Sistem nitrifikasi anda telah berjalan lancar, dengan nitrogen ammonia efluen secara konsisten di bawah 1. Tiba-tiba, pada suatu hari, laporan makmal menunjukkan 5, 8, dan 10. Anda menyemak nitrogen ammonia influen; ia tidak meningkat. Suhu tidak menurun. pH tidak berubah. Apa yang silap?
Nitrogen ammonia efluen yang tinggi pada asasnya bermakna bakteria nitrifikasi telah berhenti berfungsi. Lelaki kecil ini sangat halus, sepuluh kali lebih sukar untuk dijaga daripada bakteria heterotrofik biasa. Jika mereka berhenti bekerja, nitrogen ammonia hanya mengalir melalui sistem tanpa terjejas.
Pertama, periksa oksigen terlarut. Inilah pembunuh nombor satu.
Bakteria nitrifikasi adalah aerobik, tetapi keperluannya jauh lebih tinggi daripada bakteria biasa. Di bawah 2 mg/L, aktiviti mereka menurun secara drastik. Di bawah 1 mg/L, mereka pada dasarnya berhenti berfungsi. Ini bukan keterlaluan; bakteria nitrifikasi menggunakan lebih daripada dua kali ganda oksigen bakteria heterotropik biasa. Dalam persekitaran-kekurangan oksigen, mereka juga mengalami kesukaran bernafas, apatah lagi bekerja.
Ramai orang melihat bacaan DO sebanyak 2.5 pada meter mereka dan menganggapnya sudah memadai. Walau bagaimanapun, bakteria nitrifikasi tidak diagihkan sama rata di seluruh tangki pengudaraan. DO di bahagian masuk dan bahagian bawah tangki selalunya jauh lebih rendah daripada bacaan meter. Gunakan meter oksigen terlarut mudah alih untuk mengukur sepanjang tangki; jika DO di hujung bawah 2, sudah pasti ia tidak mencukupi.
Penyelesaian: Tingkatkan kadar pengudaraan atau gantikan pengudara dengan yang lebih cekap. Selain itu, periksa kebocoran pada paip pengudaraan-kebocoran bukan sahaja membazir elektrik tetapi juga menyebabkan penurunan DO setempat. Saya telah melihat sebuah kilang di mana meter DO menunjukkan 2.8, tetapi bacaan sebenar di tengah tangki hanya 1.2; ternyata injap cawangan pengudaraan tidak terbuka sepenuhnya.
Apabila suhu air rendah, bakteria nitrifikasi menjadi kurang aktif.
Di bawah 15 darjah, kadar nitrifikasi dikurangkan separuh. Di bawah 10 darjah , ia hampir tidak-wujud. Pada musim sejuk utara, jika tangki luar tidak terlindung, paras nitrogen ammonia efluen sering meningkat dua kali ganda.
Ini bukan disebabkan oleh ketegangan bakteria yang rosak; ia adalah fenomena biologi. Suhu optimum untuk bakteria nitrifikasi ialah 25-35 darjah . Untuk setiap penurunan 10 darjah, aktiviti mereka berkurangan kira-kira separuh. Satu eksperimen perbandingan menggunakan pemanas untuk memanaskan secawan enap cemar menunjukkan perbezaan tiga kali ganda dalam kadar nitrifikasi antara 20 darjah dan 10 darjah .
Untuk tangki tidak bertebat, sama ada tutupnya atau gunakan pemanasan wap. Perlindungan adalah murah tetapi sangat berkesan, menghasilkan perbezaan suhu 3-5 darjah. Penyelesaian lain adalah dengan meningkatkan kepekatan enapcemar, membenarkan bilangan bakteria nitrifikasi melebihi kesan suhu rendah. Contohnya, meningkatkan MLSS (kepekatan campuran mulsa-sulfur) daripada 3000 kepada 5000 boleh mengimbangi beberapa kehilangan suhu. Walau bagaimanapun, kaedah ini mempunyai hadnya; MLSS yang terlalu tinggi sebenarnya boleh menghalang penyerapan oksigen terlarut.
pH dan kealkalian adalah penting untuk bakteria nitrifikasi.
Nitrifikasi menggunakan alkali. Mengeluarkan 1 gram nitrogen ammonia memerlukan 7.14 gram kealkalian (dikira sebagai CaCO₃). Jika kealkalian influen tidak mencukupi, pH akan menurun.
pH optimum untuk bakteria nitrifikasi ialah 7.0-8.0. Di bawah 6.5, aktivitinya menurun sebanyak separuh. Di bawah 6.0, ia hampir berhenti.
Uji kealkalian efluen. Jika di bawah 50 mg/L (CaCO₃), tambah alkali dengan segera. Natrium karbonat atau natrium bikarbonat kedua-duanya boleh diterima, yang kedua lebih ringan. Dos dikira berdasarkan jumlah nitrogen ammonia yang dikeluarkan: untuk setiap 1g NH₃-N yang dikeluarkan, tambahkan 7g NaHCO₃. Berhati-hati untuk tidak menambah semua alkali sekaligus; tambahkannya sama rata untuk mengelakkan pancang pH setempat.
Jika umur enap cemar terlalu pendek, bakteria nitrifikasi tidak boleh hidup.
Bakteria penyubur membiak secara perlahan, dengan kitaran penjanaan 5-8 hari. Jika anda membuang enap cemar secara berlebihan, umur enap cemar hanya 3-4 hari. Bakteria nitrifikasi akan dihapuskan sebaik sahaja ia dilahirkan, meninggalkan tangki dengan sekumpulan "bayi"-tidak sesuai untuk bertindak.
Kira umur enap cemar (SRT). Formulanya ialah: SRT=Isipadu tangki × MLSS / Isipadu luahan enapcemar harian × Kepekatan enapcemar. Untuk masa pelepasan enapcemar di bawah 5 hari, kurangkan pelepasan enapcemar dan tingkatkan SRT (-Masa Pemulihan Sendiri) kepada 8-15 hari. Beri perhatian khusus pada musim sejuk, kerana bakteria nitrifikasi tumbuh lebih perlahan pada suhu rendah; SRT perlu ditingkatkan kepada lebih 15 hari.
Bahan toksik cepat-bertindak tetapi perlahan-melesap.
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), bahagian ammonia bebas meningkat dengan ketara, sebaliknya menghalang bakteria nitrifikasi itu sendiri.
Kaedah penilaian: Sukat ammonia nitrogen dan nitrit dalam influen dan efluen. Jika nitrogen ammonia tidak berkurangan dan nitrit tidak terkumpul, nitrifikasi belum bermula sama sekali. Jika nitrogen ammonia berkurangan tetapi nitrit terkumpul dengan ketara, nitrifikasi terperangkap pada langkah kedua (bakteria nitrit masih hidup, tetapi bakteria nitrifikasi mati). Keadaan ini selalunya menunjukkan bahawa bahan toksik telah menghalang bakteria nitrifikasi, manakala bakteria nitrit secara relatifnya lebih toleran.