Kiểm soát và loại bỏ mùi hôi trong xử lý nước thải- Giải pháp tiết kiệm giảm thiểu chi phí

Nguyên nhân hình thành khí H₂S

– Sự hình thành khí H₂S trong nước thải từ hệ thống cống rãnh liên quan đến việc lưu giữ nước thải quá lâu trong hệ thống vận chuyển nước thải.

– Việc lưu giữ nước thải làm tăng quá trình lên men tại chỗ cho phép hình thành các hợp chất như osmogens (Barjenbruch -2003) hoặc là gây ra mùi hôi sơ cấp hoặc là mùi hôi thứ cấp (Hubner & Seibt -1994), mùi hôi có thể được thoát ra vào không khí.

– Trong nước thải công nghiệp và bán công nghiệp, nước thải đầu ra của quá trình sản xuất đã có thể chứa các hợp chất mùi hôi,

– Trong nước thải sinh hoạt có thể là do tác động tong quá trình tích trữ trung gian (ví dụ hố thu gom).

Bảng 1: Các vị trí gặp sự cố cho nguồn điểm tạo ra mùi hôi

Vị trí	Nguyên nhân	Tác động
Hệ thống thoát nước trọng lực	Giai đoạn kỵ khí (thời gian lưu lâu, độ dốc thấp, tốc độ dòng chảy thấp)	Phụ thuộc vào việc xây dựng và vận hành.
Trạm bơm nước thải.	Thời gian hút nước thải lâu trong lồng máy bơm. Tiếp nhận lưu lượng nước thải.	Tạo ra môi trường có điều kiện kỵ khí. Hợp chất osmogene được lọt ra ngoài thông qua sự tháo nước trong dòng chảy hỗn loạn.
Trục vận chuyển/ Hố ga xả thải.	Nước thải từ trục điều áp (nâng lên) có thể lên men trong thời gian có lưu lượng thấp.	Hợp chất osmogene được lọt ra ngoài thông qua sự tháo nước trong dòng chảy hỗn loạn.
Hố ga thoát nước	Phụ thuộc vào nước thải đầu vào: Kỵ khí (Mùi hôi có tính nguy hiểm cao) Hiếu khí (Mùi hôi có tính nguy hiểm thấp)	Hợp chất osmogene (được hình thành trước) được lọt ra ngoài, tiềm ẩn gây mùi hôi khó chịu.

Hậu quả:

– Hậu quả tiềm tàng của sự hình thành khí H₂S (septicity) là việc hình thành và phát sinh mùi trong không khí và cuối cùng là sự xuống cấp của cơ sở hạ tầng do sự hình thành tại chỗ các hợp chất ăn mòn.

– Sự hình thành khí H₂S (septicity) đã tạo ra một môi trường làm việc kém an toàn cho nhân viên vận hành trong hệ thống vận chuyển và nhà máy xử lý nước thải trong quá trình duy trì hoạt động bảo trì trong hố ga, đường ống, trạm bơm và nhà máy xử lý.

– Ngoài ra, sự hình thành khí H₂S, một hợp chất khí gây khó chịu, có thể ảnh hưởng đến những người đang sống, làm việc, hoặc chỉ là những người đi qua khu vực phát thải.

Giải pháp:

– Kết hợp để tối ưu hóa hệ thống và bổ sung các sản phẩm chuyên biệt.

Hiện nay thị trường có hai loại sản phẩm khử mùi hôi:

* Loại sản phẩm BỘT khử mùi hôi triệt để có trong thành phần nước thải của các nhà máy công nghiệp chế biến thực phẩm, nhà máy hóa chất công nghiệp, các công trình cao ốc văn phòng và dân dụng, bệnh viện.

* Loại sản phẩm NƯỚC khử mùi hôi tạm thời (band-aid) từ các chất thải rắn:

Đối với các sản phẩm vi sinh loại NƯỚC dùng để xử lý mùi hôi xuất phát từ chất thải rắn như là bùn, bãi rác, phế phẩm trong ngành chế biến thực phẩm, thậm chí ngay cả phế liệu từ các ngành sản xuất cao su, … loại sản phẩm này chỉ xử lý mùi hôi tạm thời trên bề mặt chất thải rắn mà thôi. Sau khi khử mùi hôi thì khoảng thời gian 2 ngày, 3 ngày, hoặc 4 ngày sau mùi hôi lại bốc mùi trở lại và lại tiếp tục xử lý mùi hôi.

Có nhiều nhà cung cấp vi sinh đưa ra liều lượng pha loãng sản phẩm với nước theo tỷ lệ 1 lít sản phẩm pha được từ 500 – 2000 lít nước và thực tế cũng chẳng có một công thức nhất định nào quy định nên pha sản phẩm với nước theo tỷ lệ hướng dẫn. Phần lớn liều lượng tỷ lệ sử dụng là vô chừng vì thông thường người ta hay định tính nồng độ mùi hôi theo cảm quan của từng người một, có nghĩa là nếu mũi ta nhậy với mùi hôi thì nên sử dụng liều lượng dung dịch đặc hơn (1:1; 1:5; 1:10; 1:15; 1:20, … (1 lít dung dịch: x lít nước)) để xử lý, sau khi xử lý nếu mùi hôi còn ít thì tỷ lệ pha loãng hơn.

Vậy làm thế nào sử dụng liều lượng phù hợp hơn, tiếp kiệm giảm thiểu chi phí nhiều hơn mà không cần phải định lượng liều sử dụng bằng liều lượng định tính dùng đến cảm quan của mỗi người?

Mùi hôi nói chung và khí H2S nói riêng ngoài cách nhận biết bằng cảm quan thì chúng ta có thể đo được bằng thiết bị đo H2S, ở đây chúng tôi không quảng cáo cho bất kỳ một đơn vi kinh doanh thiết bị đo, các thiết bị này có thể mua bất kỳ của Hãng nào cũng được như Draeger, HASS,…

H2S là chất khí cực độc, ảnh hưởng đến các cơ quan trong cơ thể con người như: niêm mạc, giác mạc, đường hô hấp… nên chúng ta cần quan tâm tới chúng nhiều hơn.

Bảng phân loại các ảnh hưởng của khí theo nồng độ

Hàm lượng (ppm)	Biểu hiện
10	Có thể nhận biết được bởi mùi trứng thối. Ảnh hưởng tối thiểu trong 8 giờ.
15	Kích thích mắt, phổi
70 – 150	Mất khứu giác sau 3 – 15 phút, kích thích mắt, cổ họng và phổi
150 – 400	Mất khứu giác đau đầu, khó thở, ho, đau mắt, cổ họng, phổi. Cần đưa ngay tới nơi không khí trong lành
400 – 700	Ho, suy sụp, bất tỉnh, có thể tử vong
700 – 1000	Nguy hiểm đến tính mạng
Trên 1000	Bất tỉnh ngày lập tức, tử vong trên vài phút

(Nguồn Viện dầu khí Việt Nam/tạp chí dầu khí)

Giá trị giới hạn của khí H₂S là 10 ppm. Các hoạt động khi có sự tồn tại của khí H₂S với hàm lượng cao hơn không được phép kéo dài quá 8 giờ.

Hầu hết những thông báo chỉ dẫn đều nhấn mạnh 6 – 7 ppm là hàm lượng tối đa mà khí H₂S được phép tồn tại, nhưng không quá 12 giờ.

Nếu trong trường hợp chất thải rắn ngoài việc khử mùi hôi mà còn có nước rỉ thải từ chất rắn thì phải tiếp tục xử lý công đoạn này – biện pháp xử dụng vi sinh dạng NƯỚC để khử mùi hôi phát sinh từ chất thải rắn chỉ là biện pháp tạm thời mà thôi! (band-aid).

Muốn khử triệt để mùi hôi từ chất rắn hoàn toàn, có thể dùng phương pháp truyền thống chôn lấp, hoặc công nghệ cao cấp hơn bằng cách đốt chất thải rắn tái sử dụng lại năng lượng từ chất rắn bị đốt cho các mục đích khác (nồi hơi, thiết bị nước nóng, …) hoặc dùng làm phân bón vi sinh từ tro đốt chất thải rắn hoặc từ bùn dư từ các nhà máy.

Các tiêu chuẩn và các chất gây ô nhiễm có tiềm năng ảnh hưởng đến sức khỏe con người theo tiêu chuẩn SDWA

Contaminant	Maximum contaminant level goal Mg/L	Maximum contaminant level Mg/L	Best Available Technology BAT	Potential health effects
Organics
Acrylamide	Zero	TT	PAP	Cancer, nervous system (hệ thống thần kinh) effects
Alachor	Zero	0.002	GAC	Cancer (ung thư)
Atrazine	0.003	0.003	GAC	Liver (gan), kidney (thận), lung (phổi), cardiovascular (tim mạch) effects; possible carcinogen (chất sinh ung thư)
Benzene	Zero	0.005	GAC, PTA	Cancer
Benzo(a)pyrene	Zero	0.0002	GAC	Cancer
Bromodichloromethane	Zero	See TTHM	GAC, NF(*)	Cancer
Bromoform	Zero	See TTHM	GAC, NF(*)	Cancer
Carbofuran	0.04	0.04	GAC	Nervous system, reproductive system (hệ thống cơ quan sinh sản) effects
Carbon tetrachloride	zero	0.005	GAC, PTA	Cancer
Chlordance	zero	0.002	GAC	Cancer
Chloroform	0.07	See TTHM	GAC, NF(*)	Cancer
Chlorodibromomethane	No MCLG	See TTHM	GAC, NF(*)	Cancer
2,4-D	0.07	0.07	GAC	Liver, kidney effects
Dalapon	0.2	0.2	GAC	Kidney, liver effects
Di(2-ethylhexy)adipate	0.4	0.4	GAC, PTA	Reproductive effects
Di(2-ethylhexy)phthalate	zero	0.006	GAC	Cancer
Dibromochloropropane (DBCP)	zero	0.0002	GAC, PTA	Cancer
Dichloroacetic acid	No MCLG	See HAẠ	GAC, PTA	Cancer
p-Dichlorobenzene	0.075	0.075	GAC, PTA	Kidney effects, possible carcinogen
o-Dichlorobenzene	0.6	0.6	GAC, PTA	Liver, kidney, blood cells effects
1,2-Dichloroethane	zero	0.005	GAC, PTA	Cancer
1,1-Dichloroethylene	0.007	0.007	GAC, PTA	Liver, kidney effects, possible carcinogen
cis-1,2-Dichloroethylene	0.07	0.07	GAC, PTA	Liver, kidney, nervous system, circulatory effects
trans-1,2-Dichloroethylene	0.1	0.1	GAC, PTA	Liver, kidney, nervous system, circulatory effects
Dichloromethane (methylene chloride)	zero	0.005	PTA	Cancer
1,2-Dichloropropane	zero	0.005	GAC, PTA	Cancer
Dibromoacetic acid	No MCLG	See HAA5	GAC, NF(*)	Cancer
Dichloroacetic acid	No MCLG	See HAA5	GAC, NF(*)	Cancer
Dinoseb	0.007	0.007	GAC	Thyroid, reproductive effects
Diquat	0.02	0.02	GAC	Ocular, liver, kidney effects
Endothall	0.1	0.1	GAC	Liver, kidney, gastrointestinal effects
Endrin	0.002	0.002	GAC	Liver, kidney, nervous system effects
Epichlorohydrin	zero	TT	PAP	Cancer
Ethylbenzene	0.7	0.7	GAC, PTA	Liver, kidney, nervous system effects
Ethylene dibromide (EDB)	zero	0.00005	GAC, PTA	Cancer
Glyphosate	0.7	0.7	OX	Liver, kidney effects
Haloacetic acids (sum of 5:HAAS5(1)	No MCLG	0.060	GAC, NF(*)	Cancer
Heptachlor	zero	0.0004	GAC	Cancer
Heptachlor epoxide	zero	0.0002	GAC	Cancer
Hexachlorobenzene	zero	0.001	GAC	Cancer
Hexachlorocyclopentadience	0.05	0.05	GAC, PTA	Kidney, stomach effects
Lindane	0.0002	0.0002	GAC	Liver, kidney, and nervous, immune, circulatory system effects
Methoxychlor	0.04	0.04	GAC	Development, liver, kidney, nervous system effects
Monochlorobenzene	0.1	0.1	GAC, PTA	Cancer
Monochloroacetic acid	0.07	See HAA5	GAC, NF(*)	Cancer
Monobromoacetic acid	No MCLG	See HAA5	GAC, NF(*)	Cancer
Oxamyl (vydate)	0.2	0.2	GAC	Kidney effects
Pentachlorophenol	zero	0.001	GAC	Cancer
Picloram	0.5	0.5	GAC	Kidney, liver effects
Polychlorinated biphenyls (PCBs)	zero	0.0005	GAC	Cancer
Simazine	0.004	0.004	GAC	Body weight and blood effects, possible carcinogen
Styrene	0.1	0.1	GAC, PTA	Liver, nervous system effects, possible carcinogen
2,3,7,8-TCDD (dioxin)	zero	5 x 10 exp -8	GAC	Cancer
Tetrachloroethylene	zero	0.005	GAC, PTA	Cancer
Toluene	1	1	GAC, PTA	Liver, kidney, nervous system, circulatory system effects
Toxaphene	zero	0.003	GAC	Cancer
2,4,5-TP (silvex)	0.05	0,05	GAC	Liver, kidney effects
Trichloroacetic acid	0.02	See HAA5	GAC, NF(*)	Cancer
1,2,4-Trichlorobenzene	0.07	0.07	GAC, PTA	Liver, kidney effects
1,1,1-Trichloroethane	0.2	0.2	GAC, PTA	Liver, nervous system effects
1,1,2-Trichloroethene	0.003	0.005	GAC, PTA	Kidney, liver effects, possible carcinogen
Trichloroethylene	zero	0.005	GAC, PTA	Cancer
Trihalomethanes (sum of 4; TTHM’s)(2)	No MCLG	0.080	GAC, NF(*)	Cancer
Vinyl chloride	zero	0.002	PTA	Cancer
Xylenes (total)	10	10	GAC, PTA	Liver, kidney, nervous system effects
Inorganics
Antinomy	0.006	0.006	C-F(3), RO, IX, AA, RO	Decreased longevity, blood effects
Arsenic	zero	0.010	C-F, LS, ED, OX-F	Dermal, nervous system effects, cancer
Asbestos (fibers>10 micro-millimeter)	7 million (fibres/L)	7 million (fibres/L)	C-F(3), DF, DEF	Possible carcinogen by ingestion
Barium	2	2	IX, RO, LS(3)	Blood pressure effects
Beryllium	0.004	0.004	IX, RO, C-F(3), LS(3), AA, IX	Bone, lung effects, cancer
Bromate	zero	0.010	DC
Cadmium	0.005	0.005	C-F(3), LS3, IX, RO	Kidney effects
Chlorite	0.8	1.0	DC	Nervous system effects
Chromium (total)	0.1	0.1	C-F(3), LS(3), (Cr III), IX, RO	Liver, kidney, circulatory system effects
Copper	1.3	TT	CC, SWT	Gastrointestinal effects
Cyanide	0.2	0.2	IX, RO, Cl2	Thyroid (tuyến giáp), central nervous (hệ thần kinh trung ương) system effects
Fluoride	4	4	AA, RO	Skeletal fluorosis
Lead	zero	TT	CC, PE, SWT, LSLR	Cancer, kidney, central and peripheral nervous system effects
Mercury	0.002	0.002	C-F(3) (influent<10 microgram/L), LS(3), GAC, RO (influent<10 microgram/L)	Kidney, central nervous system effects. Methemoglobinemia (blue baby syndrome).
Nitrate (as N)	10	10	IX, RO, ED
Nitrite (as N)	1	1	IX, RO	Methemoglobinemia (blue baby syndrome)
Nitrate+Nitrite (both as N)	10	10	IX, RO
Selenium	0.05	0.05	C-F(3) (Se IV), LS(3), AA, RO, ED	Nervous system effects
Thallium	0.0005	0.0002	IX, AA	Liver, kidney, brain, intestine (đường ruột) effects
Radionuclides
Beta particle and photon emitters	zero	4 mrem	C-F, IX, RO	Cancer
Alpha particles	zero	15 pCi/L	C-F, RO	Cancer
Radium-226+radium-228	No MCLG	5 pCi/L	IX, LS, RO	Cancer
Uranium	zero	30 microgram/L	C-F(3), LS(3), AX	Cancer
Microbials
Cryptosporidium	zero	TT	NA	Gastroenteric disease
E. Coli	zero	TT(5)	NA	Gastroenteric disease
Fecal coliforms	zero	TT(5)	NA	Gastroenteric disease
Giardia lambia	zero	TT	NA	Gastroenteric disease
Heterotrophic bacteria	No MCLG	TT	NA	Gastroenteric disease
Legionella	zero	TT	NA	Pneumonialike effects
Total coliforms	zero	TT(4)	NA	Indicator of gastroenteric infections
Turbidity		PS	NA	Interferes with disinfection, indicator of filtration performance
Viruses	zero	TT	NA	Gastroenteric disease, respiratory disease, and other diseases, (e.g. hepatitis, myocarditis)

(*)Consecutive systems can use monochloramine (NH2Cl) as BAT

AA – activated alumina

AX – anion exchange

CC – corrosion control

C-F – coagulation and filtration

Cl2 – chlorination

DC – disinfection system control

DEF – diatomaceous earth filtration

DF – direct filtration

EF – enhanced coagulation

ED – electrodialysis

GAC – granular activated carbon

IX – ion exchange

LS – lime softening

LSLR – lead service line replacement

NA – not applicable

N-F – nonafiltration

OX – oxidation

OX-F – oxidation and filtration

PAP – polymer addition practices

PE – public education

PR – precursor removal

PS – performance standard

PTA – packed-tower aeration

RO – reverse osmosis

SWT – source water treatment

TT – treatment technique

1. Tổng các nồng độ mono-, di-, và tricloaxetic axit và mono-và dibromoacetic axit
2. Tổng nồng độ của bromodichloromethane, dibromonocchloromethane, bromoform, và chloroform.
3. Sự ngưng tụ – lọc và vôi làm mềm nước không BAT với sự dao động cho các hệ thống nhỏ trừ khi việc xử lý đã được lắp đặt.
4. Không nhiều hơn 5 phần trăm của các mẫu mỗi tháng có thể là tích cực. Đối với hệ thống thu gom ít hơn 40 mẫu mỗi tháng, không hơn 1 mẫu mỗi tháng có thể là tích cực.
5. Nếu một mẫu tổng coliform lặp lại giống như là coliform có trong phân (các vi khuẩn lên men lactose như Escherichia cloacae, Citrobacter freundii có thể tìm thấy trong phân) – hoặc E. coli dương tính và được theo sau bởi một số mẫu lặp lại coliform dương

Mùi hôi thoát ra là sự biến dạng, sự phân hủy từ chất thải (chất rắn, nước, khí) và là thành phần gây ô nhiễm môi trường có hại đến sức khỏe của con người. Việc sử dụng phương pháp truyền thống đo mùi hôi bằng cảm quan trong các hệ thống bể sinh học hay trong các khu vực xử lý chất thải rắn không những chúng ta tiêu ngốn chi phí vô chừng số lượng nuôi cấy vi sinh từ việc đo bằng cảm quan mà chúng ta còn vô tình đem một số mồng mống bệnh tật vào trong cơ thể, đây là một chi phí tốn kém không kể hết được. Hãy phòng bệnh hơn chữa bệnh!

Kiểm soát và loại bỏ mùi hôi – giảm thiểu chi phí lượng nuôi cấy vi sinh và chi phí vận hành:

Mỗi một sản phẩm BioFuture có khả năng xử lý triệt để sự cố trong bể nước thải như sau:

* BFL 5100HP (ở điều kiện hiếu khí và kỵ khí tùy nghi) xử lý chất hữu cơ, dầu mỡ động vật từ các ngành giết mổ gia súc và chế biến thịt, thủy hải sản (dành cho cá basa) và mùi hôi.

* BFL 5200VP (ở điều kiện hiếu khí và kỵ khí tùy nghi) xử lý tinh bột, protein và các chất hữu cơ khác trong ngành công nghiệp sản xuất bia rượu và mùi hôi.

* BFL 5700SO (ở điều kiện hiếu khí và kỵ khí tùy nghi) xử lý mùi hôi nồng nặc (đặc biệt là khí H₂S) trong các ngành công nghiệp.

Do đó, tùy vào mức độ ô nhiễm của bể mà tỉ lệ dùng chung sản phẩm sẽ khác nhau để hiệu quả xử lý đạt được kết quả mong muốn. Hãy nhớ Quy tắc bàn tay vàng (rule of Golden Hand).

Quy tắc bàn tay vàng:
Tại sao cần quan tâm đến 5 thông số đo. Khi vận hành một bể sinh học trong bất kỳ nhà máy xử lý nước thải để biết được chất lượng của nước thải có phù hợp với quá trình xử lý hay không?
Điểm khác biệt của sản phẩm BioFuture là có thể kết hợp các sản phẩm cùng dãy sản phẩm với nhau để giải quyết triệt để nhiều sự cố trong bể cho một ứng dụng cụ thể (once-through solutions). Hãy ghi nhớ Quy tắc tỷ lệ vàng sản phẩm BFL.
Quy tắc tỷ lệ vàng của sản phẩm BFL: Tỷ lệ nhiều sản phẩm BFL kết hợp để xử lý nhiều sự cố khác nhau cho một ứng dụng cụ thể và tùy thuộc vào thành phần nước thải xả thải từ các ngành sản xuất kinh doanh- Bài toán tính liều lượng nuôi cấy vi sinh ở điều kiện hiếu khí và kỵ khí tùy nghi,

Ví dụ 1: bể bị sự cố dầu mỡ của cá basa và mùi hôi nồng nặc thì sử dụng sản phẩm BFL 5100HP dùng chung với sản phẩm BFL 5700SO. Theo thực nghiệm chúng tôi đã tìm ra tỉ lệ kết hợp giữa hai sản phẩm (tỷ lệ vàng bộ nhị sản phẩm BFL) và đạt kết quả tối ưu trong việc giải quyết các sự cố trên. Tham khảo thêm tài liệu 69 để biết được số lượng và tỷ lệ vi sinh sử dụng, do đó tỉ lệ BFL 5700SO:BFL 5100HP = 80:20.

Nếu trường hợp bể bị ô nhiễm dầu mỡ nhiều hơn và có mùi hôi thì chúng ta có thể chỉ sử dụng một sản phẩm BFL 5100HP xử lý dầu mỡ, một khi kết quả khử dầu mỡ đạt hiệu quả thì mùi hôi cũng tan biến theo cùng.

Nếu trường hợp dầu mỡ dầy đặc có trong thùng bơm (pump sump) hoặc trạm bơm (pumping station, lift station) và mùi hôi nồng nặc thì chúng ta sử dụng sản phẩm BFL 4700PS, BFL 5150PS hoặc cho sản phẩm bột BFL 4700PS, BFL 5150PS vào trong túi Biobag (chiều dài 60cm x đường kính 10 cm) và treo trực tiếp vào pump sump hoặc pumping station, lift station, một khi kết quả khử dầu mỡ đạt hiệu quả thì mùi hôi cũng tan biến theo cùng.

Túi Biobag chất liệu là vải màu trắng, chúng ta có thể làm cho mình một túi Biobag ưng ý.

Ví dụ 2: Một nhà máy chế biến thủy sản có sự cố dầu mỡ nhiều và mùi hôi nồng nặc, giả sử chọn thể tích bể V = 100 m³ với nồng độ COD đầu vào 500 mg/l và m = 2ppm. Tổng lượng vi sinh sử dụng trong một ngày là 0.2kg. Do đó 2kg/ tháng được cho vào bể theo tỉ lệ ở bảng dưới đây:

Vậy thì tương ứng với tỉ lệ dùng chung ở phía trên, do đó khối lượng vi sinh tương ứng:

BFL 5700SO/ BFL 5100HP = a/b = 0.16/0.04 (kg/day), biết thời gian lưu là t= 6h và lưu lượng Q= 400 m³/ngày, giá trị sản phẩm của BFL 5700SO là c VNĐ/kg, giá trị sản phẩm của BFL 5100HP là d VNĐ/kg.

Công thức tính toán chi phí cho việc nuôi cấy vi sinh trên 1m³ nước thải: