WesterntechVN – Hệ thống bùn hoạt tính là một trong những công nghệ tiên tiến nhất trong xử lý nước thải hiện nay. Được áp dụng rộng rãi trong các nhà máy xử lý nước thải, hệ thống này giúp loại bỏ chất hữu cơ và ô nhiễm từ nước thải, đóng góp vào bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng nước. Để đảm bảo quá trình vận hành hiệu quả, việc chuẩn bị lượng bùn hoạt tính cần thiết và khởi động các công trình sinh học là rất quan trọng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về quy trình vận hành hệ thống bùn hoạt tính, từ việc chuẩn bị bùn đến các yếu tố cần kiểm soát trong suốt quá trình.

1. Chuẩn Bị Lượng Bùn Hoạt Tính

Việc xác định lượng bùn hoạt tính cần thiết là bước quan trọng đầu tiên trong quy trình vận hành hệ thống bùn hoạt tính. Lượng bùn này có thể được chuẩn bị từ các nguồn khác nhau như:

1.1. Bùn từ Bể Lắng Thứ Hai

Bùn từ bể lắng thứ hai là nguồn bùn chính mà chúng ta sẽ tuần hoàn về aerotank. Bùn này đã được lắng và có mật độ vi sinh vật cao, đảm bảo hiệu quả xử lý nước thải tốt hơn. Quá trình thu thập bùn này cần phải được thực hiện cẩn thận để tránh làm giảm chất lượng bùn.

1.2. Bùn từ Các Nguồn Khác

Ngoài bùn từ bể lắng thứ hai, có thể sử dụng bùn hoạt tính phơi ở 60°C, màng sinh học trôi ra từ bể lọc sinh học, hoặc bùn từ ao hồ. Tuy nhiên, bùn từ ao hồ cần được xử lý sơ bộ để loại bỏ tạp chất trước khi đưa vào bể aerotank.

1.2.1. Bùn Hoạt Tính Phơi Ở 60°C

Bùn hoạt tính phơi ở nhiệt độ 60°C có thể giúp tiêu diệt một số vi sinh vật có hại, từ đó cải thiện chất lượng bùn khi đưa vào hệ thống. Quy trình này cần được thực hiện với sự cẩn trọng để đảm bảo rằng không làm mất đi các vi sinh vật có lợi trong bùn.

1.2.2. Màng Sinh Học Trôi Ra Từ Bể Lọc Sinh Học

Màng sinh học từ bể lọc sinh học cũng là một nguồn bùn hữu ích. Chúng thường chứa một lượng lớn vi sinh vật, giúp tăng cường hiệu quả xử lý trong bể aerotank. Việc thu thập và đưa chúng vào hệ thống cần được thực hiện nhanh chóng để giảm thiểu sự phân hủy của các vi sinh vật.

2. Khởi Động Hệ Thống

Sau khi chuẩn bị bùn, quá trình khởi động hệ thống bắt đầu. Khởi động đúng cách là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả ngay từ đầu.

2.1. Cho Nước Thải Vào Bể Aerotank

Bắt đầu bằng cách cho một phần nước thải với nồng độ BODtp khoảng 200–250 mg/l vào bể aerotank. Nếu nước thải có nồng độ cao hơn, cần phải pha loãng bằng nước sản xuất hoặc nước sông. Quá trình này giúp đảm bảo rằng bùn hoạt tính có thể hoạt động hiệu quả mà không bị quá tải.

2.2. Tăng Dần Lưu Lượng Nước Thải

Sau khi bùn được đưa vào và các điều kiện trong bể ổn định, lưu lượng nước thải có thể tăng dần cho đến khi đạt được lưu lượng thiết kế. Việc này giúp bùn có thời gian thích nghi với môi trường mới và phát triển mạnh mẽ hơn.

2.3. Kiểm Soát Nhiệt Độ và Độ Kiềm

Nhiệt độ và độ kiềm là hai yếu tố quan trọng trong quá trình khởi động. Nhiệt độ lý tưởng cho hệ thống bùn hoạt tính thường nằm trong khoảng 20–30°C. Độ kiềm cũng cần được kiểm soát để duy trì hoạt động của vi sinh vật.

3. Quá Trình Hoạt Động Của Bùn Hoạt Tính

Trong bùn hoạt tính, ngoài các bông tập trung các động vật vi sinh, còn có thể gặp một lượng không lớn các thảo trùng (trùng lông, trùng xoắn, giun). Điều này giúp duy trì sự cân bằng sinh học trong bể.

3.1. Nguyên Nhân Gây Ra Vấn Đề Nổi Bùn

Khi điều kiện làm việc bị phá vỡ, vi khuẩn dạng chỉ và thực vật nhánh có thể phát triển, gây ra hiện tượng nổi bùn. Nguyên nhân chủ yếu bao gồm:

3.1.1. Quá Tải Bể Aerotank

Quá tải bể aerotank xảy ra khi lượng cacbon trong nước thải quá lớn mà không cấp đủ oxy. Việc này có thể làm giảm hoạt động của vi sinh vật và dẫn đến hiện tượng nổi bùn.

3.1.2. Thay Đổi pH

pH nước trong bể aerotank thấp hơn mức tối ưu có thể làm giảm khả năng hoạt động của vi sinh vật. Mức pH tối ưu cho hệ thống bùn hoạt tính thường nằm trong khoảng 6,5 – 9.

Để kiểm soát hiện tượng này, cần giảm tải trọng bể aerotank và tăng cường oxy hòa tan. Việc này giúp cải thiện điều kiện làm việc cho vi sinh vật và giảm thiểu hiện tượng nổi bùn.

4. Các Yếu Tố Cần Kiểm Soát Trong Quá Trình Vận Hành

Để duy trì hiệu quả hoạt động của hệ thống bùn hoạt tính, các thông số sau cần được theo dõi và kiểm soát:

4.1. Độ Kiềm

Kiểm soát độ kiềm là cần thiết để duy trì hoạt tính của vi sinh vật. Độ kiềm quá thấp có thể dẫn đến tình trạng vi sinh vật hoạt động kém, trong khi độ kiềm quá cao có thể gây cản trở quá trình xử lý.

4.2. DO (Oxy Hòa Tan)

Lượng DO cần duy trì liên tục trong bể. Việc theo dõi và điều chỉnh DO là rất quan trọng để đảm bảo rằng vi sinh vật có đủ oxy để hoạt động. Mức DO tối ưu thường nằm trong khoảng 2–4 mg/l.

4.3. pH

pH trong hệ thống hiếu khí thường nằm trong khoảng 6,5 – 9. Cần thường xuyên kiểm tra pH và điều chỉnh nếu cần thiết để đảm bảo môi trường tối ưu cho vi sinh vật.

4.4. MLSS, MLVSS, và MLTSS

Các chỉ số MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids), MLVSS (Mixed Liquor Volatile Suspended Solids), và MLTSS (Mixed Liquor Total Suspended Solids) cần được kiểm soát để đảm bảo quá trình xử lý hiệu quả. Việc theo dõi các chỉ số này giúp nhận biết được tình trạng bùn trong bể và điều chỉnh lượng bùn hoạt tính cần thiết.

4.4.1. MLSS

MLSS là chỉ số thể hiện tổng lượng rắn lơ lửng trong bể. Mức MLSS thường dao động từ 2000–4000 mg/l, tùy thuộc vào loại nước thải và quy trình xử lý.

4.4.2. MLVSS

MLVSS là chỉ số thể hiện lượng rắn lơ lửng có thể bay hơi. Mức MLVSS thường chiếm khoảng 60-70% MLSS. Theo dõi chỉ số này giúp đánh giá tình trạng sức khỏe của vi sinh vật trong bể.

4.4.3. MLTSS

MLTSS là chỉ số tổng lượng rắn lơ lửng trong bể, bao gồm cả rắn hữu cơ và vô cơ. Việc theo dõi MLTSS giúp xác định khả năng xử lý của hệ thống và điều chỉnh lượng bùn khi cần thiết.

5. Các Công Nghệ Hỗ Trợ Trong Vận Hành Hệ Thống Bùn Hoạt Tính

Bên cạnh các yếu tố trên, việc áp dụng các công nghệ hỗ trợ trong vận hành hệ thống bùn hoạt tính cũng rất quan trọng. Một số công nghệ hiện đại có thể được áp dụng như:

5.1. Hệ Thống Giám Sát Tự Động

Công nghệ giám sát tự động giúp theo dõi và điều chỉnh các thông số vận hành trong thời gian thực. Việc này giúp giảm thiểu lỗi do con người và đảm bảo quy trình xử lý luôn diễn ra hiệu quả.

5.2. Công Nghệ Oxy Hòa Tan

Sử dụng các thiết bị tạo oxy hòa tan có thể cải thiện đáng kể hiệu quả xử lý của hệ thống. Công nghệ này giúp cung cấp đủ oxy cho vi sinh vật hoạt động, đồng thời giảm thiểu tình trạng thiếu oxy trong bể.

5.3. Hệ Thống Phân Tích Chất Lượng Nước Thải

Việc trang bị các thiết bị phân tích chất lượng nước thải giúp nhanh chóng phát hiện các vấn đề và điều chỉnh kịp thời, từ đó nâng cao hiệu quả vận hành của hệ thống.

Kết Luận

Vận hành hệ thống bùn hoạt tính là một quá trình phức tạp, đòi hỏi sự chuẩn bị kỹ lưỡng và kiểm soát chặt chẽ các thông số. Để đảm bảo hiệu quả xử lý nước thải, các kỹ sư và nhân viên vận hành cần nắm vững quy trình chuẩn bị bùn, khởi động hệ thống và theo dõi các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật. Việc áp dụng các công nghệ hiện đại trong vận hành sẽ giúp cải thiện đáng kể hiệu quả xử lý và giảm thiểu rủi ro trong quá trình vận hành.