Tổng hợp các sự cố vận hành vi sinh và cách giải quyết

1. Tổng hợp các sự cố vận hành vi sinh và cách giải quyết khi vận hành hệ thống xử lý nước thải

Mục lục

1.1. Xem xét các thông số vận hành vi sinh khi khởi động hệ thống xử lý sinh học

Để giải quyết được các sự cố vận hành vi sinh trong hệ thống xử lý nước thải bằng sinh học chúng ta cần xem xét đến các thông số quan trọng sau:

1.1.1 Khởi động hệ thống sinh học

Các thông số cần xem xét : COD, BOD, N, P,…
Thể tích sinh khối : thể tích bùn lắng sau 30 phút
Chỉ số thể tích sinh khối: SVI (mg/l) = thể tích sinh khối lắng/ hàm lượng sinh khối

1.1.2. Tải trọng chất hữu cơ

Tải sinh khối F/M = (COD_(kg/m3)xQ_(m3/ngày))/(V _bể(m3) x MLSS_(kg/m3))
Tải trọng nước bề mặt: là lượng nước vào bể lắng 2 trong 1h / 1m² bể lắng
Time lưu trung bình của sinh khối : tuổi của bùn

1.1.3. Kiểm soát quá trình vận hành

Lưu lượng quyết định khả năng chịu tải của hệ thống, tải lượng bề mặt của hệ thống
F/M thích hợp từ 0.2 – 0.6. hạn chế tình trạng ph giảm, bùn nổi lắng kém
Nếu F/M thấp do vi khuẩn có cấu trúc đặc biệt – nấm.
Nếu F/M cao do do thấp, quá tải . bùn đen, lắng kém
pH cao do quá trình chuyển hóa N thành N-NH₃
pH thấp do quá trình nitrat hóa, hàm lượng HCO^3- thấp
pH thích hợp từ 6.5 – 8.5
Kiểm tra thường xuyên COD, BOD để tránh tình trạng thiếu tải hay sốc tải. tỉ số BOD/COD>0.5 thích hợp phân hủy sinh học
Chất dinh dưỡng : n:p phải đảm bảo đủ 100:5:1, nếu thiếu phải bổ sung
Các chất độc tính : kim loại nặng, dầu mỡ, clo, sunfat,…
Tải trọng hữu cơ cao: do thấp bùn có màu sáng nâu, tạo bọt, lắng kém
Tải trọng hữu cơ thấp: do cao, bùn lắng nhanh, nén tốt, bùn xốp, nâu. xuất hiện lớp mỡ và ván nổi trên bề mặt
Tải trọng bề mặt cao ảnh hưởng đến quá trình lắng sinh khối trôi ra ngoài
Tải trọng bề mặt thích hợp từ 0.3 – 1 m³/h/m²

1.1.4. Bùn lắng kém

Nổi lên bề mặt: khử nitrat sinh ra nitơ , thiếu dinh dưỡng, xuất hiện vi khuẩn sợi hoặc dư dinh dưỡng bùn chết nổi trên bề mặt
sinh khối phát triển tản mạn : do tải lượng hữu cơ cao hoặc quá thấp, dư oxi hoặc nhiễm độc
sinh khối đông kết : thiếu oxi, thiếu dinh dưỡng, chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học

1.1.5. Oxi hòa tan

Phụ thuộc vào tải trọng hữu cơ và hàm lượng sinh khối . do thích hợp từ 1-2 mgo₂/l
thiếu oxi sẽ làm giảm hiệu quả xử lý, xuất hiện vi khuẩn hình que, nấm, làm giảm khả năng lắng làm ức chế quá trình nitrat hóa.
BOD sau xử lý quá cao do: quá tải, thiếu ôxi, pH thay đổi, khuấy trộn kém.
Ni tơ sau xử lý còn quá cao do: công nghệ xử lý chưa ổn định, sự hiện diện của các hợp chất N khó phân hủy, sinh khối bùn trong bể cao, nhiễm độc, vi sinh chết.
N-NH₃cao do: pH không thích hợp, tuổi bùn thấp < 10 ngày. do < 2mgo₂/l, tải nitơ cao, hiện diện chất độc, vận hành không tốt.
N-NO₃; N-NO₂ cao do: pH không thích hợp, nhiệt độ thấp, dư O₂ (bể kỵ khí), thiếu chất hữu cơ.
P: yêu cầu orthor photphat phảm đảm bảo 1 – 2 mg/l. thiếu phải bổ sung.

1.2. Các nguyên nhân gây ra sự cố vận hành vi sinh ở bể sinh học

Hiện Tượng	F/M Cao	F/M Thấp	Oxy hòa tan thấp	Sốc pH, độc tố	Thải bùn ít	Thải bùn nhiều
Bùn tạo búi	X	X	X		X	X
Bông bùn phân tán	X			X	X
Không tạo bông bùn		X	X	X	X
Bùn nổi			X		X

Bảng 2.a Các nguyên nhân gây ra sự cố ở bể sinh học

1.3. Phương pháp khắc phục các sự cố vận hành vi sinh ở bể sinh học

Hiện Tượng	Nguyên Nhân	Cách khắc phục
1. Phát sinh mùi khó chịu trong bể điều hòa	– Do thiếu Oxy trong bể điều hòa – Hệ thống xử lý mùi không hoạt động hoặc thời gian hoạt động ít	– Tăng cường sục khí bể điều hòa -Tăng cường thời gian hoạt động hệ thống xử lý mùi
2. Lượng oxy thấp & có mùi thối trong nước thải	– Lượng Oxy cung cấp ít	– Tăng sục khí, mở rộng val điều chỉnh khí tại bể – Giảm lưu lượng nước thải vào bể (tắt bơm hoặc điều chỉnh nhỏ lưu lượng)
3. Lượng Oxy thấp mặc dù công suât sục khí tối đa	– MLSS (Mật độ vi sinh) trong bể quá cao	– Tăng thời gian xả bùn dư về bể chứa bùn
4. Có bọt trắng trên bề mặt sục khí	– Tải lượng hữu cơ quá cao (COD,BOD) – MLSS (Mật độ vi sinh) thấp – Nhiễm độc( kim loại và biocied), thiếu dinh dưỡng	– Giảm lượng nước thải vào bể – Tăng thời gian tuần hoàn bùn từ bể lắng về bể sinh học – Tắt máy thổi khí trong 30-60′, bơm nước sạch vào bể để rửa và khử độc tố. Sau đó hoạt động lại bình thường
5. Có bọt nâu sậm trên bề mặt bể sục khí	-Mật độ vi sinh cao	– Tăng lưu lượng nước thải vào bể
6. Lớp bọt dày màu nâu sậm trên bể sục khí 7. Bọt vàng nâu sậm có mỡ	– Bể sục khí ở chế độ non tải, do không cung cấp đủ nước thải – Bể sục khí thiếu tải trầm trọng – Hệ vi sinh vật dạng sợi phát triển mạnh	– Tăng lưu lượng nước thải vào bể hoặc tăng thời gian xả bùn dư về bể chứa bùn – Tăng lưu lượng nước thải vào bể – Tắt máy thổi khí 30′, phun dung dịch javel khử trungd 5-10% lên bề mặt trong thời gian 5′ để tiêu diệt vi sinh dạng sợi, sau đó hoạt động lại bình thường.
8. Có lớp bọt mỏng màu vàng nhạt	– Dấu hiệu hệ thống đang làm việc ổn định	– Duy trì quá trình và vận hành ổn định
9. Bùn tạo búi trong khoan lắng (tạo khối và loang nhanh)	– Khí lẫn trong các búi hay xảy ra hiện tượng khử nitrate hóa khi thời gian lưu bùn cao hoặc hàm lượng oxy hòa tan trong nước cao. – Nước thải vào có chất khó phân hủy sinh học hoặc ức chế vi sinh	– Tăng thời gian hoạt động của bơm bùn tuần hoàn – Tăng sục khí bể điều hòa, giảm lưu lượng nước thải vào bể. – Điều chỉnh đóng nhỏ lại van cấp khí, giảm lưu lượng khí cấp vào bể
10. Những đám bùn loang trên bề mặt bể khi lắng, lắng rất chậm trong khi nước chảy tràn tương đối trong. Quan sát kính hiển vi thấy vi khuẩn dạng sợi.	– Thiếu chất dinh dưỡng trong nước thải – Lượng Oxy hòa tan thấy là nguyên nhân khuẩn sợi tăng trưởng – Độ pH dao động, Ph thấp hơn 6.5	– Hiện tượng xảy ra kéo dài nên bổ sung mật rỉ đường vào bể vi sinh – Giảm lưu lượng nước thải vào một thời gian và tăng lượng khí cấp vào – Nâng pH cho nước thải, bằng dung dịch NaOH 5% vào bể điều hòa, kiểm tra pH nằm trong khoảng 6.8-7.2 là tối ưu cho vi sinh phát triển
11. Cùng hiện tượng mục 10 và qua kính hiển vi thấy nhiều vi sinh dạng sợi.	– Thiếu chất dinh dưỡng trong nước thải một thời gian dài – Oxy hòa tan thấp trong thời gian dài – pH thấp hơn 6.5 mà không phát hiện trong thời gian dài	– Hiện tượng xảy ra kéo dài nên bổ sung mật rỉ đường vào bể vi sinh – Giảm lưu lượng nước thải vào một thời gian và tăng lượng khí cấp vào – Nâng pH cho nước thải, bằng dung dịch NaOH 5% vào bể điều hòa, kiểm tra pH nằm trong khoảng 6.8-7.2 là tối ưu cho vi sinh phát triển – Tắt máy thổi khí 30′, phun dung dịch khử trùng javel 5-10% lên bề mặt trong thời gian 5′ để tiêu diệt vi sinh dạng sợi, sau đó hoạt động bình thường.
12. Nước ra khỏi khoan lắng đục, khó lắng	– Quá tải bể sục khí (F/M cao), hàm lượng chất hữu cơ trong cao mà hàm lượng vi sinh vật thấp không thể xử lý hết.	– Giảm lưu lượng nước thải vào hoặc tăng thời gian bơm bùn tuần hoàn – Nếu bùn vi sinh tạo bông tốt, giảm tải nhưng vẫn vận hành bình thường – Trong trường hợp vi sinh không tạo bông, tắt máy thổi khí từ 30-60′. Sau đó tăng tải hệ thống hoặc bơm nước sạch vào để rửa độc tố. Sau đó thì giảm tải sục khí bình thường để vi sinh vật phát triển.
13. Nước đầu ra có nhiều cặn lơ lửng, hàm lượng vi sinh trong bể giảm dần (SV30 giảm), bùn khó lắng	– Bể xử lý thiếu tải trầm trọng, hàm lượng chất hữu cơ không đủ cho vi sinh vật phát triển, phân hủy nội bào vi sinh tăng làm giảm sinh khối trong bể.	– Giảm sục khí vào bể – Tăng lưu lượng nạp nước thải vào bể, bổ sung nguồn thức ăn cho vi sinh (bổ sung 1-2lit mật rỉ đường vào bể vi sinh/ngày)