Visok MLSS (mešane suspendirane trdne snovi v tekočini) lahko poškoduje sisteme za čiščenje odpadne vode na več načinov, vključno s prenosom mase, usedanjem, porabo energije in stabilnostjo procesa. Bistvena težava je, da presega razumno nosilnost za preživetje mikrobov in delovanje procesa. Posebni učinki in osnovna logika so naslednji:
1. Nezadostna količina raztopljenega kisika, ki vodi v hipoksijo blata/anaerobna okolja
Visok MLSS poveča potrebo mikroorganizmov po kisiku, kar bistveno zmanjša učinkovitost prenosa kisika v prezračevalni posodi in zlahka povzroči lokalizirana hipoksična/anaerobna okolja. Dejavnost aerobnih bakterij je zavirana, kar zmanjšuje učinkovitost razgradnje organske snovi; v prezračevalni posodi prezgodaj pride do denitrifikacije, pri čemer nastane veliko število mehurčkov, kar povzroči kopičenje blata, lebdenje blata ter prekomerno KPK in amonijakovega dušika v iztoku.
2. Poslabšanje zmogljivosti sedimentacije sekundarnega usedalnika, kar vodi do porasta suspendiranih trdnih snovi (SS) v iztoku.
Visok MLSS poveča viskoznost mešane tekočine, zaradi česar so kosmi blata lažji. To zlahka vodi do stratificirane sedimentacije v sekundarnem usedalniku, kar zmanjša stisljivost blata in znatno zmanjša hitrost usedanja. Istočasno je blato z visoko-koncentracijo nagnjeno k denitrifikaciji (anoksična razgradnja nitratov proizvaja mehurčke N₂, ki prenašajo blato na površje), kar ima za posledico izgubo blata in čezmerno SS v iztoku. To povzroča tudi nadaljnje izgube blata iz sistema, kar ustvarja začaran krog.
3. Dramatično povečana poraba energije za prezračevanje in naraščajoči obratovalni stroški.
Da bi zadovoljili potrebe po kisiku pri visoki MLSS, je treba povečati intenzivnost prezračevanja, kar vodi do sorazmernega povečanja porabe energije puhala. Hkrati visoka viskoznost mešane tekočine poveča transportni in mešalni upor črpalk in mešalnikov, kar dodatno poveča porabo energije. To znatno poveča obratovalne stroške brez kakršnih koli procesnih koristi.
4. Skrajšana starost blata in mikrobno neravnovesje
Visok MLSS, skupaj s prezgodnjim odstranjevanjem blata, vodi do relativno krajšega trajanja blata (SRT) v sistemu. To otežuje preživetje dolgo{1}}generacijskih-cikličnih nitrifikacijskih bakterij in drugih funkcionalnih bakterij, kar znatno zmanjša učinkovitost nitrifikacije in povzroči, da ravni dušika v odpadnem amoniaku presežejo standarde. Hkrati se prevladujoče bakterije preusmerijo k rodom, ki so-odpornejši na obraščanje, kar drastično zmanjša odpornost sistema na nihanja v kakovosti in količini vode.
5. Posebne težave-za membranski proces (npr. MBR): pospešeno obraščanje membrane
V membranskih bioreaktorjih visok MLSS bistveno poveča verjetnost stika med koloidi in kosmiči v mešani tekočini in površino membrane. To pospeši blokado membranskih por, zgostitev filtrske pogače in hitro povečanje transmembranskega tlaka (TMP). To drastično poveča pogostost čiščenja membrane, skrajša življenjsko dobo membrane in močno poveča stroške vzdrževanja.
6. Izguba odpornosti sistema na udarce, nagnjenost k popolnemu zlomu
V pogojih visokega MLSS je sistemski vmesni pomnilnik izjemno majhen. Ko mikroorganizmi naletijo na nihanja v kakovosti dotočne vode (kot so KPK, strupene snovi) ali hitrost pretoka, so nagnjeni k množični smrti zaradi nenadnih okoljskih sprememb, kar povzroči razpad blata. Poznejše okrevanje je težavno in dolgotrajno-.
Osnovni povzetek (mnemonika):
Velika količina blata=premalo kisika, slabo usedanje, velika poraba energije, mikrobno neravnovesje, nagnjenost k propadu; membranski procesi bodo pospešili tudi zamašitev.
Praktična strategija odziva:
1. Takoj povečajte izpust blata, da hitro zmanjšate MLSS na območje načrtovanja procesa (2000–4000 mg/L za običajne aerobne rezervoarje, prilagojeno glede na zahteve procesa);
2. Začasno povečajte intenzivnost prezračevanja, da se izognete lokalizirani hipoksiji, medtem ko spremljate DO (nadzorovano pri 2-3 mg/L);
3. Preverite hidravlično obremenitev sekundarne usedalne posode in po potrebi zmanjšajte dotočni pretok, da zmanjšate tlak usedanja blata;
4. Spremljajte razmerje usedanja blata (SV30) in indeks prostornine blata (SVI), da ugotovite, ali je prisotno zbiranje blata, in dodajte flokulante (kot je PAC), da izboljšate zmogljivost usedanja.