Bùn hoạt tính là một hỗn hợp keo tụ được hình thành bởi nhiều vi sinh vật. Nước thải và bùn được trộn đều và tiếp xúc với nhau. Các vi sinh vật tiêu thụ chất hữu cơ trong nước, sau đó tách bùn ra khỏi nước. Bùn sau đó được đưa trở lại hệ thống để xử lý tiếp.
Quá trình này được chia thành: phản ứng sục khí, tách nước-bùn, hồi lưu bùn và xả bùn dư.
1. Bể sục khí: Nước thải đi vào bể sục khí, tại đây không khí được đưa vào để sục khí.
Khuấy đảm bảo trộn đều nước thải và bùn hoạt tính; oxy được cung cấp cho vi sinh vật; vi khuẩn hiếu khí tiêu thụ COD và chất hữu cơ; vi khuẩn nitrat hóa chuyển đổi nitơ amoniac thành nitơ nitrat.
Nhìn bề ngoài, các bông bùn có màu nâu vàng-, kết bông và có đặc tính lắng tốt.
2. Bể lắng thứ cấp - Bùn-Tách nước: Dung dịch hỗn hợp chảy theo trọng lực vào bể lắng thứ cấp, đồng thời ngừng sục khí và khuấy trộn. Các khối bùn hoạt tính lắng xuống dưới nhờ trọng lực. Lớp trong suốt phía trên là nước thải đã qua xử lý, có thể thải ra ngoài hoặc xử lý thêm.
3. Thu hồi bùn: Hầu hết bùn đã lắng được bơm trở lại mặt trước của bể sục khí bằng bơm tuần hoàn. Chức năng: Bổ sung vi sinh vật liên tục vào bể sục khí đảm bảo nồng độ vi khuẩn ổn định, giúp hệ thống hoạt động liên tục. Nếu không có dòng chảy ngược, vi sinh vật liên tục bị dòng nước cuốn trôi khiến hệ thống nhanh chóng sụp đổ.
4. Xả bùn quá mức: Vi sinh vật tiêu thụ nước thải và sinh sôi, dẫn đến lượng bùn ngày càng tăng. Bùn dư phải được thải ra định kỳ; Bùn dư này được gọi là bùn dư và được đưa đến thiết bị khử nước bùn để xử lý.
Xả quá ít: Nồng độ bùn quá cao dễ gây hiện tượng bùn bị phồng và nổi bùn.
Xả quá nhiều: Nồng độ bùn quá thấp dẫn đến thiếu vi sinh vật và xử lý không hiệu quả.
Quy trình hoàn chỉnh: Sục khí → Lắng thứ cấp → Dòng bùn chảy ngược → Xả dư → Loại bỏ nitơ và phốt pho
1. Giai đoạn thiếu oxy (không có oxy): Vi khuẩn khử nitrat chuyển đổi nitơ nitrat thành khí nitơ, khí này thoát ra ngoài và loại bỏ tổng lượng nitơ.
2. Giai đoạn kỵ khí (không có oxy): Không có oxy, không có nitơ nitrat: Vi khuẩn tích tụ polyphosphate{1}}giải phóng phốt pho.
3. Sục khí hiếu khí: Vi khuẩn tích tụ polyphosphate{1}}hấp thụ mạnh phốt pho; cuối cùng, phốt pho được đưa ra khỏi hệ thống bằng cách thải bùn dư thừa.
Những bất thường thường gặp và sự hiểu biết của họ:
Bùn cặn: Vi khuẩn dạng sợi phát triển quá mức dẫn đến bùn lắng kém và bùn trôi nổi trong bể lắng thứ cấp.
Ngộ độc bùn: Các chất độc hại trong nước thải gây ra cái chết hàng loạt vi khuẩn, dẫn đến thất bại trong điều trị.
Oxy hòa tan quá cao: Bản thân bùn bị oxy hóa, dẫn đến thể tích bùn giảm; Lượng oxy hòa tan (DO) quá thấp ngăn cản vi sinh vật tiêu thụ đủ chất dinh dưỡng, dẫn đến lượng COD và nitơ amoniac không đủ.