(Zoogloeal growth)
Hiện tượng bùn tạo khối nhớt được nói đến trong các tài liệu bắt đầu từ những năm 1950 nhưng chưa có những lời giải thích xác đáng cho hiện tượng này. Nguyên nhân được tìm thấy là do có quá nhiều polymer sinh học ngoại bào có tính nhớt, sền sệt và đông như thạch bám chặt vào bùn hoạt tính. Vì polymer sinh học này là chất keo có khả năng hút nước làm cho bùn có khả năng giữ nước cao. Loại bùn có nước này sẽ có vận tốc lắng nhỏ và kém liên kết. Điều này dẫn đến những hậu quả như sau trong bể lắng 2:
Mất bùn Bùn hồi lưu ít
Vì polymer sinh học cũng là tác nhân hoạt động bề mặt tự nhiên. Khi bùn nhớt được làm thoáng quá mức thì hiện tượng tạo bọt có thể sẽ xảy ra. Trong suốt quá trình tạo bọt đó, phần lớn sinh khối sẽ bám vào đám bọt này và thoát ra ngoài bể aerotank.
Phản ứng giữa các vi khuẩn với các chất dinh dưỡng thiếu hụt trong nước thải hay là với những hợp chất độc hại đều tạo ra các polymer sinh học. Đây là một đặc tính của hầu hết các vi sinh vật tạo bọt. Nhưng dưới những điều kiện bình thường
(không có hợp chất độc hại, dinh dưỡng phát triển cân bằng) thì lượng polymer sinh ra chỉ đủ để hình thành những bông bùn.
Sự phát triển nhanh chóng không được mong đợi của Zoogloealcũng làm cho bùn tạo khối nhớt. Sự phát triển này làm cho bùn kém liên kết và nổi lên. Zoogloeal phát triển mạnh sẽ tạo ra những đám bọt váng màu trắng lớn trên bề mặt của bể aerotank. Trong bể lắng 2, Zoogloeal phát triển trên thành bể dưới dạng những lớp bọt nhớt màu trắng hoặc trắng xám. Từ “Zoogloeal” được xuất phát từ tên của vi khuẩn
Zoogloea ramigera. Đây là một trong loài vi khuẩn hình thành bông bùn đầu tiên được xác định là gây ra hiện tượng bùn tạo khối trong quá trình bùn hoạt tính. Sự phát triển của loài vi khuẩn này đã ảnh hưởng đến những điều kiện vận hành bao gồm: tỉ số F/M cao hoặc thấp, SRT và HRT lớn, thiếu dinh dưỡng, xuất hiện cBOD dễ hòa tan.
Zoogloea ramigera cũng như các loài vi khuẩn tạo bông bùn khác là loài hiếu khí, có dạng hình que. Zoogloeal có 2 hình thức phát triển đó là hình ngón tay hay dạng hình cầu. Trong quá trình phát triển nhanh chóng của mình, những loài vi khuẩn này tạo ra một lượng lớn polysaccharide ngoại bào có tính sệt. Polysaccharide này không hòa tan được trong nước thải, nhẹ hơn nước và có khả năng giữ nước. Nếu polysaccharide giữ lại những bọt khí thì hiện tượng tạo bọt sẽ xảy ra. Bọt điển hình của bùn nhớt nhớt có màu trắng lớn.
Bảng 2.8 Các yếu tố ảnh hưởng đến bùn khối nhớt
Yếu tố Nguyên nhân
Đặc điểm nước thải pH Nhiệt độ
Nước thải bị lên men Thành phần dinh dưỡng Điều kiện thiết kế Oxy bị giớn hạn
Khuấy trộn không tốt
Diện tích bể sục khí và bể lắng đợt hai nhỏ Lượng bùn tuần hoàn ít.
Điều kiện vận hành Oxy hòa tan không đủ Dinh dưỡng thiếu F/M thấp
(Theo Waste Water Engineering – Metcalf & Eddy, bảng 8-9 trang 697)
Thường rất khó cải thiện hiện tượng bùn tạo khối do Zoogloeal. Theo Jenkins và cộng sự, bùn hoạt tính dạng này rất khó kiểm soát bằng polymer hoặc H2O2. Tuy nhiên, theo van Leeuwen, sự phát triển của Zoogloeal có thể kiểm soát bằng cách sử dụng ozone với liều lượng là 1g O3/kg MLSS.ngày.