Xử Lý Nước Thải Hiếu Khí Hiệu Quả Phụ Thuộc Vào Điều Gì?

Nhiều hệ thống có bể Aerotank, máy thổi khí hoạt động liên tục nhưng COD sau xử lý vẫn cao. Bùn có thể nổi, khó lắng hoặc thay đổi màu chỉ sau một đợt tăng tải. Nguyên nhân nằm ở việc xử lý nước thải hiếu khí phụ thuộc đồng thời vào vi sinh, oxy, tải hữu cơ và điều kiện môi trường. Chỉ duy trì sục khí mạnh chưa đủ để đảm bảo nước đầu ra ổn định. Cùng Green Water tìm hiểu những yếu tố thực sự quyết định hiệu quả của quá trình này.

Xử lý hiếu khí thực chất diễn ra như thế nào

Trong bể sinh học hiếu khí, vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ có khả năng phân hủy làm nguồn cơ chất. Oxy được cung cấp liên tục để duy trì quá trình chuyển hóa. Một phần chất hữu cơ được chuyển thành sinh khối mới, trong khi các sản phẩm khác tiếp tục được hình thành qua hoạt động sinh học.

Do đó, bể Aerotank không đơn giản là một bể nước được sục khí. Trong đó tồn tại một hệ sinh khối cần được duy trì ở trạng thái phù hợp. Khi môi trường thay đổi quá nhanh, hoạt động của quần thể này cũng bị ảnh hưởng.

Sau bể hiếu khí, hỗn hợp bùn và nước thường đi sang công đoạn lắng. Bùn được tách khỏi nước và một phần được tuần hoàn trở lại bể sinh học. Vì vậy, hiệu quả toàn bộ quá trình còn liên quan trực tiếp đến khả năng lắng và giữ sinh khối trong hệ thống.

Không phải nước thải nào cũng đưa thẳng vào bể hiếu khí

Xử lý sinh học phù hợp khi nước thải có thành phần mà vi sinh có thể phân hủy. Tuy nhiên, nước công nghiệp thường phức tạp hơn nước thải sinh hoạt. Một dòng nước có COD cao chưa chắc toàn bộ COD đó đều dễ xử lý bằng sinh học.

Ví dụ, nước thải có nhiều chất khó phân hủy có thể giữ COD ở mức cao dù bể hiếu khí vẫn hoạt động. Dầu mỡ, hóa chất hoặc một số thành phần độc với vi sinh cũng cần được kiểm soát. Khi đó, tăng sục khí hoặc bổ sung thêm vi sinh chưa chắc giải quyết được vấn đề.

Nước có pH biến động mạnh cũng không nên đi trực tiếp vào bể sinh học. Tương tự, dòng thải có nồng độ ô nhiễm thay đổi lớn cần được điều hòa trước. Bể điều hòa giúp giảm sốc tải và tạo điều kiện đầu vào ổn định hơn cho công đoạn hiếu khí.

Vì vậy, cần xem xét toàn bộ tuyến xử lý trước khi đánh giá riêng Aerotank. Tiền xử lý đúng giúp giảm áp lực đáng kể cho hệ vi sinh phía sau.

>> Xem thêm: Cách Vận Hành Bể Hiếu Khí Aerotank Đạt Hiệu Suất Cao Nhất

Bốn yếu tố thường quyết định hiệu quả xử lý hiếu khí

Hiệu quả của bể sinh học không phụ thuộc vào một thông số duy nhất. Khi nước đầu ra xấu đi, cần xem xét đồng thời tải hữu cơ, oxy, bùn và điều kiện môi trường. Đây cũng là cách khoanh vùng nguyên nhân nhanh hơn khi hệ thống xảy ra sự cố.

Tải hữu cơ đi vào bể

Vi sinh cần chất hữu cơ để duy trì hoạt động. Tuy nhiên, lượng cơ chất đi vào phải tương thích với lượng sinh khối đang có trong bể. Khi tải tăng đột ngột, khả năng xử lý có thể không theo kịp.

Tình trạng này thường xuất hiện khi nhà máy tăng sản lượng hoặc thay đổi nguyên liệu. Các đợt vệ sinh dây chuyền cũng có thể làm nồng độ nước thải biến động. Nếu bể điều hòa không đủ khả năng cân bằng, tải cao sẽ truyền trực tiếp sang Aerotank.

Ngược lại, tải quá thấp kéo dài cũng làm trạng thái bùn thay đổi. Vì vậy, không nên đánh giá hệ thống chỉ bằng lưu lượng. Cần đối chiếu cả nồng độ ô nhiễm và lượng sinh khối trong bể.

Oxy hòa tan trong bể

Máy thổi khí đang chạy không đồng nghĩa vi sinh luôn nhận đủ oxy. Hiệu quả truyền oxy còn phụ thuộc thiết bị phân phối khí, chiều sâu nước và tình trạng bám bẩn. Tải hữu cơ tăng cũng làm nhu cầu oxy thay đổi.

Khi oxy thiếu, khả năng phân hủy chất hữu cơ có thể giảm. Một số khu vực trong bể còn có thể trở thành vùng thiếu oxy do khuấy trộn kém. Bùn lắng cục bộ tại đáy cũng làm điều kiện vận hành xấu hơn.

Do đó, DO nên được đo trực tiếp thay vì đánh giá bằng mức độ sủi bọt. Dữ liệu đo tại nhiều vị trí còn giúp phát hiện vùng phân phối khí không đồng đều.

Trạng thái bùn hoạt tính

Bùn là nơi tập trung phần lớn sinh khối tham gia xử lý. Vì vậy, màu bùn, khả năng tạo bông và khả năng lắng đều cung cấp thông tin quan trọng. Chỉ nhìn nước trong bể có nhiều bùn hay ít bùn là chưa đủ.

MLSS giúp theo dõi lượng chất rắn trong hỗn hợp bùn nước. SV30 lại hỗ trợ quan sát khả năng lắng của bùn. Khi kết hợp với tải đầu vào và các dữ liệu khác, người vận hành có thể đánh giá trạng thái hệ sinh học rõ hơn.

Nếu bùn liên tục trôi theo nước ra ngoài, sinh khối trong hệ thống sẽ giảm. Lúc này, việc bổ sung vi sinh liên tục nhưng không giải quyết khả năng giữ bùn thường không mang lại hiệu quả lâu dài.

>> Xem thêm: Các Phương Pháp Xử Lý Bùn Thải Được Sử Dụng Phổ Biến

pH và các chất gây ức chế

Vi sinh chỉ hoạt động ổn định trong điều kiện môi trường phù hợp. Nước thải có pH thay đổi đột ngột có thể làm hiệu suất suy giảm. Một số hóa chất sản xuất cũng có khả năng gây ức chế sinh học.

Vấn đề thường xảy ra khi doanh nghiệp thay đổi nguyên liệu hoặc quy trình vệ sinh. Nước thải lúc đó có thể khác đáng kể so với dữ liệu thiết kế ban đầu. Tuy nhiên, người vận hành lại chỉ tập trung điều chỉnh lượng khí.

Vì vậy, khi bể suy giảm đột ngột cần kiểm tra cả lịch sản xuất. Đối chiếu thời điểm sự cố với nguồn xả giúp tìm nguyên nhân nhanh hơn.

Vì sao sục khí mạnh nhưng COD vẫn không giảm

Đây là tình trạng khá phổ biến trong xử lý nước thải hiếu khí. Khi COD đầu ra cao, phản ứng đầu tiên thường là tăng công suất máy thổi. Tuy nhiên, oxy chỉ là một phần của quá trình.

Nếu COD chứa tỷ lệ lớn chất khó phân hủy, tăng DO không biến chúng thành chất dễ phân hủy. Tương tự, vi sinh đang bị sốc tải cũng cần thời gian phục hồi. Trường hợp sinh khối bị trôi nhiều sang bể lắng, vấn đề lại nằm ở khả năng duy trì bùn.

Ngoài ra, tải đầu vào thực tế có thể đã vượt công suất thiết kế. Nhà máy tăng sản lượng nhưng hệ thống xử lý chưa được nâng cấp là tình huống thường gặp. Bể hiếu khí lúc này phải tiếp nhận lượng ô nhiễm lớn hơn dự kiến ban đầu.

Do đó, trước khi tăng khí cần kiểm tra COD đầu vào và đầu ra. Sau đó đối chiếu với DO, MLSS, SV30, lưu lượng và tình trạng bùn. Cách này giúp tránh tăng điện năng nhưng hiệu suất xử lý gần như không thay đổi.

Bùn lắng kém cũng làm hệ hiếu khí mất ổn định

Hiệu quả xử lý không kết thúc tại Aerotank. Bùn sau đó phải được tách khỏi nước tại bể lắng. Nếu bùn không lắng tốt, chất rắn có thể theo dòng nước ra ngoài.

Khi bùn bị thất thoát, lượng sinh khối tuần hoàn về Aerotank giảm. Hệ thống dần mất khả năng duy trì nồng độ bùn cần thiết. Nước đầu ra đồng thời có thể tăng TSS và kéo theo các chỉ tiêu khác xấu đi.

Nguyên nhân lắng kém cần được xác định trước khi xử lý. Bùn nở, bùn già, tải thay đổi hoặc điều kiện oxy không phù hợp đều có thể liên quan. Việc dùng hóa chất ép bùn lắng chỉ giải quyết biểu hiện trong một số trường hợp.

Vì vậy, Aerotank và bể lắng nên được xem như một cụm sinh học liên kết. Tối ưu riêng một bể nhưng bỏ qua bể còn lại khó tạo được hiệu quả ổn định.

Kết luận

Xử lý nước thải hiếu khí hiệu quả không phụ thuộc vào việc sục càng nhiều khí càng tốt. Quá trình chỉ ổn định khi tải hữu cơ, oxy, sinh khối và điều kiện môi trường được duy trì phù hợp với nhau. Đồng thời, bể lắng và khả năng tuần hoàn bùn cũng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả của Aerotank. Khi COD, BOD hoặc TSS đầu ra bắt đầu tăng, doanh nghiệp nên kiểm tra toàn bộ chuỗi dữ liệu trước khi tăng khí hay bổ sung vi sinh. Xác định đúng điểm mất cân bằng sẽ giúp hệ thống phục hồi hiệu quả hơn và hạn chế chi phí vận hành không cần thiết.

Thông tin liên hệ:

Trụ sở Hà Nội: Tầng 4, số 57 Lê Quý Đôn, phường Bạch Đằng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội.

• Điện thoại: 024. 3514 8260 – Fax: 024.3514 8177
• Hotline: 091 337 9880
• Email: admin@greenwater.com.vn

Chi nhánh HCM: 82 Nguyễn Bá Tuyển – Phường 12 – Q.Tân Bình – Tp.Hồ Chí Minh

• Tel: 08.3811 2726 – 028.3811 2706 – Fax: 02838119478
• Hotline: 097 467 5745