Augsta MLSS (jauktā šķīduma suspendētās cietās vielas) var sabojāt notekūdeņu attīrīšanas sistēmas vairākos veidos, tostarp masas pārnesi, sedimentāciju, enerģijas patēriņu un procesa stabilitāti. Galvenā problēma ir tā, ka tā pārsniedz saprātīgo nestspēju mikrobu izdzīvošanai un procesa darbībai. Konkrētā ietekme un galvenā loģika ir šāda:
1. Nepietiekams izšķīdināts skābeklis, kas izraisa dūņu hipoksiju/anaerobās vides
Augsts MLSS palielina mikroorganismu pieprasījumu pēc skābekļa, ievērojami samazinot skābekļa pārneses efektivitāti aerācijas tvertnē un viegli novedot pie lokalizētas hipoksiskas/anaerobas vides. Tiek kavēta aerobo baktēriju darbība, samazinot organisko vielu sadalīšanās efektivitāti; denitrifikācija notiek priekšlaicīgi aerācijas tvertnē, radot lielu skaitu burbuļu, izraisot dūņu masas palielināšanos, dūņu peldēšanu un pārmērīgu ĶSP un amonjaka slāpekļa daudzumu notekūdeņos.
2. Sekundārās nostādināšanas tvertnes sedimentācijas veiktspējas pasliktināšanās, izraisot notekūdeņu suspendēto vielu (SS) pieaugumu.
Augsts MLSS palielina jauktā šķīduma viskozitāti, padarot dūņu flokus vieglākus. Tas viegli noved pie stratificētas sedimentācijas sekundārajā nostādināšanas tvertnē, samazinot dūņu saspiežamību un ievērojami samazinot nostādināšanas ātrumu. Vienlaikus augstas-koncentrācijas dūņas ir pakļautas denitrifikācijai (nitrātu bezskābekļa sadalīšanās rezultātā veidojas N₂ burbuļi, kas iznes dūņas uz virsmu), kā rezultātā rodas dūņu zudumi un pārmērīgs SS. Tas arī izraisa turpmāku dūņu zudumu no sistēmas, radot apburto loku.
3. Dramatiski palielināts aerācijas enerģijas patēriņš un augošās ekspluatācijas izmaksas.
Lai apmierinātu augsta MLSS skābekļa pieprasījumu, ir jāpalielina aerācijas intensitāte, tādējādi proporcionāli palielinot ventilatora enerģijas patēriņu. Tajā pašā laikā jauktā šķidruma augstā viskozitāte palielina sūkņu un maisītāju transportēšanas un sajaukšanas pretestību, vēl vairāk palielinot enerģijas patēriņu. Tas ievērojami palielina ekspluatācijas izmaksas, neradot nekādas procesa priekšrocības.
4. Saīsināts dūņu vecums un mikrobu nelīdzsvarotība
Augsts MLSS apvienojumā ar savlaicīgu dūņu noņemšanu rada relatīvi īsāku dūņu ilgumu (SRT) sistēmā. Tas apgrūtina ilgstošas-paaudzes-ciklu nitrificējošām baktērijām un citām funkcionālām baktērijām izdzīvot, ievērojami samazinot nitrifikācijas efektivitāti un liekot notekūdeņu amonjaka slāpekļa līmenim pārsniegt standartus. Tajā pašā laikā dominējošās baktērijas pāriet pret piesārņojumu-izturīgākām ģintīm, krasi samazinot sistēmas noturību pret ūdens kvalitātes un kvantitātes svārstībām.
5. Membrānas procesa specifiskas problēmas (piemēram, MBR): paātrināta membrānas piesārņošana
Membrānas bioreaktoros augsts MLSS ievērojami palielina kontakta iespējamību starp koloīdiem un flokiem jauktajā šķidrumā un membrānas virsmā. Tas paātrina membrānas poru bloķēšanu, filtra kūkas sabiezēšanu un strauju transmembrānas spiediena (TMP) pieaugumu. Tas krasi palielina membrānas tīrīšanas biežumu, saīsina membrānas kalpošanas laiku un ievērojami palielina uzturēšanas izmaksas.
6. Sistēmas triecienizturības zudums, nosliece uz pilnīgu sabrukumu
Augstos MLSS apstākļos sistēmas bufera telpa ir ārkārtīgi maza. Tiklīdz mikroorganismi saskaras ar ieplūstošā ūdens kvalitātes (piemēram, ĶSP, toksisko vielu) vai plūsmas ātruma svārstībām, mikroorganismi ir pakļauti masveida nāvei pēkšņu vides izmaiņu dēļ, kas izraisa dūņu sadalīšanos. Turpmākā atkopšana ir sarežģīta un laikietilpīga{2}.
Pamata kopsavilkums (mnemonisks):
Liels dūņu daudzums=nepietiekams skābeklis, slikta nosēdināšana, liels enerģijas patēriņš, mikrobu nelīdzsvarotība, nosliece uz sabrukšanu; membrānas procesi arī paātrinās aizsērēšanu.
Praktiskā reakcijas stratēģija:
1. Nekavējoties palielināt dūņu izplūdi, lai ātri samazinātu MLSS līdz procesa projektēšanas diapazonam (2000-4000 mg/L parastajām aerobikas tvertnēm, pielāgotas atbilstoši procesa prasībām);
2. Uz laiku palielināt aerācijas intensitāti, lai izvairītos no lokalizētas hipoksijas, vienlaikus kontrolējot DO (kontrolēts 2-3 mg/L);
3. Pārbaudiet sekundārās sedimentācijas tvertnes hidraulisko slodzi un, ja nepieciešams, samaziniet ieplūdes plūsmas ātrumu, lai samazinātu dūņu nostādināšanas spiedienu;
4. Pārraugiet dūņu nostādināšanas koeficientu (SV30) un dūņu tilpuma indeksu (SVI), lai noteiktu, vai ir konstatēta dūņu masa, un pievienojiet flokulantus (piemēram, PAC), lai uzlabotu nostādināšanas veiktspēju.