende bakterier er imidlertid ikke jevnt fordelt gjennom luftetanken. DO ved innløpet og bunnen av tanken er ofte mye lavere enn målerstanden. Bruk en bærbar måler for oppløst oksygen for å måle langs tanken; hvis DO på slutten er under 2, er det definitivt utilstrekkelig.
Løsning: Øk luftehastigheten eller bytt ut lufterne med mer effektive. Se også etter lekkasjer i luftingsrørene-lekkasjer ikke bare sløser med strøm, men forårsaker også lokale DO-fall. Jeg har sett en fabrikk hvor DO-måleren viste 2,8, men den faktiske avlesningen i midten av tanken var bare 1,2; det viste seg at luftegrenventilen ikke var helt åpen.
Når vanntemperaturen er lav, blir nitrifiserende bakterier mindre aktive.
Under 15 grader halveres nitrifikasjonshastigheten. Under 10 grader er det nesten ikke-eksisterende. I nordlige vintre, hvis utendørs tanker ikke er isolert, dobles ofte nivået av ammoniakknitrogen i avløpet.
Dette er ikke på grunn av en defekt bakteriestamme; det er et biologisk fenomen. Den optimale temperaturen for nitrifisering av bakterier er 25-35 grader. For hvert fall på 10 grader reduseres aktiviteten med omtrent det halve. Et sammenlignende eksperiment med en varmeovn for å varme opp en kopp slam viser en tredobbel forskjell i nitrifikasjonshastigheter mellom 20 grader og 10 grader.
For uisolerte tanker, dekk dem enten til eller bruk dampoppvarming. Tildekking er billig, men betydelig effektivt, noe som resulterer i en temperaturforskjell på 3-5 grader. En annen løsning er å øke slamkonsentrasjonen, slik at antallet nitrifiserende bakterier kan oppveie effekten av lav temperatur. For eksempel kan økning av MLSS (mulch-svovel-blandingskonsentrasjon) fra 3000 til 5000 oppveie noe av temperaturtapet. Denne metoden har imidlertid sine begrensninger; for høy MLSS kan faktisk hindre absorpsjon av oppløst oksygen.
pH og alkalitet er avgjørende for nitrifisering av bakterier.
Nitrifikasjon forbruker alkali. Å fjerne 1 gram ammoniakknitrogen krever 7,14 gram alkalitet (beregnet som CaCO₃). Hvis den innflytende alkaliniteten er utilstrekkelig, vil pH synke.
Den optimale pH for nitrifiserende bakterier er 7,0-8,0. Under 6,5 faller aktiviteten med det halve. Under 6,0 stopper det nesten.
Test alkaliniteten til avløpsvannet. Hvis det er under 50 mg/L (CaCO₃), tilsett alkali umiddelbart. Natriumkarbonat eller natriumbikarbonat er begge akseptable, sistnevnte er mildere. Doseringen beregnes basert på mengden ammoniakknitrogen som fjernes: for hver 1g NH₃-N fjernet, tilsett 7g NaHCO₃. Vær forsiktig så du ikke tilsetter alt alkali på en gang; tilsett det jevnt for å unngå lokale pH-topper.
Hvis slamalderen er for kort, kan ikke nitrifiserende bakterier overleve.
Nitrifiserende bakterier formerer seg sakte, med en generasjonssyklus på 5-8 dager. Hvis du slipper ut slam for mye, vil slamalderen kun være 3-4 dager. De nitrifiserende bakteriene vil bli eliminert så snart de er født, og etterlater tanken med en haug med "spedbarn" - uegnet til handling.
Beregn slamalderen (SRT). Formelen er: SRT=Tankvolum × MLSS / Daglig slamutslippsvolum × Slamkonsentrasjon. For slamutslippstider under 5 dager, reduser slamutslippet og øk SRT (Self-Recovery Time) til 8-15 dager. Vær spesielt oppmerksom om vinteren, siden nitrifiserende bakterier vokser langsommere ved lave temperaturer; SRT bør økes til over 15 dager.
Giftige stoffer er hurtig-virkende, men forsvinner sakte-.
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), øker andelen fri ammoniakk betydelig, og omvendt hemmer nitrifiserende bakterier selv.
Vurderingsmetode: Mål ammoniakknitrogen og nitritt i til- og avløp. Hvis ammoniakknitrogen ikke avtar og nitritt ikke samler seg, har ikke nitrifikasjon startet i det hele tatt. Hvis ammoniakknitrogen avtar, men nitritt akkumuleres betydelig, sitter nitrifikasjon fast i det andre trinnet (nitrittbakterier er levende, men nitrifiserende bakterier er døde). Denne situasjonen indikerer ofte at giftige stoffer har hemmet nitrifiserende bakterier, mens nitrittbakterier er relativt mer tolerante.