Cách nuôi cấy bùn hoạt tính trong xử lý nước thải

Bùn hoạt tính hay còn gọi là bùn vi sinh, là bùn được sinh ra từ hệ thống xử lý nước thải theo phương pháp sinh học. Khác biệt với bùn thải, bùn vi sinh tập hợp từ những vi sinh vật, nhiều nhất là vi khuẩn, một số còn có thêm nấm men, côn trùng, động vật nguyên sinh … tất cả gọi tắt là vi sinh vật. Đặc điểm của bùn hoạt tính: Bùn hoạt tính có dạng bông, màu nâu, dễ lắng. 

Vậy bùn hoạt tính được nuôi cấy như thế nào trong xử lý nước thải? cùng Tuấn Vũ tìm hiểu về vấn đề này qua bài viết dưới đây nhé!

Để nuôi bùn hoạt tính tốt thì trước hết chúng ta cần thực hiện các quy trình sau:

1. Xác định lượng bùn hoạt tính (bùn vi sinh) cần thiết trong xử lý nước thải

Để hệ thống xử lý nước thải hoạt động hoặc nuôi cấy bùn hoạt tính cho hệ thống xử lý nước thải thì cần phải xác định được lượng bùn vi sinh cần thiết cho một hệ thống đó để bổ sung vào bể sinh học.

Các dạng bùn hoạt tính cần thiết trong hệ thống xử lý nước thải

• Bùn vi sinh dạng lỏng: bùn có màu vàng nâu hoặc hơi đen, sau khi lấy mẫu và lắc đều thì các bông bùn hình thành nhanh, bông bùn lớn, lượng bùn sau lắng 30 phút>50% thể tích.
• Bùn vi sinh dạng khô (bùn ép): bùn sau khi ép sẽ được đựng trong các bao tải, thường có màu vàng bên ngoài và bên trong hơi xám đen. Nếu muốn hình thành bùn lỏng với các thông số như bùn vi sinh dạng lỏng thì cần dùng khoảng 30kg cho vào 1 lít nước lắc cho bùn tan ra.
• Bùn vi sinh kỵ khí: là loại bùn được sinh ra từ hệ thống xử lý nước thải theo phương pháp sinh học bằng cách tập hợp các vi sinh vật có tác dụng phân hủy chất hữu cơ, chất độc hại trong nước thải là một loại bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải sinh học bằng cách thu gom các vi sinh vật có tác dụng phân hủy các chất hữu cơ và độc hại trong nước thải.
• Bùn vi sinh hiếu khí

2. Kiểm tra hệ thống trước khi nuôi cấy

Trước khi nuôi cấy bùn hoạt tính, chúng ta cần kiểm tra hệ thống có khả năng nuôi cấy bùn hoạt tính hay không. Nói một cách cụ thể, chúng ta phải kiểm tra sơ bộ như sau:

2.1 Kiểm tra công nghệ có đạt chuẩn để tiến hành nuôi cấy hay không

• Việc kiểm tra nhà máy xử lý nước thải có đảm bảo tiêu chuẩn hay không cần người có kinh nghiệm về công nghệ xử lý nước thải.
• Để kiểm tra, người kiểm tra phải có kiến ​​thức về công nghệ xử lý nước thải, hiểu rõ nguyên lý và cơ chế xử lý của từng dự án, có kinh nghiệm thực tiễn.
• Đánh giá được các yếu tố có thể gây ảnh hưởng đến quá trình xử lý.

2.2 Kiểm tra lưu lượng nước thải đầu vào, các yếu tố điều kiện tự nhiên và nhân tạo

Trong công nghệ xử lý nước thải sinh học, mức độ ô nhiễm và nồng độ của nước thải đầu vào ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng nuôi cấy và phát triển của vi sinh vật.

Các nhà chuyên môn cần kiểm tra kỹ các thông số đầu vào của nước thải và đảm bảo nồng độ các chất ô nhiễm nằm trong ngưỡng cho phép để áp dụng công nghệ xử lý sinh học.

Nước thải sinh hoạt hoặc sản xuất trước khi được đưa vào hệ thống xử lý sinh học cần đảm bảo các yếu tố sau:

Không chứa các chất hoạt động bề mặt như dầu mỡ, xà phòng, các chất tẩy rửa và các chất độc gây ảnh hưởng đến khả năng xử lý vi sinh vật…

2.3 Lựa chọn men vi sinh xử lý nước thải

Men vi sinh có yếu tố quyết định đến hiệu quả và chất lượng xử lý của hệ thống xử lý nước thải. Men vi sinh tốt với đa dạng chủng loại cung cấp nguồn vi sinh chất lượng cao cho hệ thống đồng thời đảm bảo đáp ứng được nhiều chỉ tiêu trong hệ thống như BOD, COD, amoni, photphat….

Mỗi bể xử lý trong hệ thống cần có các loại vi sinh khác nhau, nên chọn đúng loại vi sinh để các bộ phận trong hệ thống hoạt động hiệu quả và xử lý đạt chất lượng như mong muốn.

3. Khởi động hệ thống mới hoàn toàn hoặc nuôi cấy lại hệ thống

Trước khi tiến hành nuôi bùn hoạt tính trong hệ thống xử lý nước thải, chúng ta cần khởi động hệ thống. Kiểm tra và cài đặt các thông số thiết bị trong hệ thống. Bao gồm máy bơm chìm, máy khuấy, máy thổi khí, máy bơm định lượng và bình dinh dưỡng cần thiết. Điều chỉnh lưu lượng nước thải, lưu lượng khí cấp cho hệ thống xử lý sinh học.

Sau đó, tiếp tục với các như sau:

Bước 1: bơm cấp nước cho hệ thống xử lý bằng vi sinh vật hiếu khí

Bật máy bơm để xả nước thải vào hệ thống. Bơm cho đến khi nước thải chảy qua hệ thống xử lý bằng vi sinh vật hiếu khí. Lưu lượng nước cấp vào để nuôi cấy bùn còn tùy thuộc vào mức độ ô nhiễm.

Đối với nước thải sinh hoạt, nồng độ các chất độc hại trong nước thải không cao nên ta có thể đổ đầy nước thải vào bể chứa.

Nuôi cấy bùn hoạt tính trong hệ thống xử lý nước thải có nồng độ ô nhiễm cao. Nước thải sản xuất hoặc chế biến công nghiệp nên cho vào 1/3 hoặc 2/3 bể, sau đó cấp nước sạch vào để pha loãng nồng độ cho đến khi gần đầy bể (nếu bạn lỡ làm đầy bể, thì bơm hút ra lại).

Bước 2: Bật máy thổi khí để cấp khí vào cho hệ thống

Bật máy thổi khí cấp khí vào hệ thống, điều chỉnh hệ thống phân phối khí đồng đều trong bể, kiểm tra nồng độ oxy hòa tan đảm bảo DO = 2 – 4 mg / l.

4. Quy trình nuôi cấy bùn hoạt tính (bùn vi sinh) hệ thống xử lý nước thải

Vi sinh vật tồn tại trong môi trường nước rất nhiều, nhưng để rút ngắn thời gian nuôi cấy chúng ta phải bổ sung thêm 1 lượng bùn vi sinh hoạt tính vừa đủ để làm cơ chất và các chất nền có sẵn trong bùn vi sinh. Sau đây chúng tôi sẽ hướng dẫn các bạn các bước nuôi cấy vi sinh:

Bước 1: Bổ sung nồng độ bùn vi sinh đã được tính toán trước vào vào bể

Bổ sung nồng độ bùn vi sinh khoảng từ 10–15% trên tổng nồng độ bùn hệ thống. Toàn bộ thời gian nuôi cấy vi sinh hệ thống xử lý nước thải sẽ được kiểm soát về nồng độ nước thải đầu vào. Cân đối chất dinh dưỡng cần thiết cho vi sinh vật phát triển…

Ngày thứ 1:

Cho bùn hoạt tính (bùn phải là loại bùn đặc chủng có khả năng sinh trưởng phát triển tốt phù hợp với nước thải) vào bể và sau đó bổ sung men vi sinh hiếu khí. Bật máy thổi khí sục xuyên suốt, sau 4h thì kiểm tra các thông số của nước thải đầu vào bao gồm pH, DO, Nhiệt độ, SV30, ghi chép và lưu số liệu ban đầu.

Ngày thứ 2:

Tắt máy sục khí để lắng 2h sau đó cho nước trong ra, cho nước thải mới vào 20% tổng lưu lượng nước thải xử lý trên 1h. Bật sục khí và tiếp tục bổ sung men vi sinh hiếu khí. Sau đó, tiếp tục kiểm tra các thông số của như ngày 1. Ghi chép lại thông số để kiểm tra khả năng phát triển của vi sinh.

Ngày thứ 3:

Tắt máy sục khí để lắng sau 2h và cho nước trong ra khỏi bể, cho lượng nước thải mới vào với lưu lượng 20% tổng lưu lượng nước thải xử lý trên 1h, sục khí và tiếp tục bổ sung men vi sinh hiếu khí vào bể. Tiến hành kiểm tra các thông số của nước thải đầu vào, pH, DO, độ màu, mùi của bùn, kiểm tra thông số SV30. Ghi chép lại thông số để kiểm tra khả năng phát triển của vi sinh.

Ngày thứ 4:

Tiếp tục các bước như ngày thứ 3.

Tắt máy sục khí để lắng sau 2h, cho hết phần nước trong ra ngoài, cho lượng nước thải mới vào với lưu lượng 20% tổng lưu lượng nước thải xử lý trên 1h, sục khí và tiến hành kiểm tra thông số của nước thải đầu vào, pH, DO, độ màu, mùi của bùn, kiểm tra thông số SV30. Ghi chép lại thông số để kiểm tra khả năng phát triển của vi sinh.

Ngày thứ 5:

Tắt máy sục khí để lắng sau 2h, cho hết phần nước trong ra ngoài. Nạp nước mới, sục khí và tiến hành kiểm tra thông số của nước thải như ngày 2. Sau 5 ngày theo dõi nếu thấy nồng độ SV30 tăng lên. Đánh giá giá về đặc tính của bùn vi sinh và cảm quan tốt. Nâng tải trọng lưu lượng nước thải lên 30% tổng lưu lượng nước thải/giờ.

Ngày thứ 6:

Kiểm tra các thông số nước thải đầu vào, điều kiện nhiệt độ, pH, DO ổn định. Múc mẫu nước thải kiểm tra khả năng tạo bông và khả năng lắng của bùn. Nếu vẫn đang trên đà phát triền tốt nồng độ SV30 đạt khoảng 15-20% thể tích cốc. Cấp nước thải vào liên tục nhưng với tải trọng lưu lượng nước thải khoảng 10% tổng lưu lượng nước thải/giờ. Bật hệ thống cung cấp khí chạy theo chế độ Auto.

Ngày thứ N:

Cứ tiếp tục theo dõi và kiểm tra các thông số. Nếu nồng độ bùn tiếp tục tăng lên thì chúng ta tiến hành tăng thêm công suất cho hệ thống cho đên khi Full tải trọng (Trong khoảng thời gian này bạn cần chú ý đến các thông số như SV30, SVI, F/M và tuổi bùn).

Bước 2: Nếu hệ thống đã ổn định theo dõi kiểm tra lượng nước ra mỗi ngày

Nếu thấy chất lượng đầu ra không đạt phải xem xét lại chế độ hoạt động, kiểm tra thông số đầu vào. Đánh giá bùn, theo dõi nước đầu vào, tăng thời gian lưu cho bể để đảm bảo lượng nước ra luôn luôn đảm bảo đạt tiêu chuẩn đầu ra.