1. Media wypełniające (faza mediów wypełniających)
(1) Podczas napełniania pożywką należy obserwować, czy nie następuje akumulacja. W przypadku zaobserwowania akumulacji należy przerwać napełnianie i wznowić następnego dnia po dalszej obserwacji.
(2) Podczas napełniania pożywką należy stosować przerywane napowietrzanie. W nocy można utrzymać ciągłe napowietrzanie, należy jednak zmniejszyć intensywność napowietrzania.
(3) Po 24 godzinach pracy wprowadzić ciągły dopływ na 2–3 godziny, po czym wznowić ww. napowietrzanie. Po 48 godzinach pracy obserwować powstawanie biofilmu na podłożu. Zwiększ natężenie dopływu i wydłuż czas dopływu, monitorując poziom rozpuszczonego tlenu (DO) w zbiorniku, który w idealnym przypadku powinien być utrzymywany na poziomie 1,5–2,0 mg/l. Po 72 godzinach pracy należy rozpocząć dopływ ciągły i stopniowo zwiększać go do poziomu projektowego. Monitoruj (konwencjonalne) wskaźniki jakości wody dopływającej i wypływającej. Oczekuje się, że projektowe wymagania dotyczące jakości wody zostaną spełnione w ciągu około 7 dni.
2. Faza hodowli biofilmu
Hodowla biofilmu odnosi się do procesu sprzyjającego wzrostowi i akumulacji mikroorganizmów w systemie oczyszczania w celu uzyskania określonej grubości biofilmu na podłożu. Główne metody obejmują uprawę statyczną i uprawę dynamiczną.
(1) Uprawa statyczna
Hodowla statyczna ma na celu zapobieganie wypłukiwaniu nowo powstałych mikroorganizmów przez przepływ wody, maksymalizując w ten sposób czas kontaktu mikroorganizmów z warstwą pożywki. Aby przyspieszyć tworzenie się biofilmu, na początkowym etapie raz dziennie dodaje się składniki odżywcze, takie jak mocznik, fosforan dwuamonowy i cukier, w proporcji C:N:P=100:5:1, aby uniknąć niedoboru składników odżywczych w ściekach.
W pierwszej kolejności do zbiornika biochemicznego pompuje się osad inokulacyjny (10% efektywnej objętości biochemicznej) oraz ścieki, po czym rozpoczyna się uprawę napowietrzającą. Objętość napełnienia pożywką w zbiorniku biochemicznym powinna wynosić 35–40% efektywnej objętości zbiornika. Pozostawić system bez napowietrzania na 4–5 godzin, aby ułatwić przyczepienie się utrwalonych mikroorganizmów do podłoża. Następnie napowietrzaj przez 1 godzinę, następnie odstaw na kolejne 2 godziny, a następnie napowietrzaj przez 1 godzinę. Powtórz tę operację. Po 4–5 dniach powierzchnia podłoża powinna być całkowicie pokryta biofilmem. Szóstego dnia rozpocznij ciągłe wprowadzanie dopływu o niskim-przepływie.
(2) Dynamiczna kultywacja
Po 6 dniach hodowli w szczelnym napowietrzeniu na powierzchni podłoża utworzy się cienka warstwa żółtawo-brązowego biofilmu. Przełącz na ciągły dopływ, aby uzyskać dynamiczną uprawę. Dostosuj natężenie dopływu i kontroluj poziom rozpuszczonego tlenu (DO) w zakresie 2–4 mg/l (mierzony za pomocą miernika tlenu rozpuszczonego). Po około 15 dniach na podłożach pojawią się pierwotniaki takie jak ameby i litonotus (obserwowane pod mikroskopem biologicznym). Nośniki będą lepkie i śliskie w dotyku. Po 20 dniach pojawią się wiciowce, wirówki, pantofle i wolne bakterie. Po kolejnych 20 dniach hodowli pojawią się metazoany, takie jak wrotki i nicienie, co oznacza, że biofilm jest w pełni rozwinięty. Następnie można rozpocząć ciągłą działalność przemysłową.
3. Faza aklimatyzacji biofilmu
Celem aklimatyzacji jest wyselekcjonowanie mikroorganizmów przystosowanych do rzeczywistych warunków jakości wody i wyeliminowanie-nieużytecznych mikroorganizmów. W przypadku procesów oczyszczania z funkcją usuwania azotu i fosforu aklimatyzacja zapewnia, że dominującymi zbiorowiskami drobnoustrojów staną się bakterie nitryfikacyjne, bakterie denitryfikacyjne i organizmy-akumulujące polifosforany (PAO).
Specyficzne podejście polega na utrzymaniu normalnego funkcjonowania procesu przy ścisłej kontroli parametrów procesu. Średni poziom rozpuszczonego tlenu (DO) powinien utrzymywać się w granicach 2–3 mg/L, a czas napowietrzania w zbiorniku aerobowym nie powinien być krótszy niż 5 godzin. W trakcie tego procesu należy codziennie dokonywać pomiarów różnych wskaźników jakości wody i parametrów kontrolnych. Kiedy średnia grubość biofilmu osiąga około 0,2–0,5 mm, hodowlę biofilmu uznaje się za udaną. Proces trwa do momentu, aż wskaźniki ścieków, takie jak BZT₅, SS i ChZT₆ᵣ, spełnią wymagania projektowe.