Der Schlamm im biologischen Klärbecken wurde fein und hatte schlechte Absetzeigenschaften; unter dem Mikroskop waren zahlreiche fadenförmige Bakterien sichtbar. Der Gesamtphosphorgehalt (TP) im Abwasser aus dem Nachklärbecken übertraf den Standardwert, selbst bei einer hohen Dosierung nachgeschalteter chemischer Phosphorentfernungsmittel. Der Schaum im Aerobic-Tank hatte eine ungewöhnliche Farbe, der Schlamm war weißlich und seine Aktivität war gering. Diese Probleme sind häufig nicht auf unsachgemäße Belüftung oder die Kontrolle des Schlammalters zurückzuführen, sondern auf die mikrobielle Welt. Die Aufrechterhaltung eines Nährstoffgleichgewichts für das mikrobielle Wachstum ist von grundlegender Bedeutung für den stabilen und effizienten Betrieb des biologischen Behandlungssystems.
Erfahrungsgemäß beträgt das optimale Nährstoffverhältnis für das Wachstum und die Vermehrung aerober Mikroorganismen etwa BSB₅ : N : P=100 : 5 : 1. Eine Abweichung von diesem Verhältnis führt zu verschiedenen Problemen.
1. Unzureichende Kohlenstoffquelle
Dies tritt häufig bei den folgenden Zuflussquellen auf, insbesondere bei Industrieabwässern mit einem hohen Anteil an Industrieabwässern: etwa bei chemischen und pharmazeutischen Abwässern, die einen extrem niedrigen Stickstoff- und Phosphorgehalt aufweisen können. Kommunales Abwasser mit niedrigem-Kohlenstoffgehalt und hohem-Stickstoff-Phosphorgehalt: In einigen Gebieten weisen häusliche Abwässer aufgrund von Wasserschutzmaßnahmen niedrige Konzentrationen organischer Stoffe auf. Nachträgliche Regenwasser- oder Grundwasserversickerung: Dadurch wird die organische Substanz im Rohwasser verdünnt.
Folgen: Geringe Stickstoffentfernungseffizienz: Denitrifikation erfordert eine Kohlenstoffquelle als Elektronendonor. Eine unzureichende Kohlenstoffquelle verhindert, dass Nitratstickstoff (NO₃⁻-N) zu Stickstoffgas reduziert wird, was zu einem übermäßigen Gesamtstickstoffgehalt im Abwasser führt. Verminderte Phosphorentfernungseffizienz: Polyphosphat-ansammelnde Bakterien müssen leicht abbaubare Kohlenstoffquellen (VFA) absorbieren, um Phosphor während der anaeroben Phase freizusetzen. Eine unzureichende Kohlenstoffquelle verringert die anschließende aerobe Phosphoraufnahmekapazität erheblich. Alterung des Schlamms: Mikroorganismen unterliegen einer endogenen Atmung, was zu einer Mineralisierung des Schlamms, fragmentierten Flocken und einer schlechten Absetzleistung führt.
2. Stickstoffmangel
Behandlung von Abwässern mit hohem-Kohlenstoffgehalt und niedrigem-Stickstoffgehalt: Zum Beispiel Abwasser aus der Lebensmittelverarbeitung, Brauerei und Zuckerraffinierung, bei dem die Konzentration organischer Stoffe (BSB/CSB) hoch, der Stickstoff jedoch relativ unzureichend ist.
Folgen: Verschlechterung der Schlammabsetzeigenschaften: Wenn ausreichend Kohlenstoff, aber nicht genügend Stickstoff vorhanden ist, synthetisieren Mikroorganismen übermäßige Mengen stickstoffarmer kolloidaler Polysaccharidsubstanzen, was zu einer hochviskosen Schlammaufblähung führt, den SVI-Wert erhöht und die Schlammwasserabtrennung im sekundären Absetzbecken erschwert. Verminderte Behandlungseffizienz: Mikroorganismen können Enzyme und Proteine nicht effektiv synthetisieren, ihr Stoffwechsel wird behindert und ihre Fähigkeit, organische Stoffe abzubauen, nimmt ab. Schaumprobleme: Kann das übermäßige Wachstum bestimmter filamentöser Bakterien (z. B. Mikrofilamentbakterien) fördern und Schaumprobleme verursachen.
3. Phosphormangel
Relativ selten, kann aber in bestimmten Industrieabwässern vorkommen.
Folgen: Hemmung der mikrobiellen Aktivität: Phosphor ist entscheidend für die Energieumwandlung; Phosphormangel führt direkt zu einer verminderten mikrobiellen Aktivität und einem verlangsamten Stoffwechsel. Schlechte Schlammflockung: Beeinträchtigt die normale Zellteilung, was zu einer lockeren Flockenstruktur und trübem Abwasser führt.
Strategie für den-Betrieb vor Ort
1. Welche Kohlenstoffquelle sollte zur Ergänzung gewählt werden?
Häufige Optionen: Natriumacetat (SD), Methanol, Glucose usw.
Vergleich: Natriumacetat reagiert schnell und wird häufig in Notfällen eingesetzt; Methanol ist billiger, hat aber Biotoxizität und eine langsame Startzeit; Glukose ist leicht verfügbar, kann jedoch zu einer Anhäufung filamentöser Bakterien führen. Neuere Optionen: Die Nutzung flüchtiger Fettsäuren (VFAs), die bei der Vergärung von Primärschlamm oder Küchenabfällen entstehen, ist eine gute Methode zur Ressourcennutzung.
Wo soll es hinzugefügt werden?
Es dient hauptsächlich der verbesserten Stickstoffentfernung und wird am vorderen Ende des anoxischen Tanks hinzugefügt.
Es dient zur verbesserten Phosphorentfernung und wird am vorderen Ende des anaeroben Tanks hinzugefügt.
2. Welche Stickstoffquelle sollte gewählt werden? Harnstoff, Ammoniak usw. Harnstoff muss von Mikroorganismen zu Ammoniakstickstoff hydrolysiert werden, bevor er genutzt werden kann.
Wo soll es hinzugefügt werden?
Wird normalerweise am Einlass des anaeroben oder anoxischen Tanks hinzugefügt, um sicherzustellen, dass Mikroorganismen in den frühen Wachstumsstadien ausreichend Stickstoff erhalten.
3. Welche Phosphorquelle sollte gewählt werden? Lösliche Phosphate wie Phosphorsäure und Natriumdihydrogenphosphat.
Wo soll es hinzugefügt werden? Ähnlich wie die Stelle für die Ergänzung der Stickstoffquelle wird sie am vorderen Ende des biologischen Behandlungstanks hinzugefügt.