Cách kiểm soát quy trình bùn hoạt tính (P1)

Bùn hoạt tính trở thành giải pháp để xử lý nước thải ô nhiễm xuất hiện từ đầu TK20. Tuy nhiên, quy trình bùn hoạt tính và yêu cầu kỹ thuật của nó như thế nào chắc hẳn không ai có thể nắm rõ.

1. Cấu tạo của quy trình bùn hoạt tính

Bùn hoạt tính là hỗn hợp gồm VSV và chất rắn lơ lửng. Vi khuẩn nuôi cấy trong quá trình phân hủy chất hữu cơ thành cacbon dixide, nước, hợp chất vô cơ. Quá trình bùn hoạt tính điển hình gồm:

• Bộ lọc chính tách chất rắn.
• Bể phản ứng nơi mà VSV được giữ lại trong trạng thái huyền phù, sục khí và tiếp xúc trực tiếp với chất thải.
• Tách chất lỏng – rắn.
• Hệ thống tái chế bùn giúp đưa bùn hoạt tính trở lại quy trình.

2. Cách kiểm soát bùn hoạt tính

Việc kiểm soát quá trình phát triển của bùn hoạt tính đặc biệt quan trọng vì liên quan đến các giai đoạn phát triển của giai đoạn xử lý sinh học.

Phương pháp kiểm soát phổ biến nhất chủ yếu theo dõi trạng thái của bùn, thể tích bùn (SVI), thời gian lưu trú (MCRT), tỷ lệ thức ăn F/M, hàm lượng DO và chất dinh dưỡng (N, P, BOD, COD). Trong hệ thống bể phản ứng/sục khí và bể lắng, lớp bùn chủ yếu đo tại bể lắng với hàm lượng chất rắn lơ lửng nhất định.Các nhà máy bùn hoạt tính phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn cấp điện để cung cấp năng lượng cho thiết bị sục khí chuyển chất rắn lơ lửng trở lại vào bể sục khí. Trong nhiều công trình, nước thải chưa qua xử lý bơm lên công trình cung cấp đủ lượng nước thải nhằm tạo ra nguồn đầu ra đạt yêu cầu. Những công nghệ thay thế như bộ lọc nhỏ giọt đòi hỏi yêu cầu năng lượng thấp hơn.

Nhiều hệ thống chuyên dùng để xử lý nước thải công nghiệp, đô thị sử dụng quy trình xử lý hỗn hợp thường liên quan đến sử dụng bùn hiếu khí đối với nguồn thải đầu vào. Ở những trường hợp như vậy, xử lý sơ cấp thường sẽ bỏ qua.

Đặc điểm của những hệ thống thích nghi với việc sử dụng ít không gian hơn, khó xử lý chất thải và dòng chảy gián đoạn. Thông thường người ta sẽ kết hợp ít nhất 2 giai đoạn thành giai đoạn xử lý chính kết hợp, trong đó có bùn hoạt tính.

3. Các hoạt động của quá trình bùn hoạt tính

3.1. Chế độ trộn

• Quá trình bùn hoạt tính gồm 2 chế độ trộn khác nhau gồm trộn dòng chảy và trộn hoàn toàn.
• Tùy thuộc vào dòng thải mà lựa chọn chế độ khuấy trộn phù hợp vì ảnh hưởng đến yêu cầu chuyển đổi oxy trong bể sục khí, sinh khối nhạy cảm với tải trọng, điều kiện môi trường và chế độ điều chỉnh động lực học trong quá trình xử lý.

3.2. Lược đồ dòng chảy

• Bổ sung nước thải: tại một điểm duy nhất như ở đầu vào hoặc một điểm dọc theo bể sục khí.
• Tuần hoàn bùn trở lại bể sục khí diễn ra trực tiếp từ bể lắng sang bể sục khí.
• Sự thông khí: ở tốc độ đồng nhất hoặc thay đổi dọc theo bể sục khí.

3.3. Các phương pháp sục khí

• Sục khí khuếch tán: không khí tạo ra bởi một số loại quạt gió, máy nén. Khi nước thải chảy vào các bể, dưới đáy có gắn các thiết bị sục khí tạo ra môi trường khuếch tán đồng đều để oxy phân tán trong nước.
• Thiết bị sục khí bề mặt: gắn nhiều cánh quạt hoạt động dưới tác động của lực hút chân không dưới nước. Với dòng khí phân tán oxy bên trên tiếp xúc với nước thải giúp ổn định nồng độ oxy, lưu thông dòng chảy, giảm sự phân tầng. Phương án sục khí bề mặt giúp loại bỏ đến 80 – 90% BOD với thời gian lưu >10 ngày.
• Sục khí oxy tinh khiết: chủ yếu dùng bình phản ứng dạng bể kín. Nồng độ oxy hoặc DO được kiểm soát bằng bộ điều khiển. Những hệ thống này yêu cầu năng lượng lớn nên chỉ phù hợp để sử dụng đối với khu vực có nhu cầu XLNT lớn, lưu lượng nguồn thải cao.

Một phát triển mới gần đây liên quan đến quá trình bùn hoạt tính là quy trình Nereda. Giải pháp này chủ yếu tạo ra loại bùn dạng hạt có khả năng lắng tốt. Dựa trên những yêu cầu này, người ta thiết kế hệ thống bể phản ứng tận dụng lượng bùn lắng nhanh để tích hợp ngay vào bể sục khí thay vì có một bộ phận riêng bên ngoài. Nhiều quốc gia cũng tiến hành áp dụng quy trình này cho những HTXLNT của mình.

Quý Doanh nghiệp cần tư vấn thiết kế hệ thống XLNT ứng dụng công nghệ bùn hoạt tính với hiệu suất xử lý cao. Hãy liên hệ với Công ty môi trường Hợp Nhất qua Hotline 0938.857.768 để được hỗ trợ thông tin đầy đủ nhất.