Bể lắng sơ cấp thì khác một chút so với ít với bể lắng thứ cấp, nhưng các khái niệm vẫn như nhau. Không có bể lắng nào là cằn cỗi cả. Có nhiều vi khuẩn ở trong cả hai bể.

Cả hai bể đều có sự hiện diện của BOD và vi khuẩn. Cà hai bể đều xảy ra hoạt động sinh học và người ta thường bỏ qua điều này. Bể lắng sơ cấp có nhiệm vụ là loại bỏ càng nhiều chất rắn càng tốt để làm giảm bớt tải lượng BOD trong bể lắng thứ cấp. Các bể lắng sơ cấp là tiêu biểu của quá trình ngược dòng nhận nước thải đã được xử lý ở các bể của quá trình khác như bể lọc hoặc các bể bùn hoạt tính.

1. Tối ưu hóa bể lắng đồng nghĩa kiểm soát và vận hành hiệu suất của hệ thống?

Bể lắng của bạn có dạng như thế nào?

Một trong hai hình, bể lắng của bạn giống hình nào?

Bạn có biết các chất rắn tràn qua các tấm ngăn dòng có thể tác động đến kết quả BOD cùng với TSS trong nước thải đầu ra cuối cùng không?

Chỉ số BOD sai lệch cao có thể xảy ra nếu chất sinh học hoặc tảo hiện diện trong mẫu thí nghiệm BOD. Điều này sẽ làm tăng chỉ số BOD cuối cùng và sẽ có tiềm năng tăng chí phí xử lý nước thải đầu ra cuối, trong đó lần lượt có nghĩa là vi phạm quy chuẩn cho phép hoặc phụ phí tăng.

2. Bạn có biết tảo trên các vách ngăn dòng trong bể lắng có thể làm tăng BOD không?

Một lượng tảo nhỏ duy trì hoặc thường xuyên được làm sạch có thể ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng nước thải đầu ra cuối cùng.

Bạn có biết nếu bể có hiện tượng ngắn dòng hoặc hình thành các chất rắn trong bể lắng của bạn?

Được thôi, nếu bạn có váng nổi kết thành khối xung quanh bể lắng của bạn, hoặc tăng trưởng thực vật, đó là dấu hiệu chắc chắn cho thấy một vài thay đổi cần được thực hiện.

3. Làm thế nào để bạn tối ưu hóa bể lắng?

Hai công cụ đơn giản nhất để tối ưu hóa và kiểm soát bể lắng là sử dụng thiết bị đo khả năng lắng của chất rắn (settleometer) và dụng cụ đo bùn tại bể (sludge judge).

Dụng cụ đo bùn tại bể (sludge judge) (hoặc lấy mẫu dưới đáy) được sử dụng để đo lớp bùn ở dưới đáy bể lắng. Thiết bị đo khả năng lắng của chất rắn được sử dụng với hai lý do – cho bạn một chỉ dẫn nhanh chóng và dễ dàng trong bao lâu thì chất rắn được lắng xuống trong bể lắng. Nếu chỉ mất 3 giờ để lắng hoàn toàn trong bình mẫu và chỉ cần 1-2 giờ trong bể lắng, nhiều chất rắn sẽ tràn qua các vách ngăn dòng vì không đủ thời gian lắng.

Nếu phải mất 20 phút để các chất rắn lắng xuống và ngược lại, bạn cần 6-8 giờ để chất rắn lắng trong bể lắng, hiển nhiên là chất rắng lắng được lưu giữ quá lâu. Sớm muộn gì thì chất rắn sẽ nổi lên trên bề mặt hoặc toàn bộ luống bùn nổi phía trên bể và có khả năng tràn qua các vách ngăn dòng.

4. Độ sâu lớp bùn

Độ sâu lớp bùn trong bể lắng nên đo tại cùng một thời điểm mỗi ngày. Thời gian tốt nhất là trong khoảng thời gian của dòng chảy tối đa hằng ngày, bởi vì bể lắng hoạt động dưới tốc độ tải lượng các chất rắn cao nhất.

Điều chỉnh tốc độ dòng chảy tuần hoàn bùn (RAS) phải được điều chỉnh theo sự thay đổi của dòng chảy đầu vào và tuổi của sinh khối.

Một lợi thế của việc giám soát độ sâu lớp bùn là hiện tượng các sự cố, chẳng hạn như thiết bị thu gom bùn hoạt đông không thích hợp, sẽ được quan sát là do sự bất thường của độ sâu lớp bùn. Một cây đo bùn được đặt tại hệ thống thu gom bùn trong bể lắng để đo độ sâu bùn khi độ sâu bùn tăng và giảm trong vùng mà cây đo bùn được đặt. Những bất thường trong độ sâu lớp bùn thì dễ dàng theo dõi bằng các chỉ số đo (profiles) của độ sâu lớp bùn thông qua bể lắng.

5. Tại sao thời gian lưu trữ chất rắn trong bể là quan trọng?

Thời gian lưu nước thải đầu vào hoặc đầu ra trong xử lý sơ cấp có liên quan đến việc lưu giữ chất rắn quá lâu thường gây ra không chỉ có điều kiện tự hoại, có thể tạo ra mùi hôi, mà còn tạo ra điều kiện DO thấp. Điều kiện DO thấp là nguyên nhân để các vi khuẩn tạo ra các hợp chất riêng biệt với sulfua và/hoặc axit hữu cơ. Thời gian lưu của nước thải đầu vào luôn luôn phải được giữ ở mức tối thiểu.Tạo ra điều kiện tự hoại có thể góp phần sinh ra các tro bùn trong bể lắng, kể từ khi các chất rắn hoạt động trong điều kiện kỵ khí ở dưới đáy của bể lắng và tạo ra khí là nguyên nhân các chất rắn nổi lên phía trên bể. Điều này làm tăng các chất rắn tràn qua các bể phía sau.

Những điều kiện này thường dẫn đến sự phát triển quá mức của các vi sinh dạng sợi về sau này chúng sẽ là một phần sinh học ở điều kiện hiếu khí của hệ thống. Đôi khi, bùn kỵ khí được đưa sang bể lắng sơ cấp nhờ vào máy ép bùn nổi dạng dây đai. Điều này cũng có thể dẫn đến sự gia tăng điều kiện tự hoại trong bể lắng sơ cấp, kể từ khi nuôi cấy vi sinh trong hệ thống với vi khuẩn mà chúng thích nghi sinh trưởng ở điều kiện kỵ khí hoặc tùy nghi.

Một cách để biết được nếu các chất rắn được lưu giữ quá lâu trong bể lắng là nếu có sự xuất hiện tro bùn tại bể lắng hoặc phát sinh khí.

Hiện tượng tro bùn xảy ra khi có nhiều mảng bùn li ti nổi lên phần trên của bể lắng là do các bong bong khí bị vướng lại trong bông bùn.

Sự tạo ra các tàn tro xảy ra khi một vài mảng bùn nổi lên trên bể lắng do các bong bóng khí mắc lại trong bông bùn. Điều này thường được gây ra bởi sự hình thành khí sinh học như H2S hoặc N2 khi bông bùn được lưu giữ quá lâu trong bể lắng và cạn kiệt oxy.

Vi khuẩn không ngừng phát triển trong bể lắng trừ khi không có nhiều thức ăn. Nếu các điều kiện không tốt thì có lẽ sẽ có nhiều sự cố xảy ra.

Sự thoát khí có thể nhìn thấy được và thường ngăn cản quá trình tạo ra các tro bùn. Sự phát sinh của việc thoát khí H2S có thể gây ra một số vấn đề lớn về an toàn.

6. Làm thế nào để đảm bảo các điều kiện thích hợp trong bể lắng?

Bể lắng sơ cấp thì khác một chút so với ít với bể lắng thứ cấp, nhưng các khái niệm vẫn như nhau. Không có bể lắng nào là cằn cỗi cả. Có nhiều vi khuẩn ở trong cả hai bể. Cả hai bể đều có sự hiện diện của BOD và vi khuẩn. Cà hai bể đều xảy ra hoạt động sinh học và người ta thường bỏ qua điều này. Bể lắng sơ cấp có nhiệm vụ là loại bỏ càng nhiều chất rắn càng tốt để làm giảm bớt tải lượng BOD trong bể lắng thứ cấp. Các bể lắng sơ cấp là tiêu biểu của quá trình ngược dòng nhận nước thải đã được xử lý ở các bể của quá trình khác như bể lọc hoặc các bể bùn hoạt tính. Bất kỳ hoạt động nào được thực hiện tại bể lắng nhằm giảm thiểu tải lượng chất rắn lơ lửng và BOD trong bể bùn hoạt tính có khả năng gíup cải tiến hiệu suất xử lý của các bể phía sau. Bể lắng sơ cấp thường thường có tải lượng BOD cao.

Bảng 2-Các thông số thiết kế điển hình cho bể lắng sơ cấp trong hệ thống xử lý nước thải tập trung

Cách tốt nhất để đánh giá hiệu suất hoạt động của bể lắng sơ cấp là xem xét hiệu suất loại bỏ các chất rắn lơ lửng. Nếu bể lắng cho kết quả thất thường hoặc không nhất quán, tìm cách nâng cao tải trọng thủy lực (được tính theo m3/ngày/m2). Nếu hiệu suất loại bỏ các chất rắn lơ lửng không đạt mức trung bình từ 40 – 50% hoặc BOD từ 20 – 30%, vượt quá thời gian được tăng cường thêm, phải tìm kiếm sự bất ổn trong bể hoặc thiếu hụt các hoạt động khác.

Sử dụng liều lượng polymer cho phép gia tăng loại bỏ các chất rắn lơ lửng ở tải trọng hiện có của bể.

Đây là giải pháp tạm thời vì các chất rắn có thể bổ sung thêm vào tải trọng của hệ thống.

Cũng có một số nhà máy cho thêm phèn hoặc Ferric để loại bỏ các hạt nhỏ, mịn và tro trong xử lý sơ cấp. Đây không phải là một giải pháp tối ưu, vì phèn được cho vào nhiều lần sẽ tạo ra sợi bông bùn lớn. Điều này cũng có thể loại bỏ quá nhiều photpho và gây ra sự thiếu hụt chất dinh dưỡng. Xem bản tin 68: xử lý sự cố gây ra bởi phèn và sắt.

7. Tối ưu hóa bể lắng thứ cấp thì dễ dàng hơn một chút

Bể lắng thứ cấp có ý nghĩa không chỉ trong việc loại bỏ các chất rắn và cho phép nước sạch chảy qua các vách ngăn dòng, mà còn có ý nghĩa nối cùng ư là một chất làm dày đặc (thickener). Mục đích làm dày các chất rắn sinh học vì 2 lý do. Một số chất rắn có thể tuần hoàn về phần bể hiếu khi của hệ thống để phân hủy BOD, nhưng cũng làm dày đặc các chất rắn vì vậy việc tháo nước khỏi chất rắn (dewatering) dễ dàng hơn và cho nước sạch.

Bằng cách suy nghĩ bể lắng như một phần mở rộng của bể hiếu khí, ở bể lắng được tiếp tục phân hủy sinh học và quá trình khử nước (polishing of the water) lần cuối cùng và vi khuẩn bông bùn được xử lý, hệ thống có khả năng dễ dàng tối ưu hóa hơn. Sử dụng polymer trong bể lắng có khả năng làm cắt giảm đáng kể hoặc loại bỏ sự tối ưu hóa tốt của bể. (Bài xem thêm: Nguyên nhân gây nên váng, bọt trong bể hiếu khí? )

Hiệu suất xử lý của hệ thống nước thải thứ cấp được xác định bằng cách so sánh chất lượng nước thải dòng chảy tràn từ bể lắng thứ cấp với chất lượng nước thải đầu vào. Bể xử lý sinh học chuyển đổi một số chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan thành các chất rắn hữu cơ lơ lửng. Tuy nhiên, quá trình xử lý thành công chỉ khi các chất rắn hữu cơ được loại bỏ tại bể lắng thứ cấp. Sự thay đổi hoạt động của bể lắng thứ cấp có tác dụng quan trọng nhất đến hiệu suất vận hành tổng thể của nhà máy xử lý nước thải.

Một cách để tối ưu hóa những gì đang xảy ra trong phần bùn hoạt tính của hệ thống và các thông số liên quan đến các vấn đề gì đang xảy ra cả 2 phần của hệ thống. Một lần nữa, hãy ghi nhớ Quy tắc bàn tay vàng – “5 thông số” cần phải được kiểm tra tại nước thải đầu vào và ra. Hôm nay, hãy kiểm tra bể lắng của bạn!

Quy tắc Bàn tay vàng:

Không có vấn đề khi bạn sử dụng loại vi khuẩn nào, hoặc là sử dụng vi khuẩn (đã nuôi cấy) sẵn có trong hệ thống, sản phẩm dạng nước hay dạng bột của nhà cung cấp, tất cả các vi khuẩn đòi hỏi một số tối thiểu về các điều kiện ổn định, chúng tôi gọi QUY TẮC BÀN TAY VÀNG – thước đo đánh giá hiệu quả hoạt động của bể sinh học. Vi khuẩn không phải là siêu vi trùng, chúng cần tất cả các điều kiện theo dõi hoặc là vi khuẩn sẽ hoạt động không hiệu quả.

Nếu các thông số trên được đo như các thông số còn lại trong nước thải đầu ra cuối cùng, khi đó các thông số đảm bảo rằng các điều kiện trong bể lắng đã đáp ứng được các yêu cầu để vi khuẩn tiếp tục phát triển trong các bể lắng và tiếp tục để cuối cùng quá trình khử nhanh BOD (polishing off of BOD) Điều này cũng đảm bảo bông bùn được gửi đến tới máy ép bùn là cách tốt nhất và sẽ làm giảm thiểu số lượng polymer cần sử dụng. Bằng cách làm theo các hướng dẫn này, việc sử dụng polyme trong bể lắng phải tối thiểu và lượng bùn hồi lưu luôn sẵn sàng để trở về bể hiếu khí để phân hủy BOD nhiều hơn.

Đôi khi sử dụng các chất phụ gia sinh học trong bể hiếu khí có thể tối ưu hóa một hệ thống và là sản phẩm của các chất rắn tốt hơn và BOD tốt hơn hoặc loại bỏ TSS nếu cần thiết. Giảm lượng bùn, đặc biệt nếu trong nhà máy xử lý nước thải tập trung có thể cắt giảm đáng kể chi phí xử lý chất rắn, khi đó cần có một bài toán nhỏ về tính toán tăng sinh khối được thực hiện. Do có sự biến động về thay đổi nước thải đầu vào của một số nhà máy, cần một liều lượng nhỏ của vi khuẩn để duy trì hằng ngày có khả năng cắt gỉam phí sử dụng polymer, trong khi chất lượng nước đầu ra cuối cùng được tăng lên.

>>>Bài liên quan: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LẮNG HAI VỎ ( BỂ LẮNG IMHOFF)

8. Tham khảo thêm sự cố

Technical Manager of Ecoworld.com.vn

Nguyễn Nhật Dương – KS Kỹ Thuật Xử Lý Môi Trường