RAS үшін MBBR-де нитрификациялаушы бактерияларды өсіру (аммиакты тотықтырғыш бактериялар - AOB) биофильмі

Жетілген МББР-ге тән қызғылт/қоңыр биоплка негізінен Nitrosomonas spp сияқты аммиакты тотықтырғыш бактериялардан (AOB) тұрады. және Nitrosococcus spp. Бұл хемолитоавтотрофты бактериялар нитрификацияның бірінші маңызды сатысына жауапты: улы аммиакты (NH₃/NH₄⁺) нитритке (NO₂⁻) айналдыру. Олардың пигменттері (мысалы, цитохром с) жиі қызыл реңк береді. Табысты өсіру олардың өсуі мен биоқабықшасының түзілуі үшін жағдайларды оңтайландыруды талап етеді.

Негізгі фазалар және параметрлер

Жүйені дайындау және егу:

● Тасымалдаушыны таңдау: Арнайы гидравликалық жағдайларға қолайлы оңтайлы геометриясы бар (мысалы, қорғалған ішкі кеуектері) жоғары бетті тасымалдағыштарды таңдаңыз. Тасымалдаушының барабар толтыру коэффициентін қамтамасыз етіңіз (әдетте реактор көлемінің 25-70%).

● Тазалау: Өндіріс қалдықтарын немесе алдыңғы биофильмдерді таза суды пайдаланып кетіру үшін MBBR сыйымдылығын және тасымалдағыштарын мұқият тазалаңыз (нитрификаторларды өлтіретін хлор немесе күшті дезинфекциялау құралдарын қолданбаңыз).

● Инокуляция көзі: өміршең нитрификациялаушы бактерия культурасын енгізіңіз. Дереккөздер мыналарды қамтиды:

● Коммерциялық нитрификатор мәдениеттері: акваөсіру/биофильм жүйелері үшін арнайы әзірленген. Өндіруші дозалау нұсқауларын орындаңыз.

● Жетілген биофильм/шлам: бекітілген, сау RAS биосүзгіден немесе ағынды су MBBR (патогенсіз көзді қамтамасыз ету) арқылы тасымалданады.

● Орнатылған RAS суы: құрамында планктондық нитрификаторлары бар жұмыс істейтін RAS суы (баяу әдіс).

● Бастапқы суды толтыру: MBBR-ды мақсатты жүйенің тұздылығы мен температурасына сәйкес келетін таза, хлорсыздандырылған сумен толтырыңыз.

Іске қосу және биофильмді дамыту (бактериялардың өсу фазасы)

Аммиак мөлшерлемесі: AOB-ті беру үшін үздіксіз, бақыланатын аммиак көзін қамтамасыз етіңіз. Жалпы әдістер:

● Химиялық мөлшерлеу: аммоний хлориді (NH₄Cl) немесе аммоний бикарбонатын (NH₄HCO₃) пайдаланыңыз. Мақсатты аммиак-N концентрациясын сақтаңыз (мысалы, 1-5 мг/л).

● Қормен себу: Сау балықтардың аз санын енгізіңіз және олардың шығарылған аммиактың біртіндеп жиналуына мүмкіндік беріп, аз мөлшерде тамақтандырыңыз. Уыттылықтың алдын алу үшін мұқият бақылауды қажет етеді.

● Оттегімен қамтамасыз ету: Ерітілген оттегіні (DO) > 80% қанықтылығын (идеалдысы > 5 мг/л) ұстаңыз. AOB міндетті аэробтар. Күшті аэрация сонымен қатар тасымалдаушының дұрыс араласуын қамтамасыз етеді.

● pH бақылауы: pH мәнін 7.0 - 8.5 оңтайлы диапазонында ұстаңыз. Нитрификация сілтіні жұмсайды және H⁺ түзеді, бұл рН төмендеуіне әкеледі. Натрий бикарбонатын (NaHCO₃) немесе эквивалентін пайдаланып буфер сілтілілігін (CaCO₃ ретінде) > 100 мг/л (идеал 150-200 мг/л) дейін. рН < 6.8 немесе > 9.0 мәнінен аулақ болыңыз.

● Температура: 25-30°C (77-86°F) оңтайлы диапазонында ұстаңыз. Нитрификация жылдамдығы 15°C-тан төмен және 35°С-тан жоғары айтарлықтай төмендейді. Температураның тұрақтылығы өте маңызды.

● Гидравликалық ұстап тұру уақыты (HRT): Су мен биофильмнің жеткілікті байланыс уақытын қамтамасыз етіңіз. Әдеттегі MBBR HRT дизайнға және жүктемеге байланысты 20 минуттан 2 сағатқа дейін ауытқиды. Биопленканың ығысуын тудыратын шамадан тыс ағынды болдырмаңыз.

● Қоректік заттар: микроэлементтер (P, K, Ca, Mg, Fe, Mo, Cu, Zn) бактериялық ферменттер үшін маңызды ко-факторлар болып табылады. Төмен деңгейлердің бар екеніне көз жеткізіңіз (жиі жем/балық қалдықтарынан немесе буферлік тұздардан жеткілікті; жетіспеушіліктерге күдік туындаған жағдайда коммерциялық микроэлементтік қоспаларды абайлап пайдалануға болады).

Пісіп-жетілу және жүктемені ұлғайту (биофильмді тұрақтандыру)

Бақылау: негізгі параметрлерді күнделікті қадағалаңыз:

● NH₃/NH₄⁺: AOB орнатқан кезде концентрация төмендей бастауы керек.

● NO₂⁻: AOB аммиакты түрлендіргенде, концентрация айтарлықтай артады. Бұл нитриттердің уыттылық қаупі жоғары болатын маңызды кезең.

● NO₃⁻: Нитритті тотықтырғыш бактериялар (NOB) пайда болған кезде кейінірек артады.

● рН және сілтілік: мұқият бақылаңыз және қажет болса буферлаңыз.

● ЖАСАУ: тұрақты жоғары деңгейлерді қамтамасыз етіңіз.

Шыдамдылық: Биопленканың жетілуі температураға, егуге және жағдайға байланысты 3-8 аптаға созылады. Көзге көрінетін биопленка (жұқа, көбінесе тегіс) бірнеше күн ішінде дамиды, бірақ толық нитрификацияға апталар қажет.

Біртіндеп жүктеменің артуы: аммиак пен нитрит деңгейлері дәйекті түрде нөлге дейін төмендеген кезде (белсенді AOB және NOB көрсетеді), балық биомассасын/қоректену жылдамдығын шағын қадамдармен біртіндеп арттыруға болады. Биопленканың жоғарылау арасында бейімделуіне мүмкіндік беріңіз. Әрбір жоғарылаудан кейін аммиак/нитритті мұқият бақылаңыз.

Ағымдағы пайдалану және техникалық қызмет көрсету

● Тұрақты шарттар: температура, рН, DO және аммиак жүктемесіндегі ауытқуларды азайтыңыз.

● Биофильмді басқару: Оңтайлы гидравликалық ығысу биоқабықшаның шамадан тыс қалыңдығын болдырмайды (ол диффузия тиімділігін төмендетеді және анаэробты аймақтарды/союға ықпал етеді). Тасымалдаушы соқтығыстары бұған табиғи түрде жақсы араласқан MBBR-де қол жеткізеді. Қатты бітеліп қалмаса, механикалық тазалаудан аулақ болыңыз.

● Бақылау: RAS күнделікті басқару бөлігі ретінде аммиак, нитрит, нитрат, рН, DO және температураны үздіксіз бақылаңыз.

● Биоцидтерден аулақ болыңыз: антибиотиктерді, формалинді, озонды (тікелей реакторға) немесе хлорды енгізуге қатаң жол бермеңіз, өйткені олар нитрификациялаушы бактерияларды жояды.

Баяу өсіру ақауларын жою

● Төмен температура: температураны оңтайлы диапазонға дейін арттырыңыз.

● Төмен DO: аэрация/оттегіленуді арттырыңыз.

● Төмен/сілтілік: сілтілік > 100 мг/л және рН 7.0-8.5 сақтау үшін натрий бикарбонатын дозалаңыз.

● Аммиак жеткіліксіз: іске қосу кезінде үздіксіз аммиак көзі 1-5 мг/ЛН деңгейінде болуын қамтамасыз етіңіз.

● Улы заттар: хлор/хлорамин, ауыр металдар немесе дезинфекциялау құралдарының қалдықтарын тексеріңіз. Қажет болса, белсендірілген көмірді пайдаланыңыз.

● Биофильмнің шамадан тыс қырылуы: гидравликалық ығысу/ағын жылдамдығын тексеріңіз; тасымалдаушылардың дұрыс араласуын, бірақ тым турбулентті емес екенін тексеріңіз. Жүктемені тұрақтандыру.

● Нашар егу: жаңа коммерциялық мәдениетті қосуды қарастырыңыз.

«Қызыл бактериялар» туралы маңызды ескерту: AOB ең алдымен қызыл түске жауапты болғанымен, жетілген, сау MBBR биофильмдері күрделі микробтық қауымдастықтар, соның ішінде нитритті тотықтырғыш бактериялар (NOB - мысалы, Nitrobacter, Nitrospira), гетеротрофты бактериялар, қарапайымдылар және микрофауна. Іске қосу кезінде басты назар баяу өсетін, сезімтал AOB популяциясын өсіру болып табылады, өйткені олар әдетте нитрификация үшін жылдамдықты шектейтін қадам болып табылады. NOB құру әдетте 1-2 аптадан кейін AOB құрудан кейін болады.

Осы параметрлерді мұқият бақылау және іске қосу кезеңінде шыдамдылық таныту арқылы RAS-да аммиакты тиімді жою үшін MBBR ішінде берік және тиімді нитрификациялаушы (қызыл) биофильмді сәтті өсіруге болады.