Tóm tắt tài liệu: "Các sự cố và Vận hành Hệ thống Xử lý Nước thải Sinh học"

Tài liệu này là một cẩm nang thực hành, tập trung vào việc chẩn đoán và khắc phục các sự cố thường gặp trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, bao gồm cả hiếu khí và kị khí.

Phần 1: Xử lý Hiếu khí (Aerobic Treatment)

Phần này tập trung chủ yếu vào hệ thống bùn hoạt tính và các biến thể.

1.Vận hành và Kiểm soát Bùn hoạt tính:

•Tỷ lệ F/M: Tài liệu nhấn mạnh việc duy trì tỷ lệ F/M trong khoảng 0.2 - 0.6 để tránh các vấn đề như pH giảm, bùn nổi và lắng kém. F/M thấp có thể dẫn đến sự phát triển của vi khuẩn dạng sợi (filamentous bacteria), trong khi F/M cao gây thiếu hụt DO và làm bùn đen.

•pH: Dao động pH được phân tích do quá trình nitrat hóa (gây giảm pH) hoặc chuyển hóa N thành NH3 (gây tăng pH). Giải pháp là kiểm soát tải lượng hữu cơ và duy trì độ kiềm.

•Dinh dưỡng: Tái khẳng định tầm quan trọng của tỷ lệ BOD:N:P = 100:5:1.

2.Các Sự cố Chính trong Bể Bùn hoạt tính:

•Bùn lắng kém (Poor Sludge Settling): Đây là vấn đề được phân tích sâu nhất, bao gồm:

•Bùn nổi (Rising Sludge): Nguyên nhân chính là do quá trình khử nitrat (denitrification) trong bể lắng thứ cấp sinh ra khí N2, hoặc do vi khuẩn sợi.

•Bung bùn (Sludge Bulking): Phân biệt rõ hai loại:

•Bung bùn có sợi (Filamentous Bulking): Do sự phát triển quá mức của các vi khuẩn dạng sợi như Sphaerotilus natans, Thiothrix. Nguyên nhân sâu xa là do F/M thấp, DO thấp, thiếu dinh dưỡng hoặc pH không phù hợp.

•Bung bùn không sợi/nhớt (Non-filamentous/Viscous Bulking): Do vi sinh vật tạo ra quá nhiều lớp màng ngoại bào (EPS), làm giảm khả năng lắng và nén của bùn.

•Bông bùn điểm (Pin-point Floc): Các bông bùn nhỏ, yếu, lắng nhanh nhưng để lại nước thải ra bị đục. Nguyên nhân thường do tải lượng hữu cơ quá cao hoặc quá thấp (gây sốc tải) hoặc tuổi bùn quá già.

•Bọt và Váng (Foam and Scum): Nguyên nhân được chỉ ra là do các chất hoạt động bề mặt và sự phát triển của các vi khuẩn đặc thù như Nocardia và Microthrix parvicella.

3.Lọc nhỏ giọt và Hồ sinh học:

•Các sự cố chính bao gồm hiện tượng tắc nghẽn, ngập úng bề mặt (ponding), phát sinh mùi do điều kiện kị khí cục bộ, và hiệu suất xử lý BOD/TSS giảm.

•Giải pháp tập trung vào việc kiểm soát tải trọng thủy lực, tăng cường tuần hoàn và vệ sinh lớp vật liệu đệm.

Phần 2: Xử lý Kị khí (Anaerobic Treatment)

Phần này tập trung vào các yếu tố ảnh hưởng và vận hành bể UASB.

1.Các Yếu tố Ảnh hưởng Cốt lõi:

•Thời gian lưu bùn (SRT) và Thời gian lưu nước (HRT): Nhấn mạnh SRT là thông số thiết kế chính. SRT quá ngắn (<10 ngày) sẽ làm thất thoát vi khuẩn sinh metan. HRT quá ngắn làm tăng áp suất riêng phần của H2, ức chế quá trình metan hóa.

•Nhiệt độ và pH: Đưa ra các vùng nhiệt độ tối ưu (ấm, nóng) và nhấn mạnh việc duy trì pH trong khoảng 6.6 - 7.6. pH giảm sâu là dấu hiệu của việc tích tụ axit béo dễ bay hơi (VFA) do quá tải hoặc nhiễm độc.

•Độc tính: Liệt kê các chất ức chế phổ biến như amoniac (NH3-N > 2000 mg/l), sunfat (>500 mg/l), và các kim loại nặng.

2.Vận hành và Sự cố Bể UASB:

•Khởi động (Start-up): Là giai đoạn quan trọng, cần kiểm soát chặt chẽ tải trọng ban đầu (khoảng 0.2 kgCOD/m³.ngày) và theo dõi sát sao lượng khí sinh ra cũng như nồng độ VFA.

•Tích tụ VFA: Là sự cố phổ biến nhất, cần ngưng nạp liệu ngay lập tức để vi khuẩn sinh metan có thời gian tiêu thụ lượng axit dư thừa.

•Nước thải đầu vào: Các vấn đề về nồng độ COD quá cao (>50,000 mg/l) cần được pha loãng, và nồng độ TSS cao (>3,000 mg/l) có thể làm giảm hiệu quả của bể UASB.

Phần 3: Các Vấn đề Chung

Tài liệu cũng đề cập đến các sự cố mang tính cơ học như hỏng hóc bơm, hệ thống sục khí và các vấn đề về quản lý vận hành chung như mất điện, thiếu tuân thủ quy trình kỹ thuật.

Đánh giá tổng quan:

Tài liệu này cung cấp một cái nhìn hệ thống và thực tế về các vấn đề vận hành. Đối với một chuyên gia, các phần mô tả chi tiết về hiện tượng bung bùn, lên bùn, tạo bọt trong hệ thống hiếu khí và việc kiểm soát nồng độ VFA trong hệ thống kị khí là những nội dung giá trị, đi thẳng vào trọng tâm của các thách thức trong vận hành hàng ngày.
Download full bản tiếng Việt: https://drive.google.com/file/d/19KZ9B0SJOkHTsJXXWScvQAVxrSZdPyfu/view?usp=sharing