Trước khi bật máy cũng như sau khi máy đã hoạt động cần kiểm tra tình trạng của tất cả các thiết bị trong HTXLNT. Sau khi hệ thống hoạt động liên tục, ổn định cần kiểm tra lại tình trạng của các thiết bị, máy mĩc sau mỗi ngày, chú ý những hiện tượng cĩ thểảnh hưởng đến hoạt động của chúng.
Bảng 3.1: Các chi tiết cần kiểm tra thiết bị, máy mĩc trước khi vận hành
STT Máy mĩc – thiết bị Ký hiệu Các chi tiết cần kiểm tra
1 Lược rác thơ SC01 -Vệ sinh, loại bỏ rác bám trên lưới mỗi ngày.
2 Lược rác tinh SC02 -Kiểm tra, cọ rửa lưới mỗi ngày. 3 Bơm nước thải P01A/B, -Các van (độ mở).
Bơm bùn P02A/B, SP01A/B, SP02A/B
-Hoạt động (cĩ nước/bùn)
4 Máy khuấy chìm SM01A/B/C SM02A/B/C
-Khả năng khuấy trộn.
5 Bơm định lượng DP01/02/03/04 -Các van (độ mở)
-Hoạt động (bơm hĩa chất) -Liều lượng (vị trí điều chỉnh) 6 Máy khuấy pha
chế dinh dưỡng
M01 -Hoạt động
7 Máy thổi khí AB01A/B AB02A/B/C/D
-Dây coroa (mức độ co giãn). -Lọc khí (mức độ sạch). -Bulong (mức siết chặt).
-Mực dầu bơi trơn (thêm dầu nếu dầu cạn, khơng được châm đầy vì cĩ thể gây nổ máy nén).
-Xả nước ngưng. -Thử van an tồn. 8 Hệ khuếch tán khí AD01/02 -Bọt khí (độ đồng đều).
-Các van điều chỉnh tốc độ khí. 9 Đồng hồđo lưu lượng FM01 -Hiển thị và hoạt động.
10 Bộđiều chỉnh pH pHC/pHS01 -Hiển thị và hoạt động điều khiển tự động bơm định lượng.
-Kiểm tra và vệ sinh sensor.
bùn tiếng kêu khi hoạt động.
-Hoạt động thiết bị (lượng bùn trong nước sau lắng).
12 Hệ thống ép bùn CFF01, PM01, AC01
-Hoạt động tách nước. -Tiếng kêu khi hoạt động. 13 Hệ thống van điện VĐ01A/B,
VĐ02A/B, VĐ03A/B
-Chếđộ đĩng mở.
-Hoạt động của mơtơ van.
14 Cảm biến mực nước LW01, LW02A/B
-Hiển thị và hoạt động.
15 Thiết bịđo oxy hịa tan DO01A/B -Hiển thị và hoạt động. 16 Thiết bị đo chất rắn lơ
lửng
TSSM01 -Hiển thị và hoạt động.
17 Thiết bị kiểm sốt Chlorine dư
CIC01 -Hiển thị và hoạt động điều khiển bơm định lượng chlorine
3.2.3. Kiểm tra hệ thống điện cung cấp
Kiểm tra điện:
¾ Kiểm tra về điện áp: đủ áp (380V), đủ pha (3 pha), dịng định mức cung cấp (5A). Nếu khơng đủđiều kiện vận hành: mất pha, thiếu hoặc dư áp, dịng thiếu hoặc dịng cao hơn mức cho phép thì khơng nên hoạt động hệ thống vì lúc này các thiết bị sẽ dễ xảy ra sự cố.
¾ Kiểm tra trạng thái làm việc của các cơng tắc, cầu dao. Tất cả các thiết bị phải ở trạng thái sẵn sàng làm việc.
Các ký hiệu bên trong tủđiện điều khiển:
• ON, OFF – Đĩng mở nguồn cấp cho tủđiện điều khiển.
• Đèn của máy nào trên tủđiện sáng thì máy đĩ đang hoạt động.
o Các nút nhấn xanh : Mở máy
o Các nút nhấn đỏ : Tắt máy
Hệ thống xử lý nước thải được điều khiển ở 2 chếđộ:
¾ Chếđộ tựđộng – Hoạt động theo chếđộ điều khiển tựđộng bằng hệ thống PLC và hệ thống thu thập, hiển thị số liệu SCADA.
¾ Chế độđiều khiển bằng tay – Hoạt động theo sựđiều khiển của cơng nhân vận hành tại tủđộng lực.
¾ Khi tủ điện cĩ đèn báo sự cố sáng lên, người vận hành lập tức tới tủ điện ngắt điện tồn hệ thống (CB tổng). Kiểm tra máy nào cĩ sự cố và kịp thời sửa chữa.
3.3. Kỹ thuật vận hành
3.3.1. Các thơng số cần kiểm sốt
a. Kiểm sốt chất lượng nước thải vào:
Khi lưu lượng và chất lượng nước thải tiếp nhận thay đổi, thì mơi trường của bể SBR thay đổi theo. Nếu quá trình bùn hoạt tính bể SBR được thiết lập tốt và chất lượng nước thải đầu vào khơng vượt quá thơng số thiết kế, BOD sau xử lý phải nhỏ hơn 30mg/l, SS phải nhỏ hơn 50mg/l. Nếu lưu lượng vào hoặc nồng độ chất ơ nhiễm trong dịng vào tăng đáng kể (quá 10%), cần phải điều chỉnh các thơng số vận hành (điều chỉnh thời gian sục khí ở các mẻ xử lý).
¾ Lưu lượng:
Kiểm tra lưu lượng nước thải là cần thiết cho sự duy trì hoạt động ổn định của hệ thống. Ở giai đoạn duy trì, lưu lượng cần duy trì là 187,5 – 250 m3/h (4500 – 6000 m3/ngày). Lưu lượng cùng với nồng độ BOD, COD xác định tải trọng của bể SBR.
¾ BOD, COD:
Kiểm tra nồng độ COD để kiểm sốt các quá trình trong bể. Tỷ số BOD/COD cho biết tỷ lệ các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học cĩ trong nước thải. BOD là thơng số thể hiện lượng chất hữu cơ cĩ thể bị oxy hĩa bằng vi sinh vật. Chỉ số COD thể hiện tồn bộ chất hữu cơ bị oxy hĩa thuần túy bằng tác nhân hĩa học. Tỷ số BOD/COD
¾ Các chất dinh dưỡng:
Nitơ, phospho là hai thành phần dinh dưỡng quan trọng nhất cho sự phát triển của vi sinh vật. Nitơ và phospho cần cĩ số lượng đủ để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của vi sinh vật. Tỷ lệ BOD : N : P của nước thải cần duy trì 100 : 5 : 1 là đáp ứng tương đối đủ cho nhu cầu phát triển của các vi sinh vật.
¾ pH:
Quá trình xử lý sinh học kị khí hoạt động tốt ở pH = 6.7 – 7.0 và sinh học hiếu khí hoạt động tốt ở pH = 6.5 – 8.5. Nếu pH thay đổi thì cần bổ sung axit/bazo để đưa pH của bể về mơi trường thích hợp cho vi sinh vật hoạt động. Bảng 3.2: Các khoảng giá trị pH
STT Khoảng giá trị Cách đánh giá
1 pH = 6.5-8.5 Khoảng giá trị pH tốt cho vi sinh 2 pH < 6.5 -Phát triển chủng vi sinh dạng nấm.
-Ức chế quá trình phân hủy chất hữu cơ. 3 pH > 8.5 -Ức chế quá trình phân hủy chất hữu cơ.
b. Kiểm sốt bể SBR
¾ Tải trọng hữu cơ BOD, COD
Tải trọng hữu cơảnh hưởng trực tiếp tới quá trình xử lý sinh học hiếu khí. Do đĩ cần cĩ sự kiểm sốt BOD, COD để giữ cho tải trọng bểổn định và đạt hiệu quả tối ưu.
Sự quá tải dẫn đến:
- Giảm hiệu suất quá trình.
- Tăng hàm lượng BOD, COD của nước sau xử lý. - Trương bùn.
¾ Nồng độ oxy hịa tan – DO
Nồng độ oxy hịa tan tối ưu là từ 1.5 – 2.5 mg/l. Nhu cầu oxy tùy thuộc vào tải trọng hữu cơ (BOD, COD) và nồng độ bùn (MLSS) trong bể phản ứng. Nồng độ oxy hịa tan nên được đo thường xuyên và tại nhiều vị trí khác nhau trong bể SBR.
Sự thiếu oxy trong bể phản ứng dẫn đến:
- Giảm khả năng lắng, tăng số lượng vi khuẩn dạng sợi. - Ức chế quá trình oxy hĩa.
Nồng độ oxy cao dẫn tới: - Phá vỡ bơng bùn.
- Giảm khả năng lắng, nước sau xử lý bịđục. - Tốn năng lượng.
¾ Kiểm sốt bùn
Đối với bể SBR cần phải theo dõi chặt chẽ quá trình hình thành bùn trong bể. Tính quan trọng của bùn là khả năng tạo bơng.
Bùn trong bể SBR thường cĩ tuổi lớn, từ 3-15 ngày. Hoạt tính của bùn giảm theo tuổi của bùn.
SV/SVI là chỉ tiêu đánh giá khả năng lắng và chất lương của bùn hoạt tính. SV là một điều cần kiểm sốt và phải theo dõi hàng ngày.
1000 × = MLSS SV SVI SV: thể tích bùn lắng (ml/l) MLSS: Hàm lượng chất rắn lơ lửng (mg/l) Bảng 3.3: Các khoảng giá trị SV/SVI
STT Khoảng giá trị Cách đánh giá 1 SV = 300 – 600ml/l SVI = 80 – 150ml/g Chỉ số SV/SVI càng nhỏ, bùn lắng càng nhanh và càng đặc. 2 600 < SV < 700ml/l 150 < SVI < 200ml/g Khĩ lắng 3 SV > 700ml/l SVI > 200mg/l Rất khĩ lắng
Lượng bùn ngày một gia tăng do sự phát triển của các vi sinh vật cũng như việc tách các chất bẩn ra khỏi nước thải. Số lượng bùn dư khơng giúp ích cho việc xử lý nước thải ngược lại nếu khơng lấy đi cịn là trở ngại lớn. Lượng bùn dư này được bơm sang bể nén bùn để tăng nồng độ chất rắn, sau đĩ bơm vào máy ép bùn và thải bỏ
¾ Tỷ số F/M và MLSS
Điểm nổi bật của SBR đĩ là quá trình xử lý phụ thuộc vào lượng bùn hoạt tính trong hệ thống và hoạt tính của vi sinh vật. Để vận hành thành cơng, nhân viên vận hành cần thiết phải duy trì sự quan sát và kiểm tra liên tục hàng ngày hàm lượng bùn hoạt tính MLSS.
Tỷ số tải trọng F/M là tỷ số lượng thức ăn (BOD) cung cấp mỗi ngày cho khối lượng vi sinh vật trong bể SBR. Tỷ số F/M được sử dụng để kiểm sốt lượng MLSS trong bể SBR và cĩ giá trị dao động từ 0,025 – 0,125 kgBOD/kgMLSS/mẻ.
Bảng 3.4: Các khoảng giá trị F/M STT Khoảng giá trị Cách xử lý
1 0.025 – 0.125 Khoảng giá trị F/M cần duy trì.
2 > 0.125 Giảm tải trọng đầu vào bể SBR bằng cách - Tăng thời gian sục khí
- Giảm lượng bùn thải bỏ 3 <0.025 - Giảm thời gian sục khí
- Tăng lượng bùn thải bỏ
Chỉ số MLSS: chất rắn lơ lửng cĩ trong bùn lỏng. Đây chính là hàm lượng bùn cặn (bao gồm cả sinh khối vi sinh vật và các loại chất rắn cĩ trong bùn). MLSS cần duy trì trong khoảng 2500 - 4000 mg/l.
Bảng 3.5: Các khoảng giá trị MLSS STT Khoảng giá trị Cách xử lý
1 2500 – 4000
mg/l
Khoảng giá trị MLSS tốt, cần duy trì.
2 < 2500 mg/l Giảm lượng bùn hoạt tính rút ra khỏi bể SBR (giảm thời gian của pha xả cặn)
3 >4000mg/l Tăng lượng bùn hoạt tính rút ra khỏi bể SBR ( tăng thời gian của pha xả cặn)
¾ Tạo bọt
Lớp bọt trắng nổi trong bể SBR là nét đặt trưng hệ sinh học. Những bọt này thường xuất hiện nhiều ở giai đoạn khởi động và xuất hiện rất ít khi bể hoạt động ổn định.
Sự thay đổi màu và số lượng bọt cho biết tình trạng của bể trong khi vận hành quá trình.
¾ Số lượng bọt trắng nhiều:
- Trong giai đoạn khởi động, bùn non đang trong giai đoạn thích nghi. - Sự tăng chất tẩy rửa trong nước thải.
- Quá tải bùn.
- Cĩ chất ức chế và chất độc. - pH cao hoặc quá thấp. - Thiếu oxy.
- Thiếu dinh dưỡng.
- Điều kiện nhiệt độ thất thường. ¾ Bọt nâu:
- Vi khuẩn dạng sợi- Nocardia cùng với bùn trương. - Tải lượng thấp của bể phản ứng.
¾ Bọt đen sẫm:
- Nước thải cĩ chứa chất màu. - Thiếu oxy.
¾ Mùi – Màu
Mỗi loại nước thải cĩ mùi và màu đặc trưng, tùy thuộc vào thành phần hĩa học của nước thải ấy. Sự thay đổi của tính chất này cĩ thể do thành phần nước thải thay đổi và nĩ ảnh hưởng đến quá trình sinh học.
Bùn sinh học thường cĩ màu vàng nâu. Khi quá tải hoặc khơng đủ oxy thì màu vàng nâu này sẽ trở thành màu xám hay đen. Khi thiếu oxy, quá trình sinh học yếm khí xảy ra và sinh ra mùi khĩ chịu của H2S, mercaptans…
Trong bể SBR, mẫu bùn hoạt tính lấy từ độ cao khác nhau cĩ màu vàng nâu thể hiện bể hoạt động tốt. Nếu lớp bùn bơng màu đen cần lập tức kiểm tra các thơng số liên quan và tìm biện pháp khắc phục ngay.
c. Kiểm sốt nước sau khi xử lý.
¾ pH
pH của nước sau xử lý là một tiêu chuẩn đánh giá quá trình xử lý và cĩ thể làm cơ sở cho việc chỉnh pH của nước thải.
¾ BOD
BOD của nước sau xử lý sinh học là đại lượng đặc trưng cho hiệu suất xử lý của quá trình.
Sự tăng BOD của nước sau xử lý cĩ thể do những nguyên nhân sau: - Quá tải.
- Thiếu oxy (trường hợp bể SBR). - pH khơng ổn định.
- Thiếu dinh dưỡng. - Trúng độc.
Vì phân tích BOD5 mất khoảng 5 ngày để cho ra kết quả phân tích nên khĩ kiểm tra quá trình trên dựa trên BOD. Do vậy, ta thường kết hợp với việc xác định COD.
¾ COD
COD đặc trưng cho lượng hữu cơ cịn lại trong nước sau xử lý,COD bao gồm cả thành phần cĩ thể phân hủy sinh học và khơng thể phân hủy sinh học. Việc phân tích COD cĩ thểđược sử dụng cho việc kiểm sốt quá trình.
Sự tăng COD của nước sau xử lý cĩ thể do những nguyên nhân tương tự đối với sự tăng BOD. Tuy vậy, COD cũng cĩ thể thay đổi nếu tính chất nước thải khơng ổn định (cĩ chứa nhiều chất khơng phân hủy sinh học). Trong trường hợp đĩ BOD tương ứng khơng thay đổi.
¾ Chất rắn lơ lửng
Chất rắn lơ lửng cho phép chúng ta đánh giá tính chất của bùn. Sự gia tăng chất rắn lơ lửng cĩ thể do những nguyên nhân sau:
- Sự trương bùn
- Bùn tăng trưởng quá nhanh - Bùn chết (sau khi trúng độc) - Lượng bùn dư quá nhiều
¾ Độđục
Nĩi chung nước thải sau xử lý của hệ thống sinh học rất trong. Độđục cho biết sự hiện diện của chất rắn lơ lửng. Chất rắn lơ lửng thường là những bơng bùn trơi theo dịng nước sau xử lý, do bùn trương, trúng độc, quá tải.
Đơi khi chất rắn lơ lửng cũngcĩ thể là những chất hĩa học khơng thể phân hủy sinh học. Biểu hiện độđục loại này cho thấy quá trình hoạt động chưa tốt.
3.3.2. Vận hành giai đoạn khởi động
Trình tự các bước như sau:
¾ Nguồn nước dùng nuơi cấy vi sinh cĩ thể sử dụng nước sạch hay tận dụng nguồn nước thải sẵn cĩ nhưng tải lượng chất hữu cơ khơng nên quá cao
¾ Cho bùn hoạt tính hoặc men vi sinh vào bểđể tiến hành nuơi cấy vi sinh. ¾ Cung cấp khí vào bểđể duy trì sự sống cho vi sinh vật.
¾ Theo dõi và phân tích các chỉ tiêu cần thiết: pH, DO, SV, SVI.
¾ Tăng dần tải trọng hữu cơ đến mức thích hợp (350 – 400 kgBOD/mẻ) thì giai đoạn khởi động kết thúc, quá trình vận hành đi vào ổn định.
¾ Trong giai đoạn khởi động, thơng số DO thường dao động rất lớn (1,5 – 8 mgO2/l), tạo nhiều bọt trắng khĩ tan. Cần liên tục vớt bỏ bọt nổi trên bề mặt bể SBR.
¾ Để đánh giá hoạt động của hệ thống cần phải theo dõi chặt chẽ hoạt động phân hủy vi sinh trong các bể phản ứng. Việc đánh giá, xác định trạng thái ổn định và tối ưu chỉ cĩ thểđạt được trên cơ sở:
•Hiểu biết về các thiết bị kỹ thuật.
•Hiểu biết về quá trình bể SBR
•Theo dõi và phân tích thường xuyên các đặc tính của nước thải, trạng thái hoạt động của bể, các thơng số của quá trình. Các kết quả theo dõi biến thiên theo thời gian được thể hiện trên đồ thị.
¾ Ghi chép các thơng sốđể rút ra kinh nghiệm.
Cần cĩ sự quan sát các thơng số vật lý nhưđộ mùi, độ màu, độ đục, lớp bọt trong bể cũng như dịng chảy. Tần số quan sát là hằng ngày.
Trong bể SBR, quá trình phân hủy của vi sinh vật phụ thuộc vào các điều kiện sau: pH của nước thải, nhiệt độ, chất dinh dưỡng, nồng độ bùn và tính đồng nhất của nước thải. Do đĩ cần phải theo dõi các thơng số này.
Thơng thường, giai đoạn khởi động sẽ kết thúc sau một tháng vận hành.
3.3.3. Vận hành giai đoạn duy trì
Ở chếđộ AUTO, nguyên lý hoạt động của hệ thống như sau:
3.3.3.1 Trạm bơm:
- Hoạt động của bơm (khởi động/dừng bơm) được kiểm sốt bởi cơng tắc mực nước. - Các bơm sẽđược cài đặt hoạt động luân phiên nhờ vào thì kế trong PLC.
- Đèn báo lỗi của bơm tương ứng sẽ hiện thị trên tủđiều khiển khi bơm đĩ bị lỗi.