Høj MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids) kan beskadige spildevandsbehandlingssystemer på flere måder, herunder masseoverførsel, sedimentering, energiforbrug og processtabilitet. Kerneproblemet er, at det overstiger den rimelige bæreevne for mikrobiel overlevelse og procesdrift. De specifikke påvirkninger og kernelogikken er som følger:
1. Utilstrækkeligt opløst ilt, hvilket fører til slamhypoxi/anaerobe miljøer
Høj MLSS øger iltbehovet for mikroorganismer, hvilket reducerer iltoverførselseffektiviteten i beluftningstanken betydeligt og fører let til lokaliserede hypoxiske/anaerobe miljøer. Aerobe bakterieaktivitet hæmmes, hvilket reducerer effektiviteten af organisk stofnedbrydning; denitrifikation forekommer for tidligt i beluftningstanken, hvilket genererer et stort antal bobler, hvilket forårsager slambulning, slam, der flyder, og for meget COD og ammoniak-nitrogen i spildevandet.
2. Forringelse af den sekundære bundfældningstanks sedimenteringsevne, hvilket fører til en stigning i suspenderede stoffer i effluent (SS).
Høj MLSS øger viskositeten af den blandede væske, hvilket gør slamflokkene lettere. Dette fører let til stratificeret sedimentation i den sekundære bundfældningstank, hvilket reducerer slamkomprimerbarheden og reducerer bundfældningshastigheden betydeligt. Samtidig er slam med høj-koncentration tilbøjelig til denitrifikation (den iltfattige nedbrydning af nitrater producerer N₂-bobler, der fører slam til overfladen), hvilket resulterer i slamtab og overdreven spildevands-SS. Dette forårsager også yderligere slamtab fra systemet, hvilket skaber en ond cirkel.
3. Dramatisk øget beluftningsenergiforbrug og stigende driftsomkostninger.
For at imødekomme iltbehovet ved høj MLSS skal beluftningsintensiteten øges, hvilket fører til en proportional stigning i blæserens energiforbrug. Samtidig øger den blandede væskes høje viskositet transport- og blandingsmodstanden for pumper og blandere, hvilket øger strømforbruget yderligere. Dette øger driftsomkostningerne markant uden nogen procesfordele.
4. Forkortet slamalder og mikrobiel ubalance
Høj MLSS, kombineret med utidig slamfjernelse, fører til en relativt kortere slamvarighed (SRT) i systemet. Dette gør det vanskeligt for lang-generations-cyklus nitrificerende bakterier og andre funktionelle bakterier at overleve, hvilket reducerer nitrifikationseffektiviteten betydeligt og gør, at ammoniaknitrogenniveauerne i spildevandet er tilbøjelige til at overskride standarderne. Samtidig skifter de dominerende bakterier mod mere begroning-resistente slægter, hvilket drastisk reducerer systemets modstandsdygtighed over for udsving i vandkvalitet og -kvantitet.
5. Membranproces-specifikke problemer (f.eks. MBR): Accelereret membranbegroning
I membranbioreaktorer øger høj MLSS signifikant sandsynligheden for kontakt mellem kolloider og flokke i den blandede væske og membranoverfladen. Dette fremskynder blokering af membranporer, fortykkelse af filterkagen og en hurtig stigning i transmembrantryk (TMP). Dette øger membranrengøringsfrekvensen drastisk, forkorter membranens levetid og øger vedligeholdelsesomkostningerne dramatisk.
6. Systemtab af stødmodstand, tilbøjelig til at kollapse fuldstændigt
Under høje MLSS-forhold er systemets bufferplads ekstremt lille. Når først den støder på udsving i indflydende vandkvalitet (såsom COD, giftige stoffer) eller strømningshastighed, er mikroorganismer tilbøjelige til massedød på grund af pludselige miljøændringer, hvilket fører til slamnedbrydning. Efterfølgende gendannelse er vanskelig og tidskrævende-.
Kerneoversigt (Mnemonic):
Højt slamvolumen=utilstrækkelig ilt, dårlig bundfældning, højt energiforbrug, mikrobiel ubalance, tilbøjelig til at kollapse; membranprocesser vil også fremskynde tilstopning.
Praktisk reaktionsstrategi:
1. Øg slamudledningen øjeblikkeligt for hurtigt at reducere MLSS til procesdesignområdet (2000-4000 mg/L for konventionelle aerobe tanke, justeret i henhold til proceskravene);
2. Øg midlertidigt beluftningsintensiteten for at undgå lokaliseret hypoxi, mens DO overvåges (kontrolleret ved 2-3 mg/L);
3. Kontroller den hydrauliske belastning af den sekundære sedimentationstank, og reducer om nødvendigt den indgående strømningshastighed for at reducere slamudfældningstrykket;
4. Overvåg slamudfældningsforholdet (SV30) og slamvolumenindekset (SVI) for at bestemme, om der er slamfyldning til stede, og tilsæt flokkuleringsmidler (såsom PAC) for at forbedre bundfældningsydelsen.
