Usuwanie substancji biogennych
cieki miejskie sš jednym z głównych ródeł przedostawania się zwišzków biogennych, a zwłaszcza azotu i fosforu do rzek i jezior. Klasyczna oczyszczalnia biologiczna usuwa substancje biogenne jedynie w niewielkim stopni. By zapewnić żšdanš redukcję biogenów stosuje się obecnie biologiczne metody usuwania azotu oraz biologiczne i chemiczne metody usuwania fosforu. Usuwanie azotu, a dokładnie proces przekształcania azotu amonowego w azotyny i azotany przez bakterie nitryfikacyjne, nazywamy nitryfikacjš.A reakcja przekształcania azotanów w azot gazowy przez bakterie denitryfikacyjne to denitryfikacja.
Jednym z celów stosowania biologicznego usuwania azotu i fosforu w nowoczesnych oczyszczalniach cieków jest zaspokojenie zapotrzebowania N-BZT (azotowe BZT).
W Polsce istnieje wiele rozwišzań tzw. procesów wielofazowych, gdzie jedna masa osadu czynnego przechodzi przez fazę beztlenowš, niedotlenionš i napowietrzania. Zasadš pracy i eksploatacji takich procesów jest obserwacja witalnych wskaników procesu:
jednostkowej prędkoci poboru tlenu
prędkoci nitryfikacji
prędkoci denitryfikacji
prędkoci wydzielania fosforu w strefie defosfatacji
oraz obserwacja punktu przegięcia krzywej wydzielania P celem uniknięcia wtórnego wydzielania i spadku efektu oczyszczania.
Mierzšc te parametry eksploatator ma szybkš informację o stanie zdrowia swojej oczyszczalni. W każdym momencie należy wiedzieć jaki jest zapas osadu w całym układzie i jaki w komorze osadu czynnego. Regulujšć iloć odporwadzanego osadu czynnego operator faktycznie kontroluje wiek osadu - WO. Każde zakłócenie, zrzut toksyczny czy obniżenie temperatury wymaga podniesienia wieku osadu i zwiększenia zapasu osadu w komorze.
Biologiczne usuwanie fosforu, w porównaniu z nitryfikacjš jest nieczułe na obniżkę temperatury i stšd stosowanie stršcania chemicznego ze względu na warunki zimowe nie ma uzasadnienia. Wydłużanie wieku osadu w zimie ma na celu utrzymanie nitryfikacji. Biologiczne usuwanie fosforu i denitryfikacja zachodzš bowiem najlepiej przy bardzo krótkich wiekach osadu.
Proces wydzielania fosforu z komórek bakterii fosforowych (defosfatacja) w warunkach beztlenowych zachodzi bardzo szyvko, zwłaszcza jeli znajdujš się tam lotne kwasy tłuszczowe - LKT. Kwasy te powstajš w procesie kwanej fermentacji cieków i osadów. Jeli ładunek ChZT w dopływie jest niski w stosunku do iloci fosforu, należy wyprodukować LKT w oddzielnej komorze kwanej fermentacji osadów wstępnych.
Większoć procesów w oczyszczalniach wielofazowych jest obecnie wyposażonych w urzšdzenia do fermentacji kwanej osadów wstępnych celem wytworzenia LKT i wporadzenia ich do fazy beztlenowej w komorze osadu czynnego. Zadaniem operatora jest czuwanie nad utrzymaniem właciwego stosunku LKT/P w dopływie. Ważne jest okresowe sprawdzanie przez operatora bilansu masy zwišzków N i P w całej oczyszczalni. Zmiany jakoci osadu mogš prowadzić do załamania się procesu nitryfikacji. Znajomoć bilansu pomoże nam także okreslić wielkoć wpływu N i P zawartych w odciekach z procesów przeróbki osadu.