6. Ý nghĩa thực tiễn của đồ án
5.3.1. Nhật ký vận hành
Kiểm soát thông số vận hành:
- Lưu lượng: quyết định khả năng chịu tải của hệ thống và tải lượng bề mặt của bể lắng. Cần đảm bảo lưu lượng ổn định trước khi vào công trình sinh học. - F/M: thích hợp khoảng 0,2 – 0,6. Hạn chế tình trạng pH giảm, bùn nổi, lắng
kém. Nếu F/M thấp: là do Vi khuẩn co cấu trúc đặc biệt – nấm, F/M cao: DO thấp, quá tải, bùn đen, lắng kém, có mùi tanh, hiếu quả xử lý thấp.
- pH: Thích hợp là 6,5 – 8,5. pH cao do quá trình chuyển hoá N thành N-NH3 tốt, khả nặng đệm cao. pH thấp: Quá trình nitrat hoá, hàm lượng HCO3-
thấp. Cần tăng cường hoá chất tăng độ kiềm. Cách khắc phục sự dao động pH này là cần cung cấp đủ dinh dưỡng, hàm lượng hữu cơ, hạn chế quá trình phân hủy nội bào, sử dụng hoá chất tăng độ kiềm.
- BOD/COD > 0,5 => Thích hợp cho phân hủy sinh học Kiểm tra thường xuyên BOD và COD tránh hiện tượng thiếu tải hoặc quá tải Chất dinh dưỡng: N, P đảm bảo tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1, nếu thiếu, phải bổ sung nguồn từ bên ngoài. Nước thải sinh hoạt, không cần thiết bổ sung N, P Các chất độc: Kim loại năng, dầu mơ, hàm lượng Cl, sunfat, N-NH3 cao…
Kiểm soát quá trình xử lý - Tải lượng hữu cơ
+ Tải lượng hữu cơ cao: DO thấp; bùn sáng nâu, lắng kém, tạo bọt.
+ Tải lượng hữu cơ thấp: DO cao, bùn lắng nhanh, nén tốt, bùn xốp, nâu. Xuất hiện lớp mỡ và váng nổi trên bề mặt.
121 - Tải lượng bề mặt: cao sẽ ảnh hưởng đến quá trình lắng
+ Sinh khối trôi ra ngoài
+ Tải lượng bề mặt thích hợp: 0,3 – 1 m3
/m2/h - Bùn lắng kém
+ Nổi trên mặt quá trình khử nitrat, sinh ra N2, thiếu dinh dưỡng xuất hiện vi khuẩn filamentous, hoặc dư dinhh dưỡng, bùn chết nổi trên bề mặt.
+ Sinh khối phát triển tản mạn: do tải lượng hữu cơ cao hoặc thấp, dư oxy, nhiễm độc. – Sinh khối đông kết: Thiếu oxy, thiếu dinh dưỡng, chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học.
- Oxy hoà tan
+ Phụ thuộc vào tải lượng hữu cơ và hàm lượng sinh khối. DO thích hợp: 1-2 mgO2/l. Thiếu oxy sẽ làm giảm hiệu quả xử lý, xuất hiện vi khuẩn hình que, nấm, giảm khả năng lắng và ức chế quá trình nitrat hoá.
+ BOD sau xử lý cao do: Quá tải, Thiếu oxy, pH thay đổi, nhiễm độc, xào trộn kém.
+ N sau xử lý còn cao do: Công nghệ chưa ổn định, Có sự hiện diện các hợp chất N khó phân hủy, Sinh khối bùn trong bể cao, Nhiễm độc, chết vi khuẩn.
+ N-NH3 cao do: pH không thích hợp ( 8,5), Tuổi bùn thấp < 10 ngày, DO thấp < 2 mgO2/l, Tải N cao, Hiện diện chất độc, Vận hành chưa ổn định, nhiệt độ thấp.
122 + N-NO3; N-NO2 cao do: pH không thích hợp ( 8,5), Tải N cao, Hiện diện chất độc, Vận hành chưa ổn định, nhiệt độ thấp, Dư oxy (bể yếm khí), Thiếu chất hữu cơ.
+ P: yêu cầu ortho photphat: 1-2 mg/l, Thiếu phải bổ sung. - Quan sát vận hành
+ Sự thay đổi màu biểu hiện hoạt động của hệ thống xử lý. + Chất rắn lơ lững dạng rã, mịn cũng gây màu.
+ Màu của chính nước thải nguyên thủy Đồ án xử lý nước thải
+ Cảm quan: Mùi, màu, bọt. Hệ thống hoạt động tốt thường không gây mùi. Trong quá trình sục khí bọt trắng, nhỏ; nếu có quá nhiều bọt trắng là do: Sinh khối đang trong giai đoạn thích nghi hay hồi phục, Quá tải, Thiếu oxy, thiếu dưỡng chất, Nhiệt độ biến đổi, Hàm lượng chất hoạt động bề mặt cao, Hiện diiện các chất độc.
- Ngừng hoạt động: Có nhiều nguyên nhân khác nhau để quyết định dừng hoạt động của nhà máy xử lý nước thải.
+ Quần thể sinh vật bị đói, thiếu thức ăn, phân hủy nội bào.
+ Sinh khối chết trôi thoát ra ngoài làm gia tăng lượng cặn lơ lửng trong nước sạch. Oxy vẫn cần phải cung cấp để tránh điều kiện kỵ khí và các vấn đề về mùi, tuy nhiên cần phải giảm đến mức thấp nhất.
Vận hành bể phản ứng UASB:
Vận hành bể phản ứng bằng cách cung cấp tải lượng vào đến một nửa thể tích bể, với nồng độ tối thiểu là 0,2 kg COD/m3
ngày, hoặc thời gian lưu nước tối thiểu là 24 giờ (trước khi bể phản ứng vận hành hoàn hảo). Sau khi chờ trong 5 ngày đầu tiên, kiểm tra xem lượng khí thoát ra có đạt được 0,1m3
123 trị này, tốt nhất nên dừng cung cấp dòng vào và chờ đến khi sản lượng khí tạo ra gia tăng trong 3 ngày kế tiếp, rồi sau đó lại tiếp tục cung cấp nước thải.
Nồng độ trong bể có thể lên đến 10 – 40g/l. Bùn trong bể hình thành 2 vùng: - Vùng đáy có chiều cao ¼ tính từ đáy chứa cặn keo tụ với nồng độ 5-7% - Phần trên là lớp bùn lơ lửng có nồng độ dao động từ 1-3g/l
Hình 5. 1: Cấu tạo bể UASB
Sơ đồ bể UASB được trình bày trong . Nước thải được nạp liệu từ phía đáy bể, đi qua lớp bùn hạt, quá trình xử lý xảy ra khi các chất hữu cơ trong nước thải tiếp xúc với bùn hạt. Khí sinh ra trong điều kiện kỵ khí (chủ yếu là methane và CO2) sẽ tạo nên dòng tuần hoàn cục bộ giúp cho quá trình hình thành và duy trì bùn sinh học dạng hạt. Khí sinh ra từ lớp bùn sẽ dính bám vào các hạt bùn và cùng với khí tự do nổi lên phía mặt bể. Tại đây, quá trình tách pha khí-lỏng-rắn xảy ra nhờ bộ phận tách pha. Khí theo ống dẫn qua bồn hấp thu chứa dung dịch NaOH 5-10%. Bùn sau khi tách khỏi bọt khí lại lắng xuống. Nước thải theo màng tràn răng cưa dẫn đến công trình xử lý tiếp theo.
Vận tốc nước thải đưa vào bểUASB được duy trì trong khoảng 0,6-0,9 m/h (nếu bùn ở dạng bùn hạt). pH thích hợp cho quá trình phân hủy kỵ khí dao động trong
124
khoảng 6,6-7,6. Do đó cần cung cấp đủ độ kiềm (1000 – 5000 mg/L) để bảo đảm pH của nước thải luôn luôn > 6,2 vì ở pH < 6,2, vi sinh vật chuyển hóa methane không hoạt động được. Cần lưu ý rằng chu trình sinh trưởng của vi sinh vật acid hóa ngắn hơn rất nhiều so với vi sinh vật acetate hóa (2-3 giờ ở 350
C so với 2-3 ngày, ở điều kiện tối ưu). Do đó, trong quá trình vận hành ban đầu, tải trọng chất hữu cơ không được quá cao vì vi sinh vật acid hóa sẽ tạo ra acid béo dễ bay hơi với tốc độ nhanh hơn rất nhiều lần so với tốc độ chuyển hóa các acid này thành acetate dưới tác dụng của vi sinh vật acetate hóa.
Ngoài ra, hàng tuần phải lấy mẫu nước trước và sau xử lý đem phân tích khoảng 1 – 2 lần để có thể biết được hiệu quả xử lý của hệ thống cũng như biết được hệ thống có vấn đề gì khác thường xảy ra trong các khâu xử lý không. Các kết quả phân tích cũng cần phải lưu vào nhật ký vận hành để theo dõi.
Vận hành bể SBR:
Đảm bảo lưu lượng nước đầu vào vừa đủ để bể có thể hoạt động hiệu quả. Phải kiểm tra tình trạng của bể đang phản ứng và kiểm soát dòng nước vào của ngăn còn lại. Lượng bùn trong bể phải thay thường xuyên thời gian là 6 ngày thay bùn 1 lần và phải đảm bảo lượng vi sinh vật tồn tại tong bùn bằng cách đo các thông số ô nhiễm đầu ra của bể. Chu trình hoạt động của bể phải qua 4 quá trình sau thì mới cho ra được nước đã xử lý như mong muốn:
- Nước sẽ được bơm bằng bơm từ bể UASB vào bể SBR thời gian làm đầy là 4h - Hệ thống sục khí được lắp đặt trong bể bắt đầu sục khí trong khoảng 2.4h và
sau đó sẽ ngưng
- Pha lắng thường là 2h để lắng các cặn xuống dưới đáy bể
- Tiếp theo sẽ là quá trình rút nước bằng Decanter đã được thiết kế sẵn trong bể rút lượng nước sạch ở trên bề mặt ra khỏi bể và sau đó quá trình như vậy tiếp tục luân phiên.