1. pH on kriittinen tekijä, joka vaikuttaa nitrifikatioon
Tärkein toiminnallinen tekijä nitrifikaatiossa on bakteerien aktiivisuus. Nitrifioivat bakteerit ovat erittäin herkkiä pH:lle. Neutraaleissa tai lievästi emäksisissä olosuhteissa (pH 8–9) niiden biologinen aktiivisuus on voimakkainta ja nitrifikaatioprosessi etenee nopeasti.
Muissa äärimmäisissä pH-oloissa, esimerkiksi kun pH > 9,6 tai < 6,0, nitrifioivien bakteerien biologinen aktiivisuus tukahdutaan ja se pyrkii loppumaan. Kun pH > 9,6, NH₄⁺:n muuttuminen NO₂⁻:ksi ja NO₃⁻:ksi jatkuu edelleen poikkeuksellisen nopeasti, mutta NH₄⁺:n ionisaatio tasapaino osoittaa, että NH₃:n pitoisuus kasvaa nopeasti. Koska nitrifioivat bakteerit ovat erittäin herkkiä NH₃:lle, tämä vaikuttaa lopulta nitrifikaation nopeuteen.
Happamissa olosuhteissa, kun pH < 7,0, nitrifikaation nopeus hidastuu. Kun pH < 6,5, nitrifikaation nopeus laskee merkittävästi. Kun pH < 5,0, nitrifikaation nopeus lähestyy nollaa.
2. pH:n laskun syyt nitrifikaation aikana
PH:n lasku voidaan selittää kahdella mahdollisella syynä. Ensinnäkin tuleva vesi sisältää vahvoja happoja, jotka alentavat saapuvan jäteveden pH:ta ja siten myös sekoitettuun liuokseen vaikutavan pH:n.
Toiseksi, kuten nitrifikaatioyhtälöstä nähdään, NH₃-N:n muuttuminen NO₃⁻-N:ksi tuottaa mineraalihappoisuutta (H⁺), joka kuluttaa osan alkaliteetista. Jokaista grammaa NH₃-N:ta, joka muuttuu NO₃⁻-N:ksi, kuluu noin 7,14 grammaa alkaliteettia (CaCO₃:nä). Siksi, kun jäteveden alkaliteetti on riittämätön ja TKN (kokonaistypen määrä Kjeldahl-menetelmällä) -kuorma on suhteellisen korkea, jäteveden alkaliteetti voi tyhjentyä. Tämä aiheuttaa sekoitetun liuoksen pH:n laskemisen alle 7,0, mikä vähentää tai estää nitrifikaation nopeutta.
Jos vaikutteessa ei ole voimakkaita happoja, tavallinen kunnallinen jätevesi on yleensä lievästi emäksistä, mikä tarkoittaa, että pH on yleensä yli 7,0. Tässä tapauksessa pH riippuu pääasiassa saapuvan jäteveden alkaalisuudesta.
Siksi biologisessa nitrifikatioreaktorissa tulisi pyrkiä pitämään seosveden pH yllä 7,0:n tasolla. pH:n ylläpitäminen yli 7,0:n on edellytys toimivalle biologiselle nitrifikatiolle. Tarkan pH:n säädön varmistamiseksi on suoritettava alkaalisuuslaskelmat. Kun pH < 6,5, jätevesiin on lisättävä emästä.
JIDE tarjoaa pH-antureita, jotka on suunniteltu erityisesti jätevesien käsittelyprosesseihin. Ne tukevat digitaalista signaalinsiirtoa ja tarkkaa mittauskykyä. Näillä antureilla on kolme ulkoista signaalireletoimintoa, joiden avulla voidaan käynnistää ja pysäyttää annostelupumput korkean ja matalan pH:n asetuspisteiden perusteella. Niitä käytetään laajalti pH:n seurantaan nitrifikatioprosesseissa.
3. Laajennettu tuote: Orgaanisen kuormituksen seuranta – COD/BOD:n online-analysaattorit
JIDE:n COD- ja BOD-online-analysaattoreita käytetään myös yleisesti nitrifikatioreaktioiden seurantaan. Kun nitrifikatiota ja typen poistoa toteutetaan biologisella ilmastetulla suodattimella (BAF), NH₄-N:n poisto riippuu osittain orgaanisesta kuormituksesta.
Kun orgaaninen kuormitus ylittää hieman 3,0 kg BOD/(m³ suodatinaine•d), NH₃-N:n poisto estyy. Kun orgaaninen kuormitus ylittää 4,0 kg BOD/(m³ suodatinaine•d), NH₃-N:n poisto estyy merkittävästi. Siksi, kun biologista ilmastettua suodatinta käytetään samanaikaisesti hiilen poistoon ja nitrifikatioon, orgaaninen kuormitus on vähennettävä.
Kun suunnitellaan biologista ilmastettua suodatintekniikkaa erityisesti orgaanisen aineen poistamiseen, on ensin valittava sopiva BOD:n tilavuuskuorma perustuen käsitteltyyn jätevesityyppiin ja vaadittuun purkuvetelaatuun. BOD:n tilavuuskuorman valinta on tehtävä analysoimalla todellisia käyttödataa samankaltaisista jätevesiasennuksista, ja suunnittelussa on varattava turvamarginaali. Kun biologista ilmastettua suodatinta käytetään samanaikaisesti hiilenpoistoon ja nitrifikointiin, orgaaninen kuorma on vähennettävä, ja suositeltavaa on pitää orgaaninen kuorma alle 2,0 kg BOD/(m³ suodatinainetta•d).
EN
