Vi sinh vật tiêu thụ các chất hữu cơ (gọi là chất nền thể hiện bằng BOD) cùng với một lượng chất dinh dưỡng (N, P) để sống và phát triển, tỉ lệ này thường trong khoảng là BOD:N:P = 100:5:1. Ngoài ra cũng cần một lượng nhỏ các nguyên tố vi lượng như: Mg, Fe, Mn, Co,…Hàm lượng các nguyên tố này không cần phải định mức vì chúng có trong nước thải ở mức đủ cho nhu cầu của các vi sinh vật
Khi trong nước thải thiếu N, P cần phải bổ sung bằng cách đưa thêm phân đạm, lân vào.
Các thông số BOD, N, P được xác định tại các phòng thí nghiệm.
VI. Chỉ số MLSS:
Chỉ số MLSS là hỗn hợp được hòa trộn từ bùn hoạt tính và nước thải. Đây chính là hàm lượng bùn cặn (bao gồm cả sinh khối vi sinh vật và các loại chất rắn có trong bùn) còn gọi là nồng độ bùn hoạt tính hay hàm lượng chất rắn lơ lửng. MLSS phụ thuộc vào lưu lượng tuần hoàn của bùn hoạt tính và cần duy trì trong khoảng 2500-3500mg/l.
Các khoảng giá trị MLSS:
2500 – 3500 mg/l: Khoảng giá trị MLSS tốt, cần duy trì
< 2500 mg/l: Giảm lượng bùn hoạt tính dư rút ra khỏi bể hiếu khí (tăng thời gian bơm bùn tuần hoàn từ bể gom bùn 2 hoặc từ bể lắng thứ cấp về bể hiếu khí)
> 3500 mg/l: Tăng lượng bùn hoạt tính dư rút ra khỏi bể hiếu khí (giảm thời gian bơm bùn tuần hoàn từ bể gom bùn 2 hoặc từ bể lắng thứ cấp về bể hiếu khí)
Cách xác định MLSS
Mục đích của việc phân tích MLSS nhằm xác định nồng độ bùn hoạt tính trong bể aeroten và tính chỉ số thể tích lắng của bùn.
Nguyên tắc xác định là phương pháp khối lượng. Cách tiến hành:
Thao tác Thông số, thể tích, khối lượng…
Cân giấy lọc đã sấy ở 105oC Khối lượng a, gam
Lấy mẫu vào ống đong c = 50, ml
Lọc mẫu qua giấy lọc đã sấy
Sấy đến khối lượng không đổi ở 105oC Thời gian sấy thường là 1h Cân giấy có sinh khối đã sấy Khối lượng b, gam
Đây thực chất là cách xác định SS nhưng trong bể aeroten cũng có thể xem như nồng độ bùn hoạt tính vì cặn hữu cơ chiếm khoảng 80%
Công thức tính MLSS
MLSS = x 106 mg/l Trong đó:
MLSS: Hàm lượng bùn hoạt tính, mg/l b: Trọng lượng giấy có sinh khối, g;
a: Trọng lượng giấy không có sinh khối, g; c: Thể tích mẫu, ml.
VII. Tỷ số F/M (BOD5/MLSS):
F/M là tỷ số khối lượng BOD5 có trong nước thải và khối lượng bùn hoạt tính
(mg BOD5/mg bùn) hay còn gọi là tỷ lệ thức ăn/sinh khối. Tỷ số F/M được sử dụng để
kiểm soát lượng MLSS trong bể hiếu khí và có giá trị dao động từ 0,2 – 1,0 Các khoảng giá trị F/M
0,2 – 1,0 : Khoảng giá trị F/M cần duy trì
>1,0 : Giảm tải trọng đầu vào bể hiếu khí bằng cách tăng thời gian sục khí, tăng lượng bùn tuần hòa
<0,2 : Giảm thời gian sục khí; Tăng lượng bùn thải bỏ
Đôi lúc, thông số MLSS được thay thế bằng thông số MLVSS (nồng độ chất rắn lơ lửng bay hơi còn gọi là cặn hữu cơ) được sử dụng. Điều này liên quan đến sự bay hơi hoặc phần hữu cơ của MLSS và thường bằng 80% giá trị MLSS.
Tỷ lệ F/M được tính toán như sau: F/M = Trong đó:
Q: Lưu lượng nước thải thô (m3/ngày) V: Thể tích nước thải trong bể hiếu khí (m3) MLSS (mg/l)
MLVSS = 0.8 x MLSS (mg/l) BOD5 (mg/l)
VIII. Thể tích bùn lắng sau 30 phút:
Trong vận hành, thông số thể tích bùn lắng sau 30 phút (SV, ml/l), giúp đánh giá: Khả năng tạo bông của bùn
Khả năng lắng của bùn
Khả năng xử lý nước (đánh giá theo cảm quan) SV = 300 – 600ml/l thì bể xử lý hoạt động tốt
Phương pháp đo: lấy một hỗn hợp bùn trong bể sinh học, rót vào ống Imhoff hoặc ống đong 1000ml, để lắng 30 phút và đọc kết quả thể tích bùn lắng (ml/l).
IX. Chỉ số thể tích bùn (SVI):
Chỉ số thể tích của bùn (SVI) là đại lượng biểu thị dung tích lắng (tính bằng ml) của 1 gam bùn hoạt tính khô.
Đối với bể hiếu khí, cần phải theo dõi chặt chẽ sự hình thành bùn trong bể. Tính quan trọng của bùn là khả năng tạo bông. Bùn trong bể hiếu khí thường có tuổi lớn, từ 3-15 ngày. Hoạt tính của bùn giảm theo tuổi bùn.
SV/SVI là chỉ tiêu đánh giá khả năng lắng và chất lượng của bùn hoạt tính. SVI là một thông số cần kiểm soát và phải theo dõi hàng ngày.
Các khoảng giá trị SV/SVI
SVI = 80 – 150ml/g và chỉ số SV/SVI càng nhỏ, bùn lắng càng nhanh và càng đặc Chỉ số thể tích bùn thường được dùng để đo đặc tính của bùn lắng. Sau khi đã tính được chỉ số SVI, ta có thể chuẩn đoán được “bệnh” của hệ thống bùn bể hiếu khí:
SVI < 80: bùn già: có thể trên bề mặt sẽ có bùn nhỏ như đầu mũi kim, đầu ra sẽ bị đục.
80 < SVI < 150: Bùn hoạt động tốt, lắng tốt, đầu ra ít đục. Thông thường SVI từ 100-120 là tốt nhất.
SVI > 150: bùn khó lắng, đầu ra bị đục.
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 không giúp ích cho việc xử lý nước thải ngược lại nếu không lấy đi còn là trở ngại lớn.
Cách xác định SVI:
Thao tác Thể tích, thông số..
Lấy mẫu vào ống đong hình trụ 1lít dung dịch bùn ở đầu ra của bể aeroten)
1,lít
Để lắng Thời gian lắng 30 phút
Ghi lại thể tích lắng SV, ml
Đồng thời với lấy mẫu lắng, lấy luôn mẫu để xác định nồng độ bùn hoạt tính như xác định MLSS ở trên
Công thức tính:
SVI = ml/g Trong đó:
SVI: Chỉ số thể tích bùn (ml/g)
SV: Thể tích bùn lắng sau 30 phút (ml/l)
MLSS: nồng độ bùn hoạt tính trong dung dịch (mg/l) 1000: hệ số qui đổi mg ra g