Bùn hoạt tính là một quá trình sinh học được sử dụng để xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp. Cụ thể là nước thải có hàm lượng hữu cơ hoặc tính phân huỷ sinh học cao. bể bùn hiếu khí thường được sử dụng trong hầu hết các công trình xử lý nước thải đô thị và công nghiệp.
1. Khái niệm quá trình bùn hoạt tính:
Phát triển ở Anh vào những năm 1900, bể bùn hoạt tính sử dụng vi sinh vật để xử lý nước thải. Bùn hoạt tính là thuật ngữ dùng để mô tả các trầm tích giàu vi sinh trong bể lắng và bồn trũng được dần dần thêm vào trong dòng nước thải ở bể sinh học. Đây là một hỗn hợp vi sinh vật có thể phân hủy các chất hữu cơ bất kỳ thành nước, carbon dioxide và các hợp chất khác. Sau khi phân hủy, các chất còn lại lơ lửng có thể dễ dàng lắng trong nước.
Thông thường, nước được xử lý ban đầu đi qua song chắn rác để loại bỏ các chất rắn trong nước thải. Nếu chất rắn này không được tách ra sẽ gây tắc nghẽn bơm và các thiết bị trong hệ thống. Ngoài ra bể sinh học khó có khả năng phân hủy chúng trong thời gian ngắn. Bể sinh học xử lý nước thì chỉ dùng để xử lý chất ô nhiễm hòa tan hoặc một ít cặn lơ lửng.
Bể hiếu khí có thiết bị sục khí là một trong những bước trong quá trình xử lý. Các thiết bị sục khí không chỉ pha trộn bùn và nước thải với nhau để các vi sinh tiếp xúc với nước thải. Các thiết bị này còn cung cấp lượng oxy cần thiết, điều này rất quan trọng để xử lý thành công. Vi khuẩn sử dụng oxy để phá vỡ chất hữu cơ hòa tan hoặc lơ lửng bất kỳ. Quá trình oxy hóa hiếu khí bằng bùn hoạt tính diễn ra nhanh trong khoảng từ 6-12h.
Xem thêm: Xử lý sinh học
2. Ba thành phần cơ bản của quy trình bùn hoạt tính :
- Bể hiếu khí: Các vi sinh hiếu khí tiếp xúc với chất ô nhiễm và phân giải chúng;
- Bể lắng bùn sinh học: Bể lắng sẽ tách bùn hoạt tính và nước sau xử lý.
- Tuần hoàn bùn hoạt tính: Bùn từ bể lắng sẽ được tuần hoàn trở lại bể hiếu khí.
Có nhiều biến thể của quá trình bùn hoạt tính bao gồm các thay đổi trong phương pháp sục khí và cách bùn được đưa trở lại. Như bể MBR, MBBR, SBR…
Lượng không khí và bùn có thể thay đổi tùy theo mức độ ô nhiễm. BOD càng cao thì MLSS càng nhiều. Nước thải sinh hoạt có BOD <200mg/L thì MLSS chỉ khoảng 1000mg/L là quá đủ để xử lý nước.
Ảnh: Nhà máy xử lý nước thải khép kín
Để xác định loại vi khuẩn nào nên được sử dụng cần xác định các hợp chất hữu cơ trong nước thải. Ví dụ như nước thải chế biến trái cây, nước thải thực phẩm. Nhiệt độ nước cũng có thể đóng một vai trò trong quá trình xử lý. Nước thải dệt nhuộm, nước thải giấy có nhiệt độ cao là vi sinh bị giảm hiệu suất xử lý.
3. Trở ngại ảnh hưởng đến quá trình xử lý
Quá trình bùn hoạt tính dựa trên hoạt động của vi sinh là chủ yếu. Nên việc kiểm tra sức khỏe bùn là quan trọng. Bùn hoạt tính có màu nâu đỏ, kết bông và lắng nhanh là bùn tốt. Còn bùn có màu nâu đen là bùn già hoặc bùn chết.
Ngày nay việc men vi sinh phổ biến đã giải quyết được vấn đề mua và vận chuyển bùn. Giải pháp nuôi cấy vi sinh bằng men hiếu khí IMWT cũng là một lựa chọn thay thế hợp lý. Cấy liều lượng 5-10gram/m3 nước thải, cấy từ 3-5 ngày liên tục là bạn sẽ có được hệ thống bùn hoạt tính khỏe. Ngoài ra còn có các loại khác như:
Nhóm Nitrat hóa: Quick Start
Nhóm vi sinh tuỳ nghi khử Nitrat: Envirozyme 2.0
Nhóm vi sinh kỵ khí: AD Boost
Xem thêm: Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh
Các vấn đề khác liên quan đến vận hành và bảo trì. Cụ thể là thiếu người vận hành được đào tạo phù hợp để đảm bảo vận hành ổn định và đáng tin cậy cho hệ thống. Hệ thống cần được theo dõi thường xuyên để duy trì các điều kiện lý tưởng để hoạt động của vi sinh vật không bị cản trở. Sự tốn kém chi phí vận hành và hóa chất cần thiết là một trong những vấn đề tiềm ẩn khác.
