8 chỉ tiêu quá trình ảnh hưởng đến hoạt động của bể sục khí

1. Giá trị pH

Trong quá trình điều chỉnh thực tế, giá trị pH thích tính kiềm hơn là axit, chủ yếu là do tính kiềm có lợi hơn cho việc cải thiện hiệu ứng keo tụ và lắng đọng ở giai đoạn sau.

Mối quan hệ giữa giá trị pH và các chỉ số khác:

1) Mối liên hệ với chất lượng nước và lượng nước: Sự biến động pH trong thoát nước công nghiệp chủ yếu do các loại thuốc axit, kiềm dùng trong sản xuất gây ra. Cần dần dần làm quen với tình hình thoát nước của doanh nghiệp trong quá trình hoạt động và tích lũy kinh nghiệm để đánh giá chất lượng nước có tính axit hay kiềm bằng các tính chất vật lý như màu sắc.

2) Mối quan hệ với tỷ lệ lắng: pH thấp hơn 5 hoặc cao hơn 10 sẽ ảnh hưởng đến hệ thống, dẫn đến bùn lắng chậm, bề mặt đục và thậm chí tạo thành cặn bùn nổi trên bề mặt chất lỏng.

3) Mối quan hệ với nồng độ bùn (MLSS): Nồng độ bùn càng cao thì khả năng chịu biến động pH càng cao. Sau tác động, cần tăng lượng xả bùn để thúc đẩy quá trình đổi mới bùn hoạt tính.

4) Mối quan hệ với tỷ lệ hoàn trả: Tăng tỷ lệ hoàn trả để pha loãng độ pH của dòng nước vào cũng là một trong những cách để giảm tác động của biến động pH đến hệ thống.

2. Nhiệt độ nước vào

Nhiệt độ nước cao ảnh hưởng đến hiệu quả xả oxy và khó tăng lượng oxy hòa tan thường là do lý do này; nếu nhiệt độ quá thấp (thường được coi là dưới 10°C, ảnh hưởng là rõ ràng), hiệu ứng keo tụ sẽ kém hơn đáng kể, các bông cặn sẽ nhỏ và nước kẽ sẽ đục.

3 . Tỷ lệ thực phẩm-vi khuẩn (F/M)

Tỷ lệ thực phẩm – vi sinh vật (còn gọi là tải lượng bùn) là tỷ lệ phản ánh mối quan hệ giữa số lượng thực phẩm và vi sinh vật. Trong quản lý vận hành cần hiểu rõ: bao nhiêu thực phẩm có thể hỗ trợ bao nhiêu vi sinh vật. Thông thường, tỷ lệ thực phẩm-vi khuẩn cần được kiểm soát ở mức khoảng 0,3 và dữ liệu thực nghiệm thường được sử dụng để thay thế vào công thức nhằm xác định tốc độ dòng nước ảnh hưởng thích hợp. Giá trị BOD được tính bằng 50% giá trị COD và tỷ lệ COD-BOD phù hợp với chất lượng nước của trạm xử lý được tìm thấy khi so sánh dữ liệu phòng thí nghiệm hàng ngày.

Phương pháp tính toán là:

NS=QLa/XV

Trong đó: Q—lưu lượng nước thải (m3/d);

V—thể tích bể sục khí (m3);

X—nồng độ chất rắn lơ lửng hỗn hợp (MLSS) (mg/L);

La—nồng độ chất hữu cơ đầu vào (BOD) (mg/L).

1) Mối quan hệ với nồng độ bùn: Theo nguyên tắc bao nhiêu thức ăn có thể hỗ trợ bao nhiêu vi sinh vật thì việc điều chỉnh nồng độ bùn phải phù hợp với nồng độ nước đầu vào. Trong trường hợp chất lượng nước đầu vào của hệ thống thay đổi thường xuyên, sẽ hợp lý hơn khi sử dụng nồng độ trung bình hàng ngày làm tham chiếu để điều chỉnh nồng độ bùn. Trong vận hành thực tế, cách điều chỉnh nồng độ bùn trực tiếp nhất là kiểm soát việc xả bùn dư. Nếu có thể lập đường cong xả bùn phù hợp cho trạm xử lý dựa trên dữ liệu xả bùn thì nó sẽ có giá trị tham khảo cao cho hoạt động sau này.

2) Mối quan hệ với oxy hòa tan: Khi tỷ lệ thức ăn – vi sinh vật quá thấp, bùn hoạt tính dư thừa và lượng oxy tiêu thụ cho quá trình hô hấp của bùn dư lớn hơn lượng oxy cần thiết cho quá trình phân hủy chất hữu cơ, nhưng tổng lượng oxy nhu cầu oxy không thay đổi và tỷ lệ sử dụng oxy giảm, dẫn đến lãng phí điện năng. Khi tỷ lệ thức ăn – vi sinh vật quá cao, nhu cầu oxy của hệ thống tăng cao gây áp lực cung cấp oxy. Khi vượt quá khả năng cung cấp oxy của hệ thống sẽ gây ra tình trạng thiếu oxy trong hệ thống, nghiêm trọng sẽ gây tê liệt hệ thống.

4 . Oxy hòa tan

Việc giám sát oxy hòa tan trong quá trình vận hành chủ yếu dựa vào các thiết bị giám sát trực tuyến, máy đo oxy hòa tan di động và các phép đo thử nghiệm, ba phương pháp giám sát. Dụng cụ cần thường xuyên so sánh các kết quả đo thực nghiệm để đảm bảo độ chính xác của dụng cụ. Khi xảy ra bất thường về oxy hòa tan, nên áp dụng phương pháp lấy mẫu đa điểm trong bể sục khí để đo nồng độ oxy hòa tan ở các khu vực khác nhau của bể sục khí để phân tích nguyên nhân lỗi.

1) Mối quan hệ với thành phần nước thô.

Tác động của nước thô đến lượng oxy hòa tan chủ yếu được phản ánh ở chỗ lượng nước lớn và nồng độ chất hữu cơ cao sẽ làm tăng mức tiêu thụ oxy của hệ thống. Vì vậy, sau khi thiết bị sục khí được mở hoàn toàn trong quá trình vận hành, việc tăng lượng nước nạp vào phải dựa trên tình trạng oxy hòa tan. Ngoài ra, nếu có nhiều chất tẩy rửa trong nước thô sẽ có một lớp cách ly trên bề mặt bể sục khí có tác dụng cách ly không khí, điều này cũng sẽ làm giảm hiệu quả xả oxy.

2) Mối liên hệ với nồng độ bùn.

Nồng độ bùn càng cao thì mức tiêu thụ oxy càng lớn. Vì vậy, cần kiểm soát nồng độ bùn thích hợp trong quá trình vận hành để tránh tiêu thụ oxy quá mức không cần thiết. Đồng thời, cần lưu ý khi nồng độ bùn thấp cần điều chỉnh thể tích sục khí để tránh xả oxy quá mức gây phân hủy bùn.

3) Mối quan hệ với tỷ lệ bồi lắng.

Điều cần tránh trong quá trình vận hành là sục khí quá mức. Sục khí quá mức sẽ khiến các bọt khí cực nhỏ trong bùn bám vào bùn, khiến bùn nổi lên, làm tăng tỷ lệ lắng và xuất hiện một lượng lớn cặn trên bề mặt bể lắng.

5 . Nồng độ bùn hoạt tính (MLSS)

Nồng độ bùn hoạt tính là hàm lượng chất rắn lơ lửng hỗn hợp ở đầu ra của bể sục khí, được biểu thị bằng MLSS, là chỉ số thể hiện số lượng vi sinh vật trong bể sục khí.

1) Mối quan hệ với tuổi bùn.

Tuổi bùn là một phương tiện hoạt động để đạt được chỉ số tuổi bùn bằng cách loại trừ bùn hoạt tính. Vì vậy, việc kiểm soát tuổi bùn cũng sẽ mang lại khoảng nồng độ bùn phù hợp.

2) Mối quan hệ với nhiệt độ.

Đối với hệ vi sinh bùn hoạt tính thông thường, hoạt động của vi sinh vật trong đó sẽ tăng gấp đôi khi nhiệt độ giảm 10°C. Vì vậy, trong quá trình vận hành chúng ta chỉ cần giảm nồng độ bùn hệ thống khi nhiệt độ cao và tăng nồng độ bùn hệ thống khi nhiệt độ thấp để đạt được mục đích ổn định hiệu quả xử lý.

3) Mối quan hệ với tỷ lệ bồi lắng.

Nồng độ bùn hoạt tính càng cao thì kết quả cuối cùng của tỷ lệ lắng càng lớn và ngược lại. Cần lưu ý trong quá trình vận hành rằng tỷ lệ lắng do nồng độ bùn hoạt tính cao tăng lên và bùn lắng quan sát được nén và đậm đặc; trong khi tỷ lệ lắng đọng do tăng nồng độ bùn không hoạt tính chủ yếu là độ nén kém và có màu sẫm. Tỷ lệ lắng do nồng độ bùn hoạt tính thấp quá thấp và bùn lắng quan sát được có màu sẫm, độ nén kém và bùn hoạt tính lắng rất khan hiếm.

6 . Tỷ lệ lắng (SV30)

Tỷ lệ lắng bùn hoạt tính có thể nói là được tham khảo nhiều nhất trong tất cả các biện pháp kiểm soát vận hành. Bằng cách quan sát tỷ lệ lắng đọng, có thể suy ra các giá trị gần đúng của nhiều chỉ báo kiểm soát từ phía bên, điều này có ý nghĩa hướng dẫn tích cực để đánh giá toàn diện các lỗi vận hành và hướng phát triển vận hành.

Các điểm quan sát quá trình lắng:

1) Trong vòng 30 đến 60 giây lắng đầu tiên, bùn trải qua quá trình keo tụ và lắng nhanh. Nếu giai đoạn này tiêu tốn quá nhiều thời gian thì thường là tín hiệu cho thấy hệ thống bùn sắp hỏng. Nếu quá trình lắng chậm là do độ nhớt cao của bùn và có các bong bóng nhỏ thì có thể là do nồng độ bùn cao, quá trình lão hóa bùn và tải lượng nước vào cao.

2) Khi quá trình lắng sâu hơn, các khối bùn sẽ tiếp tục hấp phụ và kết hợp lại tạo thành các khối bùn ngày càng lớn hơn và màu sắc sẽ đậm hơn. Nếu màu bùn không đậm trong quá trình lắng thì có thể nồng độ bùn quá thấp và tải lượng nước vào quá cao. Nếu có bùn lắng ở giữa và chất lỏng trong ở trên và dưới, điều đó có nghĩa là đã xảy ra hiện tượng giãn nở bùn vừa phải.

3) Giai đoạn cuối cùng của quá trình lắng là giai đoạn nén. Tại thời điểm này, bùn về cơ bản nằm ở đáy và được nén liên tục theo thời gian lắng tăng lên, màu sắc tiếp tục đậm hơn nhưng vẫn duy trì các khối lớn hơn. Nếu nhận thấy độ nén tốt và các khối nhỏ thì hiệu quả lắng không tốt và tải trọng ảnh hưởng có thể quá lớn hoặc nồng độ bùn quá thấp. Nếu các khối quá thô và các cạnh của các khối có màu nhạt trong giai đoạn nén và chất lỏng trong suốt phía trên trộn với các khối mịn, điều đó có nghĩa là bùn đã già.

7 . Chỉ số khối lượng bùn (SVI)

Chỉ số thể tích bùn SVI = SV30/MLSS, SVI từ 50-150 là giá trị bình thường, có thể lên tới 200 đối với nước thải công nghiệp. Khi chỉ số thể tích bùn hoạt tính vượt quá 200, có thể xác định cấu trúc bùn hoạt tính lỏng lẻo, hiệu suất lắng kém và có dấu hiệu giãn nở bùn. Khi SVI nhỏ hơn 50 có thể xác định bùn đã già và tuổi bùn cần được rút ngắn.

8 . Tuổi bùn

Tuổi bùn có thể được hiểu là thời gian cần thiết để bùn hoạt tính tăng gấp đôi kích thước. Trong vận hành thực tế, tuổi bùn có thể được ước tính đơn giản dựa trên thể tích bùn và tốc độ dòng thải bùn trong bể sục khí. Phạm vi tuổi bùn từ 7 đến 15 ngày chỉ là giá trị tham khảo. Trong vận hành thực tế, tuổi bùn hợp lý cần được thiết lập theo tải lượng nước thải đầu vào tại chỗ.

Công thức tính tuổi bùn:

(t) = VX1/24X2Q

Trong đó: V – thể tích bể sục khí m;

X1—nồng độ chất rắn lơ lửng hỗn hợp (MLSS) trong bể sục khí (mg/L);

X2—nồng độ bùn hoạt tính hỗn hợp chất rắn lơ lửng (MLSS) trở lại (mg/L);

Q—lượng bùn hoạt tính dư (m3/h)

Phương pháp xác định tuổi bùn trong quá trình vận hành:

Với tiền đề “bao nhiêu thức ăn có thể nuôi được bao nhiêu vi sinh vật”, cần tính toán nồng độ bùn (MLSS) hợp lý dựa trên tải lượng ô nhiễm trung bình trong một khoảng thời gian sử dụng tỷ lệ thực phẩm – vi sinh vật. công thức, sau đó tính toán tuổi bùn hợp lý và thực hiện các điều chỉnh tương ứng cho hệ thống dựa trên điều này.