CÁC SỰ CỐ VI SINH TRONG BỂ SINH HỌC VÀ CÁCH KHẮC PHỤC(PHẦN 2)

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là phương pháp ngày càng được sử dụng nhiều hơn nhờ những tính năng vượt trội: hiệu quả cao, giá thành thấp, chi phí vận hành thấp…. vì vậy chúng ta phải bảo đảm vi sinh hệ thống luôn trong tình trạng tốt nhất.

Qua phần một của bài viết, Đức An đã giới thiệu cho mọi người một số sự cố vi sinh trong bể sinh học và cách khắc phục, chúng tôi xin giới thiệu phần hai những sự cố và cách khắc phục cho bể sinh học.

CÁC SỰ CÔ VỀ SINH KHỐI:
–   Sinh khối nổi lên mặt nước: Kiểm tra tải lượng hữu cơ, các chất ức chế

–   Sinh khối phát triển tản mạn: Thay đổi tải lượng hữu cơ, DO. Kiểm tra các chất

độc để áp dụng biện pháp tiền xử lý hoặc giảm tải hữu cơ

–   Sinh khối tạo thành hỗn hợp đặc: Tăng tải trong, oxy, ổn định pH thích hợp, bổ sung chất dinh dưỡng.

Triệu chứng 1: Lớp bùn phủ bị chảy ra ngoài theo dòng thải, không còn bùn lắng.

–   Do chất hữu cơ quá tải. Khắc phục: giảm tải lượng hữu cơ.

–   Do pH thấp. Khắc phục: thêm độ kiềm.

–   Do sự tăng trưởng của nấm sợi (filamentous). Khắc phục: thêm dinh dưỡng, thêm chlorine hay peroxyde để tuần hoàn.

–   Do thiếu hụt dinh dưỡng. Khắc phục: thêm dinh dưỡng.

–   Do độc tính. Khắc phục: xác định nguồn, bổ sung tiền xử lý.

–   Do thông khí quá nhiều. Khắc phục: giảm thông khí trong khoảng thời gian lưu lượng thấp.

Triệu chứng 2: một lượng lớn các hạt rắn nhỏ rời khỏi bể lắng.

–   Nguyên nhân: bùn cũ. Khắc phục: giảm tuổi bùn, gia tăng tốc độ dòng thải.

–   Nguyên nhân: sự hỗn loạn quá mức. Khắc phục: giảm sự hỗn loạn (kiểm soát thổi khí khi lưu lượng thấp).

Triệu chứng 3: Một lượng lớn các phân tử trong mờ, nhỏ rời khỏi bể lắng.

–   Do tốc độ tăng trưởng của bùn. Khắc phục: tăng tuổi bùn.

–   Do bùn hoạt tính mới, yếu. Khắc phục: giảm nước thải.

Triệu chứng 4: Bùn lắng tốt, nhưng lại nổi lên bề mặt trong thời gian ngắn.

–   Do sự khử nitrat hóa. Khắc phục: tăng tốc độ tuần hoàn, điều chỉnh tuổi bùn để hạn chế sự khử nitrat.

–   Do thông khí quá mức. Khắc phục: giảm sự thông khí.

Triệu chứng 5: các vi sinh vật trong bùn hoạt tính chết trong thời gian ngắn.

Do dòng vào chứa các chất độc tính. Khắc phục: tách bùn hoạt tính (nếu có thể). Tuần hoàn tất cả các chất rắn đang hiện diện. Ngưng cung cấp nước thải. Tăng tốc độ tuần hoàn. Bổ sung các chương trình tiền xử lý.

Triệu chứng 6: bề mặt của bể hiếu khí bị bao phủ bởi lớp bọt nhờn, dày.

–   Do bùn quá già. Khắc phục: giảm tuổi bùn. Tăng lượng nước thải, sử dụng các chất bơm kiểm soát bọt.

–   Do quá nhiều dầu và chất béo trong hệ thống. Khắc phục: tăng cường loại bỏ chất béo. Sử dụng các chất bơm kiểm soát bọt. Bổ sung các chương trình tiền xử lý.

–   Do các vi khuẩn váng bám tạo bọt. Khắc phục: loại bỏ các vi khuẩn này.

Triệu chứng 7: xuất hiện những đám bọt lớn trên bề mặt bể hiếu khí.

–   Do bùn hoạt tính trẻ, lượng bùn ít. Khắc phục: tăng tuổi bùn, giảm cung cấp nước thải, sử dụng các chất bơm kiểm soát bọt.

–   Do các chất tẩy rửa. Khắc phục: hạn chế các chất hoạt động bề mặt, sử dụng các chất bơm kiểm soát bọt.

Bùn phát triển phân tán: Các vi sinh vật không tạo bông mà phân tán dưới dạng những cá thể riêng biệt hay những cụm nhỏ với đường kính 10-20mm. Hậu quả: Hiệu suất bể lắng đợt hai thấp, nước ra khỏi bể bị đục.Lượng bùn tuần hoàn ít.

Bùn không kết dính được: Bông bùn thường có hình cầu nén nhỏ, có đường kính 50-100mm, nguyên nhân là do có sự phân chia các bông bùn lớn, thiếu thức ăn, vi sinh vật phải dùng các polysaccarit ngoại bào như nguồn C và năng lượng cho quá trình sống. Hậu quả: Chỉ số thể tích bùn SVI thấp, nước ra khỏi bể bị đục.

Bùn tạo khối: Các vi khuẩn dạng sợi phát triển quá mức trong bùn làm bùn nén kém và lắng kém. Hậu quả: SVI caoKhó duy trì nồng độ bùn cần thiết trong bể sục khí, khả năng  tách nước của bùn giảm.

Bùn nổi: Trong bể lắng đợt 2 diễn ra quá trình khử nitrat hóa sinh ra khí N2, khí N2 di chuyển lên trên kéo theo các bông bùn hoạt tính lên trên mặt nước.

Bọt váng: Do sự hiện diện của vi khuẩn Norcadia spp và Microthrix parvicella. Hậu quả: Gây mùi hôi. Làm tăng SS,BOD ở nước thải đầu ra. Lớp bọt váng sẽ giữ lại một lớp bùn hoạt tính làm ảnh hưởng tới thời gian lưu bùn

BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC

1.Kiểm soát bùn dạng khối:
Các yếu tố lưu ý khi kiểm soát bùn dạng khối:

–   Thành phần nước thải

Nước thải chứa nhiều các nguyên tố dạng vết cũng gây ra hiện tượng bùn tạo khối. đối với nước thải công nghiệp, thành phần Nitơ và Photpho cần được kiểm tra trước khi đưa vào hệ thống xử lý, sự thiếu hụt dinh dưỡng trong nước thải công nghiệp với hàm lượng BOD cao sẽ tạo nên khối bùn. Sự dao động pH cũng là yếu tố gây bất lợi đối với thiết kế. Sự khác nhau về tải trọng khi vận hành hệ thống hoạt động một mẻ cũng gây ra hiện tượng bùn tạo khối.

–   Nồng độ oxy cần duy trì tối thiểu 2 mg/l.

–   Thời gian lưu bùn (SRT): cần được kiểm tra và tính toán sao cho nằm trong khoảng giá trị chấp nhận được. Trong nhiều trường hợp, ở các hệ thống khuấy trộn hoàn toàn với thời gian lưu bùn lớn và tỉ số F/M nhỏ thường xuất hiện vi khuẩn dạng sợi. Ở những hệ thống như vậy, các vi khuẩn này hay cạnh tranh nhau về thức ăn. Nhiều nghiên cứu trong phòng thí nghiệm cùng với các mô hình hoàn chỉnh đã đưa ra những hình dạng bể phản ứng hỗ trợ cho bùn tạo bông thay vì sự phát triển các vi khuẩn dạng sợi. Những bể này được gọi là selector.

–   Nồng độ dinh dưỡng

Mặc dù liều lượng dinh dưỡng cần để ngăn chặn sự phát triển quá mức của các vi khuẩn dạng sợi là duy nhất ở từng hệ thống, tuy nhiên khi không thể xác định chính xác được con số này thì theo Richard nên duy trì:

+ Nồng độ N vô cơ (NH4 _N, NO2 _ N, NO3 _N ) lớn hơn 1mg/l.

+ Nồng độ orthophosphate photpho (PO43-_P) lớn hơn 0.2mg/l.

–   pH là một thông số kỹ thuật quan trọng của bùn hoạt tính nhưng lại thường xuyên bị lờ đi do giá trị của nó thường chỉ thay đổi ở 2 mức. Vi sinh vật chỉ bị ảnh hưởng khi pH nhỏ 6.0-6.5 và lớn hơn 8.5. để tránh tình trạng phát triển quá mức của nấm do pH thấp, cần trang bị các thiết bị điều chỉnh pH, tối thiểu cũng phải có thiết bị định liều lượng vôi.

–   Nhiệt độ ảnh hưởng đến 2 thông số sau :

+ Nhiệt độ tăng làm giảm độ hoà tan của oxy trong nước

+ Nhiệt độ tăng làm tăng tốc độ của quá trình chuyển hoá. Quá trình này lại cần oxy hoà tan nên tốc độ tiêu thụ DO cũng tăng.

Vì vậy, nhiệt độ chỉ ảnh hưởng chủ yếu đến sự phát triển của những vi khuẩn dạng sợi do DO thấp như Sphaerotilus natans và loài 1701. Richard đã chạy mô hình khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự phát triển cạnh tranh giữa loài 1701 và một loại vi sinh vật tạo bông. Từ đó đưa ra kết luận rằng ở nhiệt độ lớn hơn hoặc bằng 28oC, loài 1701 phát triển mạnh hơn loài tạo bông đang nghiên cứu. Như vậy ta có thể rút ra kết luận rằng nhiệt độ tăng thì nồng độ DO cần phải tăng để ngăn quá trình bùn khối gây ra do các vi khuẩn dạng sợi phát triển trong nước có DO thấp.

Sử dụng hoá chất:
Ở một tình huống khẩn cấp hoặc đã kiểm tra tất cả các yếu tố nêu trên, Clo và hydro peroxuyt thường được sử dụng để kiểm soát hiện tượng bùn khối. Clo là chất oxy hoá lâu đời nhất (được sử dụng trước Thế Chiến 2) . Việc sử dụng chlorine được Jenkins (người Mỹ) và các cộng sự của ông ủng hộ. Sử dụng chlorine để khống chế quá trình bùn khối cũng đã được nghiên cứu khá kỹ ở Nam Phi. Ở Châu Âu, Anh là nước thường dùng chlorine nhất. Tại đức và Trung Âu, chlorine chỉ được dùng trong những trường hợp cấp bách. Nguyên nhân là do họ sợ xuất hiện các halogen hữu cơ (organohalogen) trong nước thải sau xử lý.

• Dùng Clo:

Chlorine là một hoá chất nguy hiểm đối với cả bùn hoạt tính lẫn môi trường. Vì thế, khi dùng chlorine, chỉ để các nhân viên có đã được đào tạo thao tác, và tuyệt đối phải tuân thủ các quy tắc. Jenkins cũng khuyên nên đo SVI trước khi clo hoá. Chỉ thêm Chlorine khi SVI thực sự vượt quá mức cho phép.

Liều lượng clo thường dùng cho hệ thống thấp khoảng 0.002-0.008 kg/kg MLSS.ngày (theo Jenkins 1993). Clo hoá hiệu quả cho bùn dạng khối gây ra bởi vi khuẩn dạng sợi. Clo thường làm nước ra ở đầu ra bị đục. Xử lý bằng clo còn làm xuất hiện trihalomentan và các hợp chất khác gây hại tiềm tàng cho sức khỏe con người và môi trường. Hydro peroxuýt cũng được dùng để kiểm soát bùn khối, liều lượng của chất này tuỳ thuộc vào khoảng phát triển của vi khuẩn dạng sợi.

• Dùng H2O2 :

Một trong những cách thay thể việc dùng Clo là tác nhân oxy hoá, người ta dùng H2O2. H2O2 không tiêu diệt mạnh các vi khuẫn dạng sợi nằm bên ngoài vì chúng không phải là chất oxy hoá mạnh như clo. Tuy vậy chúng vẫn có thể xâm nhập vào các lớp trong của bùn hoạt tính và tác động vào sinh khối của các vi sinh vật tạo bông.

H2O2 có thể diệt vi khuẩn dạng sợi đồng thời cũng giải phóng oxy nên thích hợp dùng trong trường hợp bùn khối do DO thấp. Tuy nhiên nếu bùn oxy hoá H2O2 trước khi hoá chất này kịp có phản ứng tiêu diệt vi khuẩn dạng sợi thì phương pháp này không hiệu quả.

• Dùng Ozone:

Ở Nam Phi, van Leeuwen và Pretorius đã khảo sát tính năng kiểm soát bùn khối của ozone. Ozone là tác nhân oxy hoá mạnh hơn Clo và H2O2 và đặc biệt là chúng không tạo ra bất kỳ chất độc nào. Trong hệ thống loại bỏ chất dinh dưỡng bằng bùn hoạt tính, liều lượng Ozone thích hợp là 4g/kgMLSS. Dùng Ozone có thể tăng cường quá trình nitrat hoá và loại bỏ các chất hữu cơ trơ.

2.Kiểm soát bọt váng
Gạn bọt một cách hệ thống nhằm loại bỏ và phá hủy bùn nổi trong bể sục khí. Chất dùng để gạn bỏ bọt không tuần hoàn lại bể lắng, vì việc này sẽ dẫn tới sự sinh sôi của các vi khuẩn gây bọt váng. Ngoài ra, cũng không nên tuần hoàn chất này vể bể aeroten.

Dùng Clo phun xịt lên bề mặt bọt Nocardia.

Sự hiện diện của Nocardia cũng như Nocardia-Microthrix liên quan tới nươc thải chứa nhiều chất béo và dầu mỡ. Vì vậy giảm dầu mỡ trong nước thải cũng là một biện pháp để ngăn ngừa sự phát triển của các vi khuẩn gây bọt váng này.

Trong trường hợp bọt váng gây nên bởi Microthrix parvilla, liều lượng Clo sử dụng phải gấp 10-100 lần liều lượng cấn thiết vì Microthrix parvilla có khả năng chịu độc clo tốt hơn so với các vi khuẩn dạng sợi khác. Tuy nhiên, ở U.K, theo kinh nghiệm, người ta thấy rằng liều lượng clo khoảng 3g/kg là đủ để kiểm soát Microthrix parvilla.

Để tránh trường hợp xấu khi sử dụng clo quá liều, Duchene và Pujol đã kiểm tra khả năng kiểm soát bọt của các chất keo tụ. Khi thêm vào chất keo tụ FeCl3 ở liều lượng 4g/kg.ngày có thể làm giảm bọt Norcadia trong vòng 2 tuần. Phèn nhôm cũng cho kết quả tương tự. Khi đó, Norcadia không bị loại bỏ mà dinh chặt vào bông bùn. Vì vậy, khi ngưng cho chất keo tụ, Norcadia xuất hiện trở lại trong vòng 2 tuần. (Jiri Wanner)

3.Kiểm soát bùn nổi:
Bùn nổi có thể kiểm soát bằng các biện pháp sau

Tăng lượng bùn tuần hoàn thải bỏ từ bể lắng đợt hai, nhằm giảm thời gian lưu bùn trong bể lắng.
Giảm thời gian lưu bùn để tránh quá trình nitrat hoá. Nơi có khí hậu ấm, rất khó vận hành ở thời gian lưu bùn ngắn để tránh nitrat hoá.
Nếu quá trình bùn hoạt tính đòi hỏi nitrat hoá, thì nên sử dụng mô hình dòng chảy nút. Khi đó, bể đầu tiên sẽ là vùng yếm khí. Ở đây, các vi khuẩn sẽ được hoà trộn cùng với các ion nitrat, ion nitrit từ bùn tuần hoàn và BOD trong nước thải. Ở vùng yếm khí, các vi khuẩn trong điều kiện ít oxy, cùng sự hiện diện của các ion nitrit và nitrat, BOD sẽ thúc đẩy quá trình đề nitrat hoá
Sau khi đã bổ sung vi sinh, tiến hành kiểm tra và theo dõi vi sinh hằng ngày để có giải pháp kịp thời khi có sự cố xảy ra. Các bước kiểm tra như sau:

Kiểm tra màu bùn vi sinh. Màu bùn thể hiện vi sinh tốt nhất là màu hơi nâu đỏ.Màu bùn trắng sữa là bùn vi sinh còn non, bùn nâu đen là bùn vi sinh đã già không tốt cho hệ thống.
Kiểm tra sự nổi bọt của nước thải. Nếu nước thải có hiện tượng nổi bọt nhiều, khó tan màu nâu đen thì vi sinh đang bị sự cố. Lúc này cần dừng cấp nước thải và tiến hành kiểm tra lại hệ thống. Thường vi sinh bị hiện tượng này do vi sinh bị sự cố shock tải hoặc môi trường nước có yếu tố gây độc cho vi sinh.
Thời gian thích nghi và tăng trưởng của vi sinh cũng khác nhau, phụ thuộc vào các yếu tố :

• Dinh dưỡng có trong nước thải
• Thành phần và hàm lượng vi sinh vật cung cấp trong quá trình nuôi cấy
• Lưu lượng và nồng độ oxy cung cấp
• Các thành phần độc hại đến vi sinh có trong nước thải
• Nhiệt độ nước thải
• pH của nước thải
• Trong quá trình nuôi cấy nếu kiểm soát được các yếu tố ở trên sẽ giúp quá trình nuôi cấy diễn ra thuận lợi, vi sinh vật dễ dàng phát triển và thích nghi

Một Số Lưu Ý Khi Sử Dụng Men Vi Sinh
– pH = 6 – 8, hoạt động tốt nhất ở pH trung tính.
– Trong thời gian nuôi cấy ban đầu hay cải tạo lại hệ thống, bể phải được khởi động trong tải trọng thấp hoặc nồng độ COD khoảng 2kg/m3.
– Chất dinh dưỡng đảm bảo tỷ lệ BOD:N:P = 100:5:1.
– Dùng từ 5 – 10% bùn hoạt tính cho vào thể tích bể sinh học để làm cơ chất tăng trưởng.

Sau những bài viết này, Đức An hy vọng các bạn đã biết thêm về những nguyên nhân gây hại đến hệ thống xử lý sinh học để có phương án bảo vệ, bảo trì hợp lí giúp hệ thống có thể hoạt động hiệu quả hơn.

Để được tư vấn kĩ và phù hợp với nhu cầu của quý khách với mức giá ưu đãi nhất vui lòng liên hệ với chúng tôi Ms.Thu 090 1315 234

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT ĐỨC AN ( DUCAN TECH )
Văn phòng: 57/3Z, Hậu Lân, Bà Điểm, Hóc Môn, HCM, VN
Nhà xưởng : 4, Tân Xuân 6, Chánh 2, Tân Xuân, Hóc Môn, HCM, Việt Nam
Điện Thoại: 0286 2722 505 – 02862 711 775 –090 1315 234
Email: info.mtducan@gmail.com hoặc info@ducantech.com
Website: https://ducantech.com