Viele Einsteiger in die Abwasseraufbereitung sind zunächst durch diese beiden englischen Abkürzungen verwirrt. Auf der laufenden Rekordtabelle wird es jeden Tag geschrieben, aber wenn plötzlich gefragt wird:
Was stellt MLSS dar?
Worauf schaut MLVSS noch einmal?
Viele Leute werden antworten:
MLSS ist Schlammkonzentration, MLVSS ist organischer Schlamm. "
Diese Aussage kann nicht falsch sein, tatsächlich ist sie aber nur zur Hälfte richtig.
Wenn Sie sich nur an die Bedeutung dieser Buchstaben erinnern, ist es schwierig, ihren Wert im tatsächlichen Betrieb wirklich zu verstehen. Um diese beiden Indikatoren zu verstehen, müssen wir zunächst eine Frage klären:
Wie ist die Zusammensetzung des „Schlamms“ im Belebungsbecken?
Der „Schlamm“ im Belebungsbecken besteht nicht ausschließlich aus Mikroorganismen
Viele Menschen denken unbewusst, dass es sich bei dem Schlamm im Belebungsbecken um Mikroorganismen handelt.
Aber die reale Situation ist nicht so.
Bei der Mischflüssigkeit im Belebungsbecken handelt es sich eigentlich um ein komplexes Suspensionssystem, das grob in drei Stoffarten unterteilt werden kann.
Eine Art sind Mikroorganismen selbst.
Einschließlich Bakterien, Protozoen und Protozoen sind dies die wahren „Arbeiter“ des Belebtschlammsystems, die für die Zersetzung organischer Stoffe, die Nitrifikation, Denitrifikation und Phosphoraufnahmereaktionen verantwortlich sind.
Die andere Art sind Substanzen, die durch mikrobiellen Stoffwechsel entstehen.
Zum Beispiel extrazelluläre Polymersubstanzen (EPS), mikrobielle Trümmer, kolloidale Substanzen usw. Obwohl es sich hierbei nicht mehr um lebende Zellen handelt, gehören sie dennoch zur organischen Substanz.
Eine andere Art sind anorganische Partikel.
Zum Beispiel Sandpartikel, Metallsalzniederschläge, Mineralpartikel usw., die durch den Wasserzufluss entstehen. Diese nehmen nicht an biochemischen Reaktionen teil, bleiben aber über einen langen Zeitraum im System bestehen.
Der Schlamm im Belebungsbecken ist also eigentlich eine Mischung aus organischem und anorganischem Material.
Der Unterschied zwischen MLSS und MLVSS liegt im Wesentlichen in der Unterscheidung dieser beiden Teile.
MLSS: Wie viel „Schlamm“ gibt es im System?
Der vollständige Name von MLSS lautet Mixed Liquor Suspended Solids, was übersetzt bedeutet:
Konzentration suspendierter Feststoffe in der gemischten Lösung.
Einfach ausgedrückt beantwortet es eine sehr direkte Frage:
Wie viele Schwebstoffe befinden sich im Belebungsbecken?
Dazu gehört:
Mikroorganismus
Organische Rückstände
Kolloidale Substanzen
anorganische Partikel
Sedimente und Sedimente
Alle in Wasser suspendierten Feststoffe werden im MLSS gezählt.
Das heißt: MLSS=organische Feststoffe + anorganische Feststoffe
Es ähnelt eher einem „Gesamtmaßstab“, mit dem die Schlammmenge im System gemessen wird.
Im praktischen Betrieb ist MLSS einer der am häufigsten verwendeten Kontrollindikatoren. Der typische Bereich von MLSS in verschiedenen Prozesssystemen ist ungefähr wie folgt:
Traditionelles Belebtschlammsystem: 2000–4000 mg/L
A² O-System: 3000-5000 mg/L
MBR-System: 6000–12000 mg/L
MLSS ist zu niedrig, was darauf hindeutet, dass die Mikrobenpopulation im System unzureichend ist und die Verarbeitungskapazität möglicherweise nicht mit der Zuflusslast Schritt halten kann.
Wenn der MLSS zu hoch ist, kann es zu Problemen wie schlechter Sedimentation, Schwierigkeiten bei der Sauerstoffversorgung und erhöhter Belastung des Nachklärbeckens kommen.
Daher überwachen die Betreiber MLSS täglich und beobachten im Wesentlichen die „Schlammvolumenänderungen“ des Systems.
MLVSS: Der Teil, der wirklich an der Reaktion teilnimmt
Der vollständige Name von MLVSS lautet Mixed Liquor Volatile Suspended Solids, was übersetzt bedeutet:
Konzentration flüchtiger Schwebstoffe in der gemischten Lösung.
Das wichtigste Wort hier ist „Volatilität“.
Unter Hochtemperatur-Brennbedingungen im Labor:
Organisches Material wird verbrannt,
Anorganische Stoffe bleiben in Form von Asche zurück.
Der Gehalt an organischer Substanz in der Probe kann anhand der Gewichtsveränderung vor und nach der Verbrennung abgeschätzt werden.
Im Belebtschlammsystem sind die meisten organischen Feststoffe tatsächlich:
Mikroorganismus
Mikrobielle Metaboliten
Organische Rückstände
Daher wird allgemein davon ausgegangen, dass MLVSS die Biomasse im System darstellt.
Wenn MLSS prüft, wie viel Schlamm sich im System befindet, dann ist MLVSS eher auf Folgendes ausgerichtet:
Wie viel davon ist tatsächlich an biologischen Reaktionen beteiligt?
Aus diesem Grund liefert MLVSS beim Prozess-Debugging oder bei der Systemdiagnose häufig wertvollere Informationen.
Die Beziehung zwischen MLSS und MLVSS
Aus einer Definitionsperspektive handelt es sich bei den beiden tatsächlich um eine umfassende Beziehung.
Einfach ausgedrückt umfasst MLSS MLVSS.
Der organische Teil in MLSS ist MLVSS, während der verbleibende Teil anorganischer Feststoff ist.
In Belebtschlammsystemen halten diese beiden in der Regel ein relativ stabiles Verhältnis ein:
MLVSS / MLSS ≈ 0,65 – 0,8
Das bedeutet, dass im Allgemeinen etwa 65 bis 80 % der Schwebstoffe im Belebungsbecken organische Stoffe sind.
Wenn der Anteil eines Systems deutlich abnimmt, beispielsweise unter 0,5, deutet dies oft auf einen hohen Anteil an anorganischen Stoffen im System hin.
Diese Situation kann in den folgenden Szenarien auftreten:
Das einströmende Wasser hat einen hohen Sandanteil
Industrieabwässer enthalten eine große Menge an anorganischen Partikeln
Die zugesetzte Menge an chemischer Phosphorentfernung ist relativ groß
Das Alter des Systemschlamms ist zu lang
An diesem Punkt kann eine Situation auftreten, in der MLSS hoch erscheint, die Biomasse des Systems jedoch nicht hoch ist.
Das heißt: „Es gibt mehr Schlamm, aber weniger Mikroorganismen“.
Wie werden MLSS und MLVSS gemessen?
Die Bestimmung dieser beiden Indikatoren erfolgt tatsächlich aus demselben experimentellen Prozess.
Das Experiment gliedert sich grob in drei Schritte.
Der erste Schritt besteht darin, die Probe zu filtern.
Nehmen Sie ein bestimmtes Volumen der gemischten Lösung, filtrieren Sie es durch eine Filtermembran, entfernen Sie das Wasser und lassen Sie nur suspendierte Feststoffe übrig.
Der zweite Schritt ist das Trocknen bei 105 Grad.
Trocknen Sie die Filtermembran in einem Ofen auf ein konstantes Gewicht. Das in diesem Schritt erhaltene Feststoffgewicht ist MLSS.
Der dritte Schritt ist das Hochtemperaturbrennen bei 550 Grad.
Geben Sie die getrocknete Probe in einen Muffelofen und verbrennen Sie sie bei hoher Temperatur. Organisches Material wird oxidiert und zersetzt, sodass nur anorganische Asche zurückbleibt.
Der Gewichtsunterschied vor und nach dem Brennen beträgt MLVSS.
Einfach ausgedrückt bedeutet es:
Der verbrannte Teil ist organisches Material.
Der restliche Teil ist anorganisches Material.
Mit dieser Methode können sowohl MLSS- als auch MLVSS-Indikatoren gleichzeitig ermittelt werden.
So verstehen Sie diese beiden Indikatoren während des Betriebs
Für Kläranlagenbetreiber sind diese beiden Daten aus mehreren Perspektiven verständlich.
Wenn der MLSS erheblich abnimmt, bedeutet dies oft, dass das Schlammvolumen des Systems abgenommen hat und es möglicherweise zu übermäßigem Schlammaustrag oder Schlammaustritt aus dem Nachklärbecken kommt.
Wenn der MLSS weiter ansteigt, kann dies auf einen unzureichenden Schlammabfluss und einen allmählichen Anstieg des Schlammalters im System hinweisen.
Die Änderung des MLVSS/MLSS-Verhältnisses kann die Änderungen in der Systemzusammensetzung widerspiegeln.
Wenn der Anteil allmählich abnimmt, deutet dies in der Regel auf eine Anreicherung anorganischer Stoffe im System und einen Rückgang des Anteils an Mikroorganismen hin.
Wenn der Anteil innerhalb eines angemessenen Bereichs stabil bleibt, deutet dies darauf hin, dass die Systemstruktur relativ gesund ist.
Natürlich müssen MLSS und MLVSS im tatsächlichen Betrieb normalerweise zusammen mit anderen Indikatoren beurteilt werden, wie zum Beispiel:
SV30
Absetzverhältnis des Schlamms
gelöster Sauerstoff
Mikroskopische Untersuchung von Mikroorganismen
Erst durch die Kombination dieser Informationen lässt sich der Systemzustand umfassender abbilden.
Abschließend
In Belebtschlammsystemen werden MLSS und MLVSS häufig zusammen als zwei Indikatoren verwendet.
MLSS sagt uns, wie viele Schwebstoffe sich im System befinden.
MLVSS erklärt weiter, wie viel dieser Feststoffe zur organischen Substanz, also zur Biomasse, gehören.
Oft reicht ein bloßer Blick auf MLSS aus, um die tägliche Betriebskontrolle zu vervollständigen. Wenn das System jedoch auf Anomalien stößt, wie z. B. einen Rückgang der Behandlungseffizienz oder eine Verschlechterung der Schlammeigenschaften, liefert MLVSS häufig detailliertere -Informationen.
Bei einigen Systemen kann es beispielsweise vorkommen, dass MLSS zwar nicht niedrig erscheint, die Verarbeitungsleistung jedoch erheblich abnimmt.
Wenn zu diesem Zeitpunkt MLVSS erkannt wird, wird häufig festgestellt, dass der Anteil organischer Stoffe abgenommen hat, sich anorganische Stoffe allmählich im System ansammeln und die Anzahl der Mikroorganismen, die tatsächlich an der Reaktion teilnehmen, abgenommen hat.
Um MLSS und MLVSS zu verstehen, muss man eigentlich eines verstehen:
Der Schlamm im Belebungsbecken ist kein einzelner Mikroorganismus, sondern ein komplexes Gemisch aus organischen und anorganischen Stoffen.
Wenn wir uns auf beide Indikatoren gleichzeitig konzentrieren, können wir klarer erkennen, welche Veränderungen im System stattgefunden haben.