MLSS cao (Chất rắn lơ lửng trong rượu hỗn hợp) có thể làm hỏng hệ thống xử lý nước thải theo nhiều cách, bao gồm chuyển khối, lắng đọng, tiêu thụ năng lượng và ổn định quy trình. Vấn đề cốt lõi là nó vượt quá khả năng vận chuyển hợp lý cho sự sống sót của vi sinh vật và vận hành quy trình. Các tác động cụ thể và logic cốt lõi như sau:
1. Không đủ oxy hòa tan, dẫn đến môi trường thiếu oxy/kỵ khí trong bùn
MLSS cao làm tăng nhu cầu oxy của vi sinh vật, làm giảm đáng kể hiệu suất vận chuyển oxy trong bể sục khí và dễ dẫn đến môi trường thiếu oxy/kỵ khí cục bộ. Hoạt động của vi khuẩn hiếu khí bị ức chế, làm giảm hiệu quả phân hủy chất hữu cơ; Quá trình khử nitrat xảy ra sớm trong bể sục khí, tạo ra số lượng lớn bong bóng, gây ra hiện tượng đóng cặn bùn, bùn nổi và thừa COD và nitơ amoniac trong nước thải.
2. Hiệu suất lắng của bể lắng thứ cấp bị suy giảm, dẫn đến sự gia tăng chất rắn lơ lửng (SS) trong nước thải.
MLSS cao làm tăng độ nhớt của dung dịch hỗn hợp, làm cho các bông bùn nhẹ hơn. Điều này dễ dẫn đến hiện tượng lắng cặn phân tầng ở bể lắng thứ cấp, làm giảm khả năng nén của bùn và giảm đáng kể tốc độ lắng. Đồng thời, bùn có nồng độ- cao dễ bị khử nitrat (quá trình phân hủy thiếu khí nitrat tạo ra bong bóng N₂ đưa bùn lên bề mặt), dẫn đến thất thoát bùn và nước thải quá nhiều SS. Điều này cũng làm mất thêm bùn từ hệ thống, tạo ra một vòng luẩn quẩn.
3. Tiêu thụ năng lượng sục khí tăng đáng kể và chi phí vận hành tăng.
Để đáp ứng nhu cầu oxy của MLSS cao, cường độ sục khí cần phải tăng lên, dẫn đến mức tiêu thụ năng lượng của máy thổi tăng theo tỷ lệ. Đồng thời, độ nhớt cao của dung dịch hỗn hợp làm tăng khả năng vận chuyển và trộn của máy bơm và máy trộn, làm tăng thêm mức tiêu thụ điện năng. Điều này làm tăng đáng kể chi phí vận hành mà không mang lại bất kỳ lợi ích nào cho quy trình.
4. Rút ngắn tuổi bùn và mất cân bằng vi sinh vật
MLSS cao, cùng với việc loại bỏ bùn kịp thời, dẫn đến thời gian bùn (SRT) trong hệ thống tương đối ngắn hơn. Điều này gây khó khăn cho sự tồn tại của vi khuẩn nitrat hóa chu trình dài{1}}thế hệ{2} khác và các vi khuẩn chức năng khác, làm giảm đáng kể hiệu suất nitrat hóa và làm cho nồng độ nitơ amoniac trong nước thải có xu hướng vượt quá tiêu chuẩn. Đồng thời, vi khuẩn chiếm ưu thế chuyển sang các loài có khả năng kháng-bẩn bám bẩn cao hơn, làm giảm đáng kể khả năng phục hồi của hệ thống trước những biến động về chất lượng và số lượng nước.
5. Các vấn đề cụ thể-của quy trình màng (ví dụ: MBR): Làm tắc màng nhanh hơn
Trong các lò phản ứng sinh học màng, MLSS cao làm tăng đáng kể khả năng tiếp xúc giữa chất keo và khối trong dung dịch hỗn hợp và bề mặt màng. Điều này làm tăng tốc độ tắc nghẽn lỗ màng, làm dày bánh lọc và tăng nhanh áp suất xuyên màng (TMP). Điều này làm tăng đáng kể tần suất làm sạch màng, rút ngắn tuổi thọ màng và tăng đáng kể chi phí bảo trì.
6. Hệ thống mất khả năng chống sốc, dễ bị sập hoàn toàn
Trong điều kiện MLSS cao, không gian bộ đệm của hệ thống cực kỳ nhỏ. Một khi gặp phải những biến động về chất lượng nước đầu vào (như COD, các chất độc hại) hoặc tốc độ dòng chảy, vi sinh vật dễ bị chết hàng loạt do thay đổi môi trường đột ngột, dẫn đến hiện tượng phân hủy bùn. Việc phục hồi sau đó rất khó khăn và tốn nhiều thời gian-.
Tóm tắt cốt lõi (ghi nhớ):
Thể tích bùn cao=không đủ oxy, lắng kém, tiêu tốn nhiều năng lượng, mất cân bằng vi sinh vật, dễ bị xẹp; quá trình màng cũng sẽ tăng tốc độ tắc nghẽn.
Chiến lược ứng phó thực tế:
1. Tăng ngay lượng xả bùn để nhanh chóng giảm MLSS về phạm vi thiết kế quy trình (2000-4000 mg/L đối với bể hiếu khí thông thường, điều chỉnh theo yêu cầu quy trình);
2. Tăng tạm thời cường độ sục khí để tránh tình trạng thiếu oxy cục bộ, đồng thời theo dõi DO (kiểm soát ở mức 2-3 mg/L);
3. Kiểm tra tải trọng thủy lực của bể lắng thứ cấp, giảm lưu lượng nước vào nếu cần thiết để giảm áp lực lắng bùn;
4. Theo dõi tỷ lệ lắng bùn (SV30) và chỉ số thể tích bùn (SVI) để xác định xem bùn có bị đóng cặn hay không và thêm chất kết tụ (như PAC) để cải thiện hiệu suất lắng.
