Hiện tượng bùn hoạt tính khó kết bông trong bể hiếu khí

Trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, nhiều trạm xử lý gặp các hiện tượng như:

• Bọt trong bể hiếu khí màu nâu
• Bông bùn nhỏ li ti và phân tán
• Nước sau bể hiếu khí hơi đục, ngả vàng

Đây là tình trạng khá phổ biến, đặc biệt tại những hệ thống có lưu lượng thực tế thấp hơn so với công suất thiết kế. Trong nhiều trường hợp, nguyên nhân chính là do thiếu thức ăn cho vi sinh hiếu khí, kết hợp với pH của hệ thống giảm xuống dưới 7 khi nước thải có Amoni cao.

Vì sao thiếu thức ăn cho vi sinh hiếu khí?

Trong bể hiếu khí, vi sinh cần nguồn carbon (COD, BOD) để phát triển và tạo bông bùn. Tuy nhiên, ở nhiều trạm xử lý nước thải sinh hoạt, COD, BOD thực tế thường thấp do đặc thù của nước thải sinh hoạt. Một phần COD BOD đã được xử lý ở bể tự hoại hoặc bể kỵ khí trước đó, khi đó lượng thức ăn cung cấp cho vi sinh không đủ, dẫn đến tình trạng:

• tuổi bùn tăng
• vi sinh hiếu khí hoạt động chậm
• bông bùn khó kết lại thành bông lớn

Dấu hiệu nhận biết hệ đang thiếu thức ăn cho vi sinh hiếu khí

Khi bể thiếu thức ăn cho vi sinh hiếu khí, thường xuất hiện các dấu hiệu sau:

• Bọt trong bể hiếu khí màu nâu
• Bông bùn nhỏ và khó lắng
• Nước sau bể không trong hoàn toàn
• MLSS có thể không cao

Điều đặc biệt là trong nhiều hệ thống COD đầu ra vẫn đạt tiêu chuẩn, vì COD đầu vào thực tế không cao.

Ảnh hưởng của pH thấp đến bể hiếu khí

Bên cạnh việc thiếu thức ăn cho vi sinh hiếu khí, pH thấp cũng làm giảm hiệu quả của bùn hoạt tính. Trong bể hiếu khí, quá trình Nitrat hóa (oxy hóa amoni) diễn ra theo phản ứng:

NH4⁺ → NO2⁻ → NO3⁻

Quá trình này tiêu tốn kiềm và làm pH của hệ thống giảm dần. Khi pH giảm xuống dưới 7:

• vi sinh Nitrat hóa bị ức chế
• khả năng kết bông của bùn giảm
• bùn hoạt tính dễ bị phân tán

Kết quả là nước sau bể hiếu khí hơi đục dù COD đầu ra vẫn đạt.

Ví dụ thường gặp trong hệ xử lý nước thải sinh hoạt

Một trường hợp khá phổ biến trong thực tế:

Trạm xử lý thiết kế:

• Công suất: 100 m³/ngày

Nhưng lưu lượng thực tế chỉ khoảng:

• 50 – 60 m³/ngày

Khi đó:

• Lượng chất thải đầu vào giảm, thiếu thức ăn cho vi sinh hiếu khí

Dấu hiệu thường thấy:

• bọt nâu trong bể hiếu khí
• bông bùn nhỏ
• nước hơi đục

Đây là tình trạng thường gặp tại các trạm xử lý nước thải sinh hoạt của khu dân cư, nhà máy hoặc tòa nhà văn phòng.

Cách khắc phục tình trạng thiếu thức ăn cho vi sinh hiếu khí

Tùy vào điều kiện của hệ thống, có thể áp dụng các biện pháp sau.

1. Xả bớt bùn để giảm tuổi bùn

Khi bùn hoạt tính già, cần xả bớt bùn để giảm tuổi bùn và tăng hoạt tính vi sinh

MLSS trong bể hiếu khí nên duy trì khoảng 1500 – 2500 mg/L

2. Điều chỉnh sục khí phù hợp

Nếu hệ thống thiếu thức ăn nhưng sục khí quá mạnh có thể làm bông bùn bị phá vỡ, bùn hoạt tính phân tán. Do đó cần điều chỉnh cường độ sục khí phù hợp với tải thực tế của hệ thống. DO nên duy trì 2.0-3.5mg/l

3. Bổ sung kiềm để ổn định pH

Khi pH bể hiếu khí giảm, có thể bổ sung các hóa chất nâng kiềm như: NaHCO3, CaCO3, Na2CO3

Trong thực tế vận hành, NaHCO3 thường được sử dụng để nâng pH nhẹ và ổn định hệ vi sinh. Khoảng pH thích hợp cho bể hiếu khí là 7.2 – 7.8.

4. Bổ sung vi sinh để phục hồi bùn hoạt tính

Khi bùn hoạt tính yếu hoặc khả năng kết bông kém, có thể bổ sung men vi sinh hiếu khí chuyên dụng để:

• tăng mật độ vi sinh hoạt tính
• cải thiện khả năng kết bông
• ổn định hệ vi sinh

Một số hệ thống sử dụng men vi sinh hiếu khí IMWT để phục hồi bùn hoạt tính và cải thiện độ trong của nước sau bể hiếu khí.

Kết luận

Trong nhiều hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, hiện tượng bọt nâu trong bể hiếu khí, bông bùn nhỏ, nước hơi đục thường xuất phát từ việc thiếu thức ăn cho vi sinh hiếu khí (thiếu carbon) kết hợp với pH thấp trong bể hiếu khí.

Mặc dù COD đầu ra vẫn đạt tiêu chuẩn, nhưng hệ thống thực tế chưa vận hành ở trạng thái tối ưu. Chúng ta nên theo dõi các yếu tố như:

• nguồn carbon
• pH
• MLSS
• tuổi bùn

sẽ vận hành duy trì hệ vi sinh ổn định và nâng cao hiệu quả xử lý nước thải.