Ảnh hưởng của nhiệt độ đến xử lý sinh học

Có nhiều yếu tố gây khó khăn cho hệ thống XLNT. Những yếu tố này gồm sự thay đổi về dòng chảy, tải trọng hữu cơ, thay đổi pH, thiếu chất dinh dưỡng (N, P) hoặc nhiệt độ nước thải cao/thấp.

Nhiệt độ nước thải quyết định đến hiệu quả của các quá trình xử lý nước thải. Nhiệt độ bình thường tăng cường quá trình chuyển đổi, tăng hiệu quả loại bỏ, giúp quá trình xử lý trở nên khả thi hơn. Tuy nhiên, không phải bất kỳ lúc nào nhiệt độ cũng ổn định, vì thế có lúc quá cao hoặc quá thấp. Vậy khi có sự thay đổi bất thường sẽ gây ra những hiện tượng và tác động như thế nào đến HTXLNT? Cùng Công ty môi trường Hợp Nhất tìm hiểu ngay nhé!

Nhiệt độ trong xử lý sinh học

Nhiệt độ nước thải ảnh hưởng đến quá trình xử lý sinh học, đời sống thủy sinh, cụ thể:

• Nhiệt độ tăng làm thay đổi thủy lực, khả năng hòa tan oxy trong nước, tăng quá trình hấp phụ oxy, tăng tỷ lệ vi khuẩn và khí trong nguồn nước, kích thích sự phát triển của quần thể VSV gây bệnh và đẩy nhanh việc tạo mùi.
• Oxy được hòa tan ít hơn khi gặp nhiệt độ nước lạnh.
• Khi nhiệt độ giảm cũng làm giảm tuổi bùn.
• Ảnh hưởng đến quá trình xử lý hóa học – sinh học.

Đối với quá trình hiếu khí

• Nhiệt độ tối ưu từ 31 độ C, chủ yếu hướng đến VSV ưa nhiệt, nên tăng tốc độ phản ứng sinh học.
• Xử lý hiếu khí và nitrat hóa không hoạt động nếu nhiệt độ > 50 độ C.
• Còn nhiệt độ chấp nhận được của quá trình bùn hoạt tính khoảng 37,5 độ C. Đây được coi là nhiệt độ cao nhất cho sự phát triển của VSV ưa nhiệt. Và nhiệt độ chỉ tăng khi xảy ra quá trình oxy hóa.
• Việc vận hành bể hiếu khí ở nhiệt độ cao có thể tác động xấu đến hiệu suất của quá trình.

Đối với quá trình kỵ khí

• Hoạt động trong điều kiện nhiệt độ > 30 độ C để giải phóng khí sinh học.
• Trong môi trường thiếu oxy, việc gia tăng nhiệt độ làm tăng hàm lượng tảo và chất hữu cơ.
• Việc thiết kế bể kỵ khí phụ thuộc vào thời gian phản ứng, giá trị nhiệt độ (dao động từ 55 - 60 độ C).
• Vi khuẩn sản sinh metan kiểm soát tốt quá trình kỵ khí và có độ nhạy đối với việc thay đổi nhiệt độ.
• Khi nhiệt độ giảm làm hạn chế sự phân hủy axit béo, ảnh hưởng đến tính hiệu quả và đặc tính kinh tế. Khi nhiệt độ tăng làm giảm nồng độ bão hòa, chuyển khí hòa tan sang pha khí.
• Ở nhiệt độ giảm, phần COD được xử lý thấp hơn và tuổi bùn sẽ giảm theo. Sản lượng bùn tăng khi nhiệt độ giảm, vì quá trình thủy phân trở nên kém.
• Nhiệt độ ảnh hưởng đến việc sản xuất khí sinh học. Ở nhiệt độ thấp thì khả năng hòa tan metan tăng nên việc giải phóng khí sinh học cũng giảm theo.
• Việc thay đổi nhiệt độ dẫn đến làm suy giảm chất lượng nước thải, tăng lượng bùn không ổn định, giảm khí sinh học.

Đối với quá trình xử lý chất dinh dưỡng

Người ta dùng VSV để khử nito và photpho. Nito gồm amoniac, nitrit, nito hữu cơ. Việc loại bỏ nito gồm 2 giai đoạn nitrat hóa và khử nito. Đầu tiên, amoniac bị oxy hóa thành nitrit và nitrat. Trong quá trình khử nito, vi khuẩn khử nitrat và nitrit thành khí nito.

Ở khoảng nhiệt độ 35 độ C, hiệu suất loại bỏ nito đạt được khoảng 80 – 85% trong bể thiếu khí. Ngoài ra, nhiệt độ từ 30 – 35 độ C thì amoniac mới bị phân hủy kỵ khí. Và vi khuẩn nitrat hóa tự dưỡng không thể hoạt động ở nhiệt độ 5 độ C. Đối với photpho thì không cần nitrta hóa. Khoảng nhiệt độ lý tưởng nhất dao động từ 10 – 20 độ C.

Ngoài ra, nhiệt độ còn đóng vai trò quan trọng cho quá trình keo tụ và khử TSS. Khi nhiệt độ cao, hoạt động vi khuẩn kém đi, khi đó làm vỡ cấu trúc bông bùn. Lúc này, chỉ tiêu TSS đầu ra lớn. Sự trao đổi chất của vi khuẩn bị ức chế khiến hàm lượng BOD tăng cao.