Visok MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids) može oštetiti sisteme za tretman otpadnih voda na više načina, uključujući prijenos mase, sedimentaciju, potrošnju energije i stabilnost procesa. Ključni problem je da premašuje razumni kapacitet za preživljavanje mikroba i rad procesa. Specifični uticaji i osnovna logika su kako slijedi:
1. Nedovoljno rastvorenog kiseonika, što dovodi do hipoksije mulja/anaerobnog okruženja
Visok MLSS povećava potrebu mikroorganizama za kiseonikom, značajno smanjujući efikasnost prenosa kiseonika u rezervoaru za aeraciju i lako dovodi do lokalizovanih hipoksičnih/anaerobnih okruženja. Aktivnost aerobnih bakterija je inhibirana, smanjujući efikasnost razgradnje organske materije; denitrifikacija se javlja prerano u rezervoaru za aeraciju, stvarajući veliki broj mjehurića, uzrokujući nakupljanje mulja, plutanje mulja i prekomjerno COD i amonijačnog dušika u otpadnim vodama.
2. Pogoršanje performansi sedimentacije sekundarnog taložnika, što dovodi do porasta suspendovanih čvrstih materija (SS).
Visok MLSS povećava viskozitet miješane tekućine, čineći flokule mulja lakšima. Ovo lako dovodi do slojevite sedimentacije u sekundarnom taložniku, smanjujući kompresibilnost mulja i značajno smanjujući brzinu taloženja. Istovremeno, mulj visoke{2}}koncentracije podložan je denitrifikaciji (anoksična razgradnja nitrata proizvodi mjehuriće N₂ koji prenose mulj na površinu), što rezultira gubitkom mulja i prekomjernim efluentom SS. Ovo također uzrokuje daljnji gubitak mulja iz sistema, stvarajući začarani krug.
3. Dramatično povećana potrošnja energije za aeraciju i rastući operativni troškovi.
Da bi se zadovoljila potreba za kiseonikom visokog MLSS-a, potrebno je povećati intenzitet aeracije, što dovodi do proporcionalnog povećanja potrošnje energije ventilatora. U isto vrijeme, visoka viskoznost miješane tekućine povećava otpornost na transport i miješanje pumpi i miksera, dodatno povećavajući potrošnju energije. Ovo značajno povećava operativne troškove bez ikakvih prednosti procesa.
4. Skraćena starost mulja i mikrobna neravnoteža
Visok MLSS, zajedno sa neblagovremenim uklanjanjem mulja, dovodi do relativno kraćeg trajanja mulja (SRT) u sistemu. Ovo otežava opstanak nitrifikacionih bakterija dugog{1}}generacionog-ciklusa i drugih funkcionalnih bakterija, značajno smanjujući efikasnost nitrifikacije i čineći nivoe amonijačnog azota u otpadnim vodama sklonim da premaše standarde. Istovremeno, dominantne bakterije prelaze na rodove otpornije na obraštanje-, drastično smanjujući otpornost sistema na fluktuacije kvaliteta i količine vode.
5. Specifični problemi -procesa membrane (npr. MBR): Ubrzano onečišćenje membrane
U membranskim bioreaktorima, visok MLSS značajno povećava vjerovatnoću kontakta između koloida i flokula u miješanoj tekućini i površine membrane. Ovo ubrzava blokadu membranskih pora, zgušnjavanje filterskog kolača i brzo povećanje transmembranskog pritiska (TMP). Ovo drastično povećava učestalost čišćenja membrane, skraćuje vijek trajanja membrane i dramatično povećava troškove održavanja.
6. Gubitak sistemske otpornosti na udarce, sklon potpunom kolapsu
Pod visokim MLSS uslovima, sistemski bafer prostor je izuzetno mali. Jednom kada naiđu na fluktuacije u kvaliteti vode (kao što su COD, toksične supstance) ili brzine protoka, mikroorganizmi su skloni masovnoj smrti zbog iznenadnih promjena okoliša, što dovodi do raspadanja mulja. Naknadni oporavak je težak i dugotrajan-.
Osnovni sažetak (mnemonički):
Velika zapremina mulja=nedovoljno kiseonika, slabo taloženje, velika potrošnja energije, mikrobna neravnoteža, sklona kolapsu; membranski procesi će također ubrzati začepljenje.
Praktična strategija odgovora:
1. Odmah povećajte ispuštanje mulja kako biste brzo smanjili MLSS na raspon projektovanog procesa (2000-4000 mg/L za konvencionalne aerobne rezervoare, prilagođeno prema zahtjevima procesa);
2. Privremeno povećati intenzitet aeracije kako bi se izbjegla lokalizirana hipoksija, uz praćenje DO (kontrolisano na 2-3 mg/L);
3. Provjerite hidrauličko opterećenje sekundarnog taložnika i smanjite dovodni protok ako je potrebno da smanjite pritisak taloženja mulja;
4. Nadgledajte omjer taloženja mulja (SV30) i indeks zapremine mulja (SVI) da biste utvrdili da li je prisutno nagomilavanje mulja i dodajte flokulanse (kao što je PAC) kako biste poboljšali performanse taloženja.