Bùn nổi trong bể xử lý nước thải hiếu khí

Bùn nổi trong bể xử lý nước thải hiếu khí: Xác định chính xác, ứng phó khẩn cấp và ngăn chặn-dài hạn

Bùn nổi trong bể hiếu khí là một trong những lỗi vận hành thường gặp nhất trong các hệ thống xử lý sinh học nước thải đô thị và nước thải công nghiệp. Nó không chỉ trực tiếp gây ra lượng chất rắn lơ lửng (SS) và nhu cầu oxy hóa học (COD) quá mức trong nước thải mà còn là cảnh báo trực tiếp về các thông số cốt lõi không được kiểm soát như oxy hòa tan (DO), tuổi bùn, cân bằng dinh dưỡng và chất lượng nước đầu vào. Nhiều-nhân viên bảo trì tại chỗ khi gặp vấn đề về bùn đã tăng cường sục khí một cách mù quáng và xả một lượng lớn bùn một cách bừa bãi, điều này có thể làm trầm trọng thêm sự mất cân bằng hệ thống và thậm chí dẫn đến sự cố hệ thống sinh hóa.

Dựa trên kinh nghiệm thực tế từ hàng trăm nhà máy xử lý nước thải, bài viết này bắt đầu từ logic cơ bản của sự cố nổi bùn và xây dựng một giải pháp toàn diện: "xác định chính xác, xử lý theo cấp độ và ngăn ngừa lâu dài". Tất cả các phương pháp đều có thể triển khai trực tiếp và thích ứng với các quy trình hiếu khí phổ biến như AO/AAO/MBR/SBR, phục vụ cho cả nước thải đô thị và các tình huống xử lý nước thải công nghiệp khác nhau.

(I) Logic cơ bản của sự hình thành bùn nổi

Bản chất của bùn nổi trong bể hiếu khí là trạng thái bất thường, các hạt bùn không lắng xuống bình thường và trôi theo dòng nước. Điều này có thể do ba nguyên nhân cơ bản chính và tất cả các vấn đề về bùn nổi đều xoay quanh ba yếu tố sau:

1. Sự cuốn theo bọt khí: Các khối bùn được kết dính bởi các khí sinh ra trong quá trình phản ứng, làm giảm đáng kể mật độ tổng thể của chúng và khiến chúng nổi lên.

2. Suy giảm hiệu suất: Các đặc tính đông tụ và lắng của bùn bị suy giảm hoàn toàn, dẫn đến các bông cặn lỏng lẻo hoặc phân hủy, làm cho bùn-không thể tách nước.

3. Sự can thiệp của tạp chất: Các tạp chất vật lý và hóa học bên ngoài xâm nhập vào hệ thống, làm hỏng cấu trúc bông bùn hoặc làm thay đổi trọng lượng riêng của bùn, cản trở quá trình lắng bình thường.

(II) Nguyên tắc vàng cốt lõi về-Xử lý tại chỗ

Ưu tiên hàng đầu trong việc xử lý vấn đề bùn nổi trước tiên là xác định nguyên nhân rồi thực hiện các biện pháp thích hợp; hoạt động mù đều bị nghiêm cấm. Bất kỳ điều chỉnh tùy ý nào được thực hiện mà không phân biệt loại bùn nổi-chẳng hạn như tăng cường sục khí hoặc thải trực tiếp một lượng lớn bùn khi nhìn thấy bùn nổi-sẽ có thể làm trầm trọng thêm sự mất cân bằng của hệ thống và thậm chí có thể gây ra sự cố thứ cấp. Tất cả các hành động trước tiên phải xác định loại trục trặc, sau đó tiến hành theo hai bước: "kiểm soát thiệt hại khẩn cấp" và "điều trị nguyên nhân gốc rễ".

Không cần thiết bị kiểm tra phức tạp. Chỉ dựa trên-các công cụ kiểm tra cơ bản và quan sát tại chỗ, nguyên nhân cốt lõi của lỗi bùn nổi có thể được xác định trong vòng một giờ. Các bước tiến triển từ đơn giản đến phức tạp, tránh việc khắc phục sự cố không hiệu quả:

1. Đánh giá trực quan ban đầu: Bằng cách quan sát trực quan hình dạng, màu sắc, tạp chất của bùn nổi, kết hợp với kiểm tra bằng xúc giác, có thể xác định bước đầu loại lõi của bùn nổi, ưu tiên loại bỏ các tạp chất lý hóa rõ ràng.

2. Kiểm tra thông số định hướng: Sử dụng máy đo DO để đo mức phân bổ DO khắp bể, tập trung vào các khu vực dễ tích tụ như đầu bể, các góc và vùng chết. Xác nhận xem có các vấn đề cốt lõi như tình trạng thiếu oxy cục bộ hoặc DO quá mức trong toàn bộ bể hay không. Đồng thời kiểm tra giá trị pH trong bể để loại trừ các yếu tố sốc axit-bazơ.

3. Kính hiển vi lắng đọng để xác định nguyên nhân gốc rễ: Lấy hỗn hợp dịch lỏng đồng nhất từ ​​phần giữa của bể hiếu khí và thực hiện kiểm tra tỷ lệ lắng bùn (SV30) trong 30 phút. Đồng thời lấy mẫu để kiểm tra bằng kính hiển vi đơn giản nhằm đánh giá hiệu suất lắng bùn và xác nhận xem có các vấn đề cốt lõi như sự phát triển của vi khuẩn dạng sợi, hiện tượng rã bùn hay kết bông lỏng lẻo hay không.

4. Xác minh-quy trình đầy đủ để xác định nguyên nhân: Trước tiên, hãy kiểm tra hoạt động của hệ thống tiền xử lý và chất lượng nước đầu vào để xác nhận xem có hàm lượng chất rắn lơ lửng, dầu, chất độc hại quá mức hoặc sự mất cân bằng về tỷ lệ dinh dưỡng phốt pho cacbon{2}}nitơ hay không; sau đó, kiểm tra nhật ký vận hành và bảo trì gần đây để điều tra xem liệu có biến động đáng kể về các thông số như xả bùn, sục khí và tỷ lệ hoàn trả hay không, loại trừ nguyên nhân là do lỗi của con người; cuối cùng, tính toán tuổi bùn và tải lượng hữu cơ của hệ thống để xác nhận xem chúng có vượt quá phạm vi thiết kế hợp lý hay không.

(I) Bùn nổi khử nitrat (Phổ biến nhất-tại công trường, chiếm hơn 70% hệ thống khử nitrat)

Những điểm chính để xác định lỗi

Bùn nổi chủ yếu ở dạng cục hoặc bông đồng nhất, có số lượng lớn bọt khí mịn bám trên bề mặt. Dùng tay xoa nhẹ lớp bùn nổi sẽ thấy bọt khí vỡ ra rõ rệt. Sau khi bong bóng khí được giải phóng, các khối bùn nổi trước đó sẽ nhanh chóng lắng xuống. Các lỗi tập trung chủ yếu ở cuối bể hiếu khí, ở các góc, vùng chết và khu vực đầu vào của bể lắng thứ cấp, kèm theo các khu vực cục bộ có DO dưới 0,5 mg/L và nồng độ nitơ nitrat đầu ra cao.

Phân tích nguyên nhân cốt lõi

Sục khí không đủ và dòng chảy kém ở một số khu vực nhất định của bể hiếu khí sẽ tạo ra vùng chết thiếu khí/kỵ khí. Vi khuẩn khử nitrat trong bùn làm giảm nitơ nitrat thành khí nitơ và các bong bóng mịn này liên tục bám vào bề mặt của các khối bùn, làm giảm mật độ tổng thể của bùn, cuối cùng được đưa lên bề mặt bởi các bong bóng. Các yếu tố kích hoạt phổ biến bao gồm: đóng cặn và tắc nghẽn thiết bị sục khí vi xốp, vùng chết thủy lực trong thiết kế bể, công suất đầu ra của thiết bị đẩy dòng chảy không đủ, tuổi bùn quá dài và tỷ lệ hồi lưu dung dịch nitrat hóa được thiết lập không đúng.

Kế hoạch giảm thiểu tổn thất khẩn cấp

1. Đối với những khu vực có bùn nổi tập trung, lắp đặt đầu sục khí tạm thời hoặc ống sục khí để tẩy định hướng nhằm phá vỡ bọt khí nitơ bám trên bề mặt bùn, thúc đẩy quá trình lắng bùn nhanh chóng, ngăn ngừa bùn nổi thất thoát theo dòng thải và gây ra nồng độ chất ô nhiễm quá mức.

2. Tiến hành kiểm tra toàn diện hệ thống sục khí chính, làm sạch các đầu sục khí vi mô bị đóng cặn, tắc nghẽn để nhanh chóng loại bỏ các điểm mù sục khí và kiểm soát thống nhất tổng lượng oxy hòa tan (DO) trong toàn bể ở mức 2-4 mg/L, loại bỏ hoàn toàn các vùng thiếu oxy có mức DO dưới 1 mg/L.

3. Kích hoạt đầy đủ các bộ phận thúc đẩy dòng chìm trong bể, tập trung vào việc tăng cường tuần hoàn thủy lực ở khu vực cuối và góc để ngăn chặn bùn tích tụ ở vùng chết và tạo ra môi trường kỵ khí. Đối với các bể không có thiết bị thúc đẩy dòng chảy cố định, có thể lắp đặt thiết bị thúc đẩy dòng chảy di động tạm thời để loại bỏ vùng chết.

Giải pháp-dài hạn:

1. Tiêu chuẩn hóa quản lý xả bùn, kiểm soát chính xác nồng độ và tuổi bùn theo loại quy trình: MLSS cho quy trình bùn hoạt tính thông thường cần được kiểm soát ở mức 3000-5000 mg/L và MLSS cho quy trình MBR ở mức 8000-12000 mg/L; Tuổi bùn cần được kiểm soát trong khoảng hợp lý (10-15 ngày đối với nước thải đô thị, 8-12 ngày đối với nước thải công nghiệp) để tránh thời gian lưu bùn quá mức và làm trầm trọng thêm quá trình khử nitrat.

2. Tối ưu hóa các thông số tuần hoàn và thủy lực: Đối với tỷ lệ tuần hoàn dung dịch nitrat hóa quá cao, hãy giảm chúng xuống mức hợp lý 200%-300% để ngăn chặn một lượng lớn nitơ nitrat tuần hoàn đến cuối bể hiếu khí; đối với tốc độ dòng chảy vào quá thấp, hãy tăng tải trọng thủy lực một cách thích hợp để giảm thời gian lưu bùn trong bể.

3. Tối ưu hóa khác biệt dựa trên quy trình: Quy trình SBR có thể rút ngắn thời gian lắng khi kết thúc quá trình sục khí, điều chỉnh nhịp khử và tránh khử nitrat trong giai đoạn lắng; quy trình AAO có thể tối ưu hóa hiệu quả loại bỏ nitơ trong vùng thiếu khí, giảm lượng nitơ nitrat đi vào vùng hiếu khí và giảm việc tạo ra bùn khử nitrat từ nguồn.

(II) Bùn lớn-Loại bùn (Hiệu suất lắng hoàn toàn suy giảm, dễ bị sập hệ thống)

Bùn cặn-được chia thành bùn dạng sợi và bùn không{1} dạng sợi. Cả hai đều có đặc điểm là mất hoàn toàn hiệu suất lắng bùn, nhưng nguyên nhân và phương pháp xử lý khác nhau rất nhiều, đòi hỏi phải có sự phân biệt chính xác.

1. Bùn nổi chứa vi khuẩn dạng sợi

Những điểm chính để xác định lỗi

Bùn nổi thường có dạng như bông-như bông hoặc tóc-, nhẹ và dễ nổi theo dòng nước. Nó có thể xuất hiện trên toàn bộ bề mặt bể, kèm theo SV30 tăng đáng kể (thường vượt quá 80%), chỉ số thể tích bùn (SVI) vượt quá 150 mL/g và nồng độ SS cao liên tục trong nước thải. Những vùng bùn nổi lớn không chỉ xuất hiện ở bể hiếu khí mà còn xuất hiện ở bể lắng thứ cấp. Kiểm tra bằng kính hiển vi cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của vi khuẩn dạng sợi (chẳng hạn như *Sclerotium spp.*), chiếm hơn 30%.

Nguyên nhân cốt lõi

Trong môi trường không thích hợp cho vi khuẩn hình thành bông-, vi khuẩn dạng sợi phát triển lợi thế cạnh tranh mạnh mẽ, dẫn đến sự sinh sôi nảy nở quá mức. Một số lượng lớn vi khuẩn dạng sợi bám vào các bông bùn, khiến các bông bùn bị lỏng ra và mất hoàn toàn hiệu suất lắng. Các yếu tố kích hoạt phổ biến bao gồm: mức DO trong bể liên tục thấp, mất cân bằng nghiêm trọng về tỷ lệ chất dinh dưỡng cacbon, nitơ và phốt pho của dòng chảy vào, những thay đổi đột ngột về độ pH hoặc nhiệt độ dòng vào, mức độ quá mức của các chất độc hại và có hại như sunfua và tải trọng hữu cơ cao hoặc thấp liên tục.

Kế hoạch giảm thiểu tổn thất khẩn cấp

1. Mục tiêu bổ sung chất kết tụ để nén bùn nhanh: Tính toán dựa trên thể tích bể hiệu quả của bể xử lý sinh học, thêm 50-100 mg/L polyalumin clorua (PAC) và 0,1-0,2 mg/L polyacrylamide anion (PAM) để nén không gian giãn nở của vi khuẩn dạng sợi, thúc đẩy quá trình nén kết bông bùn, cải thiện nhanh chóng hiệu suất lắng và ngăn chặn nước thải vượt quá tiêu chuẩn. Ngoài ra, có thể sử dụng nhôm sunfat hoặc clorua sắt thay cho PAC, đồng thời điều chỉnh độ pH trong bể về 6,5-7,5 để ức chế hoạt động của vi khuẩn dạng sợi.

2. Tăng đáng kể lượng bùn dư thải ra, nhanh chóng loại bỏ bùn già, trương nở ra khỏi hệ thống, đồng thời bổ sung bùn hoạt tính mới từ các bể xử lý sinh học đang hoạt động bình thường khác để giảm nhanh tỷ lệ vi khuẩn dạng sợi trong hệ thống.

3. Khử trùng khẩn cấp trong những tình huống khắc nghiệt: Nếu vi khuẩn dạng sợi sinh sôi nảy nở quá mức (kiểm tra bằng kính hiển vi cho thấy tỷ lệ vượt quá 50%), có thể thêm thuốc diệt khuẩn không liên tục để ức chế hoạt động của chúng. Thêm natri hypoclorit ở mức 5-10 mg/L hoặc hydro peroxide ở mức 10-20 mg/L, được tính dựa trên thể tích bể. Việc bổ sung quy mô lớn cùng một lúc đều bị nghiêm cấm. Trong quá trình định lượng, liên tục theo dõi hoạt động của bùn và các chỉ số nước thải để tránh khử trùng quá mức và làm hỏng hệ thống keo tụ.

Giải pháp-dài hạn:

1. Ổn định môi trường oxy hòa tan (DO) trong bể. Làm sạch hoàn toàn các đầu sục khí bị tắc để đảm bảo sục khí đồng đều khắp bể. Duy trì mức DO ổn định từ 2-4 mg/L, loại bỏ các vùng DO thấp cục bộ. Đối với quy trình SBR, đảm bảo mức DO không dưới 2 mg/L trong suốt giai đoạn sục khí để loại bỏ lợi thế cạnh tranh của vi khuẩn dạng sợi từ góc độ môi trường.

2. Bổ sung dưỡng chất chính xác. Quản lý chặt chẽ chất lượng nước đầu vào theo tỷ lệ C:N:P 100:5:1. Thêm urê và amoni clorua khi thiếu nitơ và thêm natri dihydrogen photphat khi thiếu phốt pho. Điều này ngăn cản vi khuẩn dạng sợi đạt được lợi thế cạnh tranh đáng kể so với vi khuẩn kết bông do không đủ dinh dưỡng nitơ và phốt pho.

3. Tăng cường quản lý sốc nước thải: Đối với nước thải có pH dao động lớn, lắp đặt hệ thống điều chỉnh pH tự động trong bể cân bằng để ổn định pH nước thải ở mức 6,5-8,0. Đối với sunfua chảy vào vượt quá 20 mg/L, hãy thêm quy trình-oxy hóa vi mô{6}}xử lý trước hoặc kết tủa muối sắt để loại bỏ sunfua. Kiểm soát chặt chẽ tải lượng hữu cơ đầu vào để tránh xả gián đoạn nước thải hữu cơ nồng độ cao gây sốc hệ thống.

4. Thiết lập cơ chế cảnh báo sớm, theo dõi chỉ số SVI hàng tuần. Nếu SVI vượt quá 120 mL/g, hãy can thiệp ngay lập tức bằng cách điều chỉnh tỷ lệ dinh dưỡng, tăng lượng bùn thải và tối ưu hóa việc sục khí để ngăn chặn vấn đề trương nở trở nên trầm trọng hơn.

2. Bùn-không dạng sợi

Những điểm chính để xác định lỗi

Bùn có tính nhớt, không có cấu trúc giống như sợi tóc có thể nhìn thấy được, với SV30 tăng đáng kể, chất nổi phía trên đục và các hạt bùn hoàn toàn lỏng lẻo không thể tạo thành các khối dày đặc. Đồng thời, SVI vượt quá 200 mL/g; kiểm tra bằng kính hiển vi chỉ cho thấy vi khuẩn hình thành bông cặn, không có sự phát triển vi khuẩn dạng sợi rõ ràng. Khi bùn bị nghiền nát, không quan sát thấy bọt khí hoặc cấu trúc dạng sợi. Điều này thường thấy trong các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp như công nghiệp chế biến thực phẩm và hóa chất tinh khiết.

Nguyên nhân cốt lõi

Vi khuẩn hình thành khối-bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường bên ngoài bất thường, dẫn đến rối loạn trao đổi chất và không có khả năng tiết ra các polyme ngoại bào một cách bình thường. Điều này dẫn đến việc các khối bùn không thể tổng hợp và hình thành, làm giảm đáng kể hiệu suất lắng. Các yếu tố kích hoạt phổ biến bao gồm: mất cân bằng dinh dưỡng nitơ và phốt pho nghiêm trọng, độ mặn cao hoặc sốc chất độc hại trong dòng chảy vào, thay đổi pH đột ngột và tải lượng chất hữu cơ quá mức.

Giải pháp điều trị nhắm mục tiêu

1. Bổ sung dưỡng chất chính xác. Sự tích tụ vi khuẩn không{2} dạng sợi thường do thiếu nitơ và phốt pho nghiêm trọng. Cần bổ sung đầy đủ theo tỷ lệ C:N:P nghiêm ngặt là 100:5:1. Liều lượng phốt pho có thể được tăng lên một cách thích hợp (cao hơn 20% so với giá trị thiết kế). Phốt pho là nguyên tố cốt lõi cho sự hình thành bông bùn và có thể nhanh chóng cải thiện độ lỏng của bùn.

2. Giảm sốc độc tính của dòng vào: Nếu tổng hàm lượng muối của dòng vào vượt quá 3000 mg/L hoặc có chứa kim loại nặng, phenol hoặc các chất độc hại khác thì phải giảm thể tích dòng vào ngay lập tức. Pha loãng nước thải trong bể bằng nước sạch hoặc nước thải sinh học để giảm độ mặn và nồng độ độc tố. Đồng thời tăng cường quá trình tiền xử lý để đảm bảo các chất độc hại đạt tiêu chuẩn trước khi vào hệ thống sinh học.

3. Thêm chất hỗ trợ đông tụ để tăng cường quá trình đông tụ bùn. Tính toán liều lượng PAC theo thể tích bể . 80-150 mg/L, hoặc 50-100 mg/L đất tảo cát, cung cấp hạt nhân cho sự hình thành các bông bùn, thúc đẩy sự kết tụ các bông vi khuẩn lỏng lẻo thành các bông cặn dày đặc, nhanh chóng cải thiện hiệu suất lắng;

4. Ổn định môi trường pH trong bể, kiểm soát chặt chẽ độ pH của bể hiếu khí trong khoảng trao đổi chất tối ưu 6,5-7,8 đối với các bông cặn vi khuẩn. Nếu độ pH quá axit, thêm natri hydroxit hoặc canxi hydroxit để điều chỉnh; nếu độ pH quá kiềm thì thêm axit sulfuric hoặc axit clohydric để điều chỉnh. Việc tăng hoặc giảm độ pH đột ngột đều bị nghiêm cấm vì chúng có thể gây ra sự kết tụ của vi sinh vật.

(III) Chuyển hóa bùn bất thường và bùn nổi (Lão hóa/Peroxid hóa-Sự kết tụ và nổi do gây ra)

Những điểm chính để xác định lỗi

Bùn nổi chủ yếu có màu vàng nhạt hoặc trắng xám,{0}}phân mảnh mịn, không có bọt khí rõ ràng kèm theo và không dính. Bùn nổi trên bề mặt bể thường ở dạng bột nhão mỏng, dễ dàng đập vỡ bằng tay. Chất nổi phía trên đục và chứa một lượng lớn các hạt lơ lửng mịn. Điều này đi kèm với DO liên tục cao (trên 4 mg/L), MLSS thấp và tuổi bùn vượt xa giá trị thiết kế. Kiểm tra bằng kính hiển vi cho thấy số lượng và hoạt động thấp của vi sinh vật. Điều này thường xảy ra trong các hệ thống sinh học có lượng chất hữu cơ chảy vào thấp,-không xả bùn trong thời gian dài và sục khí quá mức.

Nguyên nhân cốt lõi Sự cố

Các yếu tố kích hoạt cốt lõi có thể được phân thành hai loại: Thứ nhất, quá trình lão hóa của bùn. Việc không xả bùn kéo dài dẫn đến bùn quá cũ, khiến vi sinh vật bước vào thời kỳ suy giảm, dẫn đến tự-tự phân hủy, vỡ bông và suy giảm hiệu suất lắng. Thứ hai, peroxid hóa bùn. Sục khí quá mức dẫn đến nồng độ oxy hòa tan (DO) cao liên tục trong bể, trên 4 mg/L, khiến vi sinh vật-tự oxy hóa do sục khí quá-, dẫn đến sự phân hủy bông bùn và hiện tượng kết tụ bùn. Đồng thời, tải lượng hữu cơ đầu vào quá thấp sẽ khiến bùn ở trạng thái "bị đói" mãn tính, làm trầm trọng thêm các vấn đề lão hóa và peroxid hóa.

Kế hoạch điều trị nhắm mục tiêu

1. Đối với quá trình lão hóa bùn: Tăng ngay lập tức và đáng kể lượng bùn dư thải ra để nhanh chóng khôi phục tuổi bùn về phạm vi thiết kế. Nếu MLSS dưới 2000 mg/L, đồng thời bổ sung bùn hoạt tính mới để tăng nồng độ bùn và hoạt tính tổng thể trong bể.

2. Đối với quá trình peroxid hóa bùn: Giảm ngay tốc độ sục khí của máy thổi để ổn định DO trong bể ở mức hợp lý (2-4 mg/L đối với nước thải đô thị, 1,5-3 mg/L đối với nước thải công nghiệp). Quá trình SBR có thể được chuyển sang chế độ sục khí gián đoạn để tránh sục khí quá mức liên tục. Nếu có quá nhiều đầu sục khí, một số đầu sục khí có thể bị chặn đều để tránh cường độ sục khí quá cao ở một số khu vực.

3. Bổ sung tải lượng hữu cơ để cải thiện trạng thái “đói” của bùn: Nếu COD đầu vào luôn ở mức dưới 200 mg/L, có thể bổ sung lượng nguồn carbon thích hợp như natri axetat, glucose, đường thải công nghiệp để ổn định tải lượng hữu cơ trong bể hiếu khí ở mức 0,2-0,5 kg COD/(kg VSS·d), đảm bảo cung cấp đủ chất dinh dưỡng cho vi sinh vật và ngăn ngừa hiện tượng rã đông vi sinh vật do tiêu thụ lẫn nhau.

(IV) Các tạp chất vật lý và hóa học cản trở quá trình lắng bùn (tạp chất bên ngoài làm gián đoạn hệ thống lắng bùn)

Những điểm chính để xác định lỗi:

Các hạt cát, màng dầu hoặc tạp chất màu đen có thể nhìn thấy bằng mắt thường trong bùn, kèm theo mùi dầu hoặc bùn đặc trưng. Một số bùn bị vón cục. Đồng thời, một lượng lớn bùn cặn và bùn dầu tích tụ dưới đáy bể. Đầu sục khí và bộ phận thúc đẩy dòng chảy dễ bị tắc nghẽn bởi tạp chất. Hàm lượng chất rắn lơ lửng và dầu trong nước thải từ hệ thống tiền xử lý vượt quá tiêu chuẩn nghiêm trọng. Điều này thường thấy trong các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp trong các ngành công nghiệp hóa dầu, chế biến thực phẩm và giết mổ.

Nguyên nhân cốt lõi:

Chất rắn lơ lửng quá mức trong dòng chảy vào, sự hiện diện của dầu nhũ hóa/dầu nổi và một lượng lớn bùn trơ không được hệ thống tiền xử lý loại bỏ dẫn đến các khối bùn được bao phủ bởi các khối bùn và màng dầu bám vào bề mặt bùn khi đi vào bể hiếu khí. Điều này dẫn đến trọng lượng riêng của bùn bất thường, khiến bùn nổi lên và cản trở quá trình lắng bình thường, cuối cùng tạo thành bùn.

Kế hoạch điều trị nhắm mục tiêu

1. Loại bỏ tạp chất khẩn cấp khỏi hệ thống: Sử dụng máy bơm bùn để loại bỏ toàn bộ dầu nổi và bùn trên bề mặt bể hiếu khí, cũng như bùn và bùn tích tụ ở đáy, để ngăn tạp chất liên tục cản trở quá trình lắng bùn. Nếu ô nhiễm màng dầu nghiêm trọng, hãy thêm 10-20 mg/L chất khử nhũ tương tùy theo thể tích bể, kết hợp với PAC để tăng cường khả năng khử nhũ tương. Sau khi tách cặn dầu, hãy nhanh chóng loại bỏ bùn khỏi hệ thống.

2. Tăng cường toàn diện các quy trình tiền xử lý để kiểm soát tạp chất từ ​​nguồn: Kiểm tra ngay các thiết bị tiền xử lý như sàng lọc, buồng chứa sạn và bể tuyển nổi/đông tụ. Làm sạch cặn màn hình kịp thời, cải thiện hiệu quả loại bỏ cát của buồng nghiền, đồng thời tối ưu hóa liều lượng và thông số vận hành của bể tuyển nổi để đảm bảo chất rắn lơ lửng (SS) trong nước thải được xử lý trước nhỏ hơn hoặc bằng 50 mg/L và hàm lượng dầu nhỏ hơn hoặc bằng 5 mg/L, ngăn chặn bùn, dầu và các tạp chất khác xâm nhập vào hệ thống xử lý sinh học.

3. Thiết lập cơ chế vệ sinh và bảo trì thường xuyên

Đối với các bể hiếu khí dùng cho nước thải công nghiệp dễ bị lẫn tạp chất thì 3-6 tháng/lần nên dọn sạch và vệ sinh bể để loại bỏ triệt để bùn, dầu tích tụ dưới đáy. Đồng thời, kiểm tra các đầu sục khí và bộ thúc đẩy dòng chảy xem có bị tắc nghẽn hoặc hư hỏng không, đồng thời bảo trì hoặc thay thế chúng kịp thời để đảm bảo tuần hoàn thủy lực bình thường trong hệ thống.

Logic điều khiển cốt lõi đối với các sự cố do bùn nổi là "phòng bệnh hơn chữa bệnh". Thông qua quản lý vận hành và bảo trì thường xuyên, việc đảm bảo các thông số hệ thống ổn định, kiểm soát tạp chất đầu vào và hoạt động tốt của vi sinh vật có thể ngăn ngừa hơn 90% lỗi bùn nổi. Hệ thống phòng ngừa và kiểm soát cốt lõi bao gồm bốn mô-đun:

1. Quản lý vận hành và bảo trì hàng ngày được tiêu chuẩn hóa: Thiết lập các quy trình vận hành và bảo trì cố định, kiểm soát chặt chẽ độ ổn định của các thông số vận hành cốt lõi và kiểm soát chặt chẽ DO, pH, MLSS và tuổi bùn theo giá trị thiết kế quy trình để tránh biến động lớn; giám sát MLSS và SV30 hàng ngày, đồng thời điều chỉnh chính xác lượng xả bùn dựa trên dữ liệu giám sát để tránh xả bùn trong thời gian dài hoặc xả bùn quy mô lớn-đột ngột; nghiêm cấm việc điều chỉnh tùy tiện luồng gió thổi và tần số bơm hồi lưu, vệ sinh hệ thống sục khí 1-3 tháng một lần và thường xuyên kiểm tra trạng thái hoạt động của thiết bị đẩy để đảm bảo sục khí đồng đều, động cơ đẩy trơn tru, không có vùng chết hoặc điểm mù. 2. Xử lý sơ bộ tại nguồn: Kiểm soát chặt chẽ chất lượng nước đầu vào, tăng cường vận hành và quản lý hệ thống tiền xử lý, đồng thời đảm bảo đáp ứng các chất rắn lơ lửng, dầu và các chất độc hại, độc hại trong nước thải tiền xử lý các tiêu chuẩn trước khi đưa vào hệ thống xử lý sinh học; nước thải công nghiệp phải được trang bị bể điều hòa có thời gian lưu thủy lực (HRT) không dưới 8 giờ để hạn chế sự biến động về chất lượng và số lượng nước đầu vào, ngăn chặn nước thải có nồng độ cao, độc hại cao ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thống xử lý sinh học.

3. Cơ chế cảnh báo sớm sự cố: Thiết lập hệ thống giám sát định kỳ, giám sát các chỉ số chính như SV30, MLSS, DO, pH hàng ngày và thực hiện kiểm tra bùn bằng kính hiển vi và xét nghiệm SVI hàng tuần. Nếu SVI vượt quá 120 mL/g, hãy can thiệp và điều chỉnh ngay lập tức; tính toán tuổi bùn và tải trọng hữu cơ hàng tháng để phát hiện kịp thời các sai lệch thông số và ngăn chặn những sai lệch nhỏ phát triển thành các trục trặc về bùn nổi.

4. Chuẩn bị cho trường hợp khẩn cấp: Đối với các tình huống bất ngờ như thay đổi đột ngột về chất lượng nước đầu vào, tác động của chất độc hại và trục trặc của thiết bị, quy trình ứng phó khẩn cấp được tiêu chuẩn hóa sẽ được thiết lập. Các quy trình này xác định rõ ràng các thông số kỹ thuật vận hành để điều chỉnh dòng chảy vào, thêm hóa chất và kiểm soát việc xả bùn. Các hóa chất và thiết bị khẩn cấp được dự trữ trước để ngăn ngừa sự cố sập hệ thống do các tình huống không lường trước được.

Bản tóm tắt

Việc tích tụ bùn trong bể hiếu khí chưa bao giờ là vấn đề đơn giản ở cấp độ bề mặt; đúng hơn, nó là biểu hiện bên ngoài của sự mất cân bằng ở nhiều khía cạnh của hệ thống sinh học, bao gồm chất lượng nước, thiết bị, hoạt động và hoạt động của vi sinh vật. Logic cốt lõi của việc xử lý vấn đề này luôn là: đầu tiên, xác định chính xác nguyên nhân gốc rễ thông qua điều tra được tiêu chuẩn hóa; thứ hai, nhanh chóng ngăn chặn thiệt hại và ngăn chặn nước thải vượt tiêu chuẩn thông qua các biện pháp khẩn cấp; và cuối cùng, loại bỏ vấn đề thông qua các biện pháp có mục tiêu, đồng thời thiết lập một-hệ thống kiểm soát và phòng ngừa lâu dài để ngăn ngừa tái diễn.

Trong-vận hành và bảo trì tại chỗ, sự tích tụ bùn khử nitrat phổ biến nhất có thể được giải quyết nhanh chóng bằng cách tăng cường sục khí, loại bỏ vùng chết và tiêu chuẩn hóa việc xả bùn. Tuy nhiên, các vấn đề liên quan đến việc tạo cặn bùn- đòi hỏi phải điều chỉnh đồng thời trên nhiều khía cạnh, bao gồm cả môi trường, chất dinh dưỡng và chất lượng nước để ngăn chặn sự tái diễn về cơ bản. Sau khi tất cả các lỗi được giải quyết, việc vận hành và bảo trì được tiêu chuẩn hóa phải được thực hiện để đảm bảo hệ thống sinh học-hoạt động ổn định lâu dài.