1. pH ir būtisks faktors, kas ietekmē nitrifikāciju
Svarīgākais funkcionālais faktors nitrifikācijā ir baktēriju aktivitāte. Nitrificējošās baktērijas ir ļoti jutīgas pret pH. Neitrālos vai nedaudz sārmainos apstākļos (pH diapazonā no 8 līdz 9) to bioloģiskā aktivitāte ir visvairāk izteikta, un nitrifikācijas process norit ātri.
Citos ekstrēmos pH apstākļos, piemēram, kad pH > 9,6 vai < 6,0, nitrificējošo baktēriju bioloģiskā aktivitāte tiek inhibēta un tendēties apstāties. Kad pH > 9,6, lai gan NH₄⁺ pārvēršana par NO₂⁻ un NO₃⁻ joprojām notiek ātri, NH₄⁺ jonizācijas līdzsvara vienādojums rāda, ka NH₃ koncentrācija strauji pieaug. Tā kā nitrificējošās baktērijas ir ārkārtīgi jutīgas pret NH₃, tas galu galā ietekmē nitrifikācijas ātrumu.
Skābā vidē, kad pH < 7,0, nitrifikācijas ātrums palēninās. Kad pH < 6,5, nitrifikācijas ātrums ievērojami samazinās. Kad pH < 5,0, nitrifikācijas ātrums tuvojas nullei.
2. pH pazemināšanās cēloņi nitrifikācijas laikā
PH pazemināšanos var izraisīt divi iespējamie cēloņi. Pirmkārt, pieplūde satur stipras skābes, kas pazemina ienākošā notekūdens pH un, līdz ar to, arī maisījuma šķīduma pH.
Otrkārt, kā parādīts nitrifikācijas vienādojumā, NH₃-N pārvēršana par NO₃⁻-N rada minerālisko skābumu (H⁺), kas patērē daļu no alkalitātes. Katrs gramms NH₃-N, kas pārvērsts par NO₃⁻-N, patērē aptuveni 7,14 gramus alkalitātes (kā CaCO₃). Tāpēc, ja notekūdenī ir nepietiekama alkalitāte un TKN (kopējais Kjeldahla slāpeklis) slodze ir salīdzinoši augsta, notekūdens alkalitāte var tikt izsmelta. Tas izraisa maisījuma šķīduma pH pazemināšanos zem 7,0, kas samazina vai kavē nitrifikācijas ātrumu.
Ja ieejošajā notekūdenī nav stipru skābju, parasti normāls komunālais notekūdens ir nedaudz sārmains, tas ir, pH vērtība parasti ir augstāka par 7,0. Šajā gadījumā pH galvenokārt ir atkarīgs no ieejošā notekūdens sārmainības.
Tāpēc bioloģiskā nitrifikācijas reaktorā jāveic visi iespējamie pasākumi, lai kontrolētu maisījuma pH vērtību virs 7,0. pH > 7,0 uzturēšana ir nepieciešama prasība, lai bioloģiskā nitrifikācijas sistēma darbotos veiksmīgi. Precīzai pH kontrolei jāveic sārmainības aprēķini. Ja pH < 6,5, notekūdenī jāpievieno sārmaina viela.
JIDE piedāvā pH sensorus, kas īpaši izstrādāti notekūdeņu attīrīšanas procesiem. Tie atbalsta digitālo signālu pārraidi un precīzu mērīšanu. Aprīkoti ar trim ārējiem signāla releju funkcijām, šie sensori var ieslēgt un izslēgt dozēšanas sūkņus, pamatojoties uz augsto un zemo pH iestatījumu vērtībām. Tie plaši tiek izmantoti pH uzraudzībai nitrifikācijas procesos.
3. Paplašinātais produkts: organisko slodžu uzraudzība – COD/BOD tiešsaistes analizatori
JIDE COD un BOD tiešsaistes analizatori arī bieži tiek izmantoti nitrifikācijas reakciju uzraudzībā. Kad nitrifikācijai un slāpekļa noņemšanai tiek izmantota bioloģiskā aerētā filtra (BAF) metode, NH₄-N noņemšana daļēji ir atkarīga no organiskās slodzes.
Kad organiskā slodze nedaudz pārsniedz 3,0 kg BOD/(m³ vidus•d), NH₃-N noņemšana tiek kavēta. Kad organiskā slodze pārsniedz 4,0 kg BOD/(m³ vidus•d), NH₃-N noņemšana tiek ievērojami kavēta. Tāpēc, kad bioloģiskais aerētais filtrs tiek izmantots vienlaicīgai ogļūdeņražu noņemšanai un nitrifikācijai, organiskā slodze jāsamazina.
Veidojot bioloģisko aerēto filtru procesu, kas paredzēts īpaši organiskās vielas noņemšanai, vispirms jāizvēlas piemērota BOD tilpuma slodze, pamatojoties uz apstrādātā notekūdens veidu un prasīto izvadītā ūdens kvalitāti. BOD tilpuma slodzes izvēle jānosaka, analizējot faktiskus ekspluatācijas datus no līdzīgiem notekūdens attīrīšanas objektiem, un projektējot jāparedz rezerves daļa. Kad bioloģiskais aerētais filtra process tiek izmantots vienlaicīgi gan oglekļa noņemšanai, gan nitrifikācijai, organiskā slodze jāsamazina, un optimāli ir uzturēt organisko slodzi zem 2,0 kg BOD/(m³ filtrējošā materiāla•d).
EN
