CHƯƠNG 6: QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH
6.1. CÁC VẤN ðỀ (SỰ CỐ) THƯỜNG GẶP KHI VẬN HÀNH
Bùn kết cụm (bulking sludge): thông thường có 2 dạng:
- Khối bùn nhầy kết cụm (Viscous bulking): do sự phát triển quá mức của các tế bào polymer sinh học lớn (extracelluar biopolymer). Chúng sinh ra chất nhầy và các chất nhầy làm chúng bám với nhau thành khối rất chặt. Các tế bào này rất ưa nước nên làm cho bông bùn khó tách nước, bùn lắng chậm và khả năng nén bùn khụng tốt. Ta thướng gặp ở hệ thống cú nồng ủộ ch6ỏt dinh dưỡng thấp hay nước thải cú nồng ủộ rbCOD(readily biodegradable chemical oxygen demand) cao.
- Khối bùn sợi kết cụm ( Filamentous bulking) : dạng này rất thường gặp trong thực tế. Gây ra do sự phát triển của các vi khuẩn dạng sợi hay một số vi khuẩn phỏt triển dạng sợi khi gặp ủiều kiện mụi trường bất lợi.
Cỏc khối bựn kết cụm dạng sợi cú cấu trỳc sợi phức tạp và dày ủặc giữa cỏc vi khuẩn làm cho bông bùn không lắng hiệu như các cụm bông bùn có tính chất tốt.
Cỏc vi khuẩn dạng sợi thướng gặp là: Beggiatoa và Thiothrix, chỳng thường ủược tìm thấy trong nước thải nhiễm khuẩn, và nước thải có chứa các axit hữu cơ dễ bay hơi, các hợp chất sulfur ( sulfides và thiosulfate).
Hiện tượng bông bùn kết cụm thường do các nguyên nhân sau : + Tính chất của nước thải có chứa các hợp chất sulfur.
+ DO thấp (DO< 0,5 mg/l), tỷ số F/M thấp, pH thấp và do completemix operation.
+ Thiếu N và P trong thời gian lâu.
Ta cú thể sử dụng Chlorine, Trihalomethanes hay Hydrogen peroxide ủể kiểm soát các vi khuẩn dạng sợi gây kết cụm bông bùn và khó lắng.
GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ðOÀN THỊ MỸ NỮ 136
Bùn nổi (Rising sludge)
Thỉnh thoảng bùn có khả năng lắng tốt cũng có xuất hiện hiện tượng nổi lên mặt nước sau một khoảng thời gian lắng tương ủối ngắn. Nguyờn nhõn thụng thường là do quá trình khử nitrat hóa (nitrit và nitrat trong nước thải chuyển thành khớ nitơ). Cỏc khớ nitơ sẽ bị giữ lại trong lớp bựn cho ủến một lỳc nào ủú sẽ, ủủ nhiều sẽ lôi cuốn bùn nổi lên mặt nước.
Ngoài ra bùn nổi còn do các nguyên nhân như aeroten quá tải, có lượng lớn cacbon trong nước thải, pH nước trong bể aeroten thấp, khụng cấp ủủ oxy. Sự cú mặt của dầu mỡ, các sản phẩm dầu mỏ, chất béo cũng làm cho bùn nổi.
Ta có thể phân biệt hiện tượng bùn nổi với hiện tượng bùn kết cụm bằng cách ủối với hiện tượng bựn nổi khi cỏc bụng bựn nổi lờn cú kốm theo cỏc bọt khớ nhỏ li ti phía trên bề mặt bể lắng 2.
Hiện tượng này có thể khắc phục bằng cách :
+ Tăng tỷ lệ bựn tuần hoàn từ bể lắng về bể Aerotank ủể giảm thời gian lưu bùn trong bể lắng.
+ Tăng nhanh tốc ủộ rỳt bựn dư ở bể lắng
+ Giảm thời gian lưu bựn ủể trỏnh quỏ trỡnh nitrat húa.
+ Tăng lượng oxy hòa tan trong bể aeroten.
+ Nõng pH của dũng vào ủến 8,5 – 9,5 trong khỏang thời gian nào ủú.
+ Tăng cường hiệu quả của các thiết bị tách dầu mỡ và nếu có thể thì ngừng tiếp nhận nước thải có dầu mỡ.
Hiện tượng tạo bọt
Hiện tượng này do 2 loài vi khuẩn gây ra là Nocardia và Microthrix parvicella, hai loại vi khuẩn này có bề mặt tế bào không ưa nước và có hình thành những bọt bong bóng trên bề mặt tế bào, chính những bọt bong bóng này gây nên hiện tượng
tạo bọt . ðõy là 2 vi khuẩn cú dạng hỡnh sợi và cú thể ủược phỏt hiện qua kớnh hiển vi.
Bọt ủược tạo ra rất dày (ủộ dày cú thể ủạt từ 0,5 ủến 1m) và cú màu nõu. Cú thể khắc phục bằng cách: dùng chlorine phun lên trên bề mặt hay sử dụng các cation polymer ủể kiểm soỏt.
Hô hấp nội sinh của bùn cũng gây ra một sự khử nitrat hóa không kiểm tra ủược trong cỏc thiết bị lắng trong, tạo ra cỏc bọt khớ nitơ là nổi bựn, cần phải trỏnh hiện tượng kí sinh này.[13]
Các sự cố thường gặp trong bể bùn hoạt tính và nguyên nhân
Sự cố Nguyên nhân
Hiệu suất loại bỏ BOD thấp
1. Thời gian cư trú của vi khuẩn trong bể quá ngăn 2. Thiếu N và P
+ pH quá cao hoặc quá thấp
+ Trong nước thải ủầu vào cú chứa ủộc tố + Sục khớ chưa ủủ
+ Khuấy trộn chưa ủủ hoặc do hiện tượng ngắn mạch
Nước thải chứa nhiều chất rắn
1. Thời gian vi khuẩn cư trú trong bể quá lâu.
2. Quá trình khử Nitơ diễn ra ở các bể lắng.
+ Do sự phỏt triển của cỏc vi sinh vật hỡnh sợi ( trong ủiều kiện thời gian cư trú của vi khuẩn ngắn, thiếu N và P, sục khí khụng ủủ)
+ Tỷ lệ tuần hoàn bùn quá thấp 1. Sục khớ khụng ủủ
Mùi
2. Quá trình yếm khí xảy ra ở bể lắng
GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ðOÀN THỊ MỸ NỮ 138
Cách hiệu chỉnh các sự cố
Sự cố Cách hiệu chỉnh.
Thời gian cư trú của vi khuẩn
Giảm bớt lượng bùn thải Quá thấp
Xõy thờm bể ủiều lưu.
Quá cao Tăng lượng bùn thải.
Thiếu dưỡng chất N và P Cung cấp thờm dưỡng chất cho nước thải ủầu vào.
pH quỏ cao hoặc quỏ thấp Xõy thờm bể ủiều lưu: Trung hũa nước thải ủầu vào.
Nước thải ủầu vào cú chứa ủộc tố.
Xõy thờm bể ủiều lưu: loại bỏ chất ủộc ủầu vào.
Sục khớ khụng ủủ
Tăng công suất thiết bị sục khí.
Phân phối lại các ống nhánh phân phối khí trong bể.
Khuấy ủảo khụng ủủ Tăng mức ủộ sục khớ.
Mạch ngắn Gắn thờm cỏc ủập phõn phối nước.
Quá trình khử Ni tơ ở bể lắng
Giảm thời gian giữ bùn trong bể lắng bằng cách tăng tỉ lệ hoàn lưu.
Gắn thêm gầu múc bùn.
Tăng lượng bùn thải.
Quỏ trỡnh yếm khớ ở bể lắng Cỏc phương phỏp tương tự như phương phỏp ủể áp dụng tránh quá trình khử Ni tơ ở bể lắng.
6.1.2. Ở BỂ UASB
UASB hoạt ủộng tốt khi cỏc nguyờn tắc sau ủạt ủược + Bùn kỵ khí có tinh lắng tốt.
+ Có bộ phận tách khí – rắn nhằm tránh rửa trôi bùn ra khỏi bể. Phần lắng ở trên cú thời gian lưu nước ủủ lớn, phõn phối và thu nước hợp lý sẽ hạn chế ủược dũng chảy rối.
+ Hệ thống phõn phối ủầu vào ủảm bảo tạo tiếp xỳc tốt giữa nước thải và lớp bựn sinh học.
+ Bựn nuụi cấy ban ủầu, nồng ủộ bựn tối thiểu là 10 (kvss/m3). Lượng bựn cho vào không nên nhiều hơn 60 % thể tích bể.
+ Nước thải: cần xem xét thành phần tính chất nước thải như hàm lượng chất hữu cơ, khả năng phõn hủy sinh học của nước thải, tớnh ủệm, nhiệt ủộ của nước thải.
+ Hàm lượng chất hữu cơ: COD < 100 (mg/l) khụng sử dụng ủược UASB, COD
> 50000(mg/l) cần pha loóng nước thải hoặc tuần hoàn nước thải ủầu ra.
+ Chất dinh dưỡng: Nồng ủộ tối thiểu cú thể tớnh theo biểu thức:
(COD/Y):N:P:S = (50/Y):5:1:1
Y: hệ số sản lượng tế bòa phụ thuộc vào loại nước thải
+ Hàm lượng cặn lơ lững: Nước thải có hàm lượng SS lớn không thích hợp sử dụng mô hình này.
+ Nước thải cú chứa ủộc tố: UASB khụng thớch hợp với nước thải cú hàm lượng amoniac > 2000 (mg/l) hoặc sunphate > 500 (mg/l). Khi nồng ủộ muối cao cũng gõy ảnh hưởng xấu ủến vi khuẩn methane. Khi nồng ủộ muối nằm trong khoảng