Laboratory · Module 01

The Living Membrane

A working knowledge of the biochemistry, microbiology and lab tests behind every cubic metre of treated water at DEMO-01. This is the hidden machinery that turns sewage into discharge-grade effluent — and the parameters an operator must master to keep it running.

Laboratorio · Módulo 01

La membrana viva

Un conocimiento práctico de la bioquímica, la microbiología y los análisis de laboratorio que hay detrás de cada metro cúbico de agua tratada en DEMO-01. Esta es la maquinaria oculta que convierte las aguas residuales en efluente apto para vertido — y los parámetros que un operador debe dominar para mantenerla en marcha.

Laboratório · Módulo 01

A Membrana Viva

Um conhecimento prático da bioquímica, da microbiologia e dos ensaios de laboratório por trás de cada metro cúbico de água tratada no DEMO-01. Esta é a maquinaria oculta que transforma esgoto em efluente com qualidade de descarga — e os parâmetros que um operador deve dominar para mantê-la funcionando.

Laboratorio · Modulo 01

La membrana vivente

Una conoscenza operativa della biochimica, della microbiologia e delle analisi di laboratorio dietro ogni metro cubo di acqua trattata a DEMO-01. È il macchinario nascosto che trasforma le acque reflue in effluente conforme allo scarico — e i parametri che un operatore deve padroneggiare per mantenerlo in funzione.

Labor · Modul 01

Die lebende Membran

Ein fundiertes Verständnis der Biochemie, Mikrobiologie und Laboranalytik hinter jedem Kubikmeter aufbereiteten Wassers in DEMO-01. Dies ist die verborgene Maschinerie, die Abwasser in einleitfähiges Ablaufwasser verwandelt — und die Parameter, die ein Betreiber beherrschen muss, um sie am Laufen zu halten.

Laboratorium · Module 01

Het levende membraan

Een werkende kennis van de biochemie, microbiologie en labtests achter elke kubieke meter behandeld water bij DEMO-01. Dit is de verborgen machinerie die rioolwater omzet in effluent van lozingskwaliteit — en de parameters die een operator moet beheersen om alles draaiende te houden.

实验室 · 模块 01

活的膜

掌握 DEMO-01 每立方米处理水背后的生物化学、微生物学与实验室检测知识。这是把污水转化为达标排放出水的隐藏机器——也是操作员必须精通、才能让系统持续运行的各项参数。

ラボ · モジュール 01

生きた膜

DEMO-01で処理されるすべての水の1立方メートルの裏にある生化学、微生物学、ラボ試験に関する実務知識。これは下水を放流基準に適合した処理水へと変える隠れた機構であり、運転員が運転を維持するために習得しなければならないパラメータです。

Laboratoire · Module 01

La Membrane Vivante

Comprendre la biochimie, la microbiologie et les tests de laboratoire derrière chaque mètre cube d'eau traitée à DEMO-01. C'est la machinerie cachée qui transforme les eaux usées en effluent rejetable — et les paramètres qu'un opérateur doit maîtriser pour la garder en marche.

§1 · Microbiology

§1 · Microbiología

§1 · Microbiologia

§1 · Mikrobiologie

§1 · Microbiologie

§1 · 微生物学

§1 · Microbiologie

The Living Plant

La planta viva

A Estação Viva

L'impianto vivente

Die lebende Anlage

De levende installatie

活的处理厂

生きているプラント

L'Usine Vivante

The aeration tank at DEMO-01 is not a chemical reactor in the traditional sense — it is a managed ecosystem. Inside its 70 m³ of brown, foamy mixed liquor live trillions of bacteria, hundreds of millions of protozoa, rotifers, and a few uninvited filamentous species. They eat what arrives in the influent — fats, sugars, proteins, ammonia — and from that meal they build new bacterial mass that we then trap behind a 0.1 µm ceramic membrane. Treatment is done by life. The membrane just keeps the cells from leaving.

The two great kingdoms of activated sludge

Two metabolic strategies dominate everything that happens in the bioreactor:

Heterotrophs — the eaters of organics. Fast-growing (μ ≈ 6 d⁻¹ at 20°C), aggressive, the biomass workhorse. They oxidize BOD/COD using oxygen as the terminal electron acceptor and excrete CO₂, water, and new cell mass. They are the reason MLSS exists.
Autotrophs — the breath-of-the-air specialists. Slow (μ ≈ 0.8 d⁻¹), fragile, but the only organisms in the tank that can convert NH₄⁺ to nitrate. Two genera split the work: Nitrosomonas (NH₄⁺ → NO₂⁻) and Nitrobacter/Nitrospira (NO₂⁻ → NO₃⁻). They lose to heterotrophs in every fight unless we give them long retention time and stable conditions.

El tanque de aireación de DEMO-01 no es un reactor químico en el sentido tradicional — es un ecosistema gestionado. Dentro de sus 70 m³ de licor mezcla pardo y espumoso viven billones de bacterias, cientos de millones de protozoos, rotíferos y algunas especies filamentosas no invitadas. Comen lo que llega en el afluente — grasas, azúcares, proteínas, amoníaco — y de esa comida construyen nueva masa bacteriana que luego atrapamos detrás de una membrana cerámica de 0,1 µm. El tratamiento lo hace la vida. La membrana solo evita que las células se escapen.

Los dos grandes reinos del lodo activado

Dos estrategias metabólicas dominan todo lo que ocurre en el biorreactor:

Heterótrofos — los comedores de materia orgánica. De crecimiento rápido (μ ≈ 6 d⁻¹ a 20°C), agresivos, los caballos de batalla de la biomasa. Oxidan la DBO/DQO usando oxígeno como aceptor final de electrones y excretan CO₂, agua y nueva masa celular. Son la razón de que exista el MLSS.
Autótrofos — los especialistas del aliento del aire. Lentos (μ ≈ 0,8 d⁻¹), frágiles, pero los únicos organismos del tanque capaces de convertir el NH₄⁺ en nitrato. Dos géneros se reparten el trabajo: Nitrosomonas (NH₄⁺ → NO₂⁻) y Nitrobacter/Nitrospira (NO₂⁻ → NO₃⁻). Pierden frente a los heterótrofos en cada pelea a menos que les demos un tiempo de retención largo y condiciones estables.

O tanque de aeração da DEMO-01 não é um reator químico no sentido tradicional — é um ecossistema gerenciado. Dentro de seus 70 m³ de licor misto marrom e espumoso vivem trilhões de bactérias, centenas de milhões de protozoários, rotíferos e algumas espécies filamentosas não convidadas. Eles comem o que chega no afluente — gorduras, açúcares, proteínas, amônia — e a partir dessa refeição constroem nova massa bacteriana, que então retemos atrás de uma membrana cerâmica de 0,1 µm. O tratamento é feito pela vida. A membrana apenas impede que as células saiam.

Os dois grandes reinos do lodo ativado

Duas estratégias metabólicas dominam tudo o que acontece no biorreator:

Heterotróficas — as devoradoras de matéria orgânica. De crescimento rápido (μ ≈ 6 d⁻¹ a 20°C), agressivas, o cavalo de batalha da biomassa. Elas oxidam a DBO/DQO usando o oxigênio como aceptor final de elétrons e excretam CO₂, água e nova massa celular. São a razão de existir o MLSS.
Autotróficas — as especialistas no sopro do ar. Lentas (μ ≈ 0,8 d⁻¹), frágeis, mas os únicos organismos no tanque capazes de converter NH₄⁺ em nitrato. Dois gêneros dividem o trabalho: Nitrosomonas (NH₄⁺ → NO₂⁻) e Nitrobacter/Nitrospira (NO₂⁻ → NO₃⁻). Elas perdem para as heterotróficas em toda disputa, a menos que lhes demos um longo tempo de retenção e condições estáveis.

La vasca di aerazione del DEMO-01 non è un reattore chimico in senso tradizionale — è un ecosistema gestito. All'interno dei suoi 70 m³ di liquame misto bruno e schiumoso vivono migliaia di miliardi di batteri, centinaia di milioni di protozoi, rotiferi e qualche specie filamentosa non invitata. Mangiano ciò che arriva nell'influente — grassi, zuccheri, proteine, ammoniaca — e da quel pasto costruiscono nuova massa batterica che poi intrappoliamo dietro una membrana ceramica da 0,1 µm. La depurazione la fa la vita. La membrana si limita a impedire alle cellule di andarsene.

I due grandi regni del fango attivo

Due strategie metaboliche dominano tutto ciò che accade nel bioreattore:

Eterotrofi — i divoratori di sostanze organiche. A crescita rapida (μ ≈ 6 d⁻¹ a 20°C), aggressivi, il cavallo da lavoro della biomassa. Ossidano la BOD/COD usando l'ossigeno come accettore terminale di elettroni ed espellono CO₂, acqua e nuova massa cellulare. Sono la ragione per cui esiste l'MLSS.
Autotrofi — gli specialisti del respiro dell'aria. Lenti (μ ≈ 0,8 d⁻¹), fragili, ma gli unici organismi nella vasca capaci di convertire l'NH₄⁺ in nitrato. Due generi si dividono il lavoro: Nitrosomonas (NH₄⁺ → NO₂⁻) e Nitrobacter/Nitrospira (NO₂⁻ → NO₃⁻). Perdono contro gli eterotrofi in ogni scontro a meno che non diamo loro un lungo tempo di ritenzione e condizioni stabili.

Das Belebungsbecken bei DEMO-01 ist kein chemischer Reaktor im herkömmlichen Sinne — es ist ein bewirtschaftetes Ökosystem. In seinen 70 m³ braunem, schaumigem Belebtschlamm leben Billionen von Bakterien, Hunderte Millionen Protozoen, Rädertierchen und einige ungebetene fädige Arten. Sie fressen, was im Zulauf ankommt — Fette, Zucker, Proteine, Ammonium — und aus dieser Mahlzeit bilden sie neue Bakterienmasse, die wir dann hinter einer 0,1-µm-Keramikmembran zurückhalten. Die Reinigung wird vom Leben geleistet. Die Membran hält nur die Zellen davon ab, zu entweichen.

Die zwei großen Reiche des Belebtschlamms

Zwei Stoffwechselstrategien dominieren alles, was im Bioreaktor geschieht:

Heterotrophe — die Verzehrer organischer Stoffe. Schnellwachsend (μ ≈ 6 d⁻¹ bei 20°C), aggressiv, das Arbeitstier der Biomasse. Sie oxidieren BSB/CSB mit Sauerstoff als terminalem Elektronenakzeptor und scheiden CO₂, Wasser und neue Zellmasse aus. Sie sind der Grund, warum MLSS existiert.
Autotrophe — die Spezialisten des Luftatmens. Langsam (μ ≈ 0,8 d⁻¹), empfindlich, aber die einzigen Organismen im Becken, die NH₄⁺ in Nitrat umwandeln können. Zwei Gattungen teilen sich die Arbeit: Nitrosomonas (NH₄⁺ → NO₂⁻) und Nitrobacter/Nitrospira (NO₂⁻ → NO₃⁻). Sie unterliegen den Heterotrophen in jedem Kampf, es sei denn, wir geben ihnen lange Verweilzeit und stabile Bedingungen.

Het beluchtingsbassin van DEMO-01 is geen chemische reactor in de traditionele zin — het is een beheerd ecosysteem. In de 70 m³ bruin, schuimend actiefslib leven biljoenen bacteriën, honderden miljoenen protozoën, raderdiertjes en enkele ongenode draadvormige soorten. Ze eten wat er met het influent binnenkomt — vetten, suikers, eiwitten, ammonium — en uit die maaltijd bouwen ze nieuwe bacteriemassa op, die we vervolgens achter een keramisch membraan van 0,1 µm opvangen. De zuivering wordt door het leven zelf verricht. Het membraan voorkomt alleen dat de cellen ontsnappen.

De twee grote rijken van het actiefslib

Twee metabole strategieën domineren alles wat er in de bioreactor gebeurt:

Heterotrofen — de eters van organische stof. Snelgroeiend (μ ≈ 6 d⁻¹ bij 20°C), agressief, het werkpaard onder de biomassa. Ze oxideren BZV/CZV met zuurstof als eindstandige elektronenacceptor en scheiden CO₂, water en nieuwe celmassa uit. Zij zijn de reden dat MLSS bestaat.
Autotrofen — de specialisten die van de lucht leven. Traag (μ ≈ 0,8 d⁻¹), kwetsbaar, maar de enige organismen in het bassin die NH₄⁺ in nitraat kunnen omzetten. Twee geslachten verdelen het werk: Nitrosomonas (NH₄⁺ → NO₂⁻) en Nitrobacter/Nitrospira (NO₂⁻ → NO₃⁻). Ze verliezen het in elk gevecht van de heterotrofen, tenzij we ze een lange verblijftijd en stabiele omstandigheden geven.

DEMO-01 的曝气池并非传统意义上的化学反应器 —— 它是一个被管理的生态系统。在其 70 m³ 棕色、带泡沫的混合液中,生活着数以万亿计的细菌、数以亿计的原生动物、轮虫,以及少数不请自来的丝状菌。它们以进水中带来的物质为食 —— 脂肪、糖类、蛋白质、氨氮 —— 并利用这顿大餐合成新的细菌体,而我们随后用 0.1 µm 的陶瓷膜将其截留。处理是由生命完成的。膜只是阻止细胞离开。

活性污泥的两大王国

两种代谢策略主导着生物反应器中发生的一切:

异养菌 —— 有机物的吞噬者。生长快(20°C 时 μ ≈ 6 d⁻¹)、进攻性强,是生物量的主力。它们以氧作为末端电子受体氧化 BOD/COD,并排出 CO₂、水和新的细胞体。它们正是 MLSS 存在的原因。
自养菌 —— 呼吸空气的专家。生长慢(μ ≈ 0.8 d⁻¹)、脆弱,但却是池中唯一能将 NH₄⁺ 转化为硝酸盐的生物。两个属分担工作:亚硝化单胞菌(Nitrosomonas)(NH₄⁺ → NO₂⁻)和硝化杆菌(Nitrobacter)/硝化螺菌(Nitrospira)(NO₂⁻ → NO₃⁻)。除非我们给予它们较长的停留时间和稳定的条件,否则它们在每一场争斗中都会输给异养菌。

DEMO-01の曝気槽は従来の意味での化学反応器ではなく、管理された生態系です。70 m³の褐色で泡立った混合液の中には、数兆の細菌、数億の原生動物、ワムシ、そして招かれざる数種の糸状性微生物が生きています。これらは流入水とともに入ってくるもの — 脂肪、糖、タンパク質、アンモニア — を食べ、その食事から新しい菌体を作り、それを私たちは0.1 µmのセラミック膜の背後に捕捉します。処理は生命によって行われます。膜は細胞が流出しないようにしているだけです。

活性汚泥の二大王国

バイオリアクター内で起こるすべてを、2つの代謝戦略が支配しています:

従属栄養生物 — 有機物を食べる者。増殖が速く(20°Cでμ ≈ 6 d⁻¹)、攻撃的で、バイオマスの主力です。酸素を最終電子受容体としてBOD/CODを酸化し、CO₂、水、新しい菌体を排出します。MLSSが存在するのはこれらのおかげです。
独立栄養生物 — 空気の息を吸う専門家。増殖が遅く(μ ≈ 0.8 d⁻¹)、繊細ですが、槽内でNH₄⁺を硝酸へ変換できる唯一の生物です。2つの属が仕事を分担します:Nitrosomonas(NH₄⁺ → NO₂⁻)とNitrobacter/Nitrospira(NO₂⁻ → NO₃⁻)。長い滞留時間と安定した条件を与えない限り、これらはあらゆる競争で従属栄養生物に敗れます。

Le bassin d'aération de DEMO-01 n'est pas un réacteur chimique au sens traditionnel — c'est un écosystème géré. Dans ses 70 m³ de liqueur mixte brune et mousseuse vivent des billions de bactéries, des centaines de millions de protozoaires, des rotifères, et quelques espèces filamenteuses non invitées. Elles mangent ce qui arrive dans l'influent — graisses, sucres, protéines, ammoniaque — et de ce repas elles construisent une nouvelle masse bactérienne que nous piégeons ensuite derrière une membrane céramique de 0,1 µm. Le traitement est l'œuvre du vivant. La membrane empêche seulement les cellules de partir.

Les deux grands règnes de la boue activée

Deux stratégies métaboliques dominent tout ce qui se passe dans le bioréacteur :

Hétérotrophes — les mangeurs de matière organique. Croissance rapide (μ ≈ 6 j⁻¹ à 20°C), agressifs, les ouvriers de la biomasse. Ils oxydent la DBO/DCO en utilisant l'oxygène comme accepteur final d'électrons et rejettent CO₂, eau et nouvelle masse cellulaire. C'est grâce à eux que la MLSS existe.
Autotrophes — les spécialistes de l'air. Lents (μ ≈ 0,8 j⁻¹), fragiles, mais les seuls organismes du bassin capables de transformer NH₄⁺ en nitrate. Deux genres se partagent le travail : Nitrosomonas (NH₄⁺ → NO₂⁻) et Nitrobacter/Nitrospira (NO₂⁻ → NO₃⁻). Ils perdent contre les hétérotrophes à chaque combat, sauf si on leur donne un long temps de rétention et des conditions stables.

Activated sludge floc under microscope — **Activated sludge floc, ~400× phase contrast.** The dark amorphous masses are bacterial colonies bound by extracellular polymeric substances (EPS). The transparent ringed creatures are *Vorticella* and *Epistylis* — stalked ciliates that graze on dispersed bacteria. Their presence is a sign of healthy, low-load sludge.

The floc — engineered by EPS

Healthy bacteria don't swim free; they cluster into flocs — irregular brown clumps 50–500 µm across. The glue is extracellular polymeric substance (EPS): a sticky matrix of polysaccharides, proteins and DNA that the cells secrete around themselves. EPS is what lets a conventional plant settle its sludge in a clarifier, and in an MBR it is the primary cause of irreversible membrane fouling. We want enough EPS to form good flocs — and not so much that it glues up the SiC channels.

The microbial food chain

Above the bacterial layer, three tiers of micro-fauna act as quality indicators:

Free-swimming ciliates (Paramecium, Euplotes) — present when sludge is young or just after a shock load.
Stalked ciliates (Vorticella, Epistylis) — the classic "happy plant" signature. They eat dispersed bacteria, polishing the effluent.
Rotifers and crawling ciliates (Aspidisca) — appear at long SRT (>15 d). Indicate stable, mature, well-oxygenated sludge. This is what you want at DEMO-01.

If you put a drop of mixed liquor on a slide and see amoebae or flagellates dominating, the sludge is too young or stressed. If you see filaments protruding outside the floc boundary, you have the start of bulking.

El flóculo — diseñado por las EPS

Las bacterias sanas no nadan libres; se agrupan en flóculos — cúmulos pardos irregulares de 50–500 µm de diámetro. El pegamento son las sustancias poliméricas extracelulares (EPS): una matriz pegajosa de polisacáridos, proteínas y ADN que las células segregan a su alrededor. Las EPS son lo que permite a una planta convencional sedimentar su lodo en un clarificador, y en un MBR son la causa principal del ensuciamiento irreversible de la membrana. Queremos suficientes EPS para formar buenos flóculos — y no tantas que obstruyan los canales de SiC.

La cadena alimentaria microbiana

Por encima de la capa bacteriana, tres niveles de microfauna actúan como indicadores de calidad:

Ciliados nadadores libres (Paramecium, Euplotes) — presentes cuando el lodo es joven o justo después de una carga de choque.
Ciliados pedunculados (Vorticella, Epistylis) — la clásica firma de "planta feliz". Comen bacterias dispersas, puliendo el efluente.
Rotíferos y ciliados reptantes (Aspidisca) — aparecen a SRT largos (>15 d). Indican un lodo estable, maduro y bien oxigenado. Esto es lo que se busca en DEMO-01.

Si colocas una gota de licor mezcla en un portaobjetos y ves amebas o flagelados dominando, el lodo es demasiado joven o está estresado. Si ves filamentos sobresaliendo fuera del límite del flóculo, tienes el inicio de un abultamiento (bulking).

O floco — construído pela EPS

As bactérias saudáveis não nadam livres; elas se agrupam em flocos — aglomerados marrons irregulares de 50–500 µm de diâmetro. A cola é a substância polimérica extracelular (EPS): uma matriz pegajosa de polissacarídeos, proteínas e DNA que as células secretam ao seu redor. A EPS é o que permite a uma estação convencional sedimentar seu lodo em um decantador e, em um MBR, é a principal causa da colmatação irreversível da membrana. Queremos EPS suficiente para formar bons flocos — e não tanto a ponto de entupir os canais de SiC.

A cadeia alimentar microbiana

Acima da camada bacteriana, três níveis de microfauna atuam como indicadores de qualidade:

Ciliados de nado livre (Paramecium, Euplotes) — presentes quando o lodo é jovem ou logo após uma carga de choque.
Ciliados pedunculados (Vorticella, Epistylis) — a assinatura clássica de "estação feliz". Eles comem bactérias dispersas, polindo o efluente.
Rotíferos e ciliados rastejantes (Aspidisca) — aparecem em SRT longo (>15 d). Indicam lodo estável, maduro e bem oxigenado. É isso que você quer na DEMO-01.

Se você colocar uma gota de licor misto em uma lâmina e vir amebas ou flagelados dominando, o lodo está jovem demais ou estressado. Se você vir filamentos se projetando para fora do limite do floco, está no início do intumescimento (bulking).

Il fiocco — ingegnerizzato dall'EPS

I batteri sani non nuotano liberi; si aggregano in fiocchi — grumi bruni irregolari di 50–500 µm. Il collante è la sostanza polimerica extracellulare (EPS): una matrice appiccicosa di polisaccaridi, proteine e DNA che le cellule secernono attorno a sé. L'EPS è ciò che permette a un impianto convenzionale di sedimentare il fango in un sedimentatore, e in un MBR è la causa primaria del fouling irreversibile della membrana. Vogliamo abbastanza EPS da formare buoni fiocchi — ma non così tanto da intasare i canali in SiC.

La catena alimentare microbica

Sopra lo strato batterico, tre livelli di microfauna fungono da indicatori di qualità:

Ciliati nuotatori liberi (Paramecium, Euplotes) — presenti quando il fango è giovane o subito dopo un carico di shock.
Ciliati peduncolati (Vorticella, Epistylis) — la classica firma dell'"impianto felice". Mangiano i batteri dispersi, affinando l'effluente.
Rotiferi e ciliati striscianti (Aspidisca) — compaiono a SRT elevato (>15 d). Indicano un fango stabile, maturo e ben ossigenato. È questo che vuoi al DEMO-01.

Se metti una goccia di liquame misto su un vetrino e vedi amebe o flagellati dominanti, il fango è troppo giovane o sotto stress. Se vedi filamenti che sporgono oltre il confine del fiocco, hai l'inizio del bulking.

Die Flocke — geformt durch EPS

Gesunde Bakterien schwimmen nicht frei; sie ballen sich zu Flocken zusammen — unregelmäßige braune Klumpen von 50–500 µm Größe. Der Klebstoff ist extrazelluläre polymere Substanz (EPS): eine klebrige Matrix aus Polysacchariden, Proteinen und DNA, die die Zellen um sich herum ausscheiden. EPS ist das, was eine konventionelle Anlage ihren Schlamm in einem Nachklärbecken absetzen lässt, und in einem MBR ist es die Hauptursache für irreversibles Membranfouling. Wir wollen genug EPS, um gute Flocken zu bilden — und nicht so viel, dass es die SiC-Kanäle verklebt.

Die mikrobielle Nahrungskette

Über der Bakterienschicht dienen drei Ebenen der Mikrofauna als Qualitätsindikatoren:

Freischwimmende Ciliaten (Paramecium, Euplotes) — vorhanden, wenn der Schlamm jung ist oder unmittelbar nach einer Stoßbelastung.
Gestielte Ciliaten (Vorticella, Epistylis) — die klassische Signatur einer „gesunden Anlage". Sie fressen dispergierte Bakterien und schönen den Ablauf.
Rädertierchen und kriechende Ciliaten (Aspidisca) — treten bei langem SRT (>15 d) auf. Weisen auf stabilen, ausgereiften, gut belüfteten Schlamm hin. Das ist es, was Sie bei DEMO-01 anstreben.

Wenn Sie einen Tropfen Belebtschlamm auf einen Objektträger geben und vorwiegend Amöben oder Flagellaten sehen, ist der Schlamm zu jung oder gestresst. Wenn Sie Fäden sehen, die über den Flockenrand hinausragen, beginnt die Blähschlammbildung.

De vlok — gevormd door EPS

Gezonde bacteriën zwemmen niet vrij rond; ze klonteren samen tot vlokken — onregelmatige bruine klompen van 50–500 µm. De lijm is extracellulaire polymere stof (EPS): een kleverige matrix van polysachariden, eiwitten en DNA die de cellen om zich heen afscheiden. EPS is wat een conventionele installatie in staat stelt haar slib in een nabezinktank te laten bezinken, en in een MBR is het de belangrijkste oorzaak van onomkeerbare membraanvervuiling. We willen genoeg EPS om goede vlokken te vormen — en niet zoveel dat het de SiC-kanalen dichtplakt.

De microbiële voedselketen

Boven de bacterielaag fungeren drie niveaus van microfauna als kwaliteitsindicatoren:

Vrijzwemmende ciliaten (Paramecium, Euplotes) — aanwezig wanneer het slib jong is of net na een schokbelasting.
Gesteelde ciliaten (Vorticella, Epistylis) — de klassieke handtekening van een "gelukkige installatie". Ze eten verspreide bacteriën en polijsten zo het effluent.
Raderdiertjes en kruipende ciliaten (Aspidisca) — verschijnen bij lange SRT (>15 d). Wijzen op stabiel, volgroeid, goed belucht slib. Dit is wat je wilt bij DEMO-01.

Als je een druppel actiefslib op een objectglaasje legt en je ziet amoeben of flagellaten domineren, dan is het slib te jong of gestrest. Zie je draden die buiten de grens van de vlok uitsteken, dan heb je het begin van bulking.

絮体 —— 由 EPS 构筑

健康的细菌不会自由游动;它们聚集成絮体 —— 直径 50–500 µm 的不规则棕色团块。这种粘合剂就是胞外聚合物(EPS):由细胞分泌于自身周围的多糖、蛋白质和 DNA 组成的粘性基质。EPS 使传统处理厂能在沉淀池中沉降污泥,而在 MBR 中它是不可逆膜污染的主要原因。我们希望 EPS 足够多以形成良好的絮体 —— 但又不能多到把 SiC 通道堵死。

微生物食物链

在细菌层之上,三个层级的微型动物可作为质量指示生物:

游泳型纤毛虫(草履虫(Paramecium)、游仆虫(Euplotes))—— 在污泥年轻或刚经历冲击负荷后出现。
固着型纤毛虫(钟虫(Vorticella)、累枝虫(Epistylis))—— 经典的“健康处理厂”标志。它们吃掉分散的细菌,精滤出水。
轮虫和匍匐型纤毛虫(盾纤虫(Aspidisca))—— 在长 SRT(>15 d)时出现。表明污泥稳定、成熟、供氧良好。这正是 DEMO-01 所期望的状态。

如果你取一滴混合液置于载玻片上,看到变形虫或鞭毛虫占优势,说明污泥过于年轻或处于应激状态。如果你看到丝状菌伸出絮体边界之外,则膨胀已经开始。

フロック — EPSによって作られる

健全な細菌は自由に泳ぎ回らず、フロック — 50〜500 µmの不規則な褐色の塊 — に集まります。その接着剤が細胞外高分子物質(EPS)です:細胞が自らの周囲に分泌する、多糖、タンパク質、DNAからなる粘着性のマトリックスです。EPSは、従来型プラントが沈殿池で汚泥を沈降させることを可能にする一方、MBRでは不可逆的な膜ファウリングの主因でもあります。良好なフロックを形成するのに十分なEPSは欲しいが、SiCチャンネルを目詰まりさせるほど多すぎてはいけません。

微生物の食物連鎖

細菌層の上には、3階層の微小動物相が品質指標として働きます:

遊泳性繊毛虫(Paramecium、Euplotes) — 汚泥が若いとき、またはショック負荷の直後に存在します。
有柄繊毛虫(Vorticella、Epistylis) — 典型的な「健全なプラント」の証。分散した細菌を食べ、放流水を仕上げます。
ワムシと匍匐性繊毛虫(Aspidisca) — 長いSRT(>15 d)で出現します。安定し、成熟し、酸素の行き渡った汚泥を示します。これがDEMO-01で望ましい状態です。

混合液を一滴スライドに載せてアメーバや鞭毛虫が優占しているのが見えたら、汚泥が若すぎるかストレスを受けています。糸状体がフロックの境界の外へ突き出しているのが見えたら、バルキングの始まりです。

Le floc — façonné par les EPS

Les bactéries saines ne nagent pas seules ; elles s'agglomèrent en flocs — amas bruns irréguliers de 50 à 500 µm. La colle est constituée de substances polymériques extracellulaires (EPS) : une matrice collante de polysaccharides, protéines et ADN que les cellules sécrètent autour d'elles. Les EPS permettent à une usine conventionnelle de décanter ses boues dans un clarificateur, et dans un MBR elles sont la principale cause de colmatage irréversible. On veut assez d'EPS pour former de bons flocs — pas trop pour ne pas coller les canaux SiC.

La chaîne alimentaire microbienne

Au-dessus de la couche bactérienne, trois étages de micro-faune servent d'indicateurs de qualité :

Ciliés libres (Paramecium, Euplotes) — présents quand la boue est jeune ou après un choc.
Ciliés pédonculés (Vorticella, Epistylis) — la signature classique d'une « usine heureuse ». Ils mangent les bactéries dispersées, ce qui polit l'effluent.
Rotifères et ciliés rampants (Aspidisca) — apparaissent à long SRT (>15 j). Indiquent une boue stable, mature, bien oxygénée. C'est ce qu'on veut à DEMO-01.

Si vous mettez une goutte de liqueur mixte sur une lame et voyez des amibes ou flagellés dominer, la boue est trop jeune ou stressée. Si vous voyez des filaments dépasser des limites du floc, vous avez un début de bulking.

Plant cross-reference

Referencia cruzada con la planta

Referência cruzada da estação

Riferimento incrociato con l'impianto

Anlagen-Querverweis

Kruisverwijzing naar de installatie

处理厂交叉参照

プラント相互参照

Référence usine

In the simulator, the parameter MLSS Aeration (target 8000–12000 mg/L) is the total weight of this living biomass plus inert solids per litre. F:M ratio tells us how much food each kg of bug gets per day — too high and they bulk, too low and they go endogenous. ↗ View live MLSS & F:M

En el simulador, el parámetro MLSS Aireación (objetivo 8000–12000 mg/L) es el peso total de esta biomasa viva más los sólidos inertes por litro. La relación A:M (F:M) nos dice cuánto alimento recibe cada kg de microorganismos al día — demasiado alta y abultan, demasiado baja y entran en fase endógena. ↗ Ver MLSS & F:M en vivo

No simulador, o parâmetro MLSS Aeração (alvo 8000–12000 mg/L) é o peso total dessa biomassa viva mais os sólidos inertes por litro. A relação A:M (F:M) nos diz quanto alimento cada kg de micro-organismo recebe por dia — alta demais e eles intumescem (bulking), baixa demais e entram em fase endógena. ↗ Ver MLSS & A:M ao vivo

Nel simulatore, il parametro MLSS Aerazione (target 8000–12000 mg/L) è il peso totale di questa biomassa vivente più i solidi inerti per litro. Il rapporto F:M ci dice quanto cibo riceve al giorno ogni kg di batteri — troppo alto e vanno in bulking, troppo basso ed entrano in fase endogena. ↗ Visualizza MLSS & F:M in tempo reale

Im Simulator ist der Parameter MLSS Belüftung (Zielwert 8000–12000 mg/L) das Gesamtgewicht dieser lebenden Biomasse plus inerter Feststoffe pro Liter. Das F:M-Verhältnis sagt uns, wie viel Nahrung jedes kg Mikroorganismen pro Tag erhält — zu hoch, und sie blähen auf, zu niedrig, und sie gehen in die endogene Phase über. ↗ Live MLSS & F:M ansehen

In de simulator is de parameter MLSS beluchting (streefwaarde 8000–12000 mg/L) het totale gewicht van deze levende biomassa plus inerte vaste stof per liter. De F:M-verhouding vertelt ons hoeveel voedsel elke kg bacteriën per dag krijgt — te hoog en ze gaan bulken, te laag en ze gaan endogeen. ↗ Bekijk live MLSS & F:M

在模拟器中,参数 MLSS 曝气池(目标 8000–12000 mg/L)是每升中这些活体生物量加惰性固体的总重量。F:M 比值告诉我们每千克微生物每天获得多少食物 —— 过高会引起膨胀,过低则进入内源呼吸。↗ 查看实时 MLSS & F:M

シミュレーター内のパラメータMLSS 曝気(目標 8000〜12000 mg/L)は、この生きたバイオマスと不活性固形物を合わせた1リットルあたりの総重量です。F:M比は、菌1 kgが1日あたりどれだけの餌を得るかを示します — 高すぎるとバルキングし、低すぎると内生呼吸に入ります。↗ ライブのMLSSとF:Mを表示

Dans le simulateur, le paramètre MLSS Aération (cible 8000–12000 mg/L) est le poids total de cette biomasse vivante plus les solides inertes par litre. Le ratio F:M nous dit combien de nourriture chaque kg de bactéries reçoit par jour — trop élevé elles bulkent, trop bas elles passent en endogène. ↗ Voir MLSS et F:M en direct

§2 · Nitrogen Cycle

§2 · Ciclo del nitrógeno

§2 · Ciclo do Nitrogênio

§2 · Ciclo dell'azoto

§2 · Stickstoffkreislauf

§2 · Stikstofkringloop

§2 · 氮循环

§2 · 窒素循環

§2 · Cycle de l'Azote

Nitrification & Denitrification

Nitrificación & desnitrificación

Nitrificação & Desnitrificação

Nitrificazione & denitrificazione

Nitrifikation & Denitrifikation

Nitrificatie & denitrificatie

硝化&反硝化

硝化と脱窒

Nitrification et Dénitrification

Nitrifying bacteria scientific render — **Nitrosomonas and Nitrobacter / Nitrospira.** The two-step pathway that converts toxic ammonia into nitrate. Both genera are slow, oxygen-hungry, and crash quickly when the temperature drops — which is why a remote northern site winter at DEMO-01 is the hardest test the plant ever sees.

Step 1 — Ammonia oxidation

Nitrosomonas oxidizes ammonium to nitrite, releasing energy it uses to fix CO₂ into cell mass:

Ammonia oxidation (AOB) NH₄⁺ + 1.5 O₂ → NO₂⁻ + H₂O + 2 H⁺ ΔG° = –275 kJ/mol

Step 2 — Nitrite oxidation

Nitrobacter or Nitrospira finishes the job, oxidizing nitrite to nitrate:

Nitrite oxidation (NOB) NO₂⁻ + 0.5 O₂ → NO₃⁻ ΔG° = –74 kJ/mol

Adding both steps and accounting for biomass synthesis gives the practical stoichiometry every operator should memorize:

Overall nitrification — practical 1 mg NH₄-N nitrified consumes 4.57 mg O₂ and 7.14 mg as CaCO₃ alkalinity

The alkalinity trap

Nitrification is acidogenic. Each mg of NH₄-N that gets oxidized destroys 7.14 mg of alkalinity. DEMO-01 influent typically carries 90–150 mg/L CaCO₃ — at 20 mg/L NH₄-N this is barely enough. If alkalinity drops below ~50 mg/L, pH falls under 6.8 and nitrification stops. This is what the Soda Ash dose pump is for.

Temperature collapse

Nitrifier growth rate scales with the Arrhenius factor θ^(T-20) with θ_{nitrification} ≈ 1.103. That means at 10°C the activity is only ~38% of the 20°C value. At 5°C: ~22%. At 2°C: ~16%. This is why DEMO-01 sees ammonia breakthrough every remote northern site deep-winter event — the bacteria are still alive, but their enzymes are sluggish. The fix is not more chemicals; it's longer SRT (slower WAS) so you keep more nitrifiers per litre.

Denitrification — the missing step at DEMO-01

DEMO-01 is a fully aerobic MBR — there is no anoxic zone. Nitrate produced by nitrification leaves with the permeate. If a future client requires total-N removal we add a pre-anoxic zone where heterotrophs use NO₃⁻ as their electron acceptor and reduce it to N₂ gas:

Denitrification (anoxic) NO₃⁻ + organic C → N₂ ↑ + CO₂ + OH⁻ recovers ~3.57 mg CaCO₃ / mg NO₃-N

Etapa 1 — Oxidación del amonio

Nitrosomonas oxida el amonio a nitrito, liberando energía que utiliza para fijar el CO₂ en masa celular:

Oxidación del amonio (BOA) NH₄⁺ + 1.5 O₂ → NO₂⁻ + H₂O + 2 H⁺ ΔG° = –275 kJ/mol

Etapa 2 — Oxidación del nitrito

Nitrobacter o Nitrospira completan el trabajo, oxidando el nitrito a nitrato:

Oxidación del nitrito (BON) NO₂⁻ + 0.5 O₂ → NO₃⁻ ΔG° = –74 kJ/mol

Sumando ambas etapas y teniendo en cuenta la síntesis de biomasa se obtiene la estequiometría práctica que todo operador debería memorizar:

Nitrificación global — práctica 1 mg de NH₄-N nitrificado consume 4.57 mg O₂ y 7.14 mg de alcalinidad como CaCO₃

La trampa de la alcalinidad

La nitrificación es acidógena. Cada mg de NH₄-N que se oxida destruye 7.14 mg de alcalinidad. El afluente de DEMO-01 suele aportar 90–150 mg/L de CaCO₃ — con 20 mg/L de NH₄-N esto apenas alcanza. Si la alcalinidad cae por debajo de ~50 mg/L, el pH baja de 6.8 y la nitrificación se detiene. Para eso está la bomba dosificadora de carbonato de sodio (soda ash).

Colapso por temperatura

La tasa de crecimiento de los nitrificantes escala con el factor de Arrhenius θ^(T-20) con θ_{nitrificación} ≈ 1.103. Esto significa que a 10°C la actividad es solo el ~38% del valor a 20°C. A 5°C: ~22%. A 2°C: ~16%. Por eso DEMO-01 sufre fugas de amonio en cada evento de pleno invierno en sitios remotos del norte — las bacterias siguen vivas, pero sus enzimas están lentas. La solución no es más químicos; es un SRT más largo (purga de fango más lenta) para mantener más nitrificantes por litro.

Desnitrificación — la etapa ausente en DEMO-01

DEMO-01 es un MBR totalmente aerobio — no hay zona anóxica. El nitrato producido por la nitrificación sale con el permeado. Si un futuro cliente requiere eliminación de N total, añadimos una zona pre-anóxica donde los heterótrofos usan el NO₃⁻ como aceptor de electrones y lo reducen a N₂ gas:

Desnitrificación (anóxica) NO₃⁻ + C orgánico → N₂ ↑ + CO₂ + OH⁻ recupera ~3.57 mg CaCO₃ / mg NO₃-N

Etapa 1 — Oxidação da amônia

A Nitrosomonas oxida o amônio a nitrito, liberando energia que utiliza para fixar CO₂ em massa celular:

Oxidação da amônia (BOA) NH₄⁺ + 1.5 O₂ → NO₂⁻ + H₂O + 2 H⁺ ΔG° = –275 kJ/mol

Etapa 2 — Oxidação do nitrito

A Nitrobacter ou a Nitrospira conclui o trabalho, oxidando o nitrito a nitrato:

Oxidação do nitrito (BON) NO₂⁻ + 0.5 O₂ → NO₃⁻ ΔG° = –74 kJ/mol

Somando ambas as etapas e considerando a síntese de biomassa, obtém-se a estequiometria prática que todo operador deve memorizar:

Nitrificação global — prática 1 mg de NH₄-N nitrificado consome 4,57 mg de O₂ e 7,14 mg de alcalinidade como CaCO₃

A armadilha da alcalinidade

A nitrificação é acidogênica. Cada mg de NH₄-N que é oxidado destrói 7,14 mg de alcalinidade. O afluente do DEMO-01 normalmente carrega 90–150 mg/L de CaCO₃ — a 20 mg/L de NH₄-N isso é apenas o suficiente. Se a alcalinidade cair abaixo de ~50 mg/L, o pH cai abaixo de 6,8 e a nitrificação para. É para isso que serve a bomba dosadora de barrilha (carbonato de sódio).

Colapso por temperatura

A taxa de crescimento dos nitrificantes escala com o fator de Arrhenius θ^(T-20) com θ_{nitrificação} ≈ 1,103. Isso significa que a 10°C a atividade é apenas ~38% do valor a 20°C. A 5°C: ~22%. A 2°C: ~16%. É por isso que o DEMO-01 apresenta escape de amônia em todo evento de inverno rigoroso em locais remotos do norte — as bactérias continuam vivas, mas suas enzimas ficam lentas. A solução não é mais produtos químicos; é um SRT mais longo (descarte de lodo, WAS, mais lento) para manter mais nitrificantes por litro.

Desnitrificação — a etapa ausente no DEMO-01

O DEMO-01 é um MBR totalmente aeróbio — não há zona anóxica. O nitrato produzido pela nitrificação sai com o permeado. Se um cliente futuro exigir remoção de N total, adicionamos uma zona pré-anóxica onde os heterótrofos usam o NO₃⁻ como aceptor de elétrons e o reduzem a gás N₂:

Desnitrificação (anóxica) NO₃⁻ + C orgânico → N₂ ↑ + CO₂ + OH⁻ recupera ~3,57 mg de CaCO₃ / mg de NO₃-N

Fase 1 — Ossidazione dell'ammoniaca

Nitrosomonas ossida lo ione ammonio a nitrito, liberando energia che usa per fissare la CO₂ in massa cellulare:

Ossidazione dell'ammoniaca (AOB) NH₄⁺ + 1,5 O₂ → NO₂⁻ + H₂O + 2 H⁺ ΔG° = –275 kJ/mol

Fase 2 — Ossidazione del nitrito

Nitrobacter o Nitrospira completa il lavoro, ossidando il nitrito a nitrato:

Ossidazione del nitrito (NOB) NO₂⁻ + 0,5 O₂ → NO₃⁻ ΔG° = –74 kJ/mol

Sommando entrambe le fasi e tenendo conto della sintesi di biomassa si ottiene la stechiometria pratica che ogni operatore dovrebbe memorizzare:

Nitrificazione complessiva — pratica 1 mg di NH₄-N nitrificato consuma 4,57 mg O₂ e 7,14 mg di alcalinità come CaCO₃

La trappola dell'alcalinità

La nitrificazione è acidogenica. Ogni mg di NH₄-N che viene ossidato distrugge 7,14 mg di alcalinità. L'influente di DEMO-01 contiene tipicamente 90–150 mg/L di CaCO₃ — a 20 mg/L di NH₄-N questo è appena sufficiente. Se l'alcalinità scende sotto i ~50 mg/L, il pH cala sotto 6,8 e la nitrificazione si arresta. È a questo che serve la pompa dosatrice di soda (carbonato di sodio).

Collasso da temperatura

Il tasso di crescita dei nitrificanti varia con il fattore di Arrhenius θ^(T-20) con θ_{nitrificazione} ≈ 1,103. Ciò significa che a 10 °C l'attività è solo il ~38% del valore a 20 °C. A 5 °C: ~22%. A 2 °C: ~16%. È per questo che DEMO-01 registra una fuga di ammoniaca a ogni evento di pieno inverno nei siti nordici remoti — i batteri sono ancora vivi, ma i loro enzimi sono rallentati. La soluzione non è più prodotti chimici; è un SRT più lungo (WAS più lento) così da mantenere più nitrificanti per litro.

Denitrificazione — la fase mancante a DEMO-01

DEMO-01 è un MBR completamente aerobico — non c'è zona anossica. Il nitrato prodotto dalla nitrificazione esce con il permeato. Se un cliente futuro richiedesse la rimozione dell'azoto totale, aggiungeremmo una zona pre-anossica dove gli eterotrofi usano NO₃⁻ come accettore di elettroni e lo riducono a N₂ gassoso:

Denitrificazione (anossica) NO₃⁻ + C organico → N₂ ↑ + CO₂ + OH⁻ recupera ~3,57 mg CaCO₃ / mg NO₃-N

Schritt 1 — Ammoniumoxidation

Nitrosomonas oxidiert Ammonium zu Nitrit und setzt dabei Energie frei, die es zur Fixierung von CO₂ in Zellmasse nutzt:

Ammoniumoxidation (AOB) NH₄⁺ + 1,5 O₂ → NO₂⁻ + H₂O + 2 H⁺ ΔG° = –275 kJ/mol

Schritt 2 — Nitritoxidation

Nitrobacter oder Nitrospira vollendet die Arbeit und oxidiert Nitrit zu Nitrat:

Nitritoxidation (NOB) NO₂⁻ + 0,5 O₂ → NO₃⁻ ΔG° = –74 kJ/mol

Addiert man beide Schritte und berücksichtigt die Biomassesynthese, ergibt sich die praktische Stöchiometrie, die jeder Betreiber auswendig kennen sollte:

Gesamtnitrifikation — praktisch 1 mg nitrifiziertes NH₄-N verbraucht 4,57 mg O₂ und 7,14 mg Alkalität als CaCO₃

Die Alkalitätsfalle

Die Nitrifikation ist säurebildend. Jedes mg oxidiertes NH₄-N zerstört 7,14 mg Alkalität. Der Zulauf von DEMO-01 enthält typischerweise 90–150 mg/L CaCO₃ — bei 20 mg/L NH₄-N reicht das gerade so aus. Fällt die Alkalität unter ~50 mg/L, sinkt der pH-Wert unter 6,8 und die Nitrifikation kommt zum Stillstand. Genau dafür ist die Sodapumpe da.

Temperaturzusammenbruch

Die Wachstumsrate der Nitrifikanten skaliert mit dem Arrhenius-Faktor θ^(T-20) mit θ_{Nitrifikation} ≈ 1,103. Das bedeutet, dass bei 10 °C die Aktivität nur ~38 % des Werts bei 20 °C beträgt. Bei 5 °C: ~22 %. Bei 2 °C: ~16 %. Deshalb erlebt DEMO-01 bei jedem Hochwinter-Ereignis an abgelegenen Nordstandorten einen Ammonium-Durchbruch — die Bakterien leben noch, aber ihre Enzyme arbeiten träge. Die Abhilfe sind nicht mehr Chemikalien, sondern ein längeres Schlammalter (langsameres Überschussschlammabziehen), damit man mehr Nitrifikanten pro Liter behält.

Denitrifikation — der fehlende Schritt in DEMO-01

DEMO-01 ist ein vollständig aerober MBR — es gibt keine anoxische Zone. Das durch die Nitrifikation gebildete Nitrat verlässt die Anlage mit dem Permeat. Verlangt ein künftiger Kunde eine Gesamt-N-Elimination, fügen wir eine vorgeschaltete anoxische Zone hinzu, in der Heterotrophe NO₃⁻ als Elektronenakzeptor nutzen und es zu N₂-Gas reduzieren:

Denitrifikation (anoxisch) NO₃⁻ + organischer C → N₂ ↑ + CO₂ + OH⁻ gewinnt ~3,57 mg CaCO₃ / mg NO₃-N zurück

Stap 1 — Ammoniakoxidatie

Nitrosomonas oxideert ammonium tot nitriet en komt daarbij energie vrij die wordt gebruikt om CO₂ vast te leggen in celmassa:

Ammoniakoxidatie (AOB) NH₄⁺ + 1.5 O₂ → NO₂⁻ + H₂O + 2 H⁺ ΔG° = –275 kJ/mol

Stap 2 — Nitrietoxidatie

Nitrobacter of Nitrospira maakt het werk af door nitriet te oxideren tot nitraat:

Nitrietoxidatie (NOB) NO₂⁻ + 0.5 O₂ → NO₃⁻ ΔG° = –74 kJ/mol

Het optellen van beide stappen en het meerekenen van de biomassasynthese geeft de praktische stoichiometrie die elke operator uit het hoofd zou moeten kennen:

Totale nitrificatie — praktisch 1 mg genitrificeerd NH₄-N verbruikt 4.57 mg O₂ en 7.14 mg alkaliteit als CaCO₃

De alkaliteitsval

Nitrificatie is zuurvormend. Elke mg NH₄-N die geoxideerd wordt, vernietigt 7.14 mg alkaliteit. Het influent van DEMO-01 bevat doorgaans 90–150 mg/L CaCO₃ — bij 20 mg/L NH₄-N is dat nauwelijks genoeg. Als de alkaliteit onder ~50 mg/L zakt, daalt de pH onder 6.8 en stopt de nitrificatie. Daar dient de soda-doseerpomp voor.

Temperatuurinstorting

De groeisnelheid van nitrificeerders schaalt met de Arrhenius-factor θ^(T-20) met θ_nitrificatie ≈ 1.103. Dat betekent dat bij 10°C de activiteit slechts ~38% van de waarde bij 20°C bedraagt. Bij 5°C: ~22%. Bij 2°C: ~16%. Daarom ziet DEMO-01 ammoniakdoorslag bij elke diepe-wintergebeurtenis op afgelegen noordelijke locaties — de bacteriën leven nog, maar hun enzymen zijn traag. De oplossing is niet meer chemicaliën; het is een langere SRT (trager spuislib) zodat je meer nitrificeerders per liter behoudt.

Denitrificatie — de ontbrekende stap bij DEMO-01

DEMO-01 is een volledig aerobe MBR — er is geen anoxische zone. Het nitraat dat door nitrificatie wordt geproduceerd, verlaat de installatie met het permeaat. Als een toekomstige klant totaal-N-verwijdering vereist, voegen we een voorgeschakelde anoxische zone toe waar heterotrofen NO₃⁻ als elektronenacceptor gebruiken en het reduceren tot N₂-gas:

Denitrificatie (anoxisch) NO₃⁻ + organisch C → N₂ ↑ + CO₂ + OH⁻ herwint ~3.57 mg CaCO₃ / mg NO₃-N

第 1 步 — 氨氧化

亚硝化单胞菌（Nitrosomonas）将铵氧化为亚硝酸盐，释放能量并用于将 CO₂ 固定为细胞物质：

氨氧化（AOB） NH₄⁺ + 1.5 O₂ → NO₂⁻ + H₂O + 2 H⁺ ΔG° = –275 kJ/mol

第 2 步 — 亚硝酸盐氧化

硝化杆菌（Nitrobacter）或硝化螺菌（Nitrospira）完成余下工作，将亚硝酸盐氧化为硝酸盐：

亚硝酸盐氧化（NOB） NO₂⁻ + 0.5 O₂ → NO₃⁻ ΔG° = –74 kJ/mol

将两步相加并计入生物量合成，便得到每位操作员都应牢记的实用化学计量关系：

总硝化反应 — 实用每硝化 1 mg NH₄-N 消耗 4.57 mg O₂ 及 7.14 mg（以 CaCO₃ 计的）碱度

碱度陷阱

硝化是产酸反应。每氧化 1 mg NH₄-N 就会破坏 7.14 mg 碱度。DEMO-01 进水通常含 90–150 mg/L CaCO₃——在 20 mg/L NH₄-N 的情况下这刚刚够用。如果碱度跌破约 50 mg/L，pH 就会降到 6.8 以下，硝化便会停止。这正是纯碱投加泵的用途所在。

温度骤降

硝化菌的生长速率按阿伦尼乌斯因子 θ^(T-20) 变化，其中 θ_硝化 ≈ 1.103。这意味着在 10°C 时活性仅为 20°C 数值的 约 38%。在 5°C：约 22%。在 2°C：约 16%。这就是为什么 DEMO-01 在每个偏远北方站点的深冬事件中都会出现氨穿透——细菌仍然活着，但其酶的活性变得迟缓。解决办法不是投加更多药剂，而是延长 SRT（减缓排泥 WAS），从而保留每升水中更多的硝化菌。

反硝化 — DEMO-01 缺失的一步

DEMO-01 是全好氧型 MBR——没有缺氧区。硝化产生的硝酸盐随透过液（permeate）排出。如果未来客户要求总氮去除，我们会增加一个预缺氧区，让异养菌以 NO₃⁻ 作为电子受体，将其还原为 N₂ 气体：

反硝化（缺氧） NO₃⁻ + 有机碳 → N₂ ↑ + CO₂ + OH⁻ 每 mg NO₃-N 可回收约 3.57 mg CaCO₃

ステップ1 — アンモニア酸化

Nitrosomonasはアンモニウムを亜硝酸へと酸化し、その際に放出されるエネルギーを使ってCO₂を細胞体へと固定します:

アンモニア酸化(AOB) NH₄⁺ + 1.5 O₂ → NO₂⁻ + H₂O + 2 H⁺ ΔG° = –275 kJ/mol

ステップ2 — 亜硝酸酸化

NitrobacterまたはNitrospiraが仕上げを行い、亜硝酸を硝酸へと酸化します:

亜硝酸酸化(NOB) NO₂⁻ + 0.5 O₂ → NO₃⁻ ΔG° = –74 kJ/mol

両ステップを合算し、バイオマス合成を考慮すると、すべての運転員が暗記すべき実用的な化学量論が得られます:

硝化全体 — 実用 NH₄-N 1 mgの硝化はO₂ 4.57 mgとCaCO₃換算アルカリ度 7.14 mgを消費します

アルカリ度の罠

硝化は酸生成的です。酸化されるNH₄-N 1 mgごとに7.14 mgのアルカリ度が消費されます。DEMO-01の流入水は通常CaCO₃ 90〜150 mg/Lを含みますが、NH₄-N 20 mg/Lではこれでぎりぎりです。アルカリ度が約50 mg/Lを下回ると、pHは6.8未満まで低下し、硝化は停止します。これがソーダ灰注入ポンプの役割です。

低温による失速

硝化菌の増殖速度はアレニウス係数θ^(T-20)に従ってスケールし、θ_{nitrification} ≈ 1.103です。つまり10°Cでの活性は20°C時の約38%にすぎません。5°Cでは約22%、2°Cでは約16%です。これがDEMO-01で、遠隔地の北部サイトの厳冬期イベントごとにアンモニアの漏出(ブレークスルー)が見られる理由です。菌は生きていますが、酵素の働きが鈍くなっているのです。対策は薬品の増量ではなく、SRTを長くする(WASを減らす)ことで、1リットルあたりの硝化菌をより多く保持することです。

脱窒 — DEMO-01に欠けているステップ

DEMO-01は完全好気のMBRであり、無酸素(嫌気)ゾーンはありません。硝化で生成された硝酸は透過水とともに排出されます。将来の顧客が全窒素除去を必要とする場合は、従属栄養菌がNO₃⁻を電子受容体として利用しN₂ガスへと還元する前段無酸素ゾーンを追加します:

脱窒(無酸素) NO₃⁻ + 有機C → N₂ ↑ + CO₂ + OH⁻ NO₃-N 1 mgあたり約3.57 mgのCaCO₃を回復

Étape 1 — Oxydation de l'ammoniaque

Nitrosomonas oxyde l'ammonium en nitrite, libérant l'énergie qu'elle utilise pour fixer le CO₂ en biomasse :

Oxydation ammoniaque (AOB) NH₄⁺ + 1,5 O₂ → NO₂⁻ + H₂O + 2 H⁺ ΔG° = –275 kJ/mol

Étape 2 — Oxydation du nitrite

Nitrobacter ou Nitrospira termine le travail, oxydant le nitrite en nitrate :

Oxydation nitrite (NOB) NO₂⁻ + 0,5 O₂ → NO₃⁻ ΔG° = –74 kJ/mol

En additionnant les deux étapes et en tenant compte de la synthèse de biomasse, on obtient la stœchiométrie pratique que chaque opérateur devrait mémoriser :

Nitrification globale — pratique 1 mg de NH₄-N nitrifié consomme 4,57 mg O₂ et 7,14 mg d'alcalinité en CaCO₃

Le piège de l'alcalinité

La nitrification est acidogène. Chaque mg de NH₄-N oxydé détruit 7,14 mg d'alcalinité. L'influent de DEMO-01 transporte typiquement 90–150 mg/L de CaCO₃ — à 20 mg/L de NH₄-N c'est à peine suffisant. Si l'alcalinité tombe sous ~50 mg/L, le pH descend sous 6,8 et la nitrification s'arrête. C'est à ça que sert la pompe de soude.

L'effondrement par le froid

Le taux de croissance des nitrifiants suit le facteur d'Arrhenius θ^(T-20) avec θ_{nitrification} ≈ 1,103. Cela signifie qu'à 10°C l'activité n'est que de ~38 % de la valeur à 20°C. À 5°C : ~22 %. À 2°C : ~16 %. C'est pourquoi DEMO-01 voit du dépassement d'ammoniaque à chaque vague de froid intense — les bactéries sont vivantes, mais leurs enzymes sont au ralenti. La solution n'est pas plus de produits chimiques ; c'est un SRT plus long (purge plus lente) pour garder plus de nitrifiants par litre.

Dénitrification — l'étape manquante à DEMO-01

DEMO-01 est un MBR entièrement aérobie — il n'y a pas de zone anoxique. Le nitrate produit par nitrification part avec le perméat. Si un futur client exige l'enlèvement de l'azote total, on ajoute une zone pré-anoxique où les hétérotrophes utilisent NO₃⁻ comme accepteur d'électrons et le réduisent en N₂ gazeux :

Dénitrification (anoxique) NO₃⁻ + C organique → N₂ ↑ + CO₂ + OH⁻ récupère ~3,57 mg CaCO₃ / mg NO₃-N

Cold-shock training scenario

Escenario de entrenamiento: choque por frío

Cenário de treinamento de choque térmico (frio)

Scenario di addestramento allo shock da freddo

Kälteschock-Trainingsszenario

Trainingsscenario koudeschok

冷冲击培训场景

低温ショック訓練シナリオ

Scénario formation choc-froid

In the simulator, click Cold winter or Cold shock (3°C) and watch Effluent NH₄-N climb. Then increase SRT by reducing WAS rate below 2% — within ~3 simulated days the nitrifiers regrow and ammonia falls back below the limit. That is exactly what you do on the real plant.

En el simulador, haz clic en Invierno frío o Choque por frío (3°C) y observa cómo sube el NH₄-N del efluente. Luego aumenta el SRT reduciendo la tasa de purga (WAS) por debajo del 2% — en unos ~3 días simulados los nitrificantes vuelven a crecer y el amoníaco cae de nuevo por debajo del límite. Eso es exactamente lo que haces en la planta real.

No simulador, clique em Inverno frio ou Choque de frio (3°C) e observe a NH₄-N no efluente subir. Em seguida, aumente o SRT reduzindo a taxa de WAS para abaixo de 2% — em ~3 dias simulados as nitrificantes voltam a crescer e a amônia cai de novo para abaixo do limite. É exatamente isso que você faz na estação real.

Nel simulatore, clicca Inverno rigido o Shock da freddo (3°C) e osserva l'NH₄-N effluente salire. Poi aumenta l'SRT riducendo la portata WAS sotto il 2% — entro ~3 giorni simulati i nitrificanti ricrescono e l'ammoniaca ridiscende sotto il limite. È esattamente ciò che fai sull'impianto reale.

Klicken Sie im Simulator auf Kalter Winter oder Kälteschock (3°C) und beobachten Sie, wie Ablauf NH₄-N ansteigt. Erhöhen Sie dann das SRT, indem Sie die WAS-Rate unter 2 % senken — innerhalb von ~3 simulierten Tagen wachsen die Nitrifikanten nach und das Ammonium fällt wieder unter den Grenzwert. Genau das tun Sie an der realen Anlage.

Klik in de simulator op Koude winter of Koudeschok (3°C) en kijk hoe het NH₄-N in het effluent stijgt. Verhoog vervolgens de SRT door de WAS-snelheid onder de 2% te brengen — binnen ~3 gesimuleerde dagen groeien de nitrificeerders weer aan en daalt het ammonium terug onder de norm. Dat is precies wat je op de echte installatie doet.

在模拟器中,点击寒冬或冷冲击(3°C),观察出水 NH₄-N攀升。然后通过将 WAS 排泥率降至 2% 以下来提高 SRT —— 在约 3 个模拟日内,硝化菌重新生长,氨氮回落到限值以下。这正是你在真实处理厂中所要做的。

シミュレーターで厳冬または低温ショック(3°C)をクリックし、放流水 NH₄-Nが上昇するのを見てください。次にWAS率を2%未満に下げてSRTを延ばします — シミュレーション約3日以内に硝化菌が再増殖し、アンモニアは基準値以下に戻ります。これがまさに実プラントで行うことです。

Dans le simulateur, cliquez Hiver froid ou Choc froid (3°C) et observez NH₄-N effluent grimper. Puis augmentez le SRT en réduisant le débit de purge sous 2 % — en ~3 jours simulés, les nitrifiants repoussent et l'ammoniaque retombe sous la limite. C'est exactement ce qu'on fait à l'usine réelle.

§3 · Phosphorus

§3 · Fósforo

§3 · Fosforo

§3 · Phosphor

§3 · Fosfor

§3 · 磷

§3 · リン

§3 · Phosphore

Phosphorus Removal

Eliminación de fósforo

Remoção de Fósforo

Rimozione del fosforo

Phosphorentfernung

Fosforverwijdering

除磷

リン除去

Élimination du Phosphore

DEMO-01 must hit a monthly-average effluent TP ≤ 0.5 mg/L. This is below what biological uptake alone can achieve in a fully aerobic plant, so we precipitate phosphate chemically and let the membrane filter the floc.

The alum reaction

Aluminium sulfate (alum) dissociates and the Al³⁺ ion combines with orthophosphate to form a near-insoluble aluminium-phosphate solid:

Phosphate precipitation by alum Al₂(SO₄)₃·14H₂O + 2 PO₄³⁻ → 2 AlPO₄ ↓ + 3 SO₄²⁻ + 14 H₂O

Theoretical stoichiometry: 0.87 g Al per g P. Reality: alum competes with hydroxide and dose ratios of 1.5–2.5 g Al per g P are typical at DEMO-01. The simulator's Alum (Al₂(SO₄)₃) slider scales this directly — at 50 mg/L dose you remove ~85% of an 8 mg/L TP load.

Why it works so well in an MBR

In a conventional plant, alum floc must settle in a clarifier — settling is imperfect, residual fines escape. In an MBR, every speck of AlPO₄ floc larger than 0.1 µm is physically trapped by the membrane. That's why MBR plants routinely produce TP < 0.30 mg/L without polishing filters.

The downside — alkalinity and sludge

Alum is acidic. Each mg of alum destroys ~0.45 mg of alkalinity as CaCO₃, on top of what nitrification consumes. It also adds inert solids that increase MLSS without contributing to biology — eventually shrinking your true biological volume.

DEMO-01 debe cumplir una PT ≤ 0.5 mg/L en el efluente como promedio mensual. Esto está por debajo de lo que la asimilación biológica por sí sola puede lograr en una planta totalmente aerobia, por lo que precipitamos el fosfato químicamente y dejamos que la membrana filtre el flóculo.

La reacción del alumbre

El sulfato de aluminio (alumbre) se disocia y el ion Al³⁺ se combina con el ortofosfato para formar un sólido de fosfato de aluminio casi insoluble:

Precipitación de fosfato con alumbre Al₂(SO₄)₃·14H₂O + 2 PO₄³⁻ → 2 AlPO₄ ↓ + 3 SO₄²⁻ + 14 H₂O

Estequiometría teórica: 0.87 g de Al por g de P. La realidad: el alumbre compite con el hidróxido y las relaciones de dosis de 1.5–2.5 g de Al por g de P son habituales en DEMO-01. El control deslizante de Alumbre (Al₂(SO₄)₃) del simulador escala esto directamente — con una dosis de 50 mg/L se elimina ~85% de una carga de 8 mg/L de PT.

Por qué funciona tan bien en un MBR

En una planta convencional, el flóculo de alumbre debe sedimentar en un clarificador — la sedimentación es imperfecta y los finos residuales escapan. En un MBR, cada partícula de flóculo de AlPO₄ mayor de 0.1 µm queda atrapada físicamente por la membrana. Por eso las plantas MBR producen de forma rutinaria PT < 0.30 mg/L sin filtros de afino.

El inconveniente — alcalinidad y fango

El alumbre es ácido. Cada mg de alumbre destruye ~0.45 mg de alcalinidad como CaCO₃, además de lo que consume la nitrificación. También añade sólidos inertes que aumentan los SSLM sin contribuir a la biología — reduciendo con el tiempo tu volumen biológico real.

O DEMO-01 deve atingir uma média mensal de TP ≤ 0,5 mg/L no efluente. Isso está abaixo do que a absorção biológica sozinha pode alcançar em uma estação totalmente aeróbia, então precipitamos o fosfato quimicamente e deixamos a membrana filtrar o floco.

A reação do alúmen

O sulfato de alumínio (alúmen) dissocia-se e o íon Al³⁺ combina-se com o ortofosfato para formar um sólido de fosfato de alumínio quase insolúvel:

Precipitação de fosfato por alúmen Al₂(SO₄)₃·14H₂O + 2 PO₄³⁻ → 2 AlPO₄ ↓ + 3 SO₄²⁻ + 14 H₂O

Estequiometria teórica: 0,87 g de Al por g de P. Na realidade: o alúmen compete com o hidróxido e razões de dose de 1,5–2,5 g de Al por g de P são típicas no DEMO-01. O controle deslizante Alúmen (Al₂(SO₄)₃) do simulador escala isso diretamente — a uma dose de 50 mg/L você remove ~85% de uma carga de TP de 8 mg/L.

Por que funciona tão bem em um MBR

Em uma estação convencional, o floco de alúmen precisa sedimentar em um decantador — a sedimentação é imperfeita e os finos residuais escapam. Em um MBR, cada partícula de floco de AlPO₄ maior que 0,1 µm é fisicamente retida pela membrana. É por isso que as estações MBR produzem rotineiramente TP < 0,30 mg/L sem filtros de polimento.

A desvantagem — alcalinidade e lodo

O alúmen é ácido. Cada mg de alúmen destrói ~0,45 mg de alcalinidade como CaCO₃, além do que a nitrificação consome. Ele também adiciona sólidos inertes que aumentam o MLSS sem contribuir para a biologia — reduzindo, com o tempo, o seu verdadeiro volume biológico.

DEMO-01 deve rispettare una media mensile di TP ≤ 0,5 mg/L nell'effluente. Questo valore è inferiore a quanto la sola assimilazione biologica possa ottenere in un impianto completamente aerobico, quindi precipitiamo chimicamente il fosfato e lasciamo che la membrana filtri il fiocco.

La reazione dell'allume

Il solfato di alluminio (allume) si dissocia e lo ione Al³⁺ si combina con l'ortofosfato formando un solido di fosfato di alluminio quasi insolubile:

Precipitazione del fosfato con allume Al₂(SO₄)₃·14H₂O + 2 PO₄³⁻ → 2 AlPO₄ ↓ + 3 SO₄²⁻ + 14 H₂O

Stechiometria teorica: 0,87 g Al per g P. Nella realtà: l'allume compete con l'idrossido e a DEMO-01 sono tipici rapporti di dosaggio di 1,5–2,5 g Al per g P. Il cursore Allume (Al₂(SO₄)₃) del simulatore scala questo valore direttamente — a un dosaggio di 50 mg/L si rimuove ~85% di un carico di TP di 8 mg/L.

Perché funziona così bene in un MBR

In un impianto convenzionale, il fiocco di allume deve sedimentare in un chiarificatore — la sedimentazione è imperfetta e le particelle fini residue sfuggono. In un MBR, ogni granello di fiocco di AlPO₄ più grande di 0,1 µm viene fisicamente intrappolato dalla membrana. È per questo che gli impianti MBR producono regolarmente TP < 0,30 mg/L senza filtri di affinamento.

Il rovescio della medaglia — alcalinità e fango

L'allume è acido. Ogni mg di allume distrugge ~0,45 mg di alcalinità come CaCO₃, oltre a quanto consuma la nitrificazione. Aggiunge inoltre solidi inerti che aumentano gli MLSS senza contribuire alla biologia — riducendo alla fine il volume biologico reale.

DEMO-01 muss im Monatsmittel einen Ablauf-TP ≤ 0,5 mg/L einhalten. Das liegt unter dem, was die biologische Aufnahme allein in einer vollständig aeroben Anlage erreichen kann, daher fällen wir Phosphat chemisch aus und lassen die Membran die Flocken abfiltern.

Die Alaun-Reaktion

Aluminiumsulfat (Alaun) dissoziiert und das Al³⁺-Ion verbindet sich mit Orthophosphat zu einem nahezu unlöslichen Aluminiumphosphat-Feststoff:

Phosphatfällung mit Alaun Al₂(SO₄)₃·14H₂O + 2 PO₄³⁻ → 2 AlPO₄ ↓ + 3 SO₄²⁻ + 14 H₂O

Theoretische Stöchiometrie: 0,87 g Al pro g P. In der Praxis: Alaun konkurriert mit Hydroxid, und Dosierverhältnisse von 1,5–2,5 g Al pro g P sind in DEMO-01 typisch. Der Schieberegler Alaun (Al₂(SO₄)₃) des Simulators skaliert dies direkt — bei einer Dosis von 50 mg/L entfernen Sie ~85 % einer TP-Fracht von 8 mg/L.

Warum es in einem MBR so gut funktioniert

In einer konventionellen Anlage muss die Alaunflocke in einem Nachklärbecken absetzen — das Absetzen ist unvollkommen, restliche Feinstoffe entweichen. In einem MBR wird jedes Teilchen AlPO₄-Flocke, das größer als 0,1 µm ist, von der Membran physikalisch zurückgehalten. Deshalb erzeugen MBR-Anlagen routinemäßig TP < 0,30 mg/L ohne nachgeschaltete Filter.

Die Kehrseite — Alkalität und Schlamm

Alaun ist sauer. Jedes mg Alaun zerstört ~0,45 mg Alkalität als CaCO₃, zusätzlich zu dem, was die Nitrifikation verbraucht. Es fügt außerdem inerte Feststoffe hinzu, die den MLSS erhöhen, ohne zur Biologie beizutragen — und verkleinert so letztlich Ihr tatsächliches biologisches Volumen.

DEMO-01 moet een maandgemiddeld effluent halen van TP ≤ 0.5 mg/L. Dit ligt onder wat biologische opname alleen kan bereiken in een volledig aerobe installatie, dus precipiteren we fosfaat chemisch en laten we het membraan de vlok wegfilteren.

De aluinreactie

Aluminiumsulfaat (aluin) dissocieert en het Al³⁺-ion combineert met orthofosfaat tot een nagenoeg onoplosbare aluminiumfosfaat-vaste stof:

Fosfaatprecipitatie met aluin Al₂(SO₄)₃·14H₂O + 2 PO₄³⁻ → 2 AlPO₄ ↓ + 3 SO₄²⁻ + 14 H₂O

Theoretische stoichiometrie: 0.87 g Al per g P. Realiteit: aluin concurreert met hydroxide en doseringsverhoudingen van 1.5–2.5 g Al per g P zijn typisch bij DEMO-01. De schuifregelaar Aluin (Al₂(SO₄)₃) van de simulator schaalt dit rechtstreeks — bij een dosering van 50 mg/L verwijder je ~85% van een TP-belasting van 8 mg/L.

Waarom het zo goed werkt in een MBR

In een conventionele installatie moet de aluinvlok bezinken in een nabezinktank — bezinking is onvolmaakt, residuele fijne deeltjes ontsnappen. In een MBR wordt elke vlok AlPO₄ groter dan 0.1 µm fysiek vastgehouden door het membraan. Daarom produceren MBR-installaties routinematig TP < 0.30 mg/L zonder nafilters.

Het nadeel — alkaliteit en slib

Aluin is zuur. Elke mg aluin vernietigt ~0.45 mg alkaliteit als CaCO₃, bovenop wat de nitrificatie verbruikt. Het voegt ook inerte vaste stoffen toe die de MLSS verhogen zonder bij te dragen aan de biologie — wat uiteindelijk je werkelijke biologische volume verkleint.

DEMO-01 必须达到月平均出水 TP ≤ 0.5 mg/L。这低于全好氧工厂仅靠生物吸收所能达到的水平，因此我们用化学法沉淀磷酸盐，再让膜过滤掉絮体。

铝盐（明矾）反应

硫酸铝（明矾）解离后，Al³⁺ 离子与正磷酸盐结合，生成几乎不溶的磷酸铝固体：

明矾沉淀磷酸盐 Al₂(SO₄)₃·14H₂O + 2 PO₄³⁻ → 2 AlPO₄ ↓ + 3 SO₄²⁻ + 14 H₂O

理论化学计量：每 g P 需 0.87 g Al。实际情况：明矾会与氢氧化物竞争，DEMO-01 典型投加比为 每 g P 1.5–2.5 g Al。模拟器的明矾（Al₂(SO₄)₃）滑块直接按此比例缩放——在 50 mg/L 投加量下，可去除 8 mg/L TP 负荷的约 85%。

为何在 MBR 中效果如此之好

在常规工厂中，明矾絮体必须在沉淀池中沉降——沉降并不完美，残余细颗粒会逃逸。而在 MBR 中，任何大于 0.1 µm 的 AlPO₄ 絮体颗粒都会被膜物理截留。这就是为什么 MBR 工厂无需深度过滤即可常规产出 TP < 0.30 mg/L 的出水。

不利之处 — 碱度与污泥

明矾呈酸性。每 mg 明矾会破坏约 0.45 mg（以 CaCO₃ 计的）碱度，这还要叠加在硝化所消耗的之上。它还会带入惰性固体，使 MLSS 升高却不参与生物作用——最终缩减你真正的生物体积。

DEMO-01は月平均放流TP ≤ 0.5 mg/Lを達成しなければなりません。これは完全好気のプラントで生物学的取り込みだけで達成できる値を下回るため、リン酸を化学的に沈殿させ、膜でフロックをろ過します。

ミョウバン(硫酸アルミニウム)反応

硫酸アルミニウム(ミョウバン)が解離し、Al³⁺イオンがオルトリン酸と結合してほぼ不溶性のリン酸アルミニウム固体を形成します:

ミョウバンによるリン酸沈殿 Al₂(SO₄)₃·14H₂O + 2 PO₄³⁻ → 2 AlPO₄ ↓ + 3 SO₄²⁻ + 14 H₂O

理論化学量論:P 1 gあたりAl 0.87 g。実際には、ミョウバンは水酸化物と競合し、DEMO-01ではP 1 gあたりAl 1.5〜2.5 gの注入比が一般的です。シミュレータのミョウバン(Al₂(SO₄)₃)スライダーはこれを直接スケールします。50 mg/Lの注入で、8 mg/LのTP負荷の約85%を除去します。

MBRでとてもうまく機能する理由

従来型プラントでは、ミョウバンフロックは沈殿池で沈降させなければなりませんが、沈降は不完全で、残留微粒子が逃げます。MBRでは、0.1 µmより大きいAlPO₄フロックの粒一つひとつが膜によって物理的に捕捉されます。これがMBRプラントが研磨ろ過なしで日常的にTP < 0.30 mg/Lを達成できる理由です。

欠点 — アルカリ度と汚泥

ミョウバンは酸性です。ミョウバン1 mgごとに、硝化が消費する分に加えて、CaCO₃換算で約0.45 mgのアルカリ度を消費します。また、生物に寄与しない不活性固形物を加えてMLSSを増加させ、最終的には真の生物学的容積を縮小させます。

DEMO-01 doit atteindre un PT moyen mensuel ≤ 0,5 mg/L. C'est sous ce qu'une absorption biologique seule peut faire dans une usine entièrement aérobie, donc on précipite le phosphate chimiquement et on laisse la membrane filtrer le floc.

La réaction de l'alun

Le sulfate d'aluminium (alun) se dissocie et l'ion Al³⁺ se combine à l'orthophosphate pour former un solide phosphate-aluminium quasi insoluble :

Précipitation du phosphate par alun Al₂(SO₄)₃·14H₂O + 2 PO₄³⁻ → 2 AlPO₄ ↓ + 3 SO₄²⁻ + 14 H₂O

Stœchiométrie théorique : 0,87 g Al par g P. Réalité : l'alun compète avec l'hydroxyde et des ratios de dose de 1,5–2,5 g Al par g P sont typiques à DEMO-01. Le curseur Alun (Al₂(SO₄)₃) du simulateur reflète directement cela — à 50 mg/L de dose on enlève ~85 % d'une charge de 8 mg/L de PT.

Pourquoi ça fonctionne si bien en MBR

Dans une usine conventionnelle, le floc d'alun doit décanter dans un clarificateur — la décantation est imparfaite, des fines résiduelles s'échappent. En MBR, chaque grain de floc AlPO₄ plus grand que 0,1 µm est physiquement piégé par la membrane. C'est pourquoi les MBR produisent régulièrement du PT < 0,30 mg/L sans filtre de polissage.

L'envers — alcalinité et boues

L'alun est acide. Chaque mg d'alun détruit ~0,45 mg d'alcalinité en CaCO₃, en plus de ce que consomme la nitrification. Il ajoute aussi des solides inertes qui augmentent la MLSS sans contribuer à la biologie — réduisant à terme votre vrai volume biologique.

§4 · The Membrane

§4 · La membrana

§4 · A Membrana

§4 · La membrana

§4 · Die Membran

§4 · Het membraan

§4 · 膜

§4 · La Membrane

The SiC Ceramic Membrane

La membrana cerámica de SiC

A Membrana Cerâmica de SiC

La membrana ceramica in SiC

Die SiC-Keramikmembran

Het keramische SiC-membraan

SiC 陶瓷膜

SiCセラミック膜

La Membrane Céramique SiC

SiC ceramic membrane close-up — **Silicon carbide (SiC) membrane channel array.** DEMO-01 uses 4 stacks of ceramic SiC modules, each containing dozens of monoliths with hundreds of parallel 3-mm channels. Permeate flows from inside the channel, through the asymmetric ceramic wall, out into the surrounding tank water — but only after being stopped by the 0.1 µm active layer.

Why ceramic over polymer?

Chemical resistance. SiC tolerates pH 0–14 and free chlorine to 5000 mg/L. PVDF or PES hollow fibres degrade above 1000 ppm·hr NaOCl exposure. This means CEB and CIP cycles can be more aggressive — and shorter.
Mechanical durability. No fibre breakage, no integrity loss over time. Service life 10–15 years vs 5–7 for polymeric.
Hydrophilicity. SiC's surface has a very strong affinity for water. EPS and oils slide off more easily — fouling rates are lower at the same flux.
Thermal range. Can be steam-sterilized up to 120°C — useful for food and pharma applications, although not used here.

The cost.

Capital cost per m² is 3–5× polymeric. DEMO-01 was sized accordingly: only ~60 m² total membrane area for 300 m³/d, running at design flux ~210 LMH which is high for ceramic but achievable thanks to the SiC tolerance for vigorous air scour.

Vocabulary worth knowing

Pore size 0.1 µm — microfiltration class. Removes all bacteria, almost all suspended solids, most viruses. Does not remove dissolved salts.
Flux (LMH) — litres of permeate per square metre of membrane per hour. DEMO-01 design ~210 LMH, sustainable 130–180 LMH long term.
TMP — Trans-Membrane Pressure. The driving pressure across the membrane. Normal 1–4 psi. Alarm 8 psi. Mechanical maximum 12 psi.
Permeability (LMH/bar) — flux divided by TMP. The cleanliness number. New: ~600. Fouled: ~150. CIP target: recover to >400.
Recovery (%) — permeate produced ÷ feed water consumed. DEMO-01 ~94% (the rest is BW + WAS losses).

¿Por qué cerámica en lugar de polímero?

Resistencia química. El SiC tolera pH 0–14 y cloro libre hasta 5000 mg/L. Las fibras huecas de PVDF o PES se degradan por encima de una exposición de 1000 ppm·h de NaOCl. Esto significa que los ciclos CEB y CIP pueden ser más agresivos — y más cortos.
Durabilidad mecánica. Sin rotura de fibras, sin pérdida de integridad con el tiempo. Vida útil de 10–15 años frente a 5–7 de las poliméricas.
Hidrofilicidad. La superficie del SiC tiene una afinidad muy fuerte por el agua. Las EPS y los aceites se deslizan con mayor facilidad — las tasas de ensuciamiento son menores al mismo flujo.
Rango térmico. Puede esterilizarse con vapor hasta 120°C — útil para aplicaciones alimentarias y farmacéuticas, aunque aquí no se usa.

El coste.

El coste de capital por m² es 3–5× el de las poliméricas. DEMO-01 se dimensionó en consecuencia: solo ~60 m² de área total de membrana para 300 m³/d, operando a un flujo de diseño de ~210 LMH, que es alto para cerámica pero alcanzable gracias a la tolerancia del SiC a un barrido de aire vigoroso.

Vocabulario que conviene conocer

Tamaño de poro 0,1 µm — clase de microfiltración. Elimina todas las bacterias, casi todos los sólidos en suspensión y la mayoría de los virus. No elimina las sales disueltas.
Flujo (LMH) — litros de permeado por metro cuadrado de membrana por hora. Diseño de DEMO-01 ~210 LMH, sostenible 130–180 LMH a largo plazo.
TMP — Presión transmembrana. La presión motriz a través de la membrana. Normal 1–4 psi. Alarma 8 psi. Máximo mecánico 12 psi.
Permeabilidad (LMH/bar) — flujo dividido por la TMP. El número de limpieza. Nueva: ~600. Ensuciada: ~150. Objetivo de CIP: recuperar a >400.
Recuperación (%) — permeado producido ÷ agua de alimentación consumida. DEMO-01 ~94% (el resto son pérdidas por retrolavado + purga).

Por que cerâmica em vez de polímero?

Resistência química. O SiC tolera pH 0–14 e cloro livre até 5000 mg/L. Fibras ocas de PVDF ou PES se degradam acima de 1000 ppm·h de exposição a NaOCl. Isso significa que os ciclos de CEB e CIP podem ser mais agressivos — e mais curtos.
Durabilidade mecânica. Sem ruptura de fibras, sem perda de integridade ao longo do tempo. Vida útil de 10–15 anos contra 5–7 dos poliméricos.
Hidrofilicidade. A superfície do SiC tem uma afinidade muito forte pela água. A EPS e os óleos deslizam mais facilmente — as taxas de colmatação são menores com o mesmo fluxo.
Faixa térmica. Pode ser esterilizada a vapor até 120°C — útil para aplicações alimentícias e farmacêuticas, embora não seja usado aqui.

O custo.

O custo de capital por m² é 3–5× o dos poliméricos. A DEMO-01 foi dimensionada de acordo: apenas ~60 m² de área total de membrana para 300 m³/d, operando com fluxo de projeto de ~210 LMH, o que é alto para cerâmica, mas factível graças à tolerância do SiC à varredura de ar vigorosa.

Vocabulário que vale conhecer

Tamanho de poro 0,1 µm — classe de microfiltração. Remove todas as bactérias, quase todos os sólidos em suspensão, a maioria dos vírus. Não remove sais dissolvidos.
Fluxo (LMH) — litros de permeado por metro quadrado de membrana por hora. Projeto da DEMO-01 ~210 LMH, sustentável 130–180 LMH a longo prazo.
TMP — Pressão Transmembrana. A pressão motriz através da membrana. Normal 1–4 psi. Alarme 8 psi. Máximo mecânico 12 psi.
Permeabilidade (LMH/bar) — fluxo dividido pela TMP. O número da limpeza. Nova: ~600. Colmatada: ~150. Alvo do CIP: recuperar para >400.
Recuperação (%) — permeado produzido ÷ água de alimentação consumida. DEMO-01 ~94% (o restante são perdas de retrolavagem (BW) + WAS).

Perché la ceramica rispetto al polimero?

Resistenza chimica. Il SiC tollera pH 0–14 e cloro libero fino a 5000 mg/L. Le fibre cave in PVDF o PES si degradano oltre 1000 ppm·h di esposizione a NaOCl. Ciò significa che i cicli CEB e CIP possono essere più aggressivi — e più brevi.
Durabilità meccanica. Nessuna rottura delle fibre, nessuna perdita di integrità nel tempo. Vita utile 10–15 anni contro 5–7 dei polimerici.
Idrofilicità. La superficie del SiC ha un'affinità molto forte per l'acqua. L'EPS e gli oli scivolano via più facilmente — i tassi di fouling sono più bassi a parità di flusso.
Intervallo termico. Può essere sterilizzata a vapore fino a 120°C — utile per applicazioni alimentari e farmaceutiche, sebbene non sfruttato qui.

Il costo.

Il costo di capitale per m² è 3–5× quello polimerico. Il DEMO-01 è stato dimensionato di conseguenza: solo ~60 m² di area membranosa totale per 300 m³/d, operando a un flusso di progetto di ~210 LMH, elevato per la ceramica ma raggiungibile grazie alla tolleranza del SiC al vigoroso lavaggio ad aria.

Vocabolario che vale la pena conoscere

Dimensione dei pori 0,1 µm — classe di microfiltrazione. Rimuove tutti i batteri, quasi tutti i solidi sospesi, la maggior parte dei virus. Non rimuove i sali disciolti.
Flusso (LMH) — litri di permeato per metro quadrato di membrana all'ora. Progetto DEMO-01 ~210 LMH, sostenibile 130–180 LMH nel lungo termine.
TMP — Pressione Trans-Membrana. La pressione motrice attraverso la membrana. Normale 1–4 psi. Allarme 8 psi. Massimo meccanico 12 psi.
Permeabilità (LMH/bar) — flusso diviso per la TMP. Il numero di pulizia. Nuova: ~600. Sporca: ~150. Target CIP: recuperare a >400.
Recupero (%) — permeato prodotto ÷ acqua di alimentazione consumata. DEMO-01 ~94% (il resto sono perdite di BW + WAS).

Warum Keramik statt Polymer?

Chemische Beständigkeit. SiC verträgt pH 0–14 und freies Chlor bis 5000 mg/L. PVDF- oder PES-Hohlfasern degradieren oberhalb einer NaOCl-Exposition von 1000 ppm·h. Das bedeutet, dass CEB- und CIP-Zyklen aggressiver — und kürzer — sein können.
Mechanische Haltbarkeit. Kein Faserbruch, kein Integritätsverlust im Laufe der Zeit. Lebensdauer 10–15 Jahre gegenüber 5–7 bei polymeren.
Hydrophilie. Die Oberfläche von SiC hat eine sehr starke Affinität zu Wasser. EPS und Öle gleiten leichter ab — die Foulingraten sind bei gleichem Fluss niedriger.
Temperaturbereich. Kann bis 120°C dampfsterilisiert werden — nützlich für Lebensmittel- und Pharmaanwendungen, hier jedoch nicht genutzt.

Die Kosten.

Die Investitionskosten pro m² betragen das 3–5-Fache der polymeren. DEMO-01 wurde entsprechend ausgelegt: nur ~60 m² Gesamtmembranfläche für 300 m³/d, betrieben bei einem Auslegungsfluss von ~210 LMH, was für Keramik hoch ist, aber dank der SiC-Toleranz gegenüber kräftiger Luftspülung erreichbar bleibt.

Wissenswerte Begriffe

Porengröße 0,1 µm — Mikrofiltrationsklasse. Entfernt alle Bakterien, fast alle abfiltrierbaren Stoffe, die meisten Viren. Entfernt keine gelösten Salze.
Fluss (LMH) — Liter Permeat pro Quadratmeter Membran pro Stunde. DEMO-01 Auslegung ~210 LMH, langfristig nachhaltig 130–180 LMH.
TMP — Transmembrandruck. Der treibende Druck über die Membran. Normal 1–4 psi. Alarm 8 psi. Mechanisches Maximum 12 psi.
Permeabilität (LMH/bar) — Fluss geteilt durch TMP. Die Sauberkeitskennzahl. Neu: ~600. Verschmutzt: ~150. CIP-Ziel: Wiederherstellung auf >400.
Ausbeute (%) — erzeugtes Permeat ÷ verbrauchtes Speisewasser. DEMO-01 ~94 % (der Rest sind BW- + WAS-Verluste).

Waarom keramiek boven polymeer?

Chemische bestendigheid. SiC verdraagt pH 0–14 en vrij chloor tot 5000 mg/L. PVDF- of PES-holle vezels degraderen boven een blootstelling van 1000 ppm·uur NaOCl. Dit betekent dat CEB- en CIP-cycli agressiever — en korter — kunnen zijn.
Mechanische duurzaamheid. Geen vezelbreuk, geen integriteitsverlies na verloop van tijd. Levensduur 10–15 jaar tegenover 5–7 voor polymeer.
Hydrofiliteit. Het oppervlak van SiC heeft een zeer sterke affiniteit voor water. EPS en oliën glijden er gemakkelijker af — de vervuilingssnelheid is lager bij dezelfde flux.
Temperatuurbereik. Kan stoomgesteriliseerd worden tot 120°C — nuttig voor voedsel- en farmatoepassingen, hoewel hier niet gebruikt.

De kosten.

De investeringskosten per m² zijn 3–5× die van polymeer. DEMO-01 is daarop gedimensioneerd: slechts ~60 m² totaal membraanoppervlak voor 300 m³/d, draaiend op een ontwerpflux van ~210 LMH, wat hoog is voor keramiek maar haalbaar dankzij de SiC-tolerantie voor krachtige luchtspoeling.

Vocabulaire dat de moeite waard is om te kennen

Poriegrootte 0,1 µm — microfiltratieklasse. Verwijdert alle bacteriën, vrijwel alle zwevende stof en de meeste virussen. Verwijdert geen opgeloste zouten.
Flux (LMH) — liter permeaat per vierkante meter membraan per uur. DEMO-01 ontwerp ~210 LMH, op lange termijn duurzaam 130–180 LMH.
TMP — transmembraandruk. De drijvende druk over het membraan. Normaal 1–4 psi. Alarm 8 psi. Mechanisch maximum 12 psi.
Permeabiliteit (LMH/bar) — flux gedeeld door TMP. Het reinheidsgetal. Nieuw: ~600. Vervuild: ~150. CIP-streefwaarde: herstel tot >400.
Terugwinning (%) — geproduceerd permeaat ÷ verbruikt voedingswater. DEMO-01 ~94% (de rest gaat verloren via terugspoeling + WAS).

为何选陶瓷而非聚合物?

耐化学性。 SiC 可耐受 pH 0–14 及高达 5000 mg/L 的游离氯。PVDF 或 PES 中空纤维在 NaOCl 暴露量超过 1000 ppm·hr 时会降解。这意味着 CEB 和 CIP 周期可以更强烈 —— 也更短。
机械耐久性。 无纤维断裂,长期不丧失完整性。使用寿命 10–15 年,而聚合物膜为 5–7 年。
亲水性。 SiC 表面对水有极强的亲和力。EPS 和油类更容易滑落 —— 在相同通量下污染速率更低。
耐温范围。 可在高达 120°C 下进行蒸汽灭菌 —— 在食品和制药应用中很有用,尽管此处未使用。

代价。

每 m² 的资本成本是聚合物膜的 3–5 倍。DEMO-01 据此进行了设计:针对 300 m³/d 仅约 60 m² 的总膜面积,运行设计通量约 210 LMH,这对陶瓷膜而言偏高,但得益于 SiC 对强烈空气擦洗的耐受性而可以实现。

值得了解的术语

孔径 0.1 µm —— 微滤级别。可去除所有细菌、几乎所有悬浮固体和大多数病毒。不能去除溶解盐。
通量(LMH) —— 每平方米膜每小时产出的透过液升数。DEMO-01 设计约 210 LMH,长期可持续 130–180 LMH。
TMP —— 跨膜压差。驱动液体穿过膜的压力。正常 1–4 psi。报警 8 psi。机械极限 12 psi。
渗透性(LMH/bar) —— 通量除以 TMP。清洁度指标。新膜:约 600。污染后:约 150。CIP 目标:恢复至 >400。
回收率(%) —— 产出的透过液 ÷ 消耗的进水。DEMO-01 约 94%(其余为反洗 + 排泥损失)。

なぜポリマーではなくセラミックか?

耐薬品性。 SiCはpH 0〜14と遊離塩素5000 mg/Lまで耐えます。PVDFやPESの中空糸は1000 ppm·hrを超えるNaOCl曝露で劣化します。これはCEBやCIPのサイクルをより強力に — そしてより短くできることを意味します。
機械的耐久性。 繊維の破断なし、経時的な完全性の喪失なし。耐用年数はポリマー製の5〜7年に対し10〜15年です。
親水性。 SiCの表面は水に対して非常に強い親和性を持ちます。EPSや油分がより容易に滑り落ちる — 同じフラックスでもファウリング速度が低くなります。
耐熱範囲。 最高120°Cまで蒸気滅菌が可能 — 食品・製薬用途に有用ですが、ここでは使用しません。

コスト。

m²あたりの設備コストはポリマー製の3〜5倍です。DEMO-01はそれに応じて設計されました:300 m³/dに対し総膜面積はわずか約60 m²、設計フラックス約210 LMHで運転します。これはセラミックとしては高い値ですが、SiCが激しいエアスクラブに耐えられるおかげで達成可能です。

知っておくべき用語

細孔径 0.1 µm — 精密ろ過(MF)クラス。すべての細菌、ほぼすべての浮遊固形物、大半のウイルスを除去します。溶解塩は除去しません。
フラックス(LMH) — 膜1平方メートルあたり1時間あたりの透過水リットル数。DEMO-01の設計値は約210 LMH、長期的に持続可能なのは130〜180 LMHです。
TMP — 膜間差圧。膜を横切る駆動圧力。通常 1〜4 psi。警報 8 psi。機械的最大 12 psi。
透過性(LMH/bar) — フラックスをTMPで割った値。清浄度の指標。新品:約600。ファウリング時:約150。CIP目標:>400まで回復。
回収率(%) — 生産された透過水 ÷ 消費された供給水。DEMO-01は約94%(残りは逆洗 + WASによる損失)。

Pourquoi céramique plutôt que polymère ?

Résistance chimique. Le SiC tolère un pH de 0 à 14 et du chlore libre jusqu'à 5000 mg/L. Les fibres creuses PVDF ou PES se dégradent au-dessus de 1000 ppm·h d'exposition au NaOCl. Cela permet des cycles CEB et CIP plus agressifs — et plus courts.
Durabilité mécanique. Pas de bris de fibre, pas de perte d'intégrité dans le temps. Vie utile 10–15 ans contre 5–7 pour les polymères.
Hydrophilie. La surface du SiC a une très forte affinité pour l'eau. Les EPS et huiles glissent plus facilement — les taux de colmatage sont plus bas au même flux.
Plage thermique. Peut être stérilisé à la vapeur jusqu'à 120°C — utile pour l'alimentaire et le pharmaceutique, mais pas utilisé ici.

Le coût.

Le coût en capital par m² est 3–5× supérieur au polymère. DEMO-01 a été dimensionnée en conséquence : seulement ~60 m² de surface totale pour 300 m³/j, fonctionnant à un flux de conception ~210 LMH ce qui est élevé pour de la céramique mais possible grâce à la tolérance du SiC à un fort air-scour.

Vocabulaire à connaître

Pore 0,1 µm — classe microfiltration. Élimine toutes les bactéries, presque toutes les MES, la plupart des virus. N'élimine pas les sels dissous.
Flux (LMH) — litres de perméat par mètre carré de membrane par heure. Conception DEMO-01 ~210 LMH, durable 130–180 LMH long terme.
PTM — Pression Trans-Membranaire. La pression motrice à travers la membrane. Normal 1–4 psi. Alarme 8 psi. Maximum mécanique 12 psi.
Perméabilité (LMH/bar) — flux divisé par PTM. Le chiffre de propreté. Neuve : ~600. Colmatée : ~150. Cible CIP : récupérer à >400.
Récupération (%) — perméat produit ÷ eau d'alimentation consommée. DEMO-01 ~94 % (le reste : pertes BW + WAS).

§5 · Fouling

§5 · Ensuciamiento

§5 · Colmatação

§5 · Fouling

§5 · Vervuiling (fouling)

§5 · 膜污染

§5 · ファウリング

§5 · Colmatage

Fouling & the Cleaning Cycle

Ensuciamiento & el ciclo de limpieza

Colmatação & o Ciclo de Limpeza

Fouling & il ciclo di pulizia

Fouling & der Reinigungszyklus

Vervuiling (fouling) & de reinigingscyclus

膜污染&清洗周期

ファウリングと洗浄サイクル

Colmatage et Cycle de Nettoyage

Membrane fouling cross-section — **Layered fouling on a microfiltration channel.** Bottom: clean ceramic substrate. Middle: irreversible biofilm of EPS and pioneer bacteria, weeks to months old. Top: reversible cake of fresh suspended solids, removed by every backwash.

The four flavours of fouling

Cake / reversible. Solids accumulate against the channel wall during filtration. Removed in seconds by reverse-flow backwash (BW). At DEMO-01: BW every 9 minutes for 30 seconds.
Pore blocking. Particles smaller than the pore lodge inside the active layer. Partially recoverable by chemical wash.
Biofilm. Bacteria attach, grow on the membrane surface, secrete EPS — building a slime layer. Removed only by oxidative chemistry (NaOCl).
Scaling. Inorganic precipitates of Ca, Mg, Fe, Al hydroxides and carbonates. Removed by acid (citric or oxalic).

The cleaning hierarchy

Procedure	Frequency	Duration	What it does
BW Backwash	Every 9 min	30 s	Reverses permeate flow to lift the cake. Routine, automatic, no chemicals. The only fully reversible cleaning.
CEB Chemically Enhanced BW	Daily	14 min	Backwash + low-dose NaOCl (300 mg/L) soak. Targets early biofilm before it sets. Low operator effort.
MC Maintenance Clean	Weekly	33 min	Higher-dose NaOCl (1000 mg/L) circulation through the membrane. Strong oxidation, attacks established EPS and biofilm.
RC Recovery Clean (CIP)	~Yearly	16 h soak	Full chemistry: NaOCl + citric acid + caustic soak. Plant offline. Restores permeability to >90% of new.
Integrity test	After RC / on demand	30 min	Pressure-decay or bubble-point test confirms membrane integrity (no fibre/seal breach). Required for water reuse compliance.

The TMP curve — what to read

Plot TMP vs time. Three regimes appear:

Conditioning — first 2–4 weeks after CIP. TMP rises slowly from ~1 psi to ~2 psi. Pioneer biofilm establishing. Normal.
Steady operation — months of stable TMP between BW cycles, sawtooth pattern with slight upward drift. This is where you want to live.
TMP jump — sudden upward break. Means cake compaction or rapid biofilm growth. Trigger CEB immediately, then schedule MC.

Recover or replace?

If RC fails to bring permeability back above 50% of new — stop chasing it. The membrane is at the end of life and the next CIP will be recovery clean #2 with another 50% loss. Plan replacement of one stack at a time.

Los cuatro tipos de ensuciamiento

Torta / reversible. Los sólidos se acumulan contra la pared del canal durante la filtración. Se eliminan en segundos mediante un retrolavado de flujo inverso (BW). En DEMO-01: BW cada 9 minutos durante 30 segundos.
Bloqueo de poros. Las partículas más pequeñas que el poro se alojan dentro de la capa activa. Recuperable parcialmente mediante lavado químico.
Biopelícula. Las bacterias se adhieren, crecen sobre la superficie de la membrana y secretan EPS, formando una capa de limo. Solo se elimina con química oxidante (NaOCl).
Incrustación. Precipitados inorgánicos de hidróxidos y carbonatos de Ca, Mg, Fe, Al. Se eliminan con ácido (cítrico u oxálico).

La jerarquía de limpieza

Procedimiento	Frecuencia	Duración	Qué hace
BW Retrolavado	Cada 9 min	30 s	Invierte el flujo de permeado para levantar la torta. Rutinario, automático, sin productos químicos. La única limpieza totalmente reversible.
CEB Retrolavado mejorado químicamente	Diario	14 min	Retrolavado + remojo con NaOCl en dosis baja (300 mg/L). Ataca la biopelícula temprana antes de que se asiente. Bajo esfuerzo del operador.
MC Limpieza de mantenimiento	Semanal	33 min	Circulación de NaOCl en dosis más alta (1000 mg/L) a través de la membrana. Oxidación fuerte, ataca el EPS y la biopelícula ya establecidos.
RC Limpieza de recuperación (CIP)	~Anual	remojo 16 h	Química completa: remojo con NaOCl + ácido cítrico + sosa cáustica. Planta fuera de servicio. Restaura la permeabilidad a >90% de la de una membrana nueva.
Prueba de integridad	Tras la RC / a demanda	30 min	La prueba de caída de presión o de punto de burbuja confirma la integridad de la membrana (sin rotura de fibra/sello). Requerida para el cumplimiento en reutilización de agua.

La curva de TMP — qué leer

Grafica la TMP frente al tiempo. Aparecen tres regímenes:

Acondicionamiento — primeras 2–4 semanas tras el CIP. La TMP sube lentamente de ~1 psi a ~2 psi. Se establece la biopelícula pionera. Normal.
Operación estable — meses de TMP estable entre ciclos de BW, patrón en diente de sierra con una ligera deriva ascendente. Aquí es donde quieres mantenerte.
Salto de TMP — ruptura ascendente repentina. Indica compactación de la torta o crecimiento rápido de biopelícula. Dispara un CEB de inmediato y luego programa una MC.

¿Recuperar o reemplazar?

Si la RC no logra recuperar la permeabilidad por encima del 50% de la de una membrana nueva, deja de insistir. La membrana está al final de su vida útil y el próximo CIP será la limpieza de recuperación n.º 2 con otra pérdida del 50%. Planifica el reemplazo de un módulo a la vez.

Os quatro tipos de colmatação

Torta / reversível. Os sólidos se acumulam contra a parede do canal durante a filtração. Removidos em segundos por retrolavagem com fluxo reverso (BW). Na DEMO-01: BW a cada 9 minutos por 30 segundos.
Bloqueio de poros. Partículas menores que o poro se alojam dentro da camada ativa. Parcialmente recuperável por lavagem química.
Biofilme. Bactérias se fixam, crescem na superfície da membrana, secretam EPS — formando uma camada de lodo. Removido somente por química oxidante (NaOCl).
Incrustação. Precipitados inorgânicos de hidróxidos e carbonatos de Ca, Mg, Fe, Al. Removidos por ácido (cítrico ou oxálico).

A hierarquia de limpeza

Procedimento	Frequência	Duração	O que faz
BW Retrolavagem	A cada 9 min	30 s	Inverte o fluxo de permeado para soltar a torta. Rotineira, automática, sem produtos químicos. A única limpeza totalmente reversível.
CEB Retrolavagem quimicamente reforçada	Diária	14 min	Retrolavagem + imersão com NaOCl em baixa dose (300 mg/L). Combate o biofilme inicial antes que se fixe. Baixo esforço do operador.
MC Limpeza de manutenção	Semanal	33 min	Circulação de NaOCl em dose mais alta (1000 mg/L) através da membrana. Oxidação forte, ataca EPS e biofilme já estabelecidos.
RC Limpeza de recuperação (CIP)	~Anual	imersão de 16 h	Química completa: imersão em NaOCl + ácido cítrico + soda cáustica. Planta fora de operação. Restaura a permeabilidade a >90% da membrana nova.
Teste de integridade	Após RC / sob demanda	30 min	O teste de queda de pressão ou de ponto de bolha confirma a integridade da membrana (sem ruptura de fibra/vedação). Exigido para conformidade de reúso de água.

A curva de TMP — o que ler

Plote a TMP em função do tempo. Surgem três regimes:

Condicionamento — primeiras 2–4 semanas após o CIP. A TMP sobe lentamente de ~1 psi para ~2 psi. Biofilme pioneiro se estabelecendo. Normal.
Operação estável — meses de TMP estável entre os ciclos de BW, com padrão dente de serra e leve deriva ascendente. É aqui que você quer ficar.
Salto de TMP — quebra ascendente repentina. Significa compactação da torta ou crescimento rápido de biofilme. Acione a CEB imediatamente e, em seguida, programe a MC.

Recuperar ou substituir?

Se o RC não conseguir trazer a permeabilidade de volta acima de 50% da membrana nova — pare de insistir. A membrana chegou ao fim de vida e o próximo CIP será a limpeza de recuperação nº 2 com mais 50% de perda. Planeje a substituição de um módulo de cada vez.

I quattro tipi di sporcamento (fouling)

Torta / reversibile. I solidi si accumulano contro la parete del canale durante la filtrazione. Rimossi in pochi secondi dal controlavaggio a flusso inverso (BW). A DEMO-01: BW ogni 9 minuti per 30 secondi.
Occlusione dei pori. Particelle più piccole del poro si incastrano all'interno dello strato attivo. Parzialmente recuperabile con lavaggio chimico.
Biofilm. I batteri aderiscono, crescono sulla superficie della membrana, secernono EPS — formando uno strato di melma. Rimosso solo con chimica ossidante (NaOCl).
Incrostazione (scaling). Precipitati inorganici di idrossidi e carbonati di Ca, Mg, Fe, Al. Rimossi con acido (citrico o ossalico).

La gerarchia dei lavaggi

Procedura	Frequenza	Durata	Cosa fa
BW Controlavaggio	Ogni 9 min	30 s	Inverte il flusso del permeato per sollevare la torta. Di routine, automatico, senza prodotti chimici. L'unico lavaggio completamente reversibile.
CEB BW potenziato chimicamente	Giornaliero	14 min	Controlavaggio + immersione in NaOCl a basso dosaggio (300 mg/L). Mira al biofilm iniziale prima che si fissi. Basso sforzo per l'operatore.
MC Lavaggio di manutenzione	Settimanale	33 min	Circolazione di NaOCl ad alto dosaggio (1000 mg/L) attraverso la membrana. Ossidazione forte, attacca EPS e biofilm consolidati.
RC Lavaggio di recupero (CIP)	~Annuale	16 h di immersione	Chimica completa: immersione in NaOCl + acido citrico + soda caustica. Impianto fuori servizio. Ripristina la permeabilità a >90% del nuovo.
Test di integrità	Dopo RC / su richiesta	30 min	Il test di decadimento di pressione o di punto di bolla conferma l'integrità della membrana (nessuna rottura di fibra/guarnizione). Richiesto per la conformità al riutilizzo dell'acqua.

La curva TMP — cosa leggere

Diagramma TMP vs tempo. Compaiono tre regimi:

Condizionamento — prime 2–4 settimane dopo il CIP. La TMP sale lentamente da ~1 psi a ~2 psi. Biofilm pioniere in fase di insediamento. Normale.
Funzionamento stabile — mesi di TMP stabile tra i cicli di BW, andamento a dente di sega con leggera deriva verso l'alto. È qui che vuoi vivere.
Salto di TMP — brusca rottura verso l'alto. Indica compattazione della torta o rapida crescita del biofilm. Avvia subito un CEB, poi programma un MC.

Recuperare o sostituire?

Se l'RC non riporta la permeabilità sopra il 50% del nuovo — smetti di inseguirla. La membrana è a fine vita e il prossimo CIP sarà il lavaggio di recupero #2 con un'ulteriore perdita del 50%. Pianifica la sostituzione di uno stack alla volta.

Die vier Arten des Foulings

Deckschicht / reversibel. Während der Filtration lagern sich Feststoffe an der Kanalwand an. Werden in Sekunden durch Rückspülung im Gegenstrom (BW) entfernt. Bei DEMO-01: BW alle 9 Minuten für 30 Sekunden.
Porenverblockung. Partikel, die kleiner als die Pore sind, setzen sich in der aktiven Schicht fest. Teilweise durch chemische Wäsche wiederherstellbar.
Biofilm. Bakterien lagern sich an, wachsen auf der Membranoberfläche und sezernieren EPS — sie bilden eine Schleimschicht. Nur durch oxidative Chemie (NaOCl) entfernbar.
Scaling. Anorganische Ausfällungen von Ca-, Mg-, Fe-, Al-Hydroxiden und -Carbonaten. Werden durch Säure (Zitronen- oder Oxalsäure) entfernt.

Die Reinigungshierarchie

Verfahren	Häufigkeit	Dauer	Wirkung
BW Rückspülung	Alle 9 min	30 s	Kehrt den Permeatfluss um, um die Deckschicht abzuheben. Routinemäßig, automatisch, ohne Chemikalien. Die einzige vollständig reversible Reinigung.
CEB Chemisch verstärkte Rückspülung	Täglich	14 min	Rückspülung + niedrig dosiertes NaOCl (300 mg/L) zum Einwirken. Zielt auf frühen Biofilm, bevor er sich festsetzt. Geringer Bedienaufwand.
MC Erhaltungsreinigung	Wöchentlich	33 min	Höher dosierte NaOCl-Zirkulation (1000 mg/L) durch die Membran. Starke Oxidation, greift etablierte EPS und Biofilm an.
RC Wiederherstellungsreinigung (CIP)	~Jährlich	16 h Einwirkzeit	Vollständige Chemie: NaOCl + Zitronensäure + Laugeneinwirkung. Anlage außer Betrieb. Stellt die Permeabilität auf >90 % des Neuzustands wieder her.
Integritätstest	Nach RC / bei Bedarf	30 min	Druckabfall- oder Bubble-Point-Test bestätigt die Membranintegrität (keine Faser-/Dichtungsverletzung). Erforderlich für die Konformität bei der Wasserwiederverwendung.

Die TMP-Kurve — was abzulesen ist

Tragen Sie TMP gegen die Zeit auf. Es zeigen sich drei Regime:

Konditionierung — erste 2–4 Wochen nach CIP. TMP steigt langsam von ~1 psi auf ~2 psi. Pionier-Biofilm baut sich auf. Normal.
Stabiler Betrieb — Monate mit stabilem TMP zwischen den BW-Zyklen, Sägezahnmuster mit leichtem Aufwärtstrend. Hier wollen Sie sich aufhalten.
TMP-Sprung — plötzlicher Anstieg nach oben. Bedeutet Verdichtung der Deckschicht oder rasches Biofilmwachstum. Lösen Sie sofort eine CEB aus und planen Sie dann eine MC.

Wiederherstellen oder ersetzen?

Wenn eine RC die Permeabilität nicht wieder über 50 % des Neuzustands bringt — hören Sie auf, ihr nachzujagen. Die Membran ist am Ende ihrer Lebensdauer, und die nächste CIP wäre Wiederherstellungsreinigung #2 mit weiteren 50 % Verlust. Planen Sie den Austausch eines Stacks nach dem anderen.

De vier soorten membraanvervuiling

Koek / omkeerbaar. Vaste stoffen hopen zich tijdens de filtratie op tegen de kanaalwand. In enkele seconden verwijderd door terugspoeling met omgekeerde stroom (BW). Bij DEMO-01: BW elke 9 minuten gedurende 30 seconden.
Porieverstopping. Deeltjes kleiner dan de porie zetten zich vast in de actieve laag. Gedeeltelijk herstelbaar met een chemische wassing.
Biofilm. Bacteriën hechten zich, groeien op het membraanoppervlak en scheiden EPS af — waardoor een slijmlaag ontstaat. Alleen te verwijderen met oxiderende chemie (NaOCl).
Aanslag (scaling). Anorganische neerslagen van hydroxiden en carbonaten van Ca, Mg, Fe, Al. Verwijderd met zuur (citroenzuur of oxaalzuur).

De reinigingshiërarchie

Procedure	Frequentie	Duur	Wat het doet
BW Terugspoeling	Elke 9 min	30 s	Keert de permeaatstroom om om de koek los te maken. Routinematig, automatisch, geen chemicaliën. De enige volledig omkeerbare reiniging.
CEB Chemisch versterkte BW	Dagelijks	14 min	Terugspoeling + inweken met laaggedoseerd NaOCl (300 mg/L). Gericht op vroege biofilm voordat deze zich vastzet. Weinig inspanning voor de operator.
MC Onderhoudsreiniging	Wekelijks	33 min	Circulatie van hoger gedoseerd NaOCl (1000 mg/L) door het membraan. Sterke oxidatie, tast gevestigde EPS en biofilm aan.
RC Herstelreiniging (CIP)	~Jaarlijks	16 u inweken	Volledige chemie: inweken met NaOCl + citroenzuur + loog. Installatie offline. Herstelt de permeabiliteit tot >90% van nieuw.
Integriteitstest	Na RC / op aanvraag	30 min	Een drukvervaltest of bubble-pointtest bevestigt de membraanintegriteit (geen breuk in vezel/afdichting). Vereist voor naleving bij waterhergebruik.

De TMP-curve — wat af te lezen

Zet TMP uit tegen de tijd. Er verschijnen drie regimes:

Conditionering — eerste 2–4 weken na CIP. TMP stijgt langzaam van ~1 psi naar ~2 psi. Pionierbiofilm vestigt zich. Normaal.
Stabiele werking — maanden van stabiele TMP tussen BW-cycli, zaagtandpatroon met lichte opwaartse drift. Hier wil je zitten.
TMP-sprong — plotselinge opwaartse breuk. Betekent koekverdichting of snelle biofilmgroei. Start onmiddellijk een CEB en plan vervolgens een MC.

Herstellen of vervangen?

Als een RC de permeabiliteit niet boven 50% van nieuw kan terugbrengen — stop dan met najagen. Het membraan is aan het einde van zijn levensduur en de volgende CIP wordt herstelreiniging #2 met opnieuw 50% verlies. Plan de vervanging van één stack tegelijk.

污堵的四种类型

滤饼 / 可逆。 过滤过程中固体在膜通道壁上累积。通过反向流反洗（BW）数秒内即可去除。在 DEMO-01 中：每 9 分钟反洗一次，每次 30 秒。
孔堵塞。 小于膜孔的颗粒嵌入膜活性层内部。通过化学清洗可部分恢复。
生物膜。 细菌附着并在膜表面生长，分泌胞外聚合物（EPS）——形成黏泥层。只能通过氧化性化学药剂（NaOCl）去除。
结垢。 Ca、Mg、Fe、Al 的氢氧化物和碳酸盐等无机沉淀物。通过酸（柠檬酸或草酸）去除。

清洗层级

操作	频率	时长	作用
BW 反洗	每 9 分钟	30 s	反向产水流以剥离滤饼。例行、自动、无需化学药剂。唯一完全可逆的清洗方式。
CEB 化学强化反洗	每天	14 min	反洗 + 低剂量 NaOCl（300 mg/L）浸泡。在生物膜形成之前针对其早期阶段。操作人员工作量低。
MC 维护性清洗	每周	33 min	较高剂量 NaOCl（1000 mg/L）在膜内循环。强氧化，攻击已形成的 EPS 和生物膜。
RC 恢复性清洗（CIP）	约每年	16 h 浸泡	全套化学药剂：NaOCl + 柠檬酸 + 碱液浸泡。需停产。可将透水性恢复至新膜的 >90%。
完整性测试	RC 后 / 按需	30 min	压力衰减或气泡点测试确认膜的完整性（无膜丝/密封破损）。中水回用合规所必需。

TMP 曲线——如何解读

绘制 TMP 随时间变化的曲线。会出现三个阶段：

调适期——CIP 后的前 2–4 周。TMP 从约 1 psi 缓慢上升至约 2 psi。先锋生物膜正在建立。正常现象。
稳定运行——TMP 在各反洗周期之间数月保持稳定，呈锯齿状并略有上升漂移。这正是你希望维持的状态。
TMP 跳升——突然向上突变。意味着滤饼压实或生物膜快速生长。立即触发 CEB，然后安排 MC。

恢复还是更换？

如果 RC 无法将透水性恢复至新膜的 50% 以上——就别再硬撑了。该膜已到寿命末期，下一次 CIP 将是第二次恢复性清洗，并会再损失 50%。请规划逐组（一次一组）更换膜堆。

ファウリングの4つのタイプ

ケーキ／可逆的。 ろ過中に固形物がチャンネル壁に蓄積する。逆流洗浄（BW）で数秒のうちに除去できる。DEMO-01では、9分ごとに30秒間のBWを実施。
細孔閉塞。 細孔より小さい粒子が活性層の内部に入り込む。薬品洗浄で部分的に回復可能。
バイオフィルム。 細菌が膜表面に付着・増殖し、EPSを分泌してスライム層を形成する。酸化系薬品（NaOCl）でのみ除去可能。
スケーリング。 Ca、Mg、Fe、Alの水酸化物および炭酸塩からなる無機質の析出物。酸（クエン酸またはシュウ酸）で除去する。

洗浄の階層

手順	頻度	時間	役割
BW 逆流洗浄	9分ごと	30 s	透過水の流れを逆転させてケーキを剥離する。日常的、自動、薬品不要。完全に可逆的な唯一の洗浄。
CEB 薬品強化逆流洗浄	毎日	14 min	逆流洗浄＋低濃度NaOCl（300 mg/L）への浸漬。定着前の初期バイオフィルムを標的とする。運転員の負担は小さい。
MC メンテナンス洗浄	毎週	33 min	高濃度NaOCl（1000 mg/L）を膜に循環させる。強力な酸化作用で、定着したEPSおよびバイオフィルムを攻撃する。
RC 回復洗浄（CIP）	年に約1回	16 h 浸漬	フル薬品処理：NaOCl＋クエン酸＋苛性ソーダ浸漬。プラントを停止する。透過性を新品の>90%まで回復させる。
完全性試験	RC後／必要時	30 min	圧力減衰試験またはバブルポイント試験により、膜の完全性（中空糸／シールの破損なし）を確認する。再利用水の適合性に必須。

TMP曲線 — 読み取るべきもの

TMPを時間に対してプロットする。3つの領域が現れる：

馴致期 — CIP後の最初の2〜4週間。TMPは約1 psiから約2 psiへゆっくり上昇する。先駆的バイオフィルムが定着しつつある。正常。
定常運転 — 数か月にわたりBWサイクル間のTMPが安定し、わずかに上向きに漂うのこぎり歯状のパターンを示す。ここがあなたの居たい領域。
TMPジャンプ — 突然の急上昇。ケーキの圧密または急速なバイオフィルム増殖を意味する。直ちにCEBを発動し、続いてMCを計画する。

回復か交換か？

RCを行っても透過性が新品の50%以上に戻らない場合は、それ以上追い求めるのをやめること。膜は寿命末期にあり、次のCIPはさらに50%の損失を伴う2回目の回復洗浄になる。スタックを1基ずつ交換する計画を立てること。

Les quatre saveurs du colmatage

Gâteau / réversible. Les solides s'accumulent contre la paroi du canal pendant la filtration. Enlevés en secondes par rétrolavage à contre-courant (BW). À DEMO-01 : BW toutes les 9 minutes pendant 30 secondes.
Blocage de pores. Particules plus petites que le pore qui se logent dans la couche active. Partiellement récupérable par lavage chimique.
Biofilm. Les bactéries s'attachent, poussent sur la membrane, sécrètent des EPS — formant une couche visqueuse. Enlevé seulement par chimie oxydante (NaOCl).
Entartrage. Précipités inorganiques de Ca, Mg, Fe, hydroxydes et carbonates d'Al. Enlevés par acide (citrique ou oxalique).

La hiérarchie du nettoyage

Procédure	Fréquence	Durée	Ce que ça fait
BW Rétrolavage	Toutes les 9 min	30 s	Inverse le flux de perméat pour soulever le gâteau. Routine, automatique, sans chimie. Le seul nettoyage entièrement réversible.
CEB Rétrolavage chimique	Quotidien	14 min	Rétrolavage + trempage faible dose NaOCl (300 mg/L). Cible le biofilm naissant. Faible effort opérateur.
MC Nettoyage maintenance	Hebdomadaire	33 min	Circulation NaOCl à plus forte dose (1000 mg/L). Oxydation forte, attaque les EPS et biofilm établis.
RC Nettoyage récup. (CIP)	~Annuel	16 h trempage	Chimie complète : NaOCl + acide citrique + trempage caustique. Usine hors-ligne. Restaure la perméabilité >90 % du neuf.
Test d'intégrité	Après RC / sur demande	30 min	Test décroissance de pression ou point de bulle confirme l'intégrité (pas de bris fibre/joint). Requis pour conformité réuse d'eau.

La courbe de PTM — quoi lire

Tracez PTM vs temps. Trois régimes apparaissent :

Conditionnement — 2–4 premières semaines après CIP. PTM monte lentement de ~1 psi à ~2 psi. Biofilm pionnier qui s'établit. Normal.
Opération stable — mois de PTM stable entre cycles BW, motif en dents de scie avec légère dérive vers le haut. C'est là qu'on veut vivre.
Saut de PTM — cassure soudaine vers le haut. Signifie compaction du gâteau ou croissance rapide de biofilm. Déclencher CEB immédiatement, puis programmer MC.

Récupérer ou remplacer ?

Si le RC ne ramène pas la perméabilité au-dessus de 50 % du neuf — arrêtez de courir après. La membrane est en fin de vie et le prochain CIP sera un RC #2 avec encore 50 % de perte. Planifiez le remplacement d'un module à la fois.

§6 · Routine & Diagnostic

§6 · Rutina & Diagnóstico

§6 · Rotina & Diagnóstico

§6 · Routine & Diagnostica

§6 · Routine & Diagnose

§6 · Routine & Diagnostiek

§6 · 例行 & 诊断

§6 · 日常 & 診断

§6 · Routine et Diagnostic

The Lab Tests

Las pruebas de laboratorio

Os Ensaios de Laboratório

I test di laboratorio

Die Labortests

De Labtesten

实验室检测

ラボ試験

Les Tests de Laboratoire

The plant talks to you in numbers. The right tests at the right frequency tell you what's happening before the effluent does. Below: the practical battery for a SiC-MBR plant the size of DEMO-01. Each test references a Standard Methods (SM) section number — the international reference (APHA, AWWA, WEF).

Daily — process pulse (≤30 min, every shift)

Test	SM Ref.	Method	Why & how to read
DO — Dissolved Oxygen DAILY × 3	4500-O	Optical or membrane probe in tank	Aeration is the largest energy cost. Target 2–3 mg/L. Below 1.5 → nitrification fails. Above 4 → wasting power.
pH DAILY × 3	4500-H⁺	Glass electrode	Aeration tank target 6.8–7.6. Drift down → alkalinity used up by nitrification. Open soda ash dose.
ORP — Oxidation-Reduction DAILY	2580	Pt-Ag/AgCl electrode	Confirms aerobic state. +200 to +400 mV in aeration. Trends down → oxygen demand exceeding supply.
SV30 — Settled Volume DAILY	2710-C	1 L Mallory cylinder, 30 min settle	Quick health check. Sludge should settle clear in <5 min, then compact to 200–400 mL by 30 min. Slow settling → bulking.
MLSS Quick DAILY	2540-D	Centrifuge (2 min) or hand-held probe	Trend tool. Confirms WAS rate is keeping inventory steady. Lab gravimetric every 3 days for absolute number.
TMP & flux CONTINUOUS	—	Plant SCADA	Automatic; review trend graph. Daily delta in permeability tells you fouling rate.

Weekly — chemistry battery (~3 hours, lab tech)

Test	SM Ref.	Method	Why & how to read
BOD₅ WEEKLY	5210-B	5-day incubation in DO bottle, 20°C dark, with seed	Compliance test. Slow (5 days for result) but the only number that the discharge permit cares about. Effluent ≤15 mg/L.
COD WEEKLY	5220-D	Closed reflux dichromate digestion (Hach DRB200, 2h at 150°C)	Same-day result. Use as proxy for BOD via your site COD/BOD ratio (typically 1.6 at DEMO-01).
NH₄-N 2× WEEKLY	4500-NH₃-D	Ion-selective electrode, salicylate, or Nessler	Critical compliance metric. Effluent ≤5 mg/L. ISE method is fastest (5 min). Watch for cold-weather breakthrough.
NO₃-N + NO₂-N WEEKLY	4500-NO₃-E	Cadmium reduction (test kit) or IC	Diagnoses nitrification completeness. NH₄ low + NO₃ high = good nitrifiers. Both high = step 2 is broken.
TKN WEEKLY (influent)	4500-N_org-B	Kjeldahl digestion + distillation	Total Kjeldahl Nitrogen. Influent characterization for design verification.
TP 2× WEEKLY	4500-P-E	Ascorbic acid colourimetric	Compliance. Effluent ≤0.5 mg/L monthly avg. Single-day max usually ≤1.0 mg/L.
Alkalinity WEEKLY	2320-B	Titration to pH 4.5 with 0.02 N H₂SO₄	Reserve buffer. Aeration tank should keep ≥80 mg/L CaCO₃. Falling → tighten soda ash.
MLSS / MLVSS WEEKLY	2540-D / 2540-E	Glass-fibre filter, 105°C dry then 550°C ignition	Gravimetric — the absolute reference. VSS/TSS ratio (typically 0.7–0.8) tells you the fraction that's actually alive vs inert.
Turbidity (permeate) DAILY	2130-B	Nephelometric (Hach 2100Q)	Continuous integrity check on membrane. Healthy MBR <0.2 NTU. Spike → fibre/seal leak.

Membrane health — special tests

Test	When	Method	Why & how to read
Permeability (LMH/bar)	CONTINUOUS	flux ÷ TMP from SCADA, normalized to 20°C	The single best indicator of fouling state. New membrane >500. Dirty <200. Schedule MC at 300, RC at 200.
Pressure-decay test	After every RC, on demand	Drain permeate side, pressurize air to 1 bar, monitor decay rate	Confirms no membrane breach. Acceptable decay typically <0.05 bar/min. Higher → integrity loss, find broken stack.
OUR / SOUR Oxygen Uptake Rate	When biology suspected weak	Sealed BOD bottle with DO probe, log DO drop over 5–10 min	Living mg O₂ per L per hour. Specific OUR (per g VSS) tells you if your bugs are healthy (>15 mg O₂/g VSS·h is robust).
Microscopy (Gram + simple stain)	WEEKLY	1 drop ML on slide, 100× & 400×, count filaments per floc	The fastest diagnosis tool you own. Identifies Microthrix parvicella (winter favourite), Type 0041, Nocardia foam-formers.
SVI Sludge Volume Index	WEEKLY	SV30 ÷ MLSS in g/L → mL/g	SVI <100 = excellent. 100–150 = OK. 150–250 = bulking starting. >250 = severe bulking, action required.
ATP Adenosine Triphosphate	Diagnostic only	Luminometer, swab kit (LuminUltra)	Quantitative biomass viability. Useful to distinguish dead biofilm from active fouling, or to confirm nitrifier kill after toxic shock.

Microbiology cheat-sheet

You see…	Meaning	Action
Dense round flocs, stalked ciliates dominant	Healthy mature sludge	None. This is the goal.
Pin-floc <50 µm, free swimming ciliates	Young sludge, low SRT	Reduce WAS until SRT ≥15 d
Long filaments inside floc	Microthrix or similar inside-floc filament — usually fine	Monitor, no action
Filaments protruding outside floc boundary	Bulking starting — interfloc bridging	Verify DO ≥2, F:M, run RAS chlorination if severe
Brown stable foam covering 30%+ of tank	Nocardia bloom — hydrophobic foam-formers	Spray water, surface skimming, lower SRT, antifoam
White viscous foam	Young sludge or surfactant load	Often resolves itself; check SRT
No protozoa, dispersed bacteria everywhere	Toxic shock — recent industrial discharge?	Stop influent if possible, reseed from another plant

La planta te habla con números. Las pruebas correctas a la frecuencia correcta te dicen lo que está pasando antes de que lo haga el efluente. A continuación: la batería práctica para una planta SiC-MBR del tamaño de DEMO-01. Cada prueba hace referencia a un número de sección de Standard Methods (SM) — la referencia internacional (APHA, AWWA, WEF).

Diario — pulso del proceso (≤30 min, cada turno)

Prueba	Ref. SM	Método	Por qué & cómo leerla
OD — Oxígeno Disuelto DIARIO × 3	4500-O	Sonda óptica o de membrana en el tanque	La aireación es el mayor costo de energía. Objetivo 2–3 mg/L. Por debajo de 1,5 → la nitrificación falla. Por encima de 4 → derroche de energía.
pH DIARIO × 3	4500-H⁺	Electrodo de vidrio	Objetivo en el tanque de aireación 6,8–7,6. Deriva a la baja → la alcalinidad se consume por la nitrificación. Abre la dosis de carbonato de sodio.
ORP — Oxidación-Reducción DIARIO	2580	Electrodo Pt-Ag/AgCl	Confirma el estado aerobio. +200 a +400 mV en aireación. Tendencia a la baja → la demanda de oxígeno supera el suministro.
SV30 — Volumen Sedimentado DIARIO	2710-C	Cilindro Mallory de 1 L, 30 min de sedimentación	Chequeo rápido de salud. El lodo debe sedimentar claro en <5 min, luego compactarse a 200–400 mL a los 30 min. Sedimentación lenta → abultamiento (bulking).
MLSS Rápido DIARIO	2540-D	Centrífuga (2 min) o sonda manual	Herramienta de tendencia. Confirma que la tasa de purga (WAS) mantiene estable el inventario. Gravimetría de laboratorio cada 3 días para el número absoluto.
TMP & flux CONTINUO	—	SCADA de la planta	Automático; revisa el gráfico de tendencia. El delta diario en permeabilidad te indica la tasa de ensuciamiento (fouling).

Semanal — batería química (~3 horas, técnico de laboratorio)

Prueba	Ref. SM	Método	Por qué & cómo leerla
DBO₅ SEMANAL	5210-B	Incubación de 5 días en frasco de OD, 20°C en oscuridad, con inóculo	Prueba de cumplimiento. Lenta (5 días para el resultado) pero el único número que le importa el permiso de descarga. Efluente ≤15 mg/L.
DQO SEMANAL	5220-D	Digestión con dicromato a reflujo cerrado (Hach DRB200, 2h a 150°C)	Resultado el mismo día. Úsala como sustituto de la DBO mediante tu relación DQO/DBO del sitio (típicamente 1,6 en DEMO-01).
NH₄-N 2× SEMANAL	4500-NH₃-D	Electrodo selectivo de iones, salicilato o Nessler	Métrica crítica de cumplimiento. Efluente ≤5 mg/L. El método ISE es el más rápido (5 min). Vigila el escape (breakthrough) en clima frío.
NO₃-N + NO₂-N SEMANAL	4500-NO₃-E	Reducción con cadmio (kit de prueba) o CI	Diagnostica la completitud de la nitrificación. NH₄ bajo + NO₃ alto = buenos nitrificantes. Ambos altos = el paso 2 está roto.
NTK SEMANAL (afluente)	4500-N_org-B	Digestión Kjeldahl + destilación	Nitrógeno Total Kjeldahl. Caracterización del afluente para verificación de diseño.
PT 2× SEMANAL	4500-P-E	Colorimetría con ácido ascórbico	Cumplimiento. Efluente ≤0,5 mg/L promedio mensual. Máximo de un solo día usualmente ≤1,0 mg/L.
Alcalinidad SEMANAL	2320-B	Titulación hasta pH 4,5 con H₂SO₄ 0,02 N	Reserva amortiguadora. El tanque de aireación debe mantener ≥80 mg/L CaCO₃. En descenso → ajusta el carbonato de sodio.
MLSS / MLVSS SEMANAL	2540-D / 2540-E	Filtro de fibra de vidrio, secado a 105°C y luego ignición a 550°C	Gravimétrico — la referencia absoluta. La relación VSS/TSS (típicamente 0,7–0,8) te dice la fracción que realmente está viva vs. inerte.
Turbidez (permeado) DIARIO	2130-B	Nefelometría (Hach 2100Q)	Verificación continua de integridad de la membrana. Un MBR sano <0,2 NTU. Un pico → fuga de fibra/sello.

Salud de la membrana — pruebas especiales

Prueba	Cuándo	Método	Por qué & cómo leerla
Permeabilidad (LMH/bar)	CONTINUO	flux ÷ TMP del SCADA, normalizado a 20°C	El mejor indicador único del estado de ensuciamiento. Membrana nueva >500. Sucia <200. Programa MC a 300, RC a 200.
Prueba de caída de presión	Después de cada RC, bajo demanda	Vaciar el lado del permeado, presurizar aire a 1 bar, monitorear la tasa de caída	Confirma que no hay rotura de membrana. Caída aceptable típicamente <0,05 bar/min. Mayor → pérdida de integridad, localiza el módulo (stack) roto.
OUR / SOUR Tasa de Consumo de Oxígeno	Cuando se sospecha biología débil	Frasco de DBO sellado con sonda de OD, registrar la caída de OD durante 5–10 min	mg O₂ vivos por L por hora. La OUR específica (por g VSS) te dice si tus microorganismos están sanos (>15 mg O₂/g VSS·h es robusto).
Microscopía (Gram + tinción simple)	SEMANAL	1 gota de ML en portaobjetos, 100× & 400×, contar filamentos por flóculo	La herramienta de diagnóstico más rápida que posees. Identifica Microthrix parvicella (favorita de invierno), Tipo 0041, formadores de espuma Nocardia.
IVL Índice Volumétrico de Lodos	SEMANAL	SV30 ÷ MLSS en g/L → mL/g	IVL <100 = excelente. 100–150 = aceptable. 150–250 = comienza el abultamiento. >250 = abultamiento severo, se requiere acción.
ATP Adenosín Trifosfato	Solo diagnóstico	Luminómetro, kit de hisopo (LuminUltra)	Viabilidad cuantitativa de la biomasa. Útil para distinguir biopelícula muerta de ensuciamiento activo, o para confirmar la muerte de nitrificantes tras un choque tóxico.

Hoja de referencia de microbiología

Ves…	Significado	Acción
Flóculos redondos densos, ciliados pedunculados dominantes	Lodo maduro y sano	Ninguna. Este es el objetivo.
Flóculo en alfiler (pin-floc) <50 µm, ciliados de nado libre	Lodo joven, SRT bajo	Reduce la purga (WAS) hasta SRT ≥15 d
Filamentos largos dentro del flóculo	Microthrix o filamento similar interno al flóculo — usualmente sin problema	Monitorear, sin acción
Filamentos sobresaliendo del límite del flóculo	Comienza el abultamiento — formación de puentes entre flóculos	Verifica OD ≥2, F:M, aplica cloración del RAS si es severo
Espuma marrón estable cubriendo más del 30% del tanque	Floración de Nocardia — formadores de espuma hidrofóbicos	Rociar agua, desnatado superficial, bajar SRT, antiespumante
Espuma blanca viscosa	Lodo joven o carga de tensioactivos	A menudo se resuelve sola; revisa el SRT
Sin protozoos, bacterias dispersas por todas partes	Choque tóxico — ¿descarga industrial reciente?	Detén el afluente si es posible, reinocula desde otra planta

A estação fala com você por meio de números. Os testes certos, na frequência certa, dizem o que está acontecendo antes que o efluente revele. Abaixo: a bateria prática para uma estação SiC-MBR do porte da DEMO-01. Cada teste faz referência a um número de seção do Standard Methods (SM) — a referência internacional (APHA, AWWA, WEF).

Diário — pulso do processo (≤30 min, a cada turno)

Teste	Ref. SM	Método	Por que & como ler
OD — Oxigênio Dissolvido DIÁRIO × 3	4500-O	Sonda óptica ou de membrana no tanque	A aeração é o maior custo de energia. Alvo 2–3 mg/L. Abaixo de 1,5 → a nitrificação falha. Acima de 4 → desperdício de energia.
pH DIÁRIO × 3	4500-H⁺	Eletrodo de vidro	Alvo no tanque de aeração 6,8–7,6. Queda → alcalinidade consumida pela nitrificação. Abra a dosagem de barrilha (carbonato de sódio).
ORP — Oxirredução DIÁRIO	2580	Eletrodo de Pt-Ag/AgCl	Confirma o estado aeróbio. +200 a +400 mV na aeração. Tendência de queda → demanda de oxigênio excedendo a oferta.
SV30 — Volume Decantado DIÁRIO	2710-C	Cilindro Mallory de 1 L, decantação de 30 min	Checagem rápida de saúde. O lodo deve decantar com clarificado em <5 min e depois compactar para 200–400 mL aos 30 min. Decantação lenta → intumescimento (bulking).
SSLM rápido DIÁRIO	2540-D	Centrífuga (2 min) ou sonda portátil	Ferramenta de tendência. Confirma que a taxa de descarte de lodo (WAS) mantém o inventário estável. Gravimetria de laboratório a cada 3 dias para o valor absoluto.
TMP & fluxo CONTÍNUO	—	SCADA da planta	Automático; analise o gráfico de tendência. O delta diário de permeabilidade indica a taxa de incrustação (fouling).

Semanal — bateria de química (~3 horas, técnico de laboratório)

Teste	Ref. SM	Método	Por que & como ler
DBO₅ SEMANAL	5210-B	Incubação de 5 dias em frasco de OD, 20°C no escuro, com inóculo	Teste de conformidade. Lento (resultado em 5 dias), mas o único número que importa para a licença de descarga. Efluente ≤15 mg/L.
DQO SEMANAL	5220-D	Digestão por dicromato em refluxo fechado (Hach DRB200, 2h a 150°C)	Resultado no mesmo dia. Use como proxy da DBO pela razão DQO/DBO do seu local (tipicamente 1,6 na DEMO-01).
NH₄-N 2× SEMANAL	4500-NH₃-D	Eletrodo íon-seletivo, salicilato ou Nessler	Métrica crítica de conformidade. Efluente ≤5 mg/L. O método ISE é o mais rápido (5 min). Atenção ao escape (breakthrough) em clima frio.
NO₃-N + NO₂-N SEMANAL	4500-NO₃-E	Redução por cádmio (kit de teste) ou CI	Diagnostica a completude da nitrificação. NH₄ baixo + NO₃ alto = bons nitrificantes. Ambos altos = a etapa 2 está quebrada.
NTK SEMANAL (afluente)	4500-N_org-B	Digestão Kjeldahl + destilação	Nitrogênio Total Kjeldahl. Caracterização do afluente para verificação de projeto.
PT 2× SEMANAL	4500-P-E	Colorimetria por ácido ascórbico	Conformidade. Efluente ≤0,5 mg/L na média mensal. O máximo diário geralmente é ≤1,0 mg/L.
Alcalinidade SEMANAL	2320-B	Titulação até pH 4,5 com H₂SO₄ 0,02 N	Tampão de reserva. O tanque de aeração deve manter ≥80 mg/L de CaCO₃. Em queda → aumente a barrilha.
SSLM / SSVLM SEMANAL	2540-D / 2540-E	Filtro de fibra de vidro, secagem a 105°C e depois calcinação a 550°C	Gravimétrico — a referência absoluta. A razão SSV/SST (tipicamente 0,7–0,8) indica a fração que está realmente viva vs. inerte.
Turbidez (permeado) DIÁRIO	2130-B	Nefelométrico (Hach 2100Q)	Verificação contínua da integridade da membrana. Um MBR saudável fica <0,2 NTU. Pico → vazamento de fibra/vedação.

Saúde da membrana — testes especiais

Teste	Quando	Método	Por que & como ler
Permeabilidade (LMH/bar)	CONTÍNUO	fluxo ÷ TMP do SCADA, normalizado a 20°C	O melhor indicador isolado do estado de incrustação. Membrana nova >500. Suja <200. Programe MC em 300, RC em 200.
Teste de decaimento de pressão	Após cada RC, sob demanda	Drene o lado do permeado, pressurize com ar a 1 bar, monitore a taxa de decaimento	Confirma que não há ruptura da membrana. Decaimento aceitável tipicamente <0,05 bar/min. Maior → perda de integridade, localize o stack rompido.
TCO / TCOE Taxa de Consumo de Oxigênio	Quando se suspeita de biologia fraca	Frasco de DBO selado com sonda de OD, registre a queda de OD ao longo de 5–10 min	mg O₂ vivo por L por hora. A TCO específica (por g SSV) diz se seus microrganismos estão saudáveis (>15 mg O₂/g SSV·h é robusto).
Microscopia (Gram + coloração simples)	SEMANAL	1 gota de licor misto na lâmina, 100× & 400×, conte filamentos por floco	A ferramenta de diagnóstico mais rápida que você tem. Identifica Microthrix parvicella (favorito do inverno), Tipo 0041, formadores de espuma Nocardia.
IVL Índice Volumétrico de Lodo	SEMANAL	SV30 ÷ SSLM em g/L → mL/g	IVL <100 = excelente. 100–150 = OK. 150–250 = início de intumescimento. >250 = intumescimento severo, ação necessária.
ATP Trifosfato de Adenosina	Somente diagnóstico	Luminômetro, kit de swab (LuminUltra)	Viabilidade quantitativa da biomassa. Útil para distinguir biofilme morto de incrustação ativa, ou para confirmar a morte de nitrificantes após choque tóxico.

Guia rápido de microbiologia

Você vê…	Significado	Ação
Flocos densos e arredondados, ciliados pedunculados dominantes	Lodo maduro e saudável	Nenhuma. Esse é o objetivo.
Floco fino (pin-floc) <50 µm, ciliados de natação livre	Lodo jovem, baixo SRT	Reduza o descarte (WAS) até SRT ≥15 d
Filamentos longos dentro do floco	Microthrix ou filamento similar interno ao floco — geralmente normal	Monitore, sem ação
Filamentos projetando-se para fora do limite do floco	Início de intumescimento — pontes entre flocos	Verifique OD ≥2, F:M, faça cloração do RAS se for severo
Espuma marrom estável cobrindo 30%+ do tanque	Florescimento de Nocardia — formadores de espuma hidrofóbicos	Borrife água, faça raspagem de superfície, reduza o SRT, antiespumante
Espuma branca viscosa	Lodo jovem ou carga de surfactante	Frequentemente se resolve sozinha; verifique o SRT
Sem protozoários, bactérias dispersas por toda parte	Choque tóxico — descarga industrial recente?	Pare o afluente se possível, reinocule a partir de outra estação

L'impianto ti parla attraverso i numeri. I test giusti alla giusta frequenza ti dicono cosa sta succedendo prima che lo faccia l'effluente. Di seguito: la batteria pratica per un impianto SiC-MBR delle dimensioni di DEMO-01. Ogni test fa riferimento a un numero di sezione degli Standard Methods (SM) — il riferimento internazionale (APHA, AWWA, WEF).

Giornaliero — battito del processo (≤30 min, ogni turno)

Test	Rif. SM	Metodo	Perché & come leggerlo
OD — Ossigeno Disciolto GIORNALIERO × 3	4500-O	Sonda ottica o a membrana in vasca	L'aerazione è il maggior costo energetico. Obiettivo 2–3 mg/L. Sotto 1,5 → la nitrificazione fallisce. Sopra 4 → spreco di energia.
pH GIORNALIERO × 3	4500-H⁺	Elettrodo a vetro	Obiettivo in vasca di aerazione 6,8–7,6. Tendenza in calo → alcalinità consumata dalla nitrificazione. Aumenta il dosaggio di soda ash.
ORP — Ossidoriduzione GIORNALIERO	2580	Elettrodo Pt-Ag/AgCl	Conferma lo stato aerobico. Da +200 a +400 mV in aerazione. Tendenza in calo → domanda di ossigeno superiore all'apporto.
SV30 — Volume Sedimentato GIORNALIERO	2710-C	Cilindro Mallory da 1 L, sedimentazione 30 min	Verifica rapida dello stato di salute. Il fango dovrebbe sedimentare limpido in <5 min, poi compattarsi a 200–400 mL entro i 30 min. Sedimentazione lenta → bulking.
MLSS Rapido GIORNALIERO	2540-D	Centrifuga (2 min) o sonda portatile	Strumento di tendenza. Conferma che la portata di WAS mantenga stabile l'inventario. Gravimetria di laboratorio ogni 3 giorni per il valore assoluto.
TMP & flusso CONTINUO	—	SCADA d'impianto	Automatico; esamina il grafico di tendenza. Il delta giornaliero di permeabilità ti indica la velocità di fouling.

Settimanale — batteria chimica (~3 ore, tecnico di laboratorio)

Test	Rif. SM	Metodo	Perché & come leggerlo
BOD₅ SETTIMANALE	5210-B	Incubazione di 5 giorni in bottiglia OD, 20°C al buio, con inoculo	Test di conformità. Lento (5 giorni per il risultato) ma è l'unico numero che interessa alla normativa di scarico. Effluente ≤15 mg/L.
COD SETTIMANALE	5220-D	Digestione a riflusso chiuso con dicromato (Hach DRB200, 2h a 150°C)	Risultato in giornata. Usalo come proxy del BOD tramite il rapporto COD/BOD del tuo sito (tipicamente 1,6 a DEMO-01).
NH₄-N 2× SETTIMANALE	4500-NH₃-D	Elettrodo iono-selettivo, salicilato o Nessler	Metrica di conformità critica. Effluente ≤5 mg/L. Il metodo ISE è il più rapido (5 min). Attenzione ai breakthrough nei periodi freddi.
NO₃-N + NO₂-N SETTIMANALE	4500-NO₃-E	Riduzione con cadmio (kit di test) o IC	Diagnostica la completezza della nitrificazione. NH₄ basso + NO₃ alto = buoni nitrificanti. Entrambi alti = lo stadio 2 è compromesso.
TKN SETTIMANALE (influente)	4500-N_org-B	Digestione Kjeldahl + distillazione	Azoto Totale Kjeldahl. Caratterizzazione dell'influente per la verifica progettuale.
TP 2× SETTIMANALE	4500-P-E	Colorimetria con acido ascorbico	Conformità. Effluente ≤0,5 mg/L media mensile. Massimo giornaliero di norma ≤1,0 mg/L.
Alcalinità SETTIMANALE	2320-B	Titolazione a pH 4,5 con H₂SO₄ 0,02 N	Tampone di riserva. La vasca di aerazione dovrebbe mantenere ≥80 mg/L CaCO₃. In calo → aumenta la soda ash.
MLSS / MLVSS SETTIMANALE	2540-D / 2540-E	Filtro in fibra di vetro, essiccazione a 105°C poi calcinazione a 550°C	Gravimetrico — il riferimento assoluto. Il rapporto VSS/TSS (tipicamente 0,7–0,8) ti dice la frazione effettivamente viva rispetto a quella inerte.
Torbidità (permeato) GIORNALIERO	2130-B	Nefelometria (Hach 2100Q)	Controllo continuo dell'integrità della membrana. Un MBR sano <0,2 NTU. Picco → perdita di fibra/guarnizione.

Stato di salute della membrana — test speciali

Test	Quando	Metodo	Perché & come leggerlo
Permeabilità (LMH/bar)	CONTINUO	flusso ÷ TMP dallo SCADA, normalizzato a 20°C	Il miglior indicatore singolo dello stato di fouling. Membrana nuova >500. Sporca <200. Programma MC a 300, RC a 200.
Test di decadimento di pressione	Dopo ogni RC, su richiesta	Svuota il lato permeato, pressurizza con aria a 1 bar, monitora la velocità di decadimento	Conferma l'assenza di rotture nella membrana. Decadimento accettabile di norma <0,05 bar/min. Superiore → perdita di integrità, individua lo stack rotto.
OUR / SOUR Velocità di Consumo di Ossigeno	Quando si sospetta una biologia debole	Bottiglia BOD sigillata con sonda OD, registra il calo di OD su 5–10 min	mg O₂ consumati per L all'ora. L'OUR specifico (per g VSS) ti dice se i tuoi microrganismi sono in salute (>15 mg O₂/g VSS·h è robusto).
Microscopia (Gram + colorazione semplice)	SETTIMANALE	1 goccia di ML su vetrino, 100× & 400×, conta i filamenti per fiocco	Lo strumento diagnostico più rapido che possiedi. Identifica Microthrix parvicella (favorita invernale), Type 0041, Nocardia formatori di schiuma.
SVI Indice di Volume del Fango	SETTIMANALE	SV30 ÷ MLSS in g/L → mL/g	SVI <100 = eccellente. 100–150 = buono. 150–250 = bulking in avvio. >250 = bulking grave, intervento richiesto.
ATP Adenosina Trifosfato	Solo diagnostico	Luminometro, kit a tampone (LuminUltra)	Vitalità quantitativa della biomassa. Utile per distinguere il biofilm morto dal fouling attivo, o per confermare l'eliminazione dei nitrificanti dopo uno shock tossico.

Promemoria di microbiologia

Cosa vedi…	Significato	Azione
Fiocchi densi e tondi, ciliati peduncolati dominanti	Fango maturo e sano	Nessuna. Questo è l'obiettivo.
Pin-floc <50 µm, ciliati a nuoto libero	Fango giovane, SRT basso	Riduci il WAS finché SRT ≥15 d
Filamenti lunghi all'interno del fiocco	Microthrix o filamento simile interno al fiocco — di solito accettabile	Monitora, nessuna azione
Filamenti che sporgono oltre il bordo del fiocco	Bulking in avvio — ponti interfiocco	Verifica OD ≥2, F:M, esegui clorazione del RAS se grave
Schiuma marrone stabile che copre oltre il 30% della vasca	Fioritura di Nocardia — formatori di schiuma idrofobici	Spruzza acqua, schiumatura superficiale, abbassa l'SRT, antischiuma
Schiuma bianca viscosa	Fango giovane o carico di tensioattivi	Spesso si risolve da sola; verifica l'SRT
Nessun protozoo, batteri dispersi ovunque	Shock tossico — scarico industriale recente?	Ferma l'influente se possibile, reinocula da un altro impianto

Die Anlage spricht zu Ihnen in Zahlen. Die richtigen Tests in der richtigen Häufigkeit sagen Ihnen, was passiert, bevor es der Ablauf tut. Nachfolgend: die praktische Testbatterie für eine SiC-MBR-Anlage in der Größe von DEMO-01. Jeder Test verweist auf eine Abschnittsnummer der Standard Methods (SM) — die internationale Referenz (APHA, AWWA, WEF).

Täglich — Prozesspuls (≤30 min, jede Schicht)

Test	SM-Ref.	Methode	Warum & wie lesen
DO — Gelöster Sauerstoff TÄGLICH × 3	4500-O	Optische oder Membransonde im Becken	Belüftung ist der größte Energiekostenfaktor. Sollwert 2–3 mg/L. Unter 1,5 → Nitrifikation versagt. Über 4 → Energieverschwendung.
pH TÄGLICH × 3	4500-H⁺	Glaselektrode	Belebungsbecken-Sollwert 6,8–7,6. Abfall → Säurekapazität durch Nitrifikation aufgebraucht. Sodadosierung öffnen.
ORP — Redoxpotenzial TÄGLICH	2580	Pt-Ag/AgCl-Elektrode	Bestätigt aeroben Zustand. +200 bis +400 mV in der Belüftung. Sinkende Tendenz → Sauerstoffbedarf übersteigt Zufuhr.
SV30 — Absetzvolumen TÄGLICH	2710-C	1-L-Mallory-Zylinder, 30 min Absetzzeit	Schneller Gesundheitscheck. Schlamm sollte in <5 min klar absetzen, dann bis 30 min auf 200–400 mL kompaktieren. Langsames Absetzen → Blähschlamm.
MLSS Schnell TÄGLICH	2540-D	Zentrifuge (2 min) oder Handsonde	Trend-Werkzeug. Bestätigt, dass die ÜSS-Rate den Bestand stabil hält. Gravimetrisch im Labor alle 3 Tage für den absoluten Wert.
TMP & Flux KONTINUIERLICH	—	Anlagen-SCADA	Automatisch; Trendgrafik prüfen. Die tägliche Änderung der Permeabilität zeigt die Fouling-Rate.

Wöchentlich — Chemie-Testbatterie (~3 Stunden, Laborant)

Test	SM-Ref.	Methode	Warum & wie lesen
BSB₅ WÖCHENTLICH	5210-B	5-tägige Inkubation in der Sauerstoffflasche, 20°C dunkel, mit Impfung	Überwachungstest. Langsam (5 Tage bis zum Ergebnis), aber der einzige Wert, der für die Einleitgenehmigung zählt. Ablauf ≤15 mg/L.
CSB WÖCHENTLICH	5220-D	Geschlossener Rückfluss-Dichromataufschluss (Hach DRB200, 2 h bei 150°C)	Ergebnis am selben Tag. Als Näherung für BSB über das standortspezifische CSB/BSB-Verhältnis verwenden (typisch 1,6 bei DEMO-01).
NH₄-N 2× WÖCHENTLICH	4500-NH₃-D	Ionenselektive Elektrode, Salicylat oder Nessler	Kritischer Überwachungsparameter. Ablauf ≤5 mg/L. ISE-Methode ist am schnellsten (5 min). Auf Durchbruch bei kaltem Wetter achten.
NO₃-N + NO₂-N WÖCHENTLICH	4500-NO₃-E	Cadmiumreduktion (Testkit) oder IC	Diagnostiziert die Vollständigkeit der Nitrifikation. NH₄ niedrig + NO₃ hoch = gute Nitrifikanten. Beide hoch = Schritt 2 funktioniert nicht.
TKN WÖCHENTLICH (Zulauf)	4500-N_org-B	Kjeldahl-Aufschluss + Destillation	Gesamter Kjeldahl-Stickstoff. Zulaufcharakterisierung zur Auslegungsverifizierung.
TP 2× WÖCHENTLICH	4500-P-E	Ascorbinsäure, kolorimetrisch	Überwachung. Ablauf ≤0,5 mg/L Monatsmittel. Tagesmaximum üblicherweise ≤1,0 mg/L.
Säurekapazität WÖCHENTLICH	2320-B	Titration auf pH 4,5 mit 0,02 N H₂SO₄	Pufferreserve. Belebungsbecken sollte ≥80 mg/L CaCO₃ halten. Fallend → Sodadosierung erhöhen.
MLSS / MLVSS WÖCHENTLICH	2540-D / 2540-E	Glasfaserfilter, Trocknung bei 105°C, dann Veraschung bei 550°C	Gravimetrisch — die absolute Referenz. Das oTS/AFS-Verhältnis (typisch 0,7–0,8) zeigt den tatsächlich lebenden Anteil gegenüber inertem Material.
Trübung (Permeat) TÄGLICH	2130-B	Nephelometrisch (Hach 2100Q)	Kontinuierliche Integritätsprüfung der Membran. Gesunder MBR <0,2 NTU. Spitze → Faser-/Dichtungsleck.

Membrangesundheit — Spezialtests

Test	Wann	Methode	Warum & wie lesen
Permeabilität (LMH/bar)	KONTINUIERLICH	Flux ÷ TMP aus SCADA, normalisiert auf 20°C	Der beste Einzelindikator für den Fouling-Zustand. Neue Membran >500. Verschmutzt <200. MC bei 300, RC bei 200 planen.
Druckabfalltest	Nach jeder RC, bei Bedarf	Permeatseite entleeren, Luft auf 1 bar setzen, Abfallrate überwachen	Bestätigt, dass keine Membranverletzung vorliegt. Akzeptabler Abfall typisch <0,05 bar/min. Höher → Integritätsverlust, defekten Stack finden.
OUR / SOUR Sauerstoffaufnahmerate	Bei Verdacht auf schwache Biologie	Verschlossene BSB-Flasche mit DO-Sonde, DO-Abfall über 5–10 min aufzeichnen	Verbrauchte mg O₂ pro L und Stunde. Die spezifische OUR (pro g oTS) zeigt, ob die Biomasse gesund ist (>15 mg O₂/g oTS·h ist robust).
Mikroskopie (Gram- + Einfachfärbung)	WÖCHENTLICH	1 Tropfen Belebtschlamm auf Objektträger, 100× & 400×, Fäden pro Flocke zählen	Das schnellste Diagnosewerkzeug, das Sie besitzen. Identifiziert Microthrix parvicella (Winterfavorit), Typ 0041, Nocardia-Schaumbildner.
SVI Schlammvolumenindex	WÖCHENTLICH	SV30 ÷ MLSS in g/L → mL/g	SVI <100 = ausgezeichnet. 100–150 = OK. 150–250 = beginnender Blähschlamm. >250 = schwerer Blähschlamm, Maßnahmen erforderlich.
ATP Adenosintriphosphat	Nur zur Diagnose	Luminometer, Abstrich-Kit (LuminUltra)	Quantitative Biomasse-Vitalität. Nützlich, um toten Biofilm von aktivem Fouling zu unterscheiden oder das Absterben der Nitrifikanten nach einem Giftschock zu bestätigen.

Mikrobiologie-Spickzettel

Sie sehen…	Bedeutung	Maßnahme
Dichte runde Flocken, gestielte Ciliaten dominant	Gesunder, reifer Schlamm	Keine. Das ist das Ziel.
Pin-Floc <50 µm, frei schwimmende Ciliaten	Junger Schlamm, niedriges Schlammalter	ÜSS reduzieren, bis SRT ≥15 d
Lange Fäden innerhalb der Flocke	Microthrix oder ähnlicher flockeninterner Faden — meist unbedenklich	Beobachten, keine Maßnahme
Fäden, die über die Flockengrenze hinausragen	Beginnender Blähschlamm — Brückenbildung zwischen Flocken	DO ≥2 prüfen, Schlammbelastung (F:M), bei schwerem Verlauf RS-Chlorung durchführen
Brauner stabiler Schaum, der 30%+ des Beckens bedeckt	Nocardia-Blüte — hydrophobe Schaumbildner	Wasser sprühen, Oberflächenabschöpfung, Schlammalter senken, Entschäumer
Weißer, zähflüssiger Schaum	Junger Schlamm oder Tensidbelastung	Löst sich oft von selbst; SRT prüfen
Keine Protozoen, überall verteilte Bakterien	Giftschock — kürzliche Industrieeinleitung?	Zulauf nach Möglichkeit stoppen, mit Schlamm aus einer anderen Anlage neu animpfen

De installatie praat tegen je in getallen. De juiste analyses op de juiste frequentie vertellen je wat er gebeurt voordat het effluent dat doet. Hieronder: de praktische testbatterij voor een SiC-MBR-installatie ter grootte van DEMO-01. Elke test verwijst naar een sectienummer uit Standard Methods (SM) — de internationale referentie (APHA, AWWA, WEF).

Dagelijks — procespols (≤30 min, elke ploeg)

Test	SM-ref.	Methode	Waarom & hoe te lezen
DO — Opgelost zuurstof DAGELIJKS × 3	4500-O	Optische of membraanprobe in tank	Beluchting is de grootste energiekost. Streefwaarde 2–3 mg/L. Onder 1,5 → nitrificatie faalt. Boven 4 → energieverspilling.
pH DAGELIJKS × 3	4500-H⁺	Glaselektrode	Streefwaarde beluchtingstank 6,8–7,6. Daling → alkaliniteit verbruikt door nitrificatie. Verhoog soda-dosering.
ORP — Redoxpotentiaal DAGELIJKS	2580	Pt-Ag/AgCl-elektrode	Bevestigt aerobe toestand. +200 tot +400 mV in beluchting. Dalende trend → zuurstofvraag overtreft aanbod.
SV30 — Bezonken volume DAGELIJKS	2710-C	1 L Mallory-cilinder, 30 min bezinken	Snelle gezondheidscheck. Slib moet helder bezinken in <5 min, daarna compacteren tot 200–400 mL na 30 min. Traag bezinken → bulking.
MLSS snel DAGELIJKS	2540-D	Centrifuge (2 min) of handprobe	Trendinstrument. Bevestigt dat het spuislibdebiet (WAS) de voorraad stabiel houdt. Gravimetrisch in lab om de 3 dagen voor het absolute getal.
TMP & flux CONTINU	—	SCADA van de installatie	Automatisch; bekijk de trendgrafiek. De dagelijkse delta in permeabiliteit toont de foulingsnelheid.

Wekelijks — chemiebatterij (~3 uur, labtechnicus)

Test	SM-ref.	Methode	Waarom & hoe te lezen
BZV₅ WEKELIJKS	5210-B	5-daagse incubatie in DO-fles, 20°C donker, met entslib	Conformiteitstest. Traag (5 dagen voor resultaat) maar het enige getal waar de lozingsvergunning om geeft. Effluent ≤15 mg/L.
CZV WEKELIJKS	5220-D	Gesloten-reflux dichromaatdestructie (Hach DRB200, 2 u bij 150°C)	Resultaat dezelfde dag. Gebruik als proxy voor BZV via de CZV/BZV-verhouding van je site (typisch 1,6 bij DEMO-01).
NH₄-N 2× WEKELIJKS	4500-NH₃-D	Ionselectieve elektrode, salicylaat of Nessler	Kritische conformiteitsparameter. Effluent ≤5 mg/L. ISE-methode is snelst (5 min). Let op doorbraak bij koud weer.
NO₃-N + NO₂-N WEKELIJKS	4500-NO₃-E	Cadmiumreductie (testkit) of IC	Diagnosticeert de volledigheid van de nitrificatie. NH₄ laag + NO₃ hoog = goede nitrificeerders. Beide hoog = stap 2 is defect.
TKN WEKELIJKS (influent)	4500-N_org-B	Kjeldahl-destructie + destillatie	Totaal Kjeldahl-stikstof. Influentkarakterisering voor ontwerpverificatie.
TP 2× WEKELIJKS	4500-P-E	Ascorbinezuur-colorimetrie	Conformiteit. Effluent ≤0,5 mg/L maandgemiddelde. Daggrenswaarde meestal ≤1,0 mg/L.
Alkaliniteit WEKELIJKS	2320-B	Titratie tot pH 4,5 met 0,02 N H₂SO₄	Reservebuffer. Beluchtingstank moet ≥80 mg/L CaCO₃ houden. Dalend → soda-dosering aanscherpen.
MLSS / MLVSS WEKELIJKS	2540-D / 2540-E	Glasvezelfilter, drogen bij 105°C dan gloeien bij 550°C	Gravimetrisch — de absolute referentie. De VSS/ZS-verhouding (typisch 0,7–0,8) toont de fractie die werkelijk leeft versus inert is.
Troebelheid (permeaat) DAGELIJKS	2130-B	Nefelometrisch (Hach 2100Q)	Continue integriteitscontrole van het membraan. Gezonde MBR <0,2 NTU. Piek → vezel-/afdichtingslek.

Membraangezondheid — speciale tests

Test	Wanneer	Methode	Waarom & hoe te lezen
Permeabiliteit (LMH/bar)	CONTINU	flux ÷ TMP uit SCADA, genormaliseerd naar 20°C	De beste enkelvoudige indicator van de foulingtoestand. Nieuw membraan >500. Vuil <200. Plan MC bij 300, RC bij 200.
Drukvervaltest	Na elke RC, op aanvraag	Permeaatzijde aftappen, lucht op 1 bar brengen, vervalsnelheid volgen	Bevestigt dat er geen membraanbreuk is. Aanvaardbaar verval typisch <0,05 bar/min. Hoger → integriteitsverlies, zoek de defecte stack.
OUR / SOUR Zuurstofopnamesnelheid	Bij vermoeden van zwakke biologie	Afgesloten BZV-fles met DO-probe, registreer DO-daling over 5–10 min	Levende mg O₂ per L per uur. Specifieke OUR (per g VSS) toont of je bacteriën gezond zijn (>15 mg O₂/g VSS·h is robuust).
Microscopie (Gram + eenvoudige kleuring)	WEKELIJKS	1 druppel ML op objectglaasje, 100× & 400×, tel filamenten per vlok	Het snelste diagnose-instrument dat je hebt. Identificeert Microthrix parvicella (winterfavoriet), Type 0041, Nocardia-schuimvormers.
SVI Slibvolume-index	WEKELIJKS	SV30 ÷ MLSS in g/L → mL/g	SVI <100 = uitstekend. 100–150 = OK. 150–250 = begin van bulking. >250 = ernstige bulking, actie vereist.
ATP Adenosinetrifosfaat	Alleen diagnostisch	Luminometer, swabkit (LuminUltra)	Kwantitatieve biomassaviabiliteit. Handig om dode biofilm te onderscheiden van actieve fouling, of om afsterven van nitrificeerders na een toxische schok te bevestigen.

Microbiologie-spiekbriefje

Je ziet…	Betekenis	Actie
Dichte ronde vlokken, gesteelde ciliaten dominant	Gezond, rijp slib	Geen. Dit is het doel.
Pinvlok <50 µm, vrijzwemmende ciliaten	Jong slib, lage SRT	Verminder spuislib (WAS) tot SRT ≥15 d
Lange filamenten binnen de vlok	Microthrix of soortgelijk binnen-vlokfilament — meestal geen probleem	Monitoren, geen actie
Filamenten die buiten de vlokgrens uitsteken	Begin van bulking — brugvorming tussen vlokken	Controleer DO ≥2, F:M, voer RAS-chlorering uit indien ernstig
Bruin stabiel schuim dat 30%+ van de tank bedekt	Nocardia-bloei — hydrofobe schuimvormers	Water sproeien, oppervlakteafscheiding, SRT verlagen, antischuimmiddel
Wit stroperig schuim	Jong slib of surfactantbelasting	Lost zich vaak vanzelf op; controleer SRT
Geen protozoa, overal verspreide bacteriën	Toxische schok — recente industriële lozing?	Stop influent indien mogelijk, herinent met slib van een andere installatie

工厂用数字与你对话。在正确的频率下做正确的检测，能让你在出水暴露问题之前就知道发生了什么。下面是适合 DEMO-01 这种规模 SiC-MBR 工厂的实用检测组合。每项检测都引用了一个 Standard Methods (SM) 章节编号——这是国际通用参考标准（APHA、AWWA、WEF）。

每日——工艺脉搏（≤30 min，每班次）

检测	SM Ref.	方法	原因 & 如何解读
DO — 溶解氧每日 × 3	4500-O	池内光学或膜式探头	曝气是最大的能耗成本。目标 2–3 mg/L。低于 1.5 → 硝化失败。高于 4 → 浪费电力。
pH 每日 × 3	4500-H⁺	玻璃电极	曝气池目标 6.8–7.6。持续下降 → 碱度被硝化消耗。开启纯碱投加。
ORP — 氧化还原电位每日	2580	Pt-Ag/AgCl 电极	确认好氧状态。曝气中 +200 至 +400 mV。趋势下降 → 需氧量超过供氧量。
SV30 — 沉降体积每日	2710-C	1 L Mallory 量筒，沉降 30 min	快速健康检查。污泥应在 <5 min 内沉降出清液，并在 30 min 时压实至 200–400 mL。沉降缓慢 → 膨胀。
MLSS 快测每日	2540-D	离心（2 min）或手持探头	趋势工具。确认 WAS 排放率使污泥存量保持稳定。每 3 天做一次实验室重量法以获取绝对数值。
TMP & 通量连续	—	工厂 SCADA	自动；查看趋势图。每日渗透性的变化量可告诉你污堵速率。

每周——化学检测组合（约 3 小时，化验员）

检测	SM Ref.	方法	原因 & 如何解读
BOD₅ 每周	5210-B	在 DO 瓶中培养 5 天，20°C 避光，加接种液	合规检测。慢（5 天出结果），但却是排放许可唯一关注的数值。出水 ≤15 mg/L。
COD 每周	5220-D	密闭回流重铬酸盐消解（Hach DRB200，150°C 下 2h）	当天出结果。通过本厂的 COD/BOD 比值（DEMO-01 通常为 1.6）作为 BOD 的替代指标。
NH₄-N 每周 2×	4500-NH₃-D	离子选择电极、水杨酸盐法或纳氏试剂法	关键合规指标。出水 ≤5 mg/L。ISE 方法最快（5 min）。注意冷天的穿透。
NO₃-N + NO₂-N 每周	4500-NO₃-E	镉还原法（试剂盒）或离子色谱	诊断硝化完成度。NH₄ 低 + NO₃ 高 = 硝化菌良好。两者都高 = 第 2 步出问题。
TKN 每周（进水）	4500-N_org-B	凯氏消解 + 蒸馏	总凯氏氮。用于设计验证的进水特性表征。
TP 每周 2×	4500-P-E	抗坏血酸比色法	合规。出水月均 ≤0.5 mg/L。单日最大值通常 ≤1.0 mg/L。
碱度每周	2320-B	用 0.02 N H₂SO₄ 滴定至 pH 4.5	缓冲储备。曝气池应保持 ≥80 mg/L CaCO₃。下降 → 加大纯碱投加。
MLSS / MLVSS 每周	2540-D / 2540-E	玻璃纤维滤膜，105°C 烘干后 550°C 灼烧	重量法——绝对参考值。VSS/TSS 比值（通常 0.7–0.8）告诉你其中真正存活的部分相对于惰性部分的比例。
浊度（透过液）每日	2130-B	浊度法（Hach 2100Q）	对膜的连续完整性检查。健康的 MBR <0.2 NTU。突增 → 膜丝/密封泄漏。

膜的健康——专项检测

检测	时机	方法	原因 & 如何解读
渗透性 (LMH/bar)	连续	来自 SCADA 的通量 ÷ TMP，归一化至 20°C	反映污堵状态的最佳单一指标。新膜 >500。脏膜 <200。在 300 时安排 MC，在 200 时安排 RC。
压力衰减测试	每次 RC 之后、按需	排空透过液侧，加压空气至 1 bar，监测衰减速率	确认膜无破损。可接受的衰减通常 <0.05 bar/min。更高 → 完整性丧失，需找出破损的膜组件。
OUR / SOUR 耗氧速率	怀疑生物活性弱时	密封 BOD 瓶配 DO 探头，记录 5–10 min 内的 DO 下降	每升每小时活体消耗的 mg O₂。比耗氧速率（每 g VSS）告诉你微生物是否健康（>15 mg O₂/g VSS·h 为强健）。
显微镜检（革兰染色 + 简单染色）	每周	1 滴混合液于载玻片，100× & 400×，数每个絮体的丝状菌数量	你手头最快的诊断工具。可识别 Microthrix parvicella（冬季常客）、Type 0041、Nocardia 等产泡沫菌。
SVI 污泥容积指数	每周	SV30 ÷ MLSS（g/L）→ mL/g	SVI <100 = 优秀。100–150 = 尚可。150–250 = 开始膨胀。>250 = 严重膨胀，需采取行动。
ATP 三磷酸腺苷	仅诊断用	发光仪、拭子试剂盒（LuminUltra）	定量生物量活性。可用于区分死生物膜与活性污堵，或确认毒性冲击后硝化菌是否被杀灭。

微生物速查表

你看到……	含义	行动
致密圆形絮体，柄状纤毛虫占优	健康的成熟污泥	无需行动。这正是目标。
针状絮体 <50 µm，自由游动的纤毛虫	污泥年轻，SRT 偏低	减少 WAS 直至 SRT ≥15 d
絮体内部有长丝状菌	Microthrix 或类似的絮体内丝状菌——通常无碍	监测，不采取行动
丝状菌伸出絮体边界之外	开始膨胀——絮体间架桥	核实 DO ≥2、F:M，严重时对 RAS 加氯
稳定的褐色泡沫覆盖池面 30% 以上	Nocardia 暴发——疏水性产泡沫菌	喷水、表面撇除、降低 SRT、消泡剂
白色粘稠泡沫	污泥年轻或表面活性剂负荷	通常会自行消退；检查 SRT
无原生动物，到处是分散的细菌	毒性冲击——近期有工业排放？	如可能则停止进水，从其他工厂重新接种

プラントは数字であなたに語りかけます。適切な試験を適切な頻度で行えば、放流水に現れる前に何が起きているかが分かります。以下は、DEMO-01規模のSiC-MBRプラント向けの実践的な試験一式です。各試験にはStandard Methods（SM）のセクション番号を記載しています — 国際的な参照基準（APHA, AWWA, WEF）です。

日次 — プロセスの脈拍（≤30 min、各シフトごと）

試験	SM参照	方法	目的 & 読み方
DO — 溶存酸素日次 × 3	4500-O	槽内の光学式または隔膜式プローブ	曝気は最大のエネルギーコストです。目標は2–3 mg/L。1.5未満 → 硝化が失敗します。4超 → 電力の無駄。
pH 日次 × 3	4500-H⁺	ガラス電極	曝気槽の目標は6.8–7.6。低下傾向 → 硝化によりアルカリ度が消費されています。ソーダ灰の注入を増やします。
ORP — 酸化還元電位日次	2580	Pt-Ag/AgCl電極	好気状態を確認します。曝気時は+200〜+400 mV。低下傾向 → 酸素要求量が供給量を上回っています。
SV30 — 沈降汚泥量日次	2710-C	1 Lマロリーシリンダー、30 min沈降	迅速な健全性チェック。汚泥は<5 minで澄んで沈降し、30 minまでに200–400 mLに圧密されるべきです。沈降が遅い → バルキング。
MLSS簡易測定日次	2540-D	遠心分離（2 min）またはハンドヘルドプローブ	傾向把握ツール。WAS排出率が在庫量を安定に保っているか確認します。絶対値は3日ごとに重量法（ラボ）で測定。
TMP & フラックス連続	—	プラントSCADA	自動。傾向グラフを確認します。透過性の日々の変化量がファウリング速度を示します。

週次 — 化学試験一式（約3時間、ラボ技術者）

試験	SM参照	方法	目的 & 読み方
BOD₅ 週次	5210-B	DOボトルで5日間培養、20°C暗所、植種あり	コンプライアンス試験。遅い（結果まで5日）が、放流許可が重視する唯一の数値です。放流水≤15 mg/L。
COD 週次	5220-D	密閉還流二クロム酸分解（Hach DRB200、150°Cで2h）	当日結果が得られます。サイトのCOD/BOD比（DEMO-01では通常1.6）を用いてBODの代替指標として使用します。
NH₄-N 週2回	4500-NH₃-D	イオン選択性電極、サリチル酸法、またはネスラー法	重要なコンプライアンス指標。放流水≤5 mg/L。ISE法が最速（5 min）。寒冷期のブレークスルーに注意。
NO₃-N + NO₂-N 週次	4500-NO₃-E	カドミウム還元法（試験キット）またはIC	硝化の完全性を診断します。NH₄低 + NO₃高 = 良好な硝化菌。両方高 = ステップ2が機能していません。
TKN 週次（流入水）	4500-N_org-B	ケルダール分解 + 蒸留	全ケルダール窒素。設計検証のための流入水特性評価。
TP 週2回	4500-P-E	アスコルビン酸比色法	コンプライアンス。放流水は月平均≤0.5 mg/L。単日最大は通常≤1.0 mg/L。
アルカリ度週次	2320-B	0.02 N H₂SO₄でpH 4.5まで滴定	予備緩衝能。曝気槽は≥80 mg/L CaCO₃を維持すべきです。低下 → ソーダ灰を増やします。
MLSS / MLVSS 週次	2540-D / 2540-E	ガラス繊維フィルター、105°Cで乾燥後550°Cで灰化	重量法 — 絶対的な基準。VSS/TSS比（通常0.7–0.8）は、実際に生きている画分と不活性な画分の比率を示します。
濁度（透過水）日次	2130-B	比濁法（Hach 2100Q）	膜の連続的な完全性チェック。健全なMBRは<0.2 NTU。急上昇 → 中空糸/シールの漏れ。

膜の健全性 — 特別試験

試験	実施時期	方法	目的 & 読み方
透過性 (LMH/bar)	連続	SCADAのフラックス ÷ TMP、20°Cに正規化	ファウリング状態を示す唯一最良の指標。新品の膜は>500。汚れた膜は<200。MCは300で、RCは200で計画します。
圧力減衰試験	RC後ごと、および必要に応じて	透過側を排水し、空気を1 barまで加圧し、減衰速度を監視します	膜の破損がないことを確認します。許容できる減衰は通常<0.05 bar/min。それ以上 → 完全性の喪失、破損したスタックを特定します。
OUR / SOUR 酸素摂取速度	生物相が弱いと疑われる場合	DOプローブ付きの密閉BODボトル、5–10 minにわたるDO低下を記録	1時間あたり1 Lあたりの消費mg O₂。比OUR（g VSSあたり）は微生物が健全かどうかを示します（>15 mg O₂/g VSS·hは良好）。
顕微鏡観察 (グラム染色 + 単染色)	週次	スライドに混合液1滴、100× & 400×、フロックあたりの糸状菌を計数	最速の診断ツール。Microthrix parvicella（冬に多い）、Type 0041、Nocardiaなどの発泡菌を識別します。
SVI 汚泥容量指標	週次	SV30 ÷ MLSS（g/L単位）→ mL/g	SVI <100 = 優良。100–150 = 良好。150–250 = バルキング開始。>250 = 重度のバルキング、対応が必要。
ATP アデノシン三リン酸	診断目的のみ	ルミノメーター、スワブキット（LuminUltra）	バイオマス生存能力の定量。死んだバイオフィルムと活性なファウリングを区別したり、毒性ショック後の硝化菌の死滅を確認したりするのに有用です。

微生物学チートシート

観察される所見…	意味	対応
緻密で丸いフロック、有柄繊毛虫が優占	健全で成熟した汚泥	なし。これが目標です。
ピンフロック <50 µm、遊泳性繊毛虫	若い汚泥、低SRT	SRTが≥15 dになるまでWASを減らします
フロック内部の長い糸状菌	Microthrixまたは類似のフロック内糸状菌 — 通常は問題なし	監視、対応不要
フロックの境界外に突出する糸状菌	バルキング開始 — フロック間架橋	DO ≥2、F:Mを確認し、重度であればRAS塩素処理を実施
槽の30%以上を覆う茶色の安定した泡	Nocardiaの大量発生 — 疎水性の発泡菌	散水、表面スキミング、SRT低下、消泡剤
白く粘性のある泡	若い汚泥または界面活性剤負荷	多くの場合自然に解消する。SRTを確認
原生動物がおらず、分散した細菌が至る所に	毒性ショック — 最近の産業排水か？	可能であれば流入を停止し、別のプラントから再植種

L'usine vous parle en chiffres. Les bons tests à la bonne fréquence vous disent ce qui se passe avant que l'effluent ne le fasse. Ci-dessous : la batterie pratique pour une usine MBR-SiC de la taille de DEMO-01. Chaque test référence un numéro de section Standard Methods (SM) — la référence internationale (APHA, AWWA, WEF).

Quotidien — pouls du procédé (≤30 min, chaque quart)

Test	Réf. SM	Méthode	Pourquoi et comment lire
OD — Oxygène Dissous QUOT × 3	4500-O	Sonde optique ou membrane dans le bassin	L'aération est le plus gros coût d'énergie. Cible 2–3 mg/L. Sous 1,5 → nitrification échoue. Au-dessus de 4 → gaspillage de puissance.
pH QUOT × 3	4500-H⁺	Électrode de verre	Cible bassin d'aération 6,8–7,6. Dérive vers le bas → alcalinité consommée par nitrification. Ouvrir soude.
POR — Potentiel d'Oxydoréduction QUOT	2580	Électrode Pt-Ag/AgCl	Confirme l'état aérobie. +200 à +400 mV en aération. Tendance à la baisse → demande d'O₂ > alimentation.
V30 — Volume Décanté QUOT	2710-C	Cylindre Mallory 1 L, 30 min décantation	Bilan de santé rapide. Boue doit décanter clair en <5 min, puis compacter à 200–400 mL en 30 min. Décantation lente → bulking.
MLSS rapide QUOT	2540-D	Centrifugeuse (2 min) ou sonde portable	Outil de tendance. Confirme que la purge tient l'inventaire stable. Gravimétrie labo aux 3 jours pour valeur absolue.
PTM et flux CONTINU	—	SCADA usine	Automatique ; revoir le graphique de tendance. Le delta quotidien de perméabilité vous dit le taux de colmatage.

Hebdomadaire — batterie chimique (~3 heures, technicien labo)

Test	Réf. SM	Méthode	Pourquoi et comment lire
DBO₅ HEBDO	5210-B	Incubation 5 jours en bouteille DO, 20°C noir, avec inoculum	Test de conformité. Lent (5 jours pour résultat) mais le seul chiffre qui compte pour le permis de rejet. Effluent ≤15 mg/L.
DCO HEBDO	5220-D	Reflux fermé, digestion dichromate (Hach DRB200, 2h à 150°C)	Résultat le jour même. Utiliser comme proxy de la DBO via le ratio DCO/DBO du site (typiquement 1,6 à DEMO-01).
NH₄-N 2× HEBDO	4500-NH₃-D	Électrode sélective, salicylate, ou Nessler	Métrique critique de conformité. Effluent ≤5 mg/L. La méthode ISE est la plus rapide (5 min). Surveillez le dépassement par temps froid.
NO₃-N + NO₂-N HEBDO	4500-NO₃-E	Réduction au cadmium (kit) ou CI	Diagnostique l'achèvement de la nitrification. NH₄ bas + NO₃ haut = bons nitrifiants. Les deux hauts = étape 2 cassée.
NTK HEBDO (influent)	4500-N_org-B	Digestion Kjeldahl + distillation	Azote Kjeldahl Total. Caractérisation influent pour vérification de la conception.
PT 2× HEBDO	4500-P-E	Colorimétrie acide ascorbique	Conformité. Effluent ≤0,5 mg/L moy. mensuelle. Max journalier typiquement ≤1,0 mg/L.
Alcalinité HEBDO	2320-B	Titrage à pH 4,5 avec H₂SO₄ 0,02 N	Tampon de réserve. Bassin d'aération doit garder ≥80 mg/L CaCO₃. En baisse → resserrer la soude.
MLSS / MLVSS HEBDO	2540-D / 2540-E	Filtre fibre de verre, séchage 105°C puis calcination 550°C	Gravimétrie — la référence absolue. Le ratio MVES/MES (typiquement 0,7–0,8) vous dit la fraction réellement vivante vs inerte.
Turbidité (perméat) QUOT	2130-B	Néphélométrique (Hach 2100Q)	Vérification d'intégrité continue de la membrane. MBR sain <0,2 NTU. Pic → bris de fibre/joint.

Santé membrane — tests spéciaux

Test	Quand	Méthode	Pourquoi et comment lire
Perméabilité (LMH/bar)	CONTINU	flux ÷ PTM depuis SCADA, normalisé 20°C	Le meilleur indicateur d'état de colmatage. Membrane neuve >500. Sale <200. Programmer MC à 300, RC à 200.
Test décroissance pression	Après chaque RC, sur demande	Vidanger côté perméat, mettre à 1 bar d'air, surveiller décroissance	Confirme l'absence de bris de membrane. Décroissance acceptable typique <0,05 bar/min. Plus haut → perte intégrité, trouver le module brisé.
OUR / SOUR Vitesse Consommation O₂	Quand biologie suspectée faible	Bouteille DBO scellée avec sonde OD, suivre baisse OD 5–10 min	mg O₂ par L par heure vivants. OUR spécifique (par g MVES) vous dit si vos bactéries sont saines (>15 mg O₂/g MVES·h est robuste).
Microscopie (Gram + coloration simple)	HEBDO	1 goutte ML sur lame, 100× et 400×, compter filaments par floc	L'outil de diagnostic le plus rapide que vous possédez. Identifie Microthrix parvicella (favori d'hiver), Type 0041, Nocardia moussants.
IVB Indice de Volume des Boues	HEBDO	V30 ÷ MLSS en g/L → mL/g	IVB <100 = excellent. 100–150 = OK. 150–250 = bulking commence. >250 = bulking sévère, action requise.
ATP Adénosine Triphosphate	Diagnostique seulement	Luminomètre, kit écouvillon (LuminUltra)	Viabilité quantitative de la biomasse. Utile pour distinguer biofilm mort de colmatage actif, ou confirmer mort des nitrifiants après choc toxique.

Aide-mémoire microbiologie

Vous voyez…	Signification	Action
Flocs ronds denses, ciliés pédonculés dominants	Boue saine et mature	Aucune. C'est l'objectif.
Pin-floc <50 µm, ciliés libres nageurs	Boue jeune, SRT bas	Réduire purge jusqu'à SRT ≥15 j
Longs filaments à l'intérieur du floc	Microthrix ou similaire à filament intra-floc — généralement OK	Surveiller, pas d'action
Filaments dépassant les limites du floc	Début de bulking — pontage interfloc	Vérifier OD ≥2, F:M, chloration RAS si sévère
Mousse brune stable couvrant 30 %+ du bassin	Bloom de Nocardia — moussants hydrophobes	Pulvériser eau, écumage surface, baisser SRT, anti-mousse
Mousse blanche visqueuse	Boue jeune ou charge surfactante	Souvent se résout seule ; vérifier SRT
Aucun protozoaire, bactéries dispersées partout	Choc toxique — décharge industrielle récente ?	Arrêter influent si possible, ré-inoculer d'une autre usine

Lab bench setup — **The classic alkalinity titration setup.** Burette of 0.02 N H₂SO₄ above an Erlenmeyer flask, methyl-orange indicator, titrate to pH 4.5 endpoint. Fifteen minutes per sample, the simplest reliable diagnostic an operator can run.

Filamentous bulking microscopy — **Severe filamentous bulking.** Long thread-like cells reach beyond the floc boundary, preventing close packing and good settling. SVI typically >250 mL/g. Most common at DEMO-01 in late-winter when DO drops below 1.5 mg/L combined with low F:M.

§7 · Sensory Operations

§7 · Operaciones Sensoriales

§7 · Operações Sensoriais

§7 · Operazioni Sensoriali

§7 · Sensorische Betriebsführung

§7 · Zintuiglijke operaties

§7 · 感官操作

§7 · 五感による運転管理

§7 · Opérations Sensorielles

The Operator's Eye

El Ojo del Operador

O Olho do Operador

L'Occhio dell'Operatore

Das Auge des Operators

Het oog van de operator

操作员之眼

オペレーターの目

L'Œil de l'Opérateur

Operator with multi-parameter probe — **The single most underused diagnostic at any plant: the operator's eyes.** Sludge colour, foam pattern, the smell at the lift station — all of it carries information that no probe captures.

What good sludge looks like

Colour — chocolate brown, slightly olive at long SRT. Black means septic / no oxygen. Grey means upset.
Smell — earthy, mushroom-like. NOT rotten egg (H₂S). NOT sharp ammonia. NOT sweet/sour (fermentation).
Settling in a 1 L cylinder — clear water above by 5 min, sludge compacted to 30–40% of cylinder by 30 min. White flocs above the sludge blanket = pin-floc, low SRT.
Foam — small, 1–2 cm of crisp white foam on aeration is normal. Stable brown foam >5 cm = Nocardia. Persistent white foam = young sludge, surfactant load, or extreme F:M.

Things to walk past every shift

Lift station — odour, screen condition (overflow risk).
EQ tanks — diffuser activity (uniform bubble pattern), foam.
Aeration tank — colour, foam, sludge floc visible at the surface during a brief blower-off period.
MBR train room — listen for permeate pump cavitation, look for fibre-shed leaks at the manifolds, sniff for hypochlorite (CEB stuck in chemical mode).
UV channel — quartz sleeve cleanliness, lamp warning lights.
Sludge tanks — level, decant clarity, smell.
Chemical day tanks — dose calibration, drum levels.

The 30-second test that nobody runs

Take a 1 L sample of mixed liquor. Smell it. Look at it against a white background. Set it on a flat surface and watch for 30 seconds. If the supernatant clears quickly and the sludge compacts, you're fine. If not — go run SVI before anything else breaks.

Cómo se ve un buen lodo

Color — marrón chocolate, ligeramente oliva a SRT largo. Negro significa séptico / sin oxígeno. Gris significa trastorno (upset).
Olor — terroso, como a champiñón. NO a huevo podrido (H₂S). NO amoniaco penetrante. NO agridulce (fermentación).
Sedimentación en un cilindro de 1 L — agua clara arriba a los 5 min, lodo compactado al 30–40% del cilindro a los 30 min. Flóculos blancos por encima del manto de lodo = flóculo en alfiler (pin-floc), SRT bajo.
Espuma — pequeña, 1–2 cm de espuma blanca y crujiente en la aireación es normal. Espuma marrón estable >5 cm = Nocardia. Espuma blanca persistente = lodo joven, carga de tensioactivos o F:M extremo.

Cosas que revisar al pasar en cada turno

Estación de bombeo — olor, estado de la reja (riesgo de desbordamiento).
Tanques de ecualización (EQ) — actividad de los difusores (patrón de burbujas uniforme), espuma.
Tanque de aireación — color, espuma, flóculo de lodo visible en la superficie durante un breve apagado de los sopladores.
Sala del tren MBR — escucha la cavitación de la bomba de permeado, busca fugas por desprendimiento de fibras en los colectores, huele en busca de hipoclorito (CEB atascado en modo químico).
Canal UV — limpieza de la funda de cuarzo, luces de advertencia de las lámparas.
Tanques de lodo — nivel, claridad del sobrenadante, olor.
Tanques químicos de día — calibración de dosis, niveles de los bidones.

La prueba de 30 segundos que nadie hace

Toma una muestra de 1 L de licor mezclado. Huélela. Míralo contra un fondo blanco. Colócalo sobre una superficie plana y obsérvalo durante 30 segundos. Si el sobrenadante se aclara rápido y el lodo se compacta, estás bien. Si no — ve a correr el IVL antes de que se rompa cualquier otra cosa.

Como é o lodo bom

Cor — marrom chocolate, ligeiramente oliva em SRT longo. Preto significa séptico / sem oxigênio. Cinza significa desequilíbrio.
Cheiro — terroso, de cogumelo. NÃO de ovo podre (H₂S). NÃO de amônia forte. NÃO doce/azedo (fermentação).
Decantação em cilindro de 1 L — água clara em cima aos 5 min, lodo compactado a 30–40% do cilindro aos 30 min. Flocos brancos acima do manto de lodo = floco fino (pin-floc), baixo SRT.
Espuma — pequena, 1–2 cm de espuma branca seca sobre a aeração é normal. Espuma marrom estável >5 cm = Nocardia. Espuma branca persistente = lodo jovem, carga de surfactante ou F:M extremo.

Coisas para inspecionar a cada turno

Estação elevatória — odor, condição da grade (risco de transbordamento).
Tanques de equalização — atividade dos difusores (padrão uniforme de bolhas), espuma.
Tanque de aeração — cor, espuma, floco de lodo visível na superfície durante um breve período com o soprador desligado.
Sala dos trens MBR — escute cavitação na bomba de permeado, procure vazamentos por perda de fibra nos coletores, cheire por hipoclorito (CEB travado em modo químico).
Canal de UV — limpeza da camisa de quartzo, luzes de alerta das lâmpadas.
Tanques de lodo — nível, clareza do sobrenadante (decantado), cheiro.
Tanques diários de produtos químicos — calibração de dosagem, níveis dos tambores.

O teste de 30 segundos que ninguém faz

Pegue uma amostra de 1 L de licor misto. Cheire. Observe contra um fundo branco. Coloque sobre uma superfície plana e observe por 30 segundos. Se o sobrenadante clarear rapidamente e o lodo compactar, está tudo bem. Se não — vá rodar o IVL antes que qualquer outra coisa quebre.

Come si presenta un buon fango

Colore — marrone cioccolato, leggermente oliva a SRT elevato. Nero significa settico / senza ossigeno. Grigio significa squilibrio.
Odore — terroso, di fungo. NON di uovo marcio (H₂S). NON di ammoniaca pungente. NON dolciastro/acido (fermentazione).
Sedimentazione in un cilindro da 1 L — acqua limpida in alto entro 5 min, fango compattato al 30–40% del cilindro entro 30 min. Fiocchi bianchi sopra il manto di fango = pin-floc, SRT basso.
Schiuma — piccola, 1–2 cm di schiuma bianca compatta sull'aerazione è normale. Schiuma marrone stabile >5 cm = Nocardia. Schiuma bianca persistente = fango giovane, carico di tensioattivi o F:M estremo.

Cose da controllare a ogni turno

Stazione di sollevamento — odore, condizione della griglia (rischio di tracimazione).
Vasche di equalizzazione — attività dei diffusori (schema uniforme delle bolle), schiuma.
Vasca di aerazione — colore, schiuma, fiocchi di fango visibili in superficie durante una breve interruzione del soffiante.
Sala dei treni MBR — ascolta la cavitazione della pompa permeato, cerca perdite da sfilacciamento delle fibre ai collettori, annusa l'ipoclorito (CEB bloccato in modalità chimica).
Canale UV — pulizia delle guaine di quarzo, spie di allarme delle lampade.
Vasche del fango — livello, chiarezza del surnatante, odore.
Vasche giornaliere dei reagenti — calibrazione del dosaggio, livelli dei fusti.

Il test di 30 secondi che nessuno esegue

Preleva un campione da 1 L di liquame misto. Annusalo. Osservalo contro uno sfondo bianco. Posalo su una superficie piana e osserva per 30 secondi. Se il surnatante si chiarisce rapidamente e il fango si compatta, va tutto bene. Altrimenti — esegui l'SVI prima che si rompa qualcos'altro.

Wie guter Schlamm aussieht

Farbe — schokoladenbraun, leicht oliv bei hohem Schlammalter. Schwarz bedeutet faul / kein Sauerstoff. Grau bedeutet Betriebsstörung.
Geruch — erdig, pilzartig. NICHT faules Ei (H₂S). NICHT stechend nach Ammoniak. NICHT süß-sauer (Gärung).
Absetzen in einem 1-L-Zylinder — klares Wasser oben nach 5 min, Schlamm nach 30 min auf 30–40% des Zylinders kompaktiert. Weiße Flocken über dem Schlammbett = Pin-Floc, niedriges Schlammalter.
Schaum — wenig, 1–2 cm fester weißer Schaum auf der Belüftung ist normal. Stabiler brauner Schaum >5 cm = Nocardia. Anhaltender weißer Schaum = junger Schlamm, Tensidbelastung oder extreme Schlammbelastung (F:M).

Was bei jeder Schicht abzugehen ist

Pumpwerk — Geruch, Rechenzustand (Überlaufrisiko).
Ausgleichsbecken — Belüfteraktivität (gleichmäßiges Blasenbild), Schaum.
Belebungsbecken — Farbe, Schaum, an der Oberfläche sichtbare Schlammflocken während einer kurzen Gebläsepause.
MBR-Straßenraum — auf Kavitation der Permeatpumpe hören, auf Faserbruch-Lecks an den Verteilern achten, auf Hypochlorit schnuppern (CEB im Chemiemodus hängen geblieben).
UV-Kanal — Sauberkeit der Quarzhülsen, Warnleuchten der Lampen.
Schlammbehälter — Füllstand, Klarheit des Dekantats, Geruch.
Chemikalien-Tagestanks — Dosierkalibrierung, Fassfüllstände.

Der 30-Sekunden-Test, den niemand durchführt

Nehmen Sie eine 1-L-Probe Belebtschlamm. Riechen Sie daran. Betrachten Sie sie vor einem weißen Hintergrund. Stellen Sie sie auf eine ebene Fläche und beobachten Sie 30 Sekunden lang. Wenn der Überstand schnell klart und der Schlamm kompaktiert, ist alles in Ordnung. Wenn nicht — bestimmen Sie den SVI, bevor etwas anderes ausfällt.

Hoe goed slib eruitziet

Kleur — chocoladebruin, lichtjes olijfkleurig bij lange SRT. Zwart betekent septisch / geen zuurstof. Grijs betekent ontregeling.
Geur — aards, paddenstoelachtig. GEEN rotte eieren (H₂S). GEEN scherpe ammoniak. GEEN zoetzuur (fermentatie).
Bezinking in een cilinder van 1 L — helder water bovenaan na 5 min, slib gecompacteerd tot 30–40% van de cilinder na 30 min. Witte vlokken boven het slibdek = pinvlok, lage SRT.
Schuim — klein, 1–2 cm fris wit schuim op de beluchting is normaal. Stabiel bruin schuim >5 cm = Nocardia. Aanhoudend wit schuim = jong slib, surfactantbelasting of extreme F:M.

Wat je elke ploeg langsloopt

Pompstation — geur, toestand van het rooster (overstortrisico).
EQ-tanks — diffusoractiviteit (uniform belpatroon), schuim.
Beluchtingstank — kleur, schuim, slibvlok zichtbaar aan het oppervlak tijdens een korte periode met de blower uit.
MBR-trainruimte — luister naar cavitatie van de permeaatpomp, kijk naar lekken door vezelverlies bij de verdeelstukken, ruik naar hypochloriet (CEB blijft hangen in chemische modus).
UV-kanaal — reinheid van de kwartshuls, waarschuwingslampjes van de lampen.
Slibtanks — niveau, helderheid van het decantaat, geur.
Chemische dagtanks — doseerkalibratie, vatniveaus.

De test van 30 seconden die niemand uitvoert

Neem een monster van 1 L mengvloeistof. Ruik eraan. Bekijk het tegen een witte achtergrond. Zet het op een vlak oppervlak en kijk 30 seconden. Als de bovenstaande vloeistof snel opheldert en het slib compacteert, zit je goed. Zo niet — voer dan eerst SVI uit voordat er iets anders kapotgaat.

好污泥是什么样的

颜色——巧克力棕色，长 SRT 时略带橄榄色。黑色意味着腐化/缺氧。灰色意味着系统紊乱。
气味——泥土味、蘑菇味。不是臭鸡蛋味（H₂S）。不是刺鼻的氨味。不是酸甜味（发酵）。
在 1 L 量筒中沉降——5 min 时上层水清澈，30 min 时污泥压实至量筒的 30–40%。污泥层之上有白色絮体 = 针状絮体，SRT 偏低。
泡沫——曝气池上有 1–2 cm 细小、脆爽的白色泡沫属正常。稳定的褐色泡沫 >5 cm = Nocardia。持续的白色泡沫 = 污泥年轻、表面活性剂负荷或 F:M 过高。

每班次都要走过去查看的地方

提升泵站——气味、格栅状况（溢流风险）。
EQ 调节池——曝气头活动（均匀的气泡形态）、泡沫。
曝气池——颜色、泡沫，在短暂停止鼓风期间查看池面可见的污泥絮体。
MBR 系列设备间——倾听透过液泵是否有气蚀，查看歧管处是否有断丝泄漏，嗅闻次氯酸盐气味（CEB 卡在化学清洗模式）。
UV 渠道——石英套管清洁度、灯管警示灯。
污泥池——液位、上清液澄清度、气味。
化学日用罐——投加校准、药桶液位。

那个没人做的 30 秒测试

取 1 L 混合液样品。闻一闻。对着白色背景观察。把它放在平整表面上，观察 30 秒。如果上清液迅速变清且污泥压实，那就没问题。如果不是——在任何东西出故障之前，先去做 SVI。

良好な汚泥の見た目

色 — チョコレートブラウン、長いSRTではややオリーブ色。黒は腐敗／無酸素を意味します。灰色は変調を意味します。
臭い — 土っぽく、キノコのような。腐った卵（H₂S）ではない。刺激的なアンモニア臭ではない。甘酸っぱい（発酵）ではない。
1 Lシリンダーでの沈降 — 5分までに上澄みが澄み、30分までに汚泥がシリンダーの30–40%に圧密。汚泥界面の上の白いフロック = ピンフロック、低SRT。
泡 — 曝気面の1–2 cmの細かくさっぱりした白い泡は正常。安定した茶色の泡>5 cm = Nocardia。持続する白い泡 = 若い汚泥、界面活性剤負荷、または極端なF:M。

毎シフトで歩いて点検すべき箇所

揚水ポンプ場 — 臭い、スクリーンの状態（越流リスク）。
EQ槽 — 散気装置の作動状況（均一な気泡パターン）、泡。
曝気槽 — 色、泡、ブロワを短時間停止した際に表面に見える汚泥フロック。
MBRトレイン室 — 透過水ポンプのキャビテーション音に耳を傾け、マニホールドでの中空糸脱落による漏れを探し、次亜塩素酸塩の臭いを嗅ぎます（CEBが薬品モードのまま）。
UVチャンネル — 石英スリーブの清浄度、ランプ警告灯。
汚泥槽 — レベル、上澄み液の透明度、臭い。
薬品デイタンク — 注入量の校正、ドラムのレベル。

誰も実施しない30秒の試験

混合液を1 L採取します。臭いを嗅ぎます。白い背景に対して観察します。平らな面に置いて30秒間観察します。上澄みが素早く澄んで汚泥が圧密されれば問題ありません。そうでなければ — 他に何かが壊れる前にSVIを測定しに行きましょう。

À quoi ressemble une bonne boue

Couleur — brun chocolat, légèrement olive à long SRT. Noir = septique / sans oxygène. Gris = perturbé.
Odeur — terreuse, champignon. PAS d'œufs pourris (H₂S). PAS d'ammoniaque vive. PAS de sucré-aigre (fermentation).
Décantation en cylindre 1 L — eau claire au-dessus à 5 min, boue compactée à 30–40 % du cylindre à 30 min. Flocs blancs au-dessus du voile = pin-floc, SRT bas.
Mousse — petite, 1–2 cm de mousse blanche craquante sur l'aération est normale. Mousse brune stable >5 cm = Nocardia. Mousse blanche persistante = boue jeune, charge surfactante, ou F:M extrême.

Choses à voir chaque quart

Poste de relevage — odeur, état du dégrilleur (risque trop-plein).
Bassins d'égalisation — activité des diffuseurs (motif de bulles uniforme), mousse.
Bassin d'aération — couleur, mousse, floc visible en surface pendant un bref arrêt soufflante.
Salle des trains MBR — écouter cavitation pompe perméat, chercher fuites de fibres aux collecteurs, sentir l'hypochlorite (CEB coincé en mode chimique).
Canal UV — propreté des manchons quartz, voyants d'alarme lampes.
Bassins à boues — niveau, clarté du surnageant, odeur.
Cuves journalières chimiques — calibration dosage, niveaux des barils.

Le test de 30 secondes que personne ne fait

Prendre un échantillon 1 L de liqueur mixte. Le sentir. Le regarder contre un fond blanc. Le poser sur une surface plane et observer 30 secondes. Si le surnageant s'éclaircit vite et la boue se compacte, vous allez bien. Sinon — allez faire l'IVB avant que quoi que ce soit d'autre casse.

Sources & Further Reading

Fuentes & Lecturas Adicionales

Fontes & Leitura Complementar

Fonti & Approfondimenti

Quellen & weiterführende Literatur

Bronnen & verder lezen

来源 & 延伸阅读

出典 & 参考文献

Sources et Lectures Supplémentaires

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater — APHA, AWWA, WEF, 24th edition, 2023. The international reference for every test on this page.
Activated Sludge Models ASM1/ASM2d/ASM3 — Henze, Gujer, Mino, van Loosdrecht. IWA Scientific and Technical Report No. 9. The biokinetic foundation of the simulator next door.
Membrane Bioreactors — Operation and Maintenance — Judd & Judd, 3rd ed., Elsevier, 2024. The single best practical book on MBR engineering.
ceramic SiC-MBR IOM DEMO-MBR-IOM-001 — 2024. Plant-specific operating manual.
Microscopic Examination of Activated Sludge — Jenkins, Richard & Daigger, 4th ed., 2024. The book the simulator's microscopy section is grounded in.
Discharge permit / effluent regulation — Effluent quality regulation.

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater — APHA, AWWA, WEF, 24.ª edición, 2023. La referencia internacional para cada ensayo de esta página.
Modelos de Lodos Activados ASM1/ASM2d/ASM3 — Henze, Gujer, Mino, van Loosdrecht. IWA Scientific and Technical Report N.º 9. La base biocinética del simulador contiguo.
Membrane Bioreactors — Operation and Maintenance — Judd & Judd, 3.ª ed., Elsevier, 2024. El mejor libro práctico sobre ingeniería de MBR.
IOM de MBR cerámico de SiC DEMO-MBR-IOM-001 — 2024. Manual de operación específico de la planta.
Microscopic Examination of Activated Sludge — Jenkins, Richard & Daigger, 4.ª ed., 2024. El libro en el que se fundamenta la sección de microscopía del simulador.
Discharge permit / effluent regulation — Reglamento de calidad del efluente.

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater — APHA, AWWA, WEF, 24ª edição, 2023. A referência internacional para todos os ensaios desta página.
Activated Sludge Models ASM1/ASM2d/ASM3 — Henze, Gujer, Mino, van Loosdrecht. IWA Scientific and Technical Report No. 9. A base biocinética do simulador ao lado.
Membrane Bioreactors — Operation and Maintenance — Judd & Judd, 3ª ed., Elsevier, 2024. O melhor livro prático sobre engenharia de MBR.
ceramic SiC-MBR IOM DEMO-MBR-IOM-001 — 2024. Manual de operação específico da estação.
Microscopic Examination of Activated Sludge — Jenkins, Richard & Daigger, 4ª ed., 2024. O livro em que se baseia a seção de microscopia do simulador.
Discharge permit / effluent regulation — Regulamento de qualidade do efluente.

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater — APHA, AWWA, WEF, 24ª edizione, 2023. Il riferimento internazionale per ogni analisi presente in questa pagina.
Activated Sludge Models ASM1/ASM2d/ASM3 — Henze, Gujer, Mino, van Loosdrecht. IWA Scientific and Technical Report No. 9. Il fondamento biocinetico del simulatore accanto.
Membrane Bioreactors — Operation and Maintenance — Judd & Judd, 3ª ed., Elsevier, 2024. Il miglior libro pratico in assoluto sull'ingegneria MBR.
ceramic SiC-MBR IOM DEMO-MBR-IOM-001 — 2024. Manuale operativo specifico dell'impianto.
Microscopic Examination of Activated Sludge — Jenkins, Richard & Daigger, 4ª ed., 2024. Il libro su cui si basa la sezione di microscopia del simulatore.
Discharge permit / effluent regulation — Regolamento sulla qualità dell'effluente.

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater — APHA, AWWA, WEF, 24. Auflage, 2023. Die internationale Referenz für jeden Test auf dieser Seite.
Belebtschlamm-Modelle ASM1/ASM2d/ASM3 — Henze, Gujer, Mino, van Loosdrecht. IWA Scientific and Technical Report No. 9. Die biokinetische Grundlage des nebenstehenden Simulators.
Membrane Bioreactors — Operation and Maintenance — Judd & Judd, 3. Aufl., Elsevier, 2024. Das mit Abstand beste praxisorientierte Buch zur MBR-Technik.
ceramic SiC-MBR IOM DEMO-MBR-IOM-001 — 2024. Anlagenspezifisches Betriebshandbuch.
Microscopic Examination of Activated Sludge — Jenkins, Richard & Daigger, 4. Aufl., 2024. Das Buch, auf dem der Mikroskopie-Abschnitt des Simulators beruht.
Discharge permit / effluent regulation — Verordnung zur Ablaufqualität.

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater — APHA, AWWA, WEF, 24e editie, 2023. De internationale referentie voor elke test op deze pagina.
Activated Sludge Models ASM1/ASM2d/ASM3 — Henze, Gujer, Mino, van Loosdrecht. IWA Scientific and Technical Report No. 9. De biokinetische basis van de simulator hiernaast.
Membrane Bioreactors — Operation and Maintenance — Judd & Judd, 3e ed., Elsevier, 2024. Het beste praktische boek over MBR-techniek.
ceramic SiC-MBR IOM DEMO-MBR-IOM-001 — 2024. Installatiespecifiek bedieningshandboek.
Microscopic Examination of Activated Sludge — Jenkins, Richard & Daigger, 4e ed., 2024. Het boek waarop de microscopiesectie van de simulator is gebaseerd.
Discharge permit / effluent regulation — Regelgeving voor effluentkwaliteit.

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater — APHA、AWWA、WEF，第24版，2023年。本页所有检测项目的国际权威参考。
活性污泥模型 ASM1/ASM2d/ASM3 — Henze、Gujer、Mino、van Loosdrecht。IWA 科学与技术报告第9号。隔壁模拟器的生物动力学基础。
Membrane Bioreactors — Operation and Maintenance — Judd & Judd，第3版，Elsevier，2024年。关于MBR工程最佳的实用著作。
陶瓷 SiC-MBR IOM DEMO-MBR-IOM-001 — 2024年。针对本厂的专用操作手册。
Microscopic Examination of Activated Sludge — Jenkins、Richard & Daigger，第4版，2024年。模拟器显微镜章节所依据的著作。
Discharge permit / effluent regulation — 出水水质法规。

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater — APHA、AWWA、WEF、第24版、2023年。本ページの全試験法に関する国際的な標準参考書。
Activated Sludge Models ASM1/ASM2d/ASM3 — Henze、Gujer、Mino、van Loosdrecht。IWA Scientific and Technical Report No. 9。隣のシミュレーターの生物反応速度論の基礎。
Membrane Bioreactors — Operation and Maintenance — Judd & Judd、第3版、Elsevier、2024年。MBR工学に関する実務書として最良の一冊。
ceramic SiC-MBR IOM DEMO-MBR-IOM-001 — 2024年。プラント固有の運転マニュアル。
Microscopic Examination of Activated Sludge — Jenkins、Richard & Daigger、第4版、2024年。シミュレーターの顕微鏡観察セクションの基礎となっている書籍。
Discharge permit / effluent regulation — 放流水質規制。

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater — APHA, AWWA, WEF, 24^e édition, 2023. La référence internationale pour chaque test de cette page.
Modèles de Boues Activées ASM1/ASM2d/ASM3 — Henze, Gujer, Mino, van Loosdrecht. Rapport scientifique et technique IWA n° 9. Le fondement biocinétique du simulateur à côté.
Membrane Bioreactors — Operation and Maintenance — Judd et Judd, 3^e éd., Elsevier, 2024. Le meilleur livre pratique sur l'ingénierie MBR.
ceramic SiC-MBR IOM DEMO-MBR-IOM-001 — 2024. Manuel d'opération spécifique à l'usine.
Microscopic Examination of Activated Sludge — Jenkins, Richard et Daigger, 4^e éd., 2024. Le livre sur lequel s'appuie la section microscopie du simulateur.
Discharge permit / effluent regulation — Réglementation qualité d'effluent.

Reference · Module 02

Parameter Glossary

Every measurement that runs an MBR plant. What it is. Why it matters. How it's measured. Where it should sit. Hover any KPI in the simulator — every one of those numbers is defined below.

Referencia · Módulo 02

Glosario de parámetros

Cada medición que rige una planta MBR. Qué es. Por qué importa. Cómo se mide. Dónde debe situarse. Pasa el cursor sobre cualquier KPI del simulador — cada uno de esos números está definido abajo.

Referência · Módulo 02

Glossário de Parâmetros

Cada medição que faz uma estação MBR funcionar. O que é. Por que importa. Como é medida. Onde deve ficar. Passe o mouse sobre qualquer KPI no simulador — cada um desses números está definido abaixo.

Riferimento · Modulo 02

Glossario dei parametri

Ogni misura che governa un impianto MBR. Cosa è. Perché è importante. Come si misura. Dove dovrebbe collocarsi. Passa il mouse su qualsiasi KPI del simulatore — ognuno di quei numeri è definito qui sotto.

Referenz · Modul 02

Parameter-Glossar

Jede Messgröße, die eine MBR-Anlage betreibt. Was sie ist. Warum sie wichtig ist. Wie sie gemessen wird. Wo sie liegen sollte. Bewegen Sie den Mauszeiger über einen beliebigen KPI im Simulator — jede dieser Zahlen ist unten definiert.

Referentie · Module 02

Parameterwoordenlijst

Elke meting die een MBR-installatie aanstuurt. Wat het is. Waarom het van belang is. Hoe het wordt gemeten. Waar het zou moeten liggen. Beweeg over een KPI in de simulator — elk van die getallen is hieronder gedefinieerd.

参考 · 模块 02

参数术语表

运行一座 MBR 工厂所涉及的每一项测量。它是什么。为什么重要。如何测量。应处于何处的范围。在模拟器中将鼠标悬停于任一 KPI——其中的每个数字都在下面有定义。

リファレンス · モジュール 02

パラメータ用語集

MBRプラントを運転するすべての測定項目。それが何であるか。なぜ重要か。どのように測定するか。どこに収まるべきか。シミュレータ内の任意のKPIにカーソルを合わせてください。これらの数値はすべて以下に定義されています。

Référence · Module 02

Glossaire des Paramètres

Chaque mesure qui fait fonctionner une usine MBR. Ce que c'est. Pourquoi ça compte. Comment ça se mesure. Où ça devrait se situer. Survolez n'importe quel KPI du simulateur — chacun de ces chiffres est défini ci-dessous.

FILTER FILTRAR FILTRAR FILTRA FILTER FILTER 筛选フィルターFILTRE

BOD₅

DBO₅

Biochemical Oxygen Demand · 5 days

Oxygen consumed by microbes degrading the biodegradable organics in a sample, incubated 5 days at 20°C in the dark. The classic effluent compliance number.

Oxígeno consumido por los microorganismos al degradar la materia orgánica biodegradable de una muestra, incubada 5 días a 20 °C en oscuridad. La cifra clásica de cumplimiento del efluente.

Oxigênio consumido pelos micro-organismos ao degradar a matéria orgânica biodegradável de uma amostra, incubada 5 dias a 20°C no escuro. O clássico número de conformidade do efluente.

Ossigeno consumato dai microrganismi che degradano la sostanza organica biodegradabile di un campione, incubato per 5 giorni a 20°C al buio. Il classico parametro di conformità dell'effluente.

Sauerstoff, den Mikroorganismen beim Abbau der biologisch abbaubaren Organik einer Probe verbrauchen, 5 Tage bei 20 °C im Dunkeln inkubiert. Die klassische Kennzahl zur Ablaufüberwachung.

Zuurstof verbruikt door microben die de biologisch afbreekbare organische stoffen in een monster afbreken, 5 dagen geïncubeerd bij 20°C in het donker. Het klassieke nalevingscijfer voor effluent.

样品中可生物降解有机物被微生物降解时消耗的氧气，在20°C避光条件下培养5天测定。经典的出水达标指标。

試料中の生分解性有機物を分解する微生物が消費する酸素量。暗所20°Cで5日間培養して測定。古典的な放流水コンプライアンス指標。

Oxygène consommé par les microbes dégradant les matières organiques biodégradables d'un échantillon, incubé 5 jours à 20°C dans le noir. Le chiffre classique de conformité d'effluent.

Influent Afluente Afluente Influente Zulauf Influent 进水流入水Influent150–300 mg/L

Effluent Efluente Efluente Effluente Ablauf Effluent 出水放流水Effluent≤15 mg/L · permit limit 25 mg/L

Method Método Método Metodo Methode Methode 方法方法MéthodeSM 5210-B

Result in Resultado en Resultado em Risultato in Ergebnis in Resultaat in 结果单位結果の出る時間Résultat en5 days

COD

DCO

Chemical Oxygen Demand

Total oxidizable matter — biodegradable + recalcitrant — measured by chromic acid digestion. Same-day result, used as a fast proxy for BOD via the site-specific COD/BOD ratio.

Materia oxidable total —biodegradable + recalcitrante— medida por digestión con ácido crómico. Resultado el mismo día; se usa como estimación rápida de la DBO mediante la relación DQO/DBO específica del sitio.

Matéria oxidável total — biodegradável + recalcitrante — medida por digestão com ácido crômico. Resultado no mesmo dia, usado como indicador rápido da DBO via a razão DQO/DBO específica do local.

Materia ossidabile totale — biodegradabile + refrattaria — misurata per digestione con acido cromico. Risultato in giornata, usato come indicatore rapido della BOD tramite il rapporto COD/BOD specifico del sito.

Gesamte oxidierbare Substanz — biologisch abbaubar + refraktär — bestimmt durch Chromschwefelsäure-Aufschluss. Ergebnis am selben Tag, dient als schneller Ersatzwert für den BSB über das anlagenspezifische CSB/BSB-Verhältnis.

Totale oxideerbare stof — biologisch afbreekbaar + persistent — gemeten via chroomzuurdestructie. Resultaat dezelfde dag, gebruikt als snelle proxy voor BZV via de installatiespecifieke CZV/BZV-verhouding.

可氧化物总量——可生物降解的加上难降解的——通过铬酸消解法测定。当天即可出结果，借助本厂专属的 DQO/DBO 比值作为 DBO 的快速替代指标。

全酸化性物質 — 生分解性 + 難分解性 — をクロム酸分解で測定。当日結果が得られ、サイト固有のDCO/DBO比を介してDBOの迅速な代用指標として利用される。

Matière totale oxydable — biodégradable + récalcitrante — mesurée par digestion à l'acide chromique. Résultat le jour même, utilisé comme proxy rapide de la DBO via le ratio DCO/DBO du site.

DEMO-01 ratio Relación DEMO-01 Razão DEMO-01 Rapporto DEMO-01 DEMO-01 Verhältnis DEMO-01-verhouding DEMO-01 比值 DEMO-01比Ratio DEMO-01COD/BOD ≈ 1.6

Method Método Método Metodo Methode Methode 方法方法MéthodeSM 5220-D

Result in Resultado en Resultado em Risultato in Ergebnis in Resultaat in 结果单位結果の出る時間Résultat en2–3 hours

NH₄-N

Ammonia Nitrogen

The reduced form of nitrogen entering the plant. Toxic to fish at >1.25 mg/L un-ionized. Removed by aerobic nitrification (Nitrosomonas + Nitrobacter). Cold-sensitive.

La forma reducida del nitrógeno que entra a la planta. Tóxica para los peces a >1,25 mg/L en forma no ionizada. Se elimina por nitrificación aerobia (Nitrosomonas + Nitrobacter). Sensible al frío.

A forma reduzida do nitrogênio que entra na estação. Tóxica para os peixes a >1,25 mg/L na forma não ionizada. Removida por nitrificação aeróbia (Nitrosomonas + Nitrobacter). Sensível ao frio.

La forma ridotta dell'azoto che entra in impianto. Tossica per i pesci a >1,25 mg/L in forma non ionizzata. Rimossa per nitrificazione aerobica (Nitrosomonas + Nitrobacter). Sensibile al freddo.

Die reduzierte Stickstoffform, die in die Anlage gelangt. In nicht ionisierter Form ab >1,25 mg/L fischtoxisch. Wird durch aerobe Nitrifikation (Nitrosomonas + Nitrobacter) entfernt. Kälteempfindlich.

De gereduceerde stikstofvorm die de installatie binnenkomt. Toxisch voor vissen bij >1,25 mg/L niet-geïoniseerd. Verwijderd door aerobe nitrificatie (Nitrosomonas + Nitrobacter). Koudegevoelig.

进入处理厂的还原态氮。非离子态浓度 >1.25 mg/L 时对鱼类有毒。通过好氧硝化作用（亚硝化单胞菌 Nitrosomonas + 硝化杆菌 Nitrobacter）去除。对低温敏感。

プラントに流入する還元型窒素。非イオン態が>1.25 mg/Lで魚類に毒性。好気的硝化（Nitrosomonas + Nitrobacter）で除去される。低温に弱い。

La forme réduite de l'azote entrant. Toxique pour les poissons à >1,25 mg/L non ionisé. Éliminé par nitrification aérobie (Nitrosomonas + Nitrobacter). Sensible au froid.

Influent Afluente Afluente Influente Zulauf Influent 进水流入水Influent20–40 mg/L

Effluent Efluente Efluente Effluente Ablauf Effluent 出水放流水Effluent≤5 mg/L

Method Método Método Metodo Methode Methode 方法方法MéthodeSM 4500-NH₃-D (ISE)

NO₂-N

Nitrite Nitrogen

Intermediate of nitrification. Should be near zero in healthy plant (<0.5 mg/L) — accumulation indicates step-2 nitrifiers (Nitrobacter) are stressed by low DO, low temperature, or toxic inhibitors.

Intermediario de la nitrificación. Debe ser casi nulo en una planta sana (<0,5 mg/L); su acumulación indica que los nitrificantes de la etapa 2 (Nitrobacter) están estresados por bajo OD, baja temperatura o inhibidores tóxicos.

Intermediário da nitrificação. Deve ficar próximo de zero numa estação saudável (<0,5 mg/L) — o acúmulo indica que os nitrificantes da etapa 2 (Nitrobacter) estão estressados por OD baixo, baixa temperatura ou inibidores tóxicos.

Intermedio della nitrificazione. Dovrebbe essere prossimo a zero in un impianto in salute (<0,5 mg/L) — l'accumulo indica che i nitrificanti di 2° stadio (Nitrobacter) sono stressati da basso OD, bassa temperatura o inibitori tossici.

Zwischenprodukt der Nitrifikation. Sollte in einer gesunden Anlage nahe null liegen (<0,5 mg/L) — eine Anreicherung zeigt an, dass die Nitrifikanten der zweiten Stufe (Nitrobacter) durch niedrigen DO, niedrige Temperatur oder toxische Hemmstoffe gestresst sind.

Tussenproduct van nitrificatie. Moet bijna nul zijn in een gezonde installatie (<0,5 mg/L) — ophoping wijst erop dat de stap-2-nitrificeerders (Nitrobacter) onder stress staan door lage DO, lage temperatuur of toxische remmers.

硝化作用的中间产物。健康运行的处理厂中应接近于零（<0.5 mg/L）——积累表明第二步硝化菌（硝化杆菌 Nitrobacter）受到低 DO、低温或有毒抑制物的胁迫。

硝化の中間体。健全なプラントではほぼゼロ（<0.5 mg/L）であるべき — 蓄積は第2段階の硝化菌（Nitrobacter）が低DO、低温、または毒性阻害物質によりストレスを受けていることを示す。

Intermédiaire de la nitrification. Devrait être proche de zéro dans une usine saine (<0,5 mg/L) — l'accumulation indique que les nitrifiants étape 2 (Nitrobacter) sont stressés par OD bas, température basse, ou inhibiteurs toxiques.

Effluent Efluente Efluente Effluente Ablauf Effluent 出水放流水Effluent<0.5 mg/L

Method Método Método Metodo Methode Methode 方法方法MéthodeSM 4500-NO₂-B

NO₃-N

Nitrate Nitrogen

End-product of nitrification. Non-toxic at typical levels but contributes to total-N. Not removed at DEMO-01 (no anoxic zone). Discharged with permeate.

Producto final de la nitrificación. No tóxico a niveles típicos, pero contribuye al N total. No se elimina en DEMO-01 (sin zona anóxica). Se descarga con el permeado.

Produto final da nitrificação. Não tóxico em níveis típicos, mas contribui para o N-total. Não removido na DEMO-01 (sem zona anóxica). Descartado com o permeado.

Prodotto finale della nitrificazione. Non tossico ai livelli tipici ma contribuisce all'azoto totale. Non rimosso in DEMO-01 (nessuna zona anossica). Scaricato con il permeato.

Endprodukt der Nitrifikation. Bei üblichen Konzentrationen ungiftig, trägt aber zum Gesamt-N bei. Wird bei DEMO-01 nicht entfernt (keine anoxische Zone). Mit dem Permeat abgeleitet.

Eindproduct van nitrificatie. Niet-toxisch bij gebruikelijke niveaus maar draagt bij aan totaal-N. Wordt niet verwijderd bij DEMO-01 (geen anoxische zone). Wordt met het permeaat geloosd.

硝化作用的终产物。在常规水平下无毒，但会构成总氮的一部分。在 DEMO-01 不予去除（无缺氧区）。随透过液排放。

硝化の最終生成物。通常レベルでは無毒だが全窒素に寄与する。DEMO-01では除去されない（無酸素ゾーンなし）。透過水とともに放流される。

Produit final de la nitrification. Non toxique à niveaux typiques mais contribue à l'azote total. Non éliminé à DEMO-01 (pas de zone anoxique). Rejeté avec le perméat.

Effluent Efluente Efluente Effluente Ablauf Effluent 出水放流水Effluent10–25 mg/L

Method Método Método Metodo Methode Methode 方法方法MéthodeSM 4500-NO₃-E

TKN

NTK

Total Kjeldahl Nitrogen = Org-N + NH₄-N

Total reduced nitrogen — proteins, amino acids, urea, ammonia. Measures the nitrogen the plant has to oxidize. Influent design number.

Nitrógeno reducido total: proteínas, aminoácidos, urea, amoníaco. Mide el nitrógeno que la planta debe oxidar. Cifra de diseño del afluente.

Nitrogênio reduzido total — proteínas, aminoácidos, ureia, amônia. Mede o nitrogênio que a estação precisa oxidar. Número de projeto do afluente.

Azoto ridotto totale — proteine, amminoacidi, urea, ammoniaca. Misura l'azoto che l'impianto deve ossidare. Parametro di progetto dell'influente.

Gesamter reduzierter Stickstoff — Proteine, Aminosäuren, Harnstoff, Ammonium. Misst den Stickstoff, den die Anlage oxidieren muss. Zulauf-Auslegungswert.

Totaal gereduceerde stikstof — eiwitten, aminozuren, ureum, ammoniak. Meet de stikstof die de installatie moet oxideren. Ontwerpwaarde voor het influent.

还原态氮总量——蛋白质、氨基酸、尿素、氨。衡量处理厂需要氧化的氮量。进水设计指标。

全還元態窒素 — タンパク質、アミノ酸、尿素、アンモニア。プラントが酸化しなければならない窒素量を示す。流入設計値。

Azote total réduit — protéines, acides aminés, urée, ammoniaque. Mesure l'azote que l'usine doit oxyder. Chiffre de conception influent.

Influent Afluente Afluente Influente Zulauf Influent 进水流入水Influent30–60 mg/L

Method Método Método Metodo Methode Methode 方法方法MéthodeSM 4500-N_org-B

Total Phosphorus

All P forms — orthophosphate, polyphosphate, organic-P. Removed by alum precipitation (AlPO₄ floc) which the membrane traps. Eutrophication driver in receiving waters.

Todas las formas de P: ortofosfato, polifosfato, P orgánico. Se elimina por precipitación con alumbre (flóculo de AlPO₄) que la membrana retiene. Impulsor de la eutrofización en las aguas receptoras.

Todas as formas de P — ortofosfato, polifosfato, P-orgânico. Removido por precipitação com sulfato de alumínio (floco de AlPO₄) que a membrana retém. Causador de eutrofização nos corpos receptores.

Tutte le forme di P — ortofosfato, polifosfato, P organico. Rimosso per precipitazione con allume (fiocco di AlPO₄) che la membrana trattiene. Responsabile dell'eutrofizzazione nei corpi idrici recettori.

Alle P-Formen — Orthophosphat, Polyphosphat, organisches P. Wird durch Alaunfällung (AlPO₄-Floc) entfernt, den die Membran zurückhält. Treiber der Eutrophierung im Gewässer.

Alle P-vormen — orthofosfaat, polyfosfaat, organisch-P. Verwijderd door precipitatie met aluin (AlPO₄-vlok) die het membraan tegenhoudt. Veroorzaker van eutrofiëring in het ontvangende water.

全部磷形态——正磷酸盐、聚磷酸盐、有机磷。通过铝盐沉淀（AlPO₄ 絮体）去除，再由膜截留。受纳水体富营养化的诱因。

全リン形態 — オルトリン酸、ポリリン酸、有機リン。膜が捕捉するアルミ凝集沈殿（AlPO₄フロック）により除去される。受水域における富栄養化の要因。

Toutes formes de P — orthophosphate, polyphosphate, P-organique. Éliminé par précipitation à l'alun (floc AlPO₄) que la membrane piège. Moteur d'eutrophisation dans les eaux réceptrices.

Influent Afluente Afluente Influente Zulauf Influent 进水流入水Influent4–10 mg/L

Effluent Efluente Efluente Effluente Ablauf Effluent 出水放流水Effluent≤0.5 mg/L

Method Método Método Metodo Methode Methode 方法方法MéthodeSM 4500-P-E

TSS

MES

Total Suspended Solids

Solids retained on a 1.2 µm glass fibre filter, dried at 105°C. Includes both organic and inorganic. Compliance number for effluent.

Sólidos retenidos en un filtro de fibra de vidrio de 1,2 µm, secados a 105 °C. Incluye tanto orgánicos como inorgánicos. Cifra de cumplimiento del efluente.

Sólidos retidos num filtro de fibra de vidro de 1,2 µm, secos a 105°C. Inclui tanto a fração orgânica quanto a inorgânica. Número de conformidade do efluente.

Solidi trattenuti su un filtro in fibra di vetro da 1,2 µm, essiccati a 105°C. Comprendono sia la frazione organica sia quella inorganica. Parametro di conformità dell'effluente.

Auf einem 1,2-µm-Glasfaserfilter zurückgehaltene Feststoffe, getrocknet bei 105 °C. Umfasst organische und anorganische Anteile. Überwachungskennzahl für den Ablauf.

Vaste stoffen die op een glasvezelfilter van 1,2 µm worden tegengehouden, gedroogd bij 105°C. Omvat zowel organisch als anorganisch materiaal. Nalevingscijfer voor effluent.

截留在 1.2 µm 玻璃纤维滤膜上、于 105°C 烘干的固体。包含有机和无机两部分。出水达标指标。

1.2 µmガラス繊維フィルター上に保持され、105°Cで乾燥した固形物。有機物と無機物の両方を含む。放流水のコンプライアンス指標。

Solides retenus sur un filtre fibre de verre 1,2 µm, séchés à 105°C. Inclut organique et inorganique. Chiffre de conformité pour l'effluent.

Influent Afluente Afluente Influente Zulauf Influent 进水流入水Influent150–400 mg/L

Effluent Efluente Efluente Effluente Ablauf Effluent 出水放流水Effluent≤20 mg/L · permit limit 25 mg/L

Method Método Método Metodo Methode Methode 方法方法MéthodeSM 2540-D

VSS

MVES

Volatile Suspended Solids

Fraction of TSS lost on ignition at 550°C — the biomass component (vs inorganic ash). VSS/TSS ratio of 0.7–0.8 means most of your sludge is alive bugs.

Fracción de los SST perdida por calcinación a 550 °C: el componente de biomasa (frente a la ceniza inorgánica). Una relación SSV/SST de 0,7–0,8 significa que la mayor parte del lodo son microorganismos vivos.

Fração dos SST perdida por ignição a 550°C — o componente de biomassa (vs cinza inorgânica). Uma razão SSV/SST de 0,7–0,8 significa que a maior parte do lodo são microrganismos vivos.

Frazione di TSS persa per calcinazione a 550°C — la componente di biomassa (rispetto alle ceneri inorganiche). Un rapporto VSS/TSS di 0,7–0,8 significa che gran parte del fango è costituita da batteri vivi.

Anteil der TS, der bei der Veraschung bei 550 °C verloren geht — die Biomassekomponente (im Gegensatz zur anorganischen Asche). Ein oTS/TS-Verhältnis von 0,7–0,8 bedeutet, dass der Großteil Ihres Schlamms aus lebenden Mikroorganismen besteht.

Fractie van TSS die verloren gaat bij verassing op 550°C — de biomassacomponent (vs anorganische as). Een VSS/TSS-verhouding van 0,7–0,8 betekent dat het grootste deel van je slib levende bacteriën zijn.

SST 在 550°C 灼烧时损失的部分——即生物量组分（相对于无机灰分）。SSV/SST 比值为 0.7–0.8 表示污泥中大部分是活的菌体。

550°Cでの強熱で失われるSST（浮遊物質）の割合 — バイオマス成分（無機灰分に対する）。VSS/TSS比が0.7〜0.8であれば、汚泥の大部分が生きた微生物であることを意味する。

Fraction de la MES perdue à la calcination 550°C — la composante biomasse (vs cendres inorganiques). Un ratio MVES/MES de 0,7–0,8 signifie que la majorité de votre boue est constituée de bactéries vivantes.

Ratio Relación Razão Rapporto Verhältnis Verhouding 比值比RatioVSS/TSS 0.7–0.8

Method Método Método Metodo Methode Methode 方法方法MéthodeSM 2540-E

MLSS

Mixed Liquor Suspended Solids

Total suspended solids in the aeration tank. Biomass + inerts. The "inventory" of your biological treatment. Controlled by the WAS (waste sludge) rate.

Sólidos suspendidos totales en el tanque de aireación. Biomasa + inertes. El "inventario" del tratamiento biológico. Se controla mediante la tasa de purga de lodos (WAS).

Sólidos suspensos totais no tanque de aeração. Biomassa + inertes. O "inventário" do seu tratamento biológico. Controlado pela taxa de descarte de lodo (WAS).

Solidi sospesi totali nella vasca di aerazione. Biomassa + inerti. L'"inventario" del trattamento biologico. Controllato dalla portata di WAS (spurgo del fango).

Gesamte abfiltrierbare Stoffe im Belebungsbecken. Biomasse + Inerte. Der „Bestand“ Ihrer biologischen Reinigung. Geregelt über die Überschussschlamm-Abzugsrate (WAS).

Totale zwevende stof in het beluchtingsbassin. Biomassa + inerte stoffen. De "voorraad" van je biologische behandeling. Geregeld door het WAS-debiet (spuislib).

曝气池中的悬浮固体总量。生物量 + 惰性物。生物处理的“库存量”。通过 WAS（剩余污泥）排放速率控制。

曝気槽内の全浮遊物質。バイオマス + 不活性物質。生物処理の「在庫」。WAS（余剰汚泥）引抜量で制御される。

Solides en suspension totaux dans le bassin d'aération. Biomasse + inertes. L'« inventaire » de votre traitement biologique. Contrôlé par la purge (WAS).

Aeration Aireación Aeração Aerazione Belebung Beluchting 曝气曝気Aération8 000–12 000 mg/L

MBR tank Tanque MBR Tanque MBR Vasca MBR MBR-Becken MBR-tank MBR 膜池 MBR槽Bassin MBR12 000–15 000 mg/L

Method Método Método Metodo Methode Methode 方法方法MéthodeSM 2540-D

MLVSS

MLVES

Mixed Liquor VSS

Volatile portion of MLSS — the actual bacterial biomass. The denominator in the F:M calculation. Approximately 0.7 × MLSS at DEMO-01.

Porción volátil de los MLSS: la biomasa bacteriana real. El denominador en el cálculo de la relación A/M. Aproximadamente 0,7 × MLSS en DEMO-01.

Porção volátil do MLSS — a biomassa bacteriana propriamente dita. O denominador no cálculo de F:M. Aproximadamente 0,7 × MLSS na DEMO-01.

Frazione volatile dell'MLSS — la biomassa batterica effettiva. Il denominatore nel calcolo del rapporto F:M. Circa 0,7 × MLSS in DEMO-01.

Flüchtiger Anteil der MLSS — die eigentliche bakterielle Biomasse. Der Nenner in der F:M-Berechnung. Bei DEMO-01 etwa 0,7 × MLSS.

Vluchtig deel van MLSS — de feitelijke bacteriële biomassa. De noemer in de F:M-berekening. Ongeveer 0,7 × MLSS bij DEMO-01.

MLSS 中的挥发性部分——即实际的细菌生物量。F:M 计算式中的分母。在 DEMO-01 约为 0.7 × MLSS。

MLSSの揮発性部分 — 実際の細菌バイオマス。F:M計算の分母。DEMO-01ではおよそ0.7 × MLSS。

Portion volatile de la MLSS — la biomasse bactérienne réelle. Le dénominateur dans le calcul F:M. Approximativement 0,7 × MLSS à DEMO-01.

Aeration Aireación Aeração Aerazione Belebung Beluchting 曝气曝気Aération5 600–9 600 mg/L

Method Método Método Metodo Methode Methode 方法方法MéthodeSM 2540-E

SVI

IVB

SVI = SV30 ÷ MLSS (mL/g)

Sludge Volume Index — volume occupied by 1 g of dry sludge after 30-min settling. Compaction quality. Less critical for MBR than for clarifier plants but still a useful early-warning of bulking.

Índice Volumétrico de Lodos: volumen ocupado por 1 g de lodo seco tras 30 min de sedimentación. Calidad de compactación. Menos crítico en MBR que en plantas con clarificador, pero sigue siendo una alerta temprana útil de bulking.

Índice Volumétrico de Lodo — volume ocupado por 1 g de lodo seco após 30 min de sedimentação. Qualidade de compactação. Menos crítico para MBR do que para estações com decantador, mas ainda um aviso precoce útil de bulking.

Indice di Volume del Fango — volume occupato da 1 g di fango secco dopo 30 minuti di sedimentazione. Qualità di compattazione. Meno critico per gli MBR che per gli impianti con chiarificatore, ma comunque un utile preallarme di bulking.

Schlammvolumenindex — das Volumen, das 1 g Trockenschlamm nach 30-minütigem Absetzen einnimmt. Maß für die Eindickqualität. Für MBR weniger kritisch als für Anlagen mit Nachklärung, aber dennoch ein nützliches Frühwarnzeichen für Blähschlamm.

Slibvolume-index — volume ingenomen door 1 g droog slib na 30 min bezinking. Verdichtingskwaliteit. Minder kritisch voor MBR dan voor installaties met nabezinking, maar nog steeds een nuttige vroege waarschuwing voor bulking.

污泥容积指数——1 g 干污泥沉降 30 分钟后所占的体积。反映压实质量。对 MBR 而言不如澄清池工艺关键，但仍是膨胀的有用预警指标。

汚泥容量指標（SVI） — 30分沈降後に乾燥汚泥1 gが占める容積。圧密性能。MBRでは沈殿池プラントほど重要ではないが、バルキングの早期警告として依然有用。

Indice de Volume des Boues — volume occupé par 1 g de boue sèche après 30 min de décantation. Qualité de compactage. Moins critique en MBR qu'en clarificateur mais reste un signal précoce utile de bulking.

Excellent Excelente Excelente Eccellente Ausgezeichnet Uitstekend 优良優良Excellent<100 mL/g

Bulking Bulking Bulking Bulking Blähschlamm Bulking 膨胀バルキングBulking>250 mL/g

Method Método Método Metodo Methode Methode 方法方法MéthodeSM 2710-D

Dissolved Oxygen

The single most important real-time process parameter. Drives nitrification, BOD removal, biofilm growth on membrane. Controls aeration blower output.

El parámetro de proceso en tiempo real más importante. Gobierna la nitrificación, la eliminación de DBO y el crecimiento de biopelícula en la membrana. Controla la salida de los soplantes de aireación.

O parâmetro de processo em tempo real mais importante. Comanda a nitrificação, a remoção de DBO e o crescimento de biofilme na membrana. Controla a saída do soprador de aeração.

Il parametro di processo in tempo reale più importante in assoluto. Governa la nitrificazione, la rimozione della BOD, la crescita del biofilm sulla membrana. Controlla la portata d'aria della soffiante.

Der mit Abstand wichtigste Echtzeit-Prozessparameter. Steuert Nitrifikation, BSB-Abbau und Biofilmwachstum auf der Membran. Regelt die Gebläseleistung der Belüftung.

Veruit de belangrijkste realtime-procesparameter. Bepaalt nitrificatie, BZV-verwijdering, biofilmgroei op het membraan. Stuurt de output van de beluchtingsblower.

最重要的单一实时工艺参数。驱动硝化作用、DBO 去除、膜面生物膜生长。控制曝气鼓风机的输出。

最も重要なリアルタイムプロセスパラメータ。硝化、BOD除去、膜上のバイオフィルム成長を左右する。曝気ブロワー出力を制御する。

Le paramètre de procédé en temps réel le plus important. Pilote la nitrification, l'enlèvement de la DBO, la croissance du biofilm sur la membrane. Contrôle la sortie des soufflantes.

Aeration Aireación Aeração Aerazione Belebung Beluchting 曝气曝気Aération2–3 mg/L

Method Método Método Metodo Methode Methode 方法方法MéthodeSM 4500-O / optical probe

−log [H⁺]

Acidity. Drifts down with nitrification and alum dosing. Controlled by the soda ash dose. Nitrification stops below pH 6.5.

Acidez. Desciende con la nitrificación y la dosificación de alumbre. Se controla con la dosis de carbonato de sodio. La nitrificación se detiene por debajo de pH 6,5.

Acidez. Cai com a nitrificação e a dosagem de sulfato de alumínio. Controlada pela dose de barrilha (carbonato de sódio). A nitrificação para abaixo de pH 6,5.

Acidità. Tende a diminuire con la nitrificazione e il dosaggio di allume. Controllata dal dosaggio di soda ash. La nitrificazione si arresta sotto pH 6,5.

Säuregehalt. Sinkt durch Nitrifikation und Alaundosierung. Geregelt über die Sodadosierung. Unterhalb pH 6,5 stoppt die Nitrifikation.

Zuurgraad. Daalt door nitrificatie en aluindosering. Geregeld door de sodadosering. Nitrificatie stopt onder pH 6,5.

酸度。随硝化作用和铝盐投加而下降。通过纯碱投加量控制。pH 低于 6.5 时硝化作用停止。

酸性度。硝化とアルミ注入により低下する。ソーダ灰注入量で制御される。pH 6.5を下回ると硝化が停止する。

Acidité. Dérive vers le bas avec la nitrification et le dosage d'alun. Contrôlé par le dosage de soude. La nitrification s'arrête sous pH 6,5.

Aeration Aireación Aeração Aerazione Belebung Beluchting 曝气曝気Aération6.8–7.6

Method Método Método Metodo Methode Methode 方法方法MéthodeSM 4500-H⁺

Alkalinity

Alcalinité

mg/L as CaCO₃

The pH buffer reserve. Each mg of NH₄-N nitrified destroys 7.14 mg as CaCO₃. Below 50 mg/L, nitrification crashes. The single most overlooked parameter in plant operation.

La reserva tampón de pH. Cada mg de NH₄-N nitrificado destruye 7,14 mg como CaCO₃. Por debajo de 50 mg/L la nitrificación colapsa. El parámetro más pasado por alto en la operación de plantas.

A reserva tampão do pH. Cada mg de NH₄-N nitrificado destrói 7,14 mg como CaCO₃. Abaixo de 50 mg/L, a nitrificação colapsa. O parâmetro mais negligenciado na operação da estação.

La riserva tampone del pH. Ogni mg di NH₄-N nitrificato distrugge 7,14 mg come CaCO₃. Sotto 50 mg/L la nitrificazione collassa. Il parametro più trascurato in assoluto nella gestione dell'impianto.

Die pH-Pufferreserve. Jedes nitrifizierte mg NH₄-N zerstört 7,14 mg als CaCO₃. Unter 50 mg/L bricht die Nitrifikation zusammen. Der im Anlagenbetrieb am häufigsten übersehene Parameter.

De pH-bufferreserve. Elke mg genitrificeerd NH₄-N vernietigt 7,14 mg als CaCO₃. Onder 50 mg/L stort de nitrificatie in. De meest over het hoofd geziene parameter in het bedrijf van de installatie.

pH 缓冲储备。每硝化 1 mg NH₄-N 会消耗相当于 7.14 mg CaCO₃ 的碱度。低于 50 mg/L 时硝化作用崩溃。处理厂运行中最易被忽视的单一参数。

pH緩衝の予備力。NH₄-Nが1 mg硝化されるごとにCaCO₃換算で7.14 mgが消費される。50 mg/Lを下回ると硝化が崩壊する。プラント運転で最も見落とされがちなパラメータ。

La réserve tampon de pH. Chaque mg de NH₄-N nitrifié détruit 7,14 mg en CaCO₃. Sous 50 mg/L, la nitrification s'effondre. Le paramètre le plus négligé dans l'opération d'usine.

Influent Afluente Afluente Influente Zulauf Influent 进水流入水Influent90–200 mg/L

Aeration min Aireación mín. Aeração mín Aerazione min Belebung min Beluchting min 曝气最小值曝気最小Aération min≥80 mg/L

Method Método Método Metodo Methode Methode 方法方法MéthodeSM 2320-B

ORP

POR

Oxidation-Reduction Potential

Mixed-electrochemical signature. +200 to +400 mV in aeration confirms aerobic state. Falling trend = oxygen demand exceeding supply.

Firma electroquímica mixta. De +200 a +400 mV en la aireación confirma el estado aerobio. Tendencia descendente = demanda de oxígeno que supera al suministro.

Assinatura eletroquímica mista. +200 a +400 mV na aeração confirma o estado aeróbio. Tendência de queda = demanda de oxigênio superando a oferta.

Firma elettrochimica mista. Da +200 a +400 mV in aerazione conferma lo stato aerobico. Tendenza in calo = domanda di ossigeno superiore all'apporto.

Gemischt-elektrochemische Signatur. +200 bis +400 mV in der Belebung bestätigt aeroben Zustand. Fallender Trend = Sauerstoffbedarf übersteigt das Angebot.

Gemengd-elektrochemische signatuur. +200 tot +400 mV in de beluchting bevestigt de aerobe toestand. Dalende trend = zuurstofvraag overtreft aanbod.

混合电化学特征值。曝气区 +200 至 +400 mV 表明处于好氧状态。下降趋势 = 需氧量超过供氧量。

混合電気化学的指標。曝気槽で+200〜+400 mVは好気状態を確認する。低下傾向 = 酸素需要が供給を上回っている。

Signature électrochimique mixte. +200 à +400 mV en aération confirme l'état aérobie. Tendance à la baisse = demande d'O₂ > alimentation.

Aerobic Aerobio Aeróbio Aerobico Aerob Aeroob 好氧好気Aérobie+200 to +400 mV

Method Método Método Metodo Methode Methode 方法方法MéthodeSM 2580 (Pt-Ag/AgCl)

Turbidity

Turbidité

NTU — Nephelometric

Light scattering by suspended particles. Continuous integrity monitor on permeate side. A spike before TSS rises tells you a fibre or seal has just broken.

Dispersión de luz por las partículas en suspensión. Monitor continuo de integridad en el lado del permeado. Un pico antes de que suban los SST indica que una fibra o un sello acaban de romperse.

Dispersão de luz por partículas suspensas. Monitor contínuo de integridade no lado do permeado. Um pico antes de os SST subirem avisa que uma fibra ou vedação acabou de se romper.

Diffusione della luce da parte delle particelle sospese. Monitoraggio continuo dell'integrità sul lato permeato. Un picco prima che salgano i TSS segnala che una fibra o una tenuta si è appena rotta.

Lichtstreuung an Schwebstoffen. Kontinuierliche Integritätsüberwachung auf der Permeatseite. Ein Anstieg, bevor die TS steigen, zeigt an, dass gerade eine Faser oder Dichtung gebrochen ist.

Lichtverstrooiing door zwevende deeltjes. Continue integriteitsbewaking aan de permeaatzijde. Een piek voordat de TSS stijgt vertelt je dat een vezel of afdichting net is gebroken.

悬浮颗粒对光的散射。透过液侧的连续完整性监测。在 SST 上升之前出现尖峰，提示某根膜丝或密封件刚刚破损。

浮遊粒子による光の散乱。透過水側の連続的完全性モニター。SSTが上昇する前のスパイクは、繊維またはシールが破損したばかりであることを知らせる。

Diffusion de la lumière par les particules en suspension. Moniteur d'intégrité continu côté perméat. Un pic avant la montée des MES vous dit qu'une fibre ou un joint vient de casser.

Permeate Permeado Permeado Permeato Permeat Permeaat 透过液透過水Perméat<0.2 NTU

Method Método Método Metodo Methode Methode 方法方法MéthodeSM 2130-B

TMP

PTM

Trans-Membrane Pressure

Pressure differential across the membrane. The driving force of filtration. Rises as the membrane fouls. The primary fouling-trigger metric in MBR.

Diferencial de presión a través de la membrana. La fuerza motriz de la filtración. Aumenta a medida que la membrana se ensucia. La métrica principal que dispara el ensuciamiento en MBR.

Diferencial de pressão através da membrana. A força motriz da filtração. Sobe à medida que a membrana incrusta. A principal métrica de gatilho de incrustação em MBR.

Differenziale di pressione attraverso la membrana. La forza motrice della filtrazione. Aumenta con lo sporcamento (fouling) della membrana. La metrica primaria che innesca il fouling negli MBR.

Druckdifferenz über die Membran. Die Triebkraft der Filtration. Steigt mit zunehmendem Membranfouling. Die primäre Fouling-Auslösekennzahl im MBR.

Drukverschil over het membraan. De drijvende kracht van de filtratie. Stijgt naarmate het membraan vervuilt. De primaire vervuilingsindicator in MBR.

跨膜压差。过滤的驱动力。随膜污染而升高。MBR 中首要的污染触发指标。

膜間差圧。ろ過の駆動力。膜が閉塞するにつれて上昇する。MBRにおける主要な閉塞トリガー指標。

Différentiel de pression à travers la membrane. La force motrice de la filtration. Monte à mesure que la membrane se colmate. La métrique primaire de déclenchement de colmatage en MBR.

Normal Normal Normal Normale Normal Normaal 正常正常Normal1–4 psi

Alarm Alarma Alarme Allarme Alarm Alarm 报警警報Alarme≥8 psi

Max Máx. Máx Max Max Max 最大最大Max12 psi mech.

Flux

L · m⁻² · h⁻¹ (LMH)

Permeate volume produced per unit of membrane surface per hour. Higher flux = smaller (cheaper) plant but faster fouling. DEMO-01 design ~210 LMH.

Volumen de permeado producido por unidad de superficie de membrana y por hora. Mayor flux = planta más pequeña (más barata) pero ensuciamiento más rápido. Diseño DEMO-01 ~210 LMH.

Volume de permeado produzido por unidade de superfície de membrana por hora. Fluxo maior = estação menor (mais barata), mas incrustação mais rápida. Projeto DEMO-01 ~210 LMH.

Volume di permeato prodotto per unità di superficie di membrana all'ora. Flusso più alto = impianto più piccolo (meno costoso) ma fouling più rapido. Progetto DEMO-01 ~210 LMH.

Pro Stunde erzeugtes Permeatvolumen je Einheit Membranfläche. Höherer Fluss = kleinere (günstigere) Anlage, aber schnelleres Fouling. DEMO-01 Auslegung ~210 LMH.

Permeaatvolume geproduceerd per eenheid membraanoppervlak per uur. Hogere flux = kleinere (goedkopere) installatie maar snellere vervuiling. DEMO-01-ontwerp ~210 LMH.

每单位膜面积每小时产出的透过液体积。通量越高 = 处理厂越小（越便宜），但污染越快。DEMO-01 设计值约 210 LMH。

単位膜面積あたり毎時生産される透過水量。フラックスが高い = プラントが小型（安価）になるが閉塞が速い。DEMO-01設計値約210 LMH。

Volume de perméat produit par unité de surface de membrane par heure. Flux plus élevé = usine plus petite (moins chère) mais colmatage plus rapide. Conception DEMO-01 ~210 LMH.

Design Diseño Projeto Progetto Auslegung Ontwerp 设计設計Conception~210 LMH

Sustainable Sostenible Sustentável Sostenibile Nachhaltig Duurzaam 可持续持続可能Durable130–180 LMH

Permeability

Perméabilité

k = Flux ÷ TMP (LMH/bar)

Cleanliness number. Normalized for temperature (20°C). Falls as membrane fouls. The single best indicator of when to schedule a CIP.

Cifra de limpieza. Normalizada por temperatura (20 °C). Disminuye a medida que la membrana se ensucia. El mejor indicador para programar un CIP.

Número de limpeza. Normalizado para a temperatura (20°C). Cai à medida que a membrana incrusta. O melhor indicador de quando agendar um CIP.

Indice di pulizia. Normalizzato per la temperatura (20°C). Diminuisce con lo sporcamento della membrana. Il miglior indicatore in assoluto di quando programmare un CIP.

Sauberkeitskennzahl. Temperaturnormiert (20 °C). Sinkt mit zunehmendem Membranfouling. Der mit Abstand beste Indikator dafür, wann eine CIP einzuplanen ist.

Reinheidsgetal. Genormaliseerd voor temperatuur (20°C). Daalt naarmate het membraan vervuilt. De beste indicator voor wanneer een CIP moet worden ingepland.

清洁度指标。已按温度（20°C）归一化。随膜污染而下降。判断何时安排 CIP 的最佳单一指标。

清浄度指標。温度（20°C）に補正済み。膜が閉塞するにつれて低下する。CIPをいつ計画すべきかを示す最良の単一指標。

Chiffre de propreté. Normalisé pour la température (20°C). Descend à mesure que la membrane se colmate. Le meilleur indicateur unique de quand programmer un CIP.

New Nueva Nova Nuova Neu Nieuw 新膜新品Neuve>500 LMH/bar

Schedule MC Programar MC Agendar MC Programma MC MC einplanen MC inplannen 安排 MC MC計画Programmer MC~300

Schedule RC Programar RC Agendar RC Programma RC RC einplanen RC inplannen 安排 RC RC計画Programmer RC~200

Recovery

Récupération

Permeate ÷ Feed (%)

Fraction of feed water that becomes permeate. Losses are: backwash water, WAS sludge, MC/CIP rinse. DEMO-01 typical ~94%.

Fracción del agua de alimentación que se convierte en permeado. Las pérdidas son: agua de retrolavado, lodo de purga (WAS), enjuague de MC/CIP. Valor típico DEMO-01 ~94 %.

Fração da água de alimentação que se torna permeado. As perdas são: água de retrolavagem, lodo descartado (WAS), enxágue de MC/CIP. Típico na DEMO-01 ~94%.

Frazione dell'acqua di alimentazione che diventa permeato. Le perdite sono: acqua di controlavaggio, fango WAS, risciacquo MC/CIP. DEMO-01 tipico ~94%.

Anteil des Speisewassers, der zu Permeat wird. Verluste entstehen durch: Rückspülwasser, WAS-Schlamm, MC/CIP-Spülung. DEMO-01 typisch ~94 %.

Fractie van het voedingswater dat permeaat wordt. Verliezen zijn: terugspoelwater, WAS-slib, MC/CIP-spoeling. DEMO-01 typisch ~94%.

进水中转化为透过液的比例。损失包括：反冲洗水、WAS 污泥、MC/CIP 漂洗。DEMO-01 典型值约 94%。

透過水になる供給水の割合。損失は逆洗水、WAS汚泥、MC/CIPすすぎ水。DEMO-01の代表値約94%。

Fraction de l'eau d'alimentation qui devient perméat. Pertes : eau de rétrolavage, boues WAS, rinçage MC/CIP. DEMO-01 typique ~94 %.

DEMO-01 DEMO-01 DEMO-01 DEMO-01 DEMO-01 DEMO-01 DEMO-01 DEMO-01DEMO-01~94%

F:M

F:M = (Q × BOD) ÷ (V × MLVSS) · d⁻¹

Food to Microorganism ratio. Daily organic load divided by aeration biomass. Low F:M → endogenous, foaming. High F:M → fast growth, bulking risk. Single most useful design ratio.

Relación Alimento/Microorganismos. Carga orgánica diaria dividida entre la biomasa de aireación. A/M baja → endogénesis, espuma. A/M alta → crecimiento rápido, riesgo de bulking. La relación de diseño más útil.

Razão Alimento/Microrganismos (F:M). Carga orgânica diária dividida pela biomassa de aeração. F:M baixo → endógeno, espumas. F:M alto → crescimento rápido, risco de bulking. A razão de projeto mais útil.

Rapporto Cibo/Microrganismi. Carico organico giornaliero diviso per la biomassa di aerazione. F:M basso → endogeno, schiumeggiamento. F:M alto → crescita rapida, rischio di bulking. Il rapporto di progetto più utile in assoluto.

Verhältnis von Nahrung zu Mikroorganismen (F:M). Tägliche organische Fracht geteilt durch die Biomasse in der Belebung. Niedriges F:M → endogen, Schaumbildung. Hohes F:M → schnelles Wachstum, Risiko von Blähschlamm. Das nützlichste Auslegungsverhältnis überhaupt.

Voedsel-tot-micro-organismeverhouding. Dagelijkse organische belasting gedeeld door de biomassa in de beluchting. Lage F:M → endogeen, schuimvorming. Hoge F:M → snelle groei, bulkingrisico. De nuttigste ontwerpverhouding.

食微比（Food to Microorganism）。每日有机负荷除以曝气区生物量。F:M 偏低 → 内源代谢、起泡。F:M 偏高 → 快速生长、膨胀风险。最有用的单一设计比值。

基質対微生物比（F:M）。日有機物負荷を曝気槽バイオマスで除した値。F:Mが低い → 内生呼吸、発泡。F:Mが高い → 急速な増殖、バルキングのリスク。最も有用な単一設計比。

Ratio Nourriture-Microorganismes. Charge organique journalière divisée par biomasse aération. F:M bas → endogène, mousse. F:M élevé → croissance rapide, risque bulking. Le ratio de conception le plus utile.

DEMO-01 target Objetivo DEMO-01 Alvo DEMO-01 Obiettivo DEMO-01 DEMO-01 Zielwert DEMO-01-streefwaarde DEMO-01 目标 DEMO-01 目標Cible DEMO-010.10–0.20 d⁻¹

SRT

SRT = Total system mass ÷ Daily WAS (days)

Sludge Retention Time. The average age of a bacterium in the plant. Long SRT = stable nitrification, low food per cell, more inert solids. The primary lever for fixing cold-weather ammonia breakthrough.

Tiempo de Retención de Lodos. La edad promedio de una bacteria en la planta. SRT largo = nitrificación estable, menos alimento por célula, más sólidos inertes. La palanca principal para corregir el escape de amoníaco en clima frío.

Tempo de Retenção de Lodo (SRT). A idade média de uma bactéria na estação. SRT longo = nitrificação estável, menos alimento por célula, mais sólidos inertes. A principal alavanca para corrigir o escape de amônia em clima frio.

Tempo di Ritenzione dei Fanghi. L'età media di un batterio nell'impianto. SRT lungo = nitrificazione stabile, meno cibo per cellula, più solidi inerti. La leva primaria per risolvere il superamento di ammoniaca durante il freddo.

Schlammalter (SRT). Das durchschnittliche Alter eines Bakteriums in der Anlage. Langes SRT = stabile Nitrifikation, wenig Nahrung pro Zelle, mehr inerte Feststoffe. Der wichtigste Hebel zur Behebung eines Ammonium-Durchbruchs bei Kälte.

Slibverblijftijd. De gemiddelde leeftijd van een bacterie in de installatie. Lange SRT = stabiele nitrificatie, weinig voedsel per cel, meer inerte stoffen. De primaire hefboom om ammoniumdoorbraak bij koud weer op te lossen.

污泥停留时间（SRT）。细菌在处理厂中的平均龄期。SRT 越长 = 硝化越稳定、每个细胞分得的食物越少、惰性固体越多。解决冷季氨穿透的首要调控杠杆。

汚泥滞留時間（SRT）。プラント内における細菌の平均年齢。SRTが長い = 安定した硝化、細胞あたりの基質が少ない、不活性固形物が増える。寒冷期のアンモニアブレークスルーを是正する主要なレバー。

Temps de Rétention des Boues. L'âge moyen d'une bactérie dans l'usine. Long SRT = nitrification stable, peu de nourriture par cellule, plus de solides inertes. Le levier primaire pour corriger un dépassement d'ammoniaque par temps froid.

DEMO-01 target Objetivo DEMO-01 Alvo DEMO-01 Obiettivo DEMO-01 DEMO-01 Zielwert DEMO-01-streefwaarde DEMO-01 目标 DEMO-01 目標Cible DEMO-0115–25 d

Cold winter Invierno frío Inverno frio Inverno rigido Kalter Winter Koude winter 寒冬厳寒の冬Hiver froid>25 d

HRT

TSH

HRT = V ÷ Q (hours)

Hydraulic Retention Time. The average time a water molecule spends in the tank. Independent of biomass. Longer HRT = more reaction time per pass.

Tiempo de Retención Hidráulico. El tiempo promedio que una molécula de agua pasa en el tanque. Independiente de la biomasa. HRT más largo = más tiempo de reacción por paso.

Tempo de Retenção Hidráulico (HRT). O tempo médio que uma molécula de água passa no tanque. Independente da biomassa. HRT maior = mais tempo de reação por passagem.

Tempo di Ritenzione Idraulica. Il tempo medio che una molecola d'acqua trascorre nella vasca. Indipendente dalla biomassa. HRT più lungo = più tempo di reazione per passaggio.

Hydraulische Verweilzeit (HRT). Die durchschnittliche Zeit, die ein Wassermolekül im Becken verbringt. Unabhängig von der Biomasse. Längere HRT = mehr Reaktionszeit pro Durchgang.

Hydraulische verblijftijd. De gemiddelde tijd die een watermolecuul in de tank doorbrengt. Onafhankelijk van de biomassa. Langere HRT = meer reactietijd per doorgang.

水力停留时间（HRT）。一个水分子在池中停留的平均时间。与生物量无关。HRT 越长 = 每次通过的反应时间越多。

水理学的滞留時間（HRT）。水分子が槽内に滞留する平均時間。バイオマスとは独立。HRTが長い = 1パスあたりの反応時間が増える。

Temps de Séjour Hydraulique. Le temps moyen qu'une molécule d'eau passe dans le bassin. Indépendant de la biomasse. HRT plus long = plus de temps de réaction par passage.

Aeration Aireación Aeração Aerazione Belebung Beluchting 曝气曝気Aération~7 h

EQ tanks Tanques de EQ Tanques EQ Vasche EQ EQ-Becken EQ-tanks 均质（EQ）池 EQ槽Bassins ÉG~12 h

OUR / SOUR

Oxygen Uptake Rate · Specific OUR

OUR = mg O₂ consumed per L per hour by the live biomass. SOUR = OUR ÷ MLVSS, mg O₂/g VSS/h. The direct measure of biological vitality. Used to confirm a plant is alive after a toxic shock.

TCO = mg de O₂ consumido por L y por hora por la biomasa viva. TCOe = TCO ÷ MLVSS, mg O₂/g SSV/h. La medida directa de la vitalidad biológica. Se usa para confirmar que una planta sigue viva tras un choque tóxico.

OUR = mg O₂ consumido por L por hora pela biomassa viva. SOUR = OUR ÷ MLVSS, mg O₂/g SSV/h. A medida direta da vitalidade biológica. Usada para confirmar que a estação está viva após um choque tóxico.

OUR = mg di O₂ consumati per L all'ora dalla biomassa viva. SOUR = OUR ÷ MLVSS, mg O₂/g VSS/h. La misura diretta della vitalità biologica. Usato per confermare che un impianto sia vivo dopo uno shock tossico.

OUR = mg O₂, die pro L und Stunde von der lebenden Biomasse verbraucht werden. SOUR = OUR ÷ MLVSS, mg O₂/g oTS/h. Das direkte Maß der biologischen Vitalität. Wird verwendet, um nach einem toxischen Schock zu bestätigen, dass eine Anlage lebt.

OUR = mg O₂ verbruikt per L per uur door de levende biomassa. SOUR = OUR ÷ MLVSS, mg O₂/g VSS/h. De directe maat voor biologische vitaliteit. Gebruikt om te bevestigen dat een installatie leeft na een toxische schok.

OUR = 活性生物量每升每小时消耗的氧气毫克数。SOUR = OUR ÷ MLVSS，单位 mg O₂/g VSS/h。生物活力的直接度量。用于在毒性冲击后确认处理厂仍存活。

OUR = 生きたバイオマスにより毎時1 Lあたり消費されるO₂のmg。SOUR = OUR ÷ MLVSS、mg O₂/g VSS/h。生物活性の直接的な尺度。毒性ショック後にプラントが生きているか確認するために使用される。

OUR = mg O₂ consommé par L par heure par la biomasse vivante. SOUR = OUR ÷ MLVSS, mg O₂/g MVES/h. La mesure directe de vitalité biologique. Utilisé pour confirmer qu'une usine est vivante après un choc toxique.

Healthy SOUR TCOe sano SOUR saudável SOUR in salute Gesundes SOUR Gezonde SOUR 健康 SOUR 健全なSOURSOUR sain>15 mg O₂/g VSS/h

DEMO MBR · Live Simulation

The Living Membrane

La membrana viva

A Membrana Viva

La membrana vivente

Die lebende Membran

Het levende membraan

活的膜

生きた膜

La Membrane Vivante

The Living Plant

La planta viva

A Estação Viva

L'impianto vivente

Die lebende Anlage

De levende installatie

活的处理厂

生きているプラント

L'Usine Vivante

The two great kingdoms of activated sludge

Los dos grandes reinos del lodo activado

Os dois grandes reinos do lodo ativado

I due grandi regni del fango attivo

Die zwei großen Reiche des Belebtschlamms

De twee grote rijken van het actiefslib

活性污泥的两大王国

活性汚泥の二大王国

Les deux grands règnes de la boue activée

The floc — engineered by EPS

The microbial food chain

El flóculo — diseñado por las EPS

La cadena alimentaria microbiana

O floco — construído pela EPS

A cadeia alimentar microbiana

Il fiocco — ingegnerizzato dall'EPS

La catena alimentare microbica

Die Flocke — geformt durch EPS

Die mikrobielle Nahrungskette

De vlok — gevormd door EPS

De microbiële voedselketen

絮体 —— 由 EPS 构筑

微生物食物链

フロック — EPSによって作られる

微生物の食物連鎖

Le floc — façonné par les EPS

La chaîne alimentaire microbienne

Nitrification & Denitrification

Nitrificación & desnitrificación

Nitrificação & Desnitrificação

Nitrificazione & denitrificazione

Nitrifikation & Denitrifikation

Nitrificatie & denitrificatie

硝化&反硝化

硝化と脱窒

Nitrification et Dénitrification

Step 1 — Ammonia oxidation

Step 2 — Nitrite oxidation

The alkalinity trap

Temperature collapse

Denitrification — the missing step at DEMO-01

Etapa 1 — Oxidación del amonio

Etapa 2 — Oxidación del nitrito

La trampa de la alcalinidad

Colapso por temperatura

Desnitrificación — la etapa ausente en DEMO-01

Etapa 1 — Oxidação da amônia

Etapa 2 — Oxidação do nitrito

A armadilha da alcalinidade

Colapso por temperatura

Desnitrificação — a etapa ausente no DEMO-01

Fase 1 — Ossidazione dell'ammoniaca

Fase 2 — Ossidazione del nitrito

La trappola dell'alcalinità

Collasso da temperatura

Denitrificazione — la fase mancante a DEMO-01

Schritt 1 — Ammoniumoxidation

Schritt 2 — Nitritoxidation

Die Alkalitätsfalle

Temperaturzusammenbruch

Denitrifikation — der fehlende Schritt in DEMO-01