Mỗi mùa đông, không có gì lạ khi xuất hiện rất nhiều bong bóng và bùn nổi màu vàng trong các bể hiếu khí. Sự thay đổi nhiệt độ là yếu tố chính. Khi mùa đông đến, nhiệt độ giảm mạnh, hoạt động của vi sinh vật trong bể hiếu khí bị ảnh hưởng đáng kể. Giống như con người di chuyển chậm trong môi trường lạnh giá, vi sinh vật chuyển hóa chậm ở nhiệt độ thấp và hiệu quả phân hủy chất hữu cơ giảm đi rất nhiều. Ngay cả khi có đủ chất dinh dưỡng trong nước thải, vi sinh vật có thể không hấp thụ và sử dụng hiệu quả các chất dinh dưỡng này do hoạt động hạn chế. Điều này có thể tạo ra ảo tưởng tải trọng lớn tưởng chừng như đã đủ bùn nhưng thực tế công suất xử lý không đủ. Tình trạng này sẽ khiến chất hữu cơ tích tụ trong bể, gây ra hàng loạt vấn đề. Sự tích tụ chất hữu cơ sẽ thúc đẩy vi sinh vật thực hiện các hoạt động trao đổi chất quá mức và tạo ra một lượng lớn khí. Các khí này sẽ cuốn theo một phần bùn tạo thành bọt, cuối cùng sẽ xuất hiện một lớp bọt trắng xóa nổi trên mặt hồ.
Đồng thời, nhiệt độ thấp cũng có thể ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất và hoạt động enzyme của vi sinh vật, làm suy yếu hơn nữa hiệu quả sử dụng chất dinh dưỡng của chúng và do đó làm tăng tỷ lệ hô hấp nội sinh. Nếu hô hấp nội sinh quá mức, bùn sẽ tiêu tốn quá nhiều năng lượng và vật chất, khiến bùn bị chết, già đi và nổi. Bùn già mất đi đặc tính đông tụ và lắng đọng bình thường và trở nên nhớt hơn. Dưới sự sục khí của quạt, dễ nổi trên mặt nước và tạo thành bùn bong bóng màu vàng. Trong điều kiện nhiệt độ thấp, hiệu suất lắng bùn kém đi, dẫn đến thời gian lưu của bùn trong bể tăng lên, làm trầm trọng thêm quá trình lão hóa và phân hủy của bùn.
Sự xuất hiện của bùn màu vàng thường là dấu hiệu của quá trình lão hóa và phân hủy bùn. Các vi sinh vật trong bùn không bị phân hủy hoàn toàn trong điều kiện nhiệt độ thấp dẫn đến sự tích tụ các chất lipid và sắc tố trong bùn. Các chất này nổi lên trên mặt nước tạo bọt khí tạo thành bùn màu vàng.
Sự thay đổi giá trị pH cũng sẽ ảnh hưởng đến màu sắc của bọt. Trong điều kiện axit, các chất tạo màu trong bùn dễ bị giải phóng hơn khiến màu của bọt bị đậm hơn.
Sự va chạm
Hoạt động của vi sinh vật trong bể hiếu khí có tác động trực tiếp đến độ ổn định của bọt.
Nhiệt độ thấp ức chế hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật và làm chậm tốc độ phân hủy chất hữu cơ, dẫn đến vi sinh vật trong bùn hoạt tính không có khả năng phân hủy hiệu quả chất hữu cơ, từ đó tạo ra một lượng lớn bọt.
Dưới 10 độ, tốc độ phân hủy của vi sinh vật giảm khoảng 40%. Nhiệt độ thấp ức chế hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật và làm chậm tốc độ phân hủy chất hữu cơ. Điều này làm cho các vi sinh vật trong bùn hoạt tính không thể phân hủy hiệu quả các chất hữu cơ dẫn đến tạo ra một lượng lớn bọt.
Sự hiện diện của bong bóng ảnh hưởng đến hiệu quả vận chuyển oxy và làm giảm lượng oxy hòa tan. Khi có quá nhiều bong bóng, nồng độ oxy hòa tan có thể giảm từ mức bình thường 4mg/L xuống dưới 2mg/L, từ đó ảnh hưởng đến hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật và hiệu quả phân hủy các chất ô nhiễm. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến sự xuất hiện của bùn màu vàng. Trong số đó, tải lượng chất hữu cơ quá mức là một yếu tố phổ biến. Khi tải lượng hữu cơ của bể hiếu khí vượt quá giá trị thiết kế trên 10% sẽ dễ sinh ra bọt, bùn.
Bùn màu vàng có thể dẫn đến sự gia tăng chất rắn lơ lửng (SS) và nhu cầu oxy hóa học (COD) trong nước thải, ảnh hưởng đến lưu lượng tiêu chuẩn của nhà máy xử lý nước thải.
nguyên nhân
Tải lượng hữu cơ vượt mức: Khi tải lượng hữu cơ của bể hiếu khí vượt quá giá trị thiết kế trên 10% sẽ dễ sinh ra bọt, bùn.
Tỷ lệ khí-lỏng không đúng: Sự mất cân bằng về tỷ lệ khí-lỏng sẽ khiến bùn không thể lắng bình thường, tạo thành bùn. Tỷ lệ khí-lỏng phải được kiểm soát trong khoảng từ 1:1 đến 1:1,5. (Tỷ lệ khí-lỏng: tỷ lệ giữa lượng khí (thường là không khí) được đưa vào hệ thống sục khí với lượng chất lỏng được xử lý. Nếu tỷ lệ khí-lỏng quá thấp có thể dẫn đến không đủ oxy hòa tan, ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của vi sinh vật và sự phân hủy chất hữu cơ; nếu tỷ lệ khí-lỏng quá cao sẽ gây ra hiện tượng sục khí quá mức, tăng tiêu thụ năng lượng và có thể làm hỏng các khối bùn.)
Thiếu oxy: Khi nồng độ oxy hòa tan (DO) trong bể hiếu khí thấp hơn 2 mg/L, hoạt động của vi sinh vật bị hạn chế và dễ tạo bọt.
Lão hóa bùn: Khi tuổi bùn (SRT) quá dài, hoạt tính của bùn giảm và bùn nổi dễ hình thành. Khi tuổi bùn vượt quá 30 ngày, hiện tượng lão hóa bùn là rõ ràng.
phương pháp
Kiểm soát tải lượng hữu cơ: Bằng cách điều chỉnh tốc độ dòng chảy vào hoặc tăng thể tích bể hiếu khí, giảm tải lượng bùn một cách thích hợp, giảm thể tích nước thải đầu vào hoặc kéo dài thời gian lưu thủy lực và giảm áp suất xử lý bùn.
Điều chỉnh tỷ lệ khí-lỏng: Bằng cách tối ưu hóa hệ thống sục khí, điều chỉnh tỷ lệ khí-lỏng ở mức thích hợp. Ví dụ: đối với bể hiếu khí 5000m³, phải đảm bảo thể tích khí ít nhất là 5000-7500m³/h.
Cập nhật bùn: Bằng cách tăng tần suất xả bùn, kiểm soát tuổi bùn trong phạm vi thích hợp. Ví dụ, việc rút ngắn tuổi bùn từ 35 ngày xuống còn 25 ngày có thể làm giảm hiệu quả việc tạo ra bùn nổi. Khi tuổi bùn (SRT) quá dài, vượt quá 30 ngày, hoạt tính bùn giảm và dễ hình thành bùn nổi. Để giải quyết những vấn đề này, có thể thực hiện các biện pháp sau. Về mặt kiểm soát tải lượng hữu cơ, bằng cách điều chỉnh tốc độ dòng chảy vào hoặc tăng thể tích bể hiếu khí, giảm tải lượng bùn một cách thích hợp, giảm thể tích nước thải đầu vào hoặc kéo dài thời gian lưu thủy lực, áp suất xử lý bùn có thể giảm.
Lý-hóa-sinh
Tiền xử lý vật lý: Có thể đạt được tiền xử lý vật lý bằng cách tăng tần suất làm sạch của sàng lọc và buồng chứa sạn. Nên làm sạch ít nhất 2 - 3 lần một tuần. lần, làm giảm sự xâm nhập của tạp chất hạt lớn và chất rắn lơ lửng.
Tiền xử lý hóa học: Về mặt tiền xử lý hóa học, đông tụ và lắng đọng hóa học có thể được sử dụng để xử lý trước nước thải có chứa nồng độ chất hoạt động bề mặt cao. Trong các thí nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm, bằng cách thêm chất đông tụ như polyaluminium clorua (PAC), tốc độ loại bỏ chất hoạt động bề mặt có thể đạt hơn 60% với liều lượng thích hợp (ví dụ: 20-50mg/L) và điều kiện phản ứng (ví dụ: pH {{ 3}}, tốc độ khuấy 100-150r/phút, thời gian phản ứng 20-30phút).
Tiền xử lý sinh học: Thêm bể axit hóa thủy phân trước bể hiếu khí để tận dụng hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật nhằm giảm nồng độ chất hữu cơ trong dòng nước vào.
Tối ưu hóa việc quản lý sục khí của bể hiếu khí
Điều chỉnh thể tích sục khí: Điều chỉnh thể tích sục khí theo nhu cầu oxy thực tế của bể hiếu khí. Vào mùa đông, do nhiệt độ nước thấp nên hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật giảm và nhu cầu oxy tương đối giảm. Bằng cách theo dõi nồng độ oxy hòa tan (DO) theo thời gian thực và điều chỉnh thể tích sục khí một cách linh hoạt, mức DO có thể được duy trì trong phạm vi thích hợp là 2-4 mg/L. Giảm lượng sục khí phù hợp theo điều kiện thực tế để tránh làm hỏng bùn do sục khí quá mức.
Các biện pháp cách nhiệt: Cách nhiệt bể hiếu khí, chẳng hạn như thêm nhà kho cách nhiệt và thêm vật liệu cách nhiệt, để giảm thất thoát nhiệt và duy trì nhiệt độ nước tương đối ổn định.
Tăng tuổi bùn: Kéo dài thời gian lưu trú của bùn trong hệ thống giúp vi sinh vật có thêm thời gian thích nghi với môi trường nhiệt độ thấp và cải thiện hoạt động của chúng.
Thêm chất tăng cường sinh học: Lựa chọn chất tăng cường sinh học thích hợp, chẳng hạn như tác nhân vi sinh vật, để tăng cường khả năng thích ứng và hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật.
Tăng cường giám sát, điều tiết: Tăng tần suất giám sát các chỉ số chất lượng nước, bùn thải, điều chỉnh kịp thời các thông số vận hành theo kết quả quan trắc.
Vào mùa đông, do nhiệt độ thấp nên bùn hoạt động không đủ. Mặc dù một số bể chứa vẫn giữ lại một lượng bùn nhất định nhưng nhiều chủng rất nhạy cảm với nhiệt độ do ảnh hưởng của nhiệt độ thấp và chúng sẽ không hoạt động dưới một nhiệt độ nhất định. Vì vậy, quá trình cần phải được điều chỉnh theo điều kiện vận hành thực tế. Những gì được cung cấp ở đây chỉ là nguyên tắc hoạt động tương ứng và mỗi nhóm có chiến lược sản xuất riêng.
