Các chỉ số cần kiểm soát để duy trì vi sinh bể hiếu khí tại Trạm Võng Xuyên

Yêu cầu kiểm soát vi sinh tại Trạm Võng Xuyên

Trạm xử lý nước thải Cụm công nghiệp Võng Xuyên có công suất 250 m³/ngày đêm, phục vụ xử lý nước thải phát sinh trong cụm công nghiệp. Đặc điểm của nguồn thải tập trung là lưu lượng, nồng độ hữu cơ, pH và thành phần nước thải có thể thay đổi theo hoạt động sản xuất của các cơ sở đấu nối.

Những biến động này ảnh hưởng trực tiếp đến vi sinh trong bể hiếu khí. Vì vậy, tình trạng bể không nên được đánh giá chỉ qua màu bùn hoặc một thông số riêng lẻ mà cần xem xét đồng thời các nhóm chỉ số dưới đây.

DO - kiểm soát lượng oxy cho vi sinh tại bể hiếu khí 

DO (Dissolved Oxygen) là lượng oxy hòa tan cần thiết cho vi sinh phân hủy chất hữu cơ và thực hiện nitrat hóa. Khoảng 1-3 mg/L thường được sử dụng làm mốc tham khảo cho hệ bùn hoạt tính.

Trong quá trình vận hành Trạm Võng Xuyên, DO có thể thay đổi theo tải lượng nước thải và lượng sinh khối trong bể. DO thấp có thể liên quan đến tải hữu cơ tăng, MLSS cao, thiết bị cấp khí hoạt động không ổn định hoặc phân phối khí không đều.

Ngược lại, DO cao nhưng COD hoặc amoni đầu ra vẫn tăng cần kiểm tra thêm hoạt tính vi sinh, pH, tuổi bùn và khả năng xuất hiện chất gây ức chế.

pH và độ kiềm – duy trì môi trường cho vi sinh

Trạm XLNT Cụm công nghiệp Võng Xuyên tiếp nhận nước thải từ các cơ sở sản xuất trong cụm công nghiệp, vì vậy đặc tính nguồn thải có thể thay đổi về pH và thành phần theo từng dòng nước thải. Đây là yếu tố cần được lưu ý khi duy trì môi trường ổn định cho hệ vi sinh trong bể hiếu khí.

Vi sinh hiếu khí thường hoạt động thuận lợi trong khoảng pH 6,50-8,5. Do đó, pH cần được theo dõi từ đầu vào, bể điều hòa đến bể sinh học, đồng thời kiểm soát độ kiềm để duy trì khả năng đệm, đặc biệt trong quá trình nitrat hóa.

Khi pH biến động bất thường, cần xác định nguyên nhân và nguồn phát sinh trước khi điều chỉnh bằng hóa chất. Việc kiểm soát tốt pH và độ kiềm giúp hạn chế biến động môi trường, duy trì hoạt tính của vi sinh và hỗ trợ quá trình xử lý sinh học ổn định. 

Tải lượng hữu cơ và F/M - kiểm soát “thức ăn” cho vi sinh

Võng Xuyên tiếp nhận nước thải với lưu lượng và tải lượng ô nhiễm có thể thay đổi theo hoạt động sản xuất. Do đó, kiểm soát lượng chất hữu cơ đưa vào bể hiếu khí là cơ sở quan trọng để duy trì lượng vi sinh phù hợp với tải xử lý.

COD/BOD (các chỉ số phản ánh tải lượng chất hữu cơ trong nước thải) phản ánh nồng độ chất hữu cơ, nhưng để đánh giá chính xác tải lượng, cần xem xét đồng thời lưu lượng và nồng độ ô nhiễm. Tỷ lệ F/M (tỷ lệ giữa lượng chất hữu cơ đưa vào bể và lượng vi sinh vật đang có trong bể hiếu khí) giúp thể hiện mối quan hệ giữa lượng cơ chất đưa vào và lượng sinh khối trong bể:

• F/M cao: lượng chất hữu cơ lớn so với sinh khối, có thể làm tăng tải cho hệ vi sinh và ảnh hưởng đến khả năng lắng bùn

• F/M thấp: lượng cơ chất không đủ so với sinh khối, có thể dẫn đến tình trạng bùn già trong một số điều kiện.

Theo dõi tải lượng và F/M theo xu hướng giúp người vận hành điều chỉnh lượng sinh khối và chế độ vận hành phù hợp với biến động thực tế của nguồn thải, góp phần duy trì hiệu quả xử lý ổn định.

MLSS, MLVSS và tuổi bùn - kiểm soát sinh khối

Trong bể hiếu khí, MLSS phản ánh tổng lượng chất rắn lơ lửng, còn MLVSS giúp đánh giá tương đối phần sinh khối hữu cơ. Đây là nhóm chỉ số quan trọng để xác định lượng vi sinh đang được duy trì so với tải lượng xử lý.

MLSS quá thấp có thể khiến lượng vi sinh không đủ để xử lý tải đầu vào; ngược lại, MLSS quá cao làm tăng nhu cầu oxy, tăng tải cho bể lắng và ảnh hưởng đến khả năng tách bùn – nước.

Tuổi bùn cũng cần được kiểm soát thông qua lượng bùn dư và bùn tuần hoàn. Tuổi bùn quá ngắn có thể làm giảm khả năng duy trì các nhóm vi sinh phát triển chậm; quá dài dễ dẫn đến bùn già và tích tụ chất rắn trơ.

Do đó, việc kiểm soát MLSS, MLVSS và tuổi bùn cần được thực hiện đồng thời với tải lượng hữu cơ và khả năng lắng của bùn, thay vì duy trì một giá trị cố định trong suốt quá trình vận hành.

Xem thêm: Bồn lọc cát công nghiệp: Cấu tạo, nguyên lý và thời điểm cần rửa ngược

SV30 và SVI – theo dõi khả năng lắng của bùn

Đối với quá trình vận hành Trạm XLNT Võng Xuyên, khả năng lắng và tách bùn – nước là một trong những yếu tố cần được theo dõi để duy trì chất lượng nước sau công đoạn sinh học. SV30 và SVI giúp đánh giá đặc tính lắng của bùn hoạt tính, qua đó nhận diện sớm những thay đổi trong trạng thái bùn.

Các chỉ số này nên được theo dõi theo xu hướng cùng với MLSS, thay vì đánh giá dựa trên một lần đo. Khi SVI tăng, bùn lắng chậm hoặc TSS đầu ra tăng, cần kiểm tra đồng thời DO, tải lượng hữu cơ, dinh dưỡng và khả năng phát triển của vi sinh dạng sợi để xác định nguyên nhân và điều chỉnh chế độ vận hành phù hợp.

Việc kiểm soát tốt đặc tính lắng giúp hạn chế tình trạng bùn khó tách khỏi nước, đồng thời hỗ trợ duy trì sự ổn định của toàn bộ công đoạn xử lý sinh học.

Dinh dưỡng và các yếu tố gây ức chế

Với nguồn nước thải phát sinh từ các cơ sở sản xuất trong Cụm công nghiệp Võng Xuyên, thành phần nước thải có thể khác nhau theo từng dòng thải. Vì vậy, bên cạnh tải lượng hữu cơ, cần quan tâm đến sự cân bằng dinh dưỡng và các yếu tố có khả năng ảnh hưởng đến hoạt tính của vi sinh.

Vi sinh cần carbon, nitơ và phospho để sinh trưởng. Tỷ lệ BOD:N = 100:5:1 có thể được sử dụng làm mốc tham khảo, nhưng không nên áp dụng cứng nhắc cho mọi nguồn thải.

Một số yếu tố cần lưu ý gồm dầu mỡ, dung môi, chất oxy hóa mạnh, kim loại, nồng độ muối cao hoặc pH bất thường. Khi xuất hiện dấu hiệu vi sinh suy giảm, cần xác định nguồn gây ảnh hưởng trước khi tăng lượng khí hoặc bổ sung chế phẩm sinh học.

Duy trì vi sinh bể hiếu khí ổn định tại Trạm xử lý nước thải Cụm công nghiệp Võng Xuyên đòi hỏi phải kiểm soát đồng thời DO, pH, độ kiềm, tải lượng hữu cơ, MLSS, MLVSS, tuổi bùn, SV30, SVI và thành phần nước thải đầu vào.

Việc theo dõi các chỉ số theo xu hướng giúp phát hiện sớm biến động, lựa chọn biện pháp điều chỉnh phù hợp và hạn chế ảnh hưởng đến chất lượng nước sau xử lý. Đây cũng là cơ sở để công trình do Hùng Vương thực hiện duy trì hiệu quả vận hành trong dài hạn.