Ditt nitrifikationssystem har fungerat smidigt, med ammoniakkväve i utflödet konsekvent under 1. Plötsligt, en dag, visar labbrapporten 5, 8 och 10. Du kontrollerar det inflytande ammoniakkvävet; den har inte ökat. Temperaturen har inte sjunkit. pH har inte förändrats. Vad gick fel?
Högt utgående ammoniakkväve betyder i huvudsak att de nitrifierande bakterierna har slutat fungera. Dessa små killar är otroligt känsliga, tio gånger svårare att ta hand om än vanliga heterotrofa bakterier. Om de slutar fungera flyter ammoniakkvävet helt enkelt opåverkat genom systemet.
Kontrollera först löst syre. Det här är mördaren nummer ett.
Nitrifierande bakterier är aeroba, men deras krav är mycket högre än vanliga bakterier. Under 2 mg/L sjunker deras aktivitet drastiskt. Under 1 mg/L slutar de i princip att fungera. Detta är inte en överdrift; nitrifierande bakterier förbrukar mer än dubbelt så mycket syre som vanliga heterotrofa bakterier. I en miljö med- syrebrist har de till och med svårt att andas, än mindre att arbeta.
Många ser en DO-avläsning på 2,5 på sin mätare och tycker att det räcker. Nitrifierande bakterier är dock inte jämnt fördelade i luftningstanken. DO vid inloppet och botten av tanken är ofta mycket lägre än mätarställningen. Använd en bärbar mätare för löst syre för att mäta längs tanken; om DO i slutet är under 2 är det definitivt otillräckligt.
Lösning: Öka luftningshastigheten eller byt ut luftarna mot mer effektiva. Kontrollera också om det finns läckor i luftningsrören-läckage, inte bara slöseri med elektricitet utan orsakar också lokala DO-fall. Jag har sett en fabrik där DO-mätaren visade 2,8, men den faktiska avläsningen i mitten av tanken var bara 1,2; det visade sig att luftningsgrenventilen inte var helt öppen.
När vattentemperaturen är låg blir nitrifierande bakterier mindre aktiva.
Under 15 grader halveras nitrifikationshastigheten. Under 10 grader är det nästan-befintligt. På norra vintrar, om utomhustankar inte är isolerade, fördubblas ofta kvävenivån för ammoniak i utloppet.
Detta beror inte på en felaktig bakteriestam; det är ett biologiskt fenomen. Den optimala temperaturen för nitrifiering av bakterier är 25-35 grader. För varje 10 graders fall minskar deras aktivitet med ungefär hälften. Ett jämförande experiment med en värmare för att värma en kopp slam visar en trefaldig skillnad i nitrifikationshastigheter mellan 20 grader och 10 grader.
För oisolerade tankar, antingen täck över dem eller använd ånguppvärmning. Täckningen är billig men mycket effektiv, vilket resulterar i en temperaturskillnad på 3-5 grader. En annan lösning är att öka slamkoncentrationen, vilket gör att antalet nitrifierande bakterier kan uppväga effekterna av låg temperatur. Till exempel kan en ökning av MLSS (mulch-sulfur mix-koncentrationen) från 3000 till 5000 kompensera en del av temperaturförlusten. Denna metod har dock sina begränsningar; för hög MLSS kan faktiskt hindra absorption av löst syre.
pH och alkalinitet är avgörande för nitrifiering av bakterier.
Nitrifikation förbrukar alkali. För att avlägsna 1 gram ammoniakkväve krävs 7,14 gram alkalinitet (beräknat som CaCO₃). Om den inflytande alkaliniteten är otillräcklig kommer pH-värdet att sjunka.
Det optimala pH-värdet för nitrifierande bakterier är 7,0-8,0. Under 6,5 sjunker dess aktivitet med hälften. Under 6,0 tar det nästan stopp.
Testa avloppsvattnets alkalinitet. Om det är under 50 mg/L (CaCO₃), tillsätt alkali omedelbart. Natriumkarbonat eller natriumbikarbonat är båda acceptabla, det senare är mildare. Doseringen beräknas baserat på mängden ammoniakkväve som avlägsnas: för varje 1g NH3-N som tas bort, tillsätt 7g NaHCO3. Var noga med att inte tillsätta all alkali på en gång; tillsätt det jämnt för att undvika lokala pH-toppningar.
Om slamåldern är för kort kan nitrifierande bakterier inte överleva.
Nitrifierande bakterier förökar sig långsamt, med en generationscykel på 5-8 dagar. Om du släpper ut slam för mycket blir slamåldern endast 3-4 dagar. De nitrifierande bakterierna kommer att elimineras så snart de föds, vilket lämnar tanken med ett gäng "spädbarn" - olämpliga för handling.
Beräkna slammets ålder (SRT). Formeln är: SRT=Tankvolym × MLSS / Daglig slamutsläppsvolym × Slamkoncentration. För slamtömningstider under 5 dagar, minska slamtömningen och öka SRT (Self-Recovery Time) till 8-15 dagar. Var särskilt uppmärksam på vintern, eftersom nitrifierande bakterier växer långsammare vid låga temperaturer; SRT bör ökas till över 15 dagar.
Giftiga ämnen är snabbt-verkande men långsamt-försvinner.
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), ökar andelen fri ammoniak avsevärt, och omvänt hämmar nitrifierande bakterier själva.
Bedömningsmetod: Mät ammoniakkväve och nitrit i in- och avloppsvatten. Om ammoniakkvävet inte minskar och nitrit inte ackumuleras har nitrifikationen inte kommit igång alls. Om ammoniakkvävet minskar men nitrit ackumuleras avsevärt, fastnar nitrifikationen i det andra steget (nitritbakterier är levande, men nitrifierande bakterier är döda). Denna situation tyder ofta på att giftiga ämnen har hämmat nitrifierande bakterier, medan nitritbakterier är relativt mer toleranta.