Trong các hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, vi sinh vật là yếu tố quan trọng quyết định đến hiệu quả xử lý. Vì thế việc thiết lập một hệ vi sinh tối ưu và duy trì mật độ vi sinh tại các bể xử lý sinh học là rất cần thiết.
Tuy nhiên, để hệ vi sinh phát triển ổn định và hoạt động xử lý nước đạt hiệu quả. Đòi hỏi nhân viên vận hành phải có kiến thức chuyên môn và kinh nghiệm cần thiết trong việc theo dõi sự phát triển và những sự cố xảy ra tại bể xử lý sinh học. Điển hình là hiện tượng bùn vi sinh khó lắng.
Sự cố bùn vi sinh khó lắng là gì?
Bùn vi sinh khó lắng là hiện tượng hay gặp ở bể lắng thứ cấp, bể hiếu khí. Nguyên nhân là do cấu trúc của cụm keo xốp, nhẹ hình thành do một số loại vi sinh dạng sợi dày. Vi khuẩn dạng sợi là một trong những nguyên nhân hàng đầu làm cho bùn vi sinh khó lắng và nổi bọt trên bề mặt. Để ngăn chặn điều này, cần tìm hiểu về vi khuẩn dạng sợi và có hướng giải quyết hợp lý.
Đặc điểm nhận dạng
Bùn vi sinh khó lắng có thể quan sát thấy tại các công trình xử lý sinh học thông qua các hiện tượng sau:
- Bùn mịn, lắng chậm, nước sau lắng có màu vàng.
- Bùn nổi ván màu vàng trên bề mặt bể lắng và lắng chậm.
- Bùn nổi lên từng tảng, từng cục màu đen hoặc nâu tại bể lắng và có thể trôi theo dòng nước đầu ra.
Nguyên nhân
1/ Sự tăng sinh của vi khuẩn dạng sợi
Vi khuẩn dạng sợi chính là một trong những nguyên nhân làm cho bùn vi sinh khó lắng và nổi bọt trên bề mặt. Vậy khi nào vi khuẩn dạng sợi phát triển.
Sự phát triển của vi sinh dạng sợi bị ảnh hưởng bởi 2 yếu tố :
Thành phần tạp chất trong nước thải
Chất ô nhiễm dễ phân hủy họ đường ( glucose, maltose, lactose) trong nước thải mía đường. Chế biến rau củ quả, tinh bọt thúc đẩy sự phát triển của vi sinh dạng sợi. Tạp chất khó phân hủy trong nước thải của công nghiệp hóa chất. Háo dầu, dệt nhuộm, nước thải hỗ hợp tí xuất hiện vi khuẩn dạng sợi.
Nồng độ oxy hòa tan
Vi sinh vật trong bùn vi sinh cũng cần được cung cấp oxy. Tuy nhiên, vi sinh vật nằm bên trong ít có cơ hội lấy oxy so với vi sinh vật nằm phía ngoài. Nguyên nhân là oxy phải khuyếch tán qua một quãng đường dài hơn từ ngoại môi trường vòa nước. Trên quãng đường đi, oxy đã bị sử dụng bởi vi sinh ở phía ngoài hạt keo tụ.
Khi mật độ vi sinh cao, độ ô nhiễm thấp, vi sinh vật ở phía trong bị thiếu và cạn kiệt oxy. Vi sinh vật dạng sợi có khả năng hấp thụ oxy tốt hơn các vi sinh dạng khác. Chúng có khả năng thu nhận oxy ngay cả khi nồng độ oxy thấp hơn 0.1mg/l. Thông thường, các chủng loại vi sinh khác không có khả năng đó.
Vi sinh vật dạng sợi là loại vi sinh vật sống dai trong môi trường khắc nghiệt, thiếu thốn. Vì vậy nên hiện tượng bùn vi sinh khó lắng dễ xảy ra khi thiếu oxy.
2/ Sự trương nở và quá trình bùn tạo nhũ tương
Sự trương nở bùn thường kèm theo quá trình bùn tạo nhũ tương ,bùn loãng là nguyên nhân chính gây nên tình trạng bùn khó lắng. Vi sinh vật dạng sợi (filamentous) có thể sinh trưởng từ một khối bông này đến khối bông khác. Và hoạt động như những thanh nối ngăn chặn sự tạo khối của những hạt bùn và tạo khả năng lắng kém .
PH, DO và nồng độ chất dinh dưỡng thấp sẽ tạo nên sự trương nở bùn. Tỷ lệ F/M cao ( tuổi bùn thấp ) là nguyên nhân chính gây nên sự tái trương nở bùn.
Vi sinh vật sinh trưởng nhanh có xu hướng lan ra nhanh chóng. Và sẽ không kết khối hoặc tạo khối khối bông cho đến khi tốc đọ sinh trưởng giảm. Điều này thì khó để giữ lại đủ bùn có tỷ trọng thấp (bung nhẹ ) để làm giảm tỷ số F/M ( hoặc tăng tuổi bùn ).
3 / Các nguyên nhân khác
Ngoài ra còn một số nguyên nhân khác như :
- Chất hữu cơ quá tải
- PH thấp
- Thiếu dinh dưỡng khiến vi sinh vật không phát triển được
- Do độc tính
- Thông khí quá nhiều
- Bùn cũ
Các ghi chép về hệ thống nên được kiểm tra lại cố gắng xác định nguyên nhân gây nên bùn khó lắng. Việc xác định nguyên nhân sẽ không cứu vãn được tình trạng trương nở bùn hiện thời. Nhưng nó sẽ là một bài học hữu ích và là thước đo để tránh gặp phải tình trạng tương tự tái diễn.
Cơ chế tạo bùn vi sinh khó lắng
Một trong những vi khuẩn dạng sợi gây hiện tượng khó lắng và tạo bọt thường gặp nhất là chủng 021N/ Thiothrix, hay còn gọi là Thiothrix. Khi lượng vi khuẩn Thiothrix tăng cao, chúng gây ra bọt thông qua 2 cơ chế khác nhau:
- Đầu tiên nó phá vỡ khả năng kết bông của các vi sinh hiếu khí. Các liên kết polymer sinh học dễ dàng bị đứt khi trong nước có nhiều chất rắn. Từ đó, khi khuấy trộn và trên bề mặt sẽ xuất hiện bọt khí. Dần dần các bọt khí này dính lại và tụ thành từng khối lớn nhờ các sợi kết dính của vi khuẩn sợi.
- Trong giai đoạn tạo bông, khi các vi sinh đang tạo bông bùn nhưng oxy đột ngột xuống thấp gây thiếu hụt năng lượng. Bùn đã có sự kết dính nhưng chưa đủ để lắng khiến chúng bị mắc kẹt ở giữa quá trình và nổi lên trên bề mặt, gây thêm bọt.
Cách khắc phục
Để ngăn chặn sự trương nở bùn xảy ra, nên điều khiển một cách cẩn thận theo mục sau:
1/ Tỷ số F/M thích hợp
Xem xét những ghi chép hoạt động của hệ thống một cách cẩn thận và duy trì F/M mà sẽ tạo ra dòng ra có chất lượng tốt nhất. Xem xét tải lượng chất rắn dòng vào, duy trì nồng độ MLSS thích hợp trong bể AAO. Và điều chỉnh tốc độ bùn thải hết sức cẩn thận. Nói chung, sự trương nở bùn có thể cứu vãn được bằng cách giảm F/M.
2/ DO thấp
Không được để nồng độ DO giảm xuống quá thấp. Nên duy trì DO không dưới 2mg/l. Hàng ngày đo DO bằng máy đo để điều chỉnh lượng khí thích hợp bằng cách tăng/giảm van khí. Thường thì không phải điều chỉnh lượng khí để duy trì DO thích hợp trừ khi lưu lượng dòng vào và đặc tính nước thải thay đổi. Vì trong các ngăn bể của khối bể AAO có đặt các đầu đo DO. Nhờ các đầu đo này mà hệ thống máy thổi khí tự động điều chỉnh công suất theo biến tần để đáp ứng nhu cầu ôxy cần duy trì trong bể. Trừ trường hợp các đầu đo này mắc lỗi nên cần phải đo trực tiếp bằng tay để so sánh.
3/ Chu kì thông khí ngắn
Sự trương nở bùn là do quá trình thông khí quá ngắn thường là do người vận hành tuần hoàn lưu lượng bùn hồi lưu quá cao. Để khắc phục sự cố này, giảm tốc độ bùn hồi lưu và làm đặc chất rắn trong bùn hồi lưu bằng đông tụ ( nếu cần thiết).Trong phương pháp này bạn sẽ vẫn tuần hoàn số lượng vi sinh tương tự để tiếp nhận thức ăn mới (chất thải) dựa vào bể thông khí. Nhưng giảm đáng kể tổng lưu lượng qua bể thông khí và bể lắng.
4/ Sự sinh trưởng của sinh vật dạng sợi Flanmentous
Sinh trưởng của Flanmentous có thể là do điều chỉnh F/M không thích hợp hoặc mất cân bằng dinh dưỡng. Ví dụ như thiếu hoặc thừa nitơ, photpho hay cacbon. Nếu phát hiện sự sinh trưởng của Flanmentous cần phải được khắc phục ngay. Nếu không sẽ rất khó điều chỉnh sau này. Việc kiểm soát có thể thực hiện bằng cách tăng MLSS (Vi sinh vật nhiều hơn sẽ giảm F/M hay tăng tuổi bùn). Bằng cách duy trì mức các mức oxy hòa tan DO cao hơn và bổ sung chất dinh dưỡng bị thiếu hụt trong trường hợp đặc biệt.
XEM NGAY : Cách kiểm soát MLSS đơn giản nhất.
5/ Đảm bảo nguồn dinh dưỡng nito, photpho
Bùn khó lắng hình thành do vi khuẩn dạng sợi.Dư thừa chất hữu cơ, BOD cao là tạo điều kiện cho vi khuẩn dạng sợi phát triển. Chúng hấp thụ dinh dưỡng dư thừa để sinh sôi. Để ngăn chặn điều này, cần duy trì tỉ lệ C:N:P về gần 100:5:1 nhất có thể
Để không xảy ra hiện tượng bùn vi sinh khó lắng, nồng độ amoni và photphat tan tối thiểu là 1.5mg/l và 0.5mg/l trong nước thải sau xử lý.
6/ Đảm bảo sục khí đầy đủ
Bạn cần đảm bảo hệ thống sục khí làm việc tốt để đủ oxy cung cấp cho các vi sinh phía trong bông bùn. Mức 2 – 3.5 là tối ưu. Tuy nhiên oxy không nên cao quá vì khuấy trộn liên tục sẽ làm bông bùn không lắng được.
7/ Bổ sung các chủng vi sinh có khả năng keo tụ tốt
Việc sử dụng các chủng vi sinh có khả năng keo tụ thốt, phát triển mạnh sẽ áp đảo vi sinh dạng sợi. Hai dòng vi sinh được lựa chọn nhiều nhất là WWT cho hệ thống xử lý nước thải công nghiệp. Và F33 cho hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt dầu mỡ được tối ưu hóa để bẻ gãy liên kết carbon phân tử cao trong dầu mỡ.
Tham khảo : Top 5 chủng vi sinh xử lý nước thải hiệu quả nhất 2020
8/ Xử lý vi khuẩn dạng sợi bằng clo hóa
Khử trùng bằng clo cũng là 1 cách hiệu quả khi lượng bùn và bọt nổi nhiều và dày đặc.
Khi khử clo tại quy trình bùn hoạt tính là việc tạo ra một lượng dư khoảng 0.1mg/l trong nước thải để kiểm soát vi khuẩn dạng sợi. Điểm áp dụng là lúc bùn hoạt tính được bơm tuần hoàn lại từ bể lăng. Bùn sẽ tiếp xúc với dung dịch clo trong khoảng 1 phút trước khi được trộn bởi thiết bị sục khí. Liều clo thay đổi theo chỉ số thể tích bùn và có thể được tính như sau:
SVI x F x W x 8.34 x 106 = lượng clo mỗi ngày ( đơn vị pounds)
Trong đó :
SVI là chỉ số khối lượng bùn
F là tỷ lệ bùn quay trở lại tính bằng triệu lgallon=3.78L mỗi ngày
W là chất rắn lơ lửng trong bùn quay trở lại tính bằng mg/l
Tóm lại clo hóa bùn cặn sẽ làm giảm chỉ số thể tích bùn. Do đó, liều lượng clo cũng cần giảm khi thấy hiện tượng bùn khó lắng có dấu hiệu giảm. Thông thường, khi clo hóa bùn nước có thể bị đục nhiều. Tuy nhiên sau 1 vài ngày hoạt động, nước sẽ trở lịa trạng thái bình thường.
Trên đây là 8 cách xử lý sự cố bùn vi sinh khó lắng và nổi bọt hiệu quả. Nếu gặp vướng mắc gì trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải. Vui lòng liên hệ đến công ty Vệ Sinh Môi Trường Số 1 để được tư vấn miễn phí nhé.
Địa chỉ liên hệ
Công ty TNHH dịch vụ vệ sinh môi trường số 1 Hà Nội
Địa chỉ: Số 12, ngách 41, ngõ 199 Hồ Tùng Mậu, Quận Từ Liêm, Hà Nội
Website: https://xulybenuocthai.vn/
Email: xulybenuocthai.vn@gmail.com
Chúng tôi phục vụ 24/7 mọi lúc mọi nơi. Rất mong sẽ được phục vụ các bạn.
Hotline 0963.313.181