Nhiệt độ cao vào mùa hè đặt ra thách thức nghiêm trọng đối với hoạt động của các nhà máy xử lý nước thải, đặc biệt khi lắp đặt các tấm che thu mùi tại các cơ sở như bể xử lý sinh học. Hiệu ứng tích tụ nhiệt càng làm trầm trọng thêm vấn đề. Sau đây là phân tích chi tiết về tác động và các giải pháp mục tiêu:
I. Tác động chính của nhiệt độ cao trong mùa hè và tấm che mùi đối với hoạt động
1. Ức chế hoạt động của vi sinh vật và nguy cơ sụp đổ hệ thống
Vi khuẩn chính tham gia xử lý sinh học nước thải là vi khuẩn ưa nhiệt, có nhiệt độ tăng trưởng tối ưu thường từ 20 độ đến 37 độ. Khi nhiệt độ nước vượt quá 35 độ, hoạt động của vi khuẩn nitrat hóa giảm mạnh, dẫn đến lượng nitơ amoniac trong nước thải tăng lên. Khi nhiệt độ đạt hoặc vượt quá 40 độ, các protein trong tế bào vi sinh vật bắt đầu biến tính, làm giảm đáng kể hoạt động của chúng. Tại các cơ sở kiểm soát mùi có mái che, do “hiệu ứng nhà kính” nên nhiệt khó tản đi, nhiệt độ bên trong bể dễ dàng vượt quá 40 độ, thậm chí lên tới 50 độ. Lúc này quá trình phân hủy hiếu khí và quá trình nitrat hóa sẽ hoàn toàn chấm dứt, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ thống xử lý.
2. Giảm lượng oxy hòa tan (DO) và cung cấp không đủ oxy
Nhiệt độ cao làm giảm đáng kể độ hòa tan của oxy trong nước. Đồng thời, quá trình trao đổi chất của vi sinh vật được tăng tốc làm tăng đáng kể mức tiêu thụ oxy. Trong môi trường-có nhiệt độ cao, được che phủ, tình trạng thiếu oxy dễ dàng xảy ra trong nước, khiến vi sinh vật rơi vào trạng thái "bị đói", ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu quả loại bỏ chất ô nhiễm.
3. Chuyển bùn trong bể lắng thứ cấp và chất lượng nước quá cao
Ở nhiệt độ cao, hiệu suất lắng của bùn hoạt tính kém đi, làm giảm tốc độ phân tầng và lắng. Đồng thời, quá trình trao đổi chất của vi sinh vật tăng nhanh dễ gây ra các phản ứng kỵ khí hoặc khử nitrat ở bể lắng thứ cấp, sinh ra khí làm bùn nổi lên (xoay chuyển bùn), dẫn đến dư thừa chất rắn lơ lửng (SS) và tổng lượng phốt pho trong nước thải.
4. Thiết bị quá nóng và hỏng hóc thường xuyên
Các thiết bị cốt lõi như máy thổi và máy bơm hoạt động ở mức tải cao trong thời gian dài ở môi trường{0}nhiệt độ cao, khiến việc tản nhiệt trở nên khó khăn. Đặc biệt là trong các tòa nhà có mái che, điều này dễ dẫn đến nhiệt độ dầu bôi trơn quá cao, gây ra cảnh báo và tắt máy hoặc tự động giảm luồng khí do bảo vệ chống sốc điện, đe dọa nghiêm trọng đến tuổi thọ của thiết bị và độ ổn định của quy trình.
II. Giải pháp nhắm mục tiêu
Để giải quyết những thách thức trên, đặc biệt là sự tích tụ nhiệt do lớp phủ gây ra, các biện pháp toàn diện sau đây được khuyến nghị:
1. Cải thiện hệ thống làm mát và thông gió vật lý (đối với các cơ sở được bảo hiểm)
Thiết kế thông gió nâng cao: Tối ưu hóa hệ thống thông gió trong kết cấu có mái che, lắp đặt các cửa gió phía trên và cửa hút gió phía dưới để tạo đối lưu tự nhiên, đảm bảo tốc độ trao đổi không khí ít nhất 6 lần/giờ.
Làm mát phun chủ động: Lắp đặt hệ thống phun sương áp suất cao-trên đỉnh bể sục khí hoặc trong khu vực có mái che, sử dụng nguyên lý hấp thụ nhiệt bốc hơi nước để làm mát vật lý, kiểm soát nhiệt độ bể dưới 35 độ.
Cách nhiệt và che nắng bên ngoài: Lắp đặt các tấm che nắng phản quang trên đỉnh công trình hoặc trồng cây xanh xung quanh khu vực trồng cây để tạo thành hàng rào cách nhiệt, làm giảm nhiệt độ môi trường.
2. Kiểm soát chính xác các thông số quy trình
Làm mát nước đầu vào: Lắp đặt tháp giải nhiệt ở đầu trước của bể hiếu khí hoặc phun nước làm mát đường ống sục khí chính, giảm nhiệt độ nước đầu vào từ nguồn (thường giảm 7-8 độ).
Tăng tiêu chuẩn kiểm soát oxy hòa tan: Tăng cường độ sục khí hoặc bổ sung thêm máy thổi để đảm bảo đủ lượng oxy hòa tan. Khi nồng độ bùn cao (ví dụ 4 g/L), điểm đặt DO nên được tăng lên 3,0-4,0 mg/L để bù cho sự giảm hiệu suất truyền oxy ở nhiệt độ cao.
Điều chỉnh tuổi và tải lượng bùn: Kéo dài thời gian lắng bùn (SRT) một cách thích hợp thêm 2-3 ngày để ổn định quần thể vi khuẩn nitrat hóa hoặc giảm tải lượng bùn một cách thích hợp để giảm bớt căng thẳng trao đổi chất đối với vi sinh vật do nhiệt độ cao gây ra.
3. Tối ưu hóa bể lắng thứ cấp và loại bỏ phốt pho
Cải thiện đặc tính lắng bùn: Nếu cần thiết, thêm chất keo tụ như polyalumin clorua (PAC) vào bể lắng thứ cấp để cải thiện hiệu suất lắng bùn và ngăn ngừa hiện tượng lật bùn.
Tăng cường loại bỏ phốt pho hóa học: Vì vi khuẩn tích lũy polyphosphate-có thể không giải phóng phốt pho đủ lâu trong vùng kỵ khí ở nhiệt độ cao, dẫn đến tổng lượng phốt pho trong nước thải tăng lên, nên cần phải theo dõi chặt chẽ và tăng liều lượng thích hợp của các chất loại bỏ phốt pho hóa học.
4. Bảo trì thiết bị và đảm bảo an toàn
Quản lý thông gió cưỡng bức và bôi trơn: Lắp đặt máy điều hòa không khí công nghiệp hoặc quạt hướng trục ở các khu vực quan trọng như phòng quạt gió và phòng phân phối điện để làm mát cưỡng bức. Thường xuyên kiểm tra và thay thế dầu bôi trơn thiết bị để ngăn chặn-sự suy giảm nhiệt độ cao.
Tăng cường An toàn trong Không gian Hạn chế: Nhiệt độ cao đẩy nhanh quá trình bay hơi và tích tụ các loại khí độc hại (chẳng hạn như hydro sunfua). Việc kiểm tra, bảo dưỡng phải tuân thủ nghiêm ngặt nguyên tắc “thông gió trước, kiểm tra sau, làm việc” và phải trang bị các thiết bị bảo hộ như máy thở áp lực dương để ngăn ngừa tai nạn ngộ độc, ngạt thở.