Trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, nhiều kỹ sư gặp một hiện tượng khá khó hiểu bùn hoạt tính đo được rất thấp (1000–1500 mg/L), bùn trong bể hiếu khí màu nâu đen, bông mất hoạt tính, bùn nhỏ, khó kết bông và nước sau lắng khá đục. Nhìn vào dễ nghĩ rằng bùn già, bùn mất hoạt tính.
Tuy nhiên điều đặc biệt là lượng bùn lại thấp, trong khi theo lý thuyết bùn già thường xảy ra khi lượng bùn hoạt tính phải cao. Vậy nguyên nhân thực sự của hiện tượng này là gì?
Vì sao bùn già, bùn mất hoạt tính?
Trong bùn hoạt tính, hoạt động của vi sinh phụ thuộc rất lớn vào tỷ lệ F/M (Food/Microorganism) – tức là tỷ lệ giữa lượng cơ chất và sinh khối vi sinh.
Công thức:
Trong nhiều hệ thống nước thải sinh hoạt, lưu lượng thực tế thường thấp hơn nhiều so với thiết kế.
Ví dụ:
- Hệ thống thiết kế: 100 m³/ngày
- Lưu lượng vận hành thực tế: 40–60 m³/ngày
Khi đó lượng cơ chất đưa vào bể hiếu khí giảm mạnh và F/M trở nên rất thấp. Vi sinh bị thiếu thức ăn trở nên yếu dần dẫn đến hiện tượng bùn già, bùn mất hoạt tính.
Vi sinh chuyển sang trạng thái hô hấp nội bào
Khi thiếu cơ chất trong thời gian dài, vi sinh sẽ chuyển sang trạng thái hô hấp nội bào. Lúc này vi sinh bắt đầu tiêu thụ các chất dự trữ trong tế bào và “ăn” sinh khối của chính mình để duy trì sự sống. Kết quả sau một thời gian:
- sinh khối bùn không phát triển được
- MLSS không tăng
- bông bùn bị vỡ nhỏ
- bùn màu nâu đậm hoặc đen
- khả năng kết bông kém
Vì vậy nhìn vào bể hiếu khí sẽ thấy bùn giống như bị già.
Dấu hiệu nhận biết trong hệ thống thực tế
Một số dấu hiệu thường gặp trong các hệ xử lý nước thải sinh hoạt tải thấp. Lượng MLSS chỉ khoảng 1000–1500 mg/L hoặc ít hơn, bùn màu nâu đậm, bông bùn li ti.
Hiện tượng này thường xảy ra ở các hệ thống:
- khu dân cư ít người
- nhà máy có ít công nhân
- hệ thống thiết kế dư tải so với lưu lượng thực tế.
Cách khắc phục hiệu quả bùn già, bùn mất hoạt tính
1. Xả bớt bùn đáy
Dù lượng bùn hoạt tính thấp nhưng phần vi sinh trong bể đã suy yếu. Vì vậy, nên tiến hành xả bớt 10–20% lượng bùn đáy. Mục đích để loại bỏ bùn đã bị phân hủy, xác vi sinh và kích thích hệ vi sinh phát triển lại.
2. Bổ sung nguồn carbon dễ phân hủy
Nếu hệ thống thiếu tải hữu cơ lâu ngày, có thể bổ sung nhẹ các nguồn carbon như: mật rỉ đường, cám gạo, đường glucose. Việc này giúp tăng tạm thời tỉ lệ thức ăn F/M và kích hoạt lại hoạt động của vi sinh trong bể hiếu khí.
3. Bổ sung vi sinh để phục hồi hệ bùn hoạt tính
Trong nhiều hệ thống nước thải sinh hoạt, việc bổ sung men vi sinh chuyên dụng giúp phục hồi hệ vi sinh nhanh chóng. Một số dòng vi sinh thường được sử dụng:
Men vi sinh hiếu khí IMWT
IMWT là dòng vi sinh hiếu khí giúp:
- tăng sinh khối vi sinh
- cải thiện khả năng kết bông bùn
- ổn định hệ bùn hoạt tính
- tăng hiệu quả xử lý BOD và COD
IMWT đặc biệt phù hợp trong các trường hợp:
- hệ vi sinh yếu
- bùn khó kết bông
- MLSS thấp trong thời gian dài.
Men vi sinh xử lý amoni Quick Start
Ngoài vấn đề COD và BOD, nhiều hệ nước thải sinh hoạt còn gặp khó khăn trong xử lý Amoni và Nitơ.
Sử dụng Quick Start giúp:
- tăng cường vi khuẩn nitrification
- cải thiện hiệu quả xử lý Amoni
- ổn định hệ vi sinh trong bể hiếu khí.
Sự kết hợp giữa IMWT và Quick Start thường giúp hệ thống phục hồi nhanh và ổn định hơn.
Lưu ý khi vận hành hệ nước thải sinh hoạt tải thấp
Nếu hệ thống thường xuyên thiếu tải, không nên cố gắng nâng lượng bùn hoạt tính quá cao. Trong nhiều trường hợp, SV30 chỉ cần khoảng 100-200ml đã đủ để hệ thống vận hành ổn định.
Việc duy trì lượng bùn quá cao trong khi tải thấp dễ dẫn đến bùn già, bông bùn yếu và hiệu quả xử lý giảm.
Kết luận
Hiện tượng bùn già, bùn mất hoạt tính trong hệ xử lý nước thải sinh hoạt thường xảy ra khi:
- hệ thống thiếu tải
- F/M quá thấp trong thời gian dài
Việc điều chỉnh vận hành, xả bùn hợp lý và bổ sung men vi sinh hiếu khí IMWT kết hợp vi sinh nitrification Quick Start sẽ giúp hệ thống nhanh chóng phục hồi và vận hành ổn định.
MLSS thấp nhưng bùn già, bùn mất hoạt tính là do đâu?
Hiện tượng MLSS thấp nhưng bùn vẫn già thường xảy ra khi hệ xử lý nước thải sinh hoạt thiếu tải trong thời gian dài. Khi F/M thấp, vi sinh chuyển sang trạng thái hô hấp nội bào khiến bông bùn vỡ nhỏ và bùn có màu sậm.
Vì sao bùn hiếu khí khó kết bông?
Bùn hiếu khí khó kết bông thường do vi sinh yếu, thiếu cơ chất hoặc hệ vi sinh mất cân bằng. Điều này thường xảy ra khi lưu lượng nước thải thấp hơn nhiều so với công suất thiết kế.
Làm sao phục hồi bùn hiếu khí yếu?
Để phục hồi bùn hiếu khí yếu có thể:
- xả bớt bùn già trong bể
- bổ sung nguồn carbon dễ phân hủy
- cấy lại vi sinh hiếu khí như IMWT
- bổ sung vi sinh nitrification như Quick Start để ổn định hệ vi sinh.