Những người làm việc trong lĩnh vực vận hành và bảo trì nước thải có thể gặp phải tình trạng bế tắc khó chịu này: Hệ thống dường như đang hoạt động bình thường, không có thay đổi lớn nào về sục khí, xả bùn hoặc nước thải đầu vào, tuy nhiên nồng độ COD và nitơ amoniac trong nước thải luôn không đáp ứng tiêu chuẩn. Chu kỳ vượt quá giới hạn, yêu cầu khắc phục và sau đó lại vượt quá giới hạn này khiến việc khắc phục sự cố trở nên khó hiểu và việc kiểm tra thậm chí còn khiến bạn-đau đầu hơn.
Trên thực tế, có sự đồng thuận trong ngành rằng COD quá mức và quá nhiều nitơ amoniac về cơ bản là các vấn đề hệ thống khác nhau, với những điểm yếu rất khác nhau trong các quá trình sinh học của chúng.
Tóm lại: Đối với nước thải có COD vượt tiêu chuẩn: tập trung vào vấn đề “tổn thất bùn, tác động đầu vào và phân hủy bùn”. Đối với lượng nitơ amoniac trong nước thải vượt tiêu chuẩn: tập trung vào “liệu có đáp ứng điều kiện nitrat hóa hay không” (DO, tuổi bùn, nhiệt độ, tỷ lệ C/N, độ kiềm). Hôm nay, chúng tôi sẽ trình bày rõ ràng tất cả các nguyên nhân cốt lõi, logic cơ bản và các điểm chính để-khắc phục sự cố tại chỗ do liên tục vượt quá hai chỉ số này. Đây đều là thông tin thực tế, tuyến đầu; chúng tôi khuyên bạn nên lưu nó để tham khảo trong tương lai!
I. COD nước thải của bạn có luôn dưới tiêu chuẩn không? Đừng vội điều chỉnh! Vấn đề cơ bản là 4 vấn đề sau:
Nhiều người lầm tưởng rằng COD quá mức chỉ đơn giản là do "quá nhiều chất hữu cơ hoặc không đủ sục khí". Trên thực tế, hầu hết các trường hợp vượt quá COD dai dẳng không phải do các vấn đề về sục khí mà là do-lỗi tách nước, bùn bất thường hoặc do khả năng chống sốc của hệ thống bị suy giảm.
1. Nguyên nhân trực tiếp và phổ biến nhất: Bùn chảy tràn từ bể lắng thứ cấp, SS mang theo trong nước thải.
Đây là thủ phạm số một gây ra COD quá mức tại cơ sở-, không có ngoại lệ!
Trong điều kiện hoạt động bình thường, COD nước thải chỉ chứa một lượng nhỏ COD trơ{0}}không thể phân hủy sinh học và giá trị này ổn định và nằm trong tiêu chuẩn. Tuy nhiên, một khi bể lắng thứ cấp gặp trục trặc, nước thải mang theo một lượng lớn hạt bùn và COD dạng hạt sẽ trực tiếp làm tăng giá trị nước thải, chắc chắn sẽ vượt tiêu chuẩn.
Các tình huống tràn bùn thường gặp trên-công trường:
Bùn kết tụ: Bùn có đặc tính lắng cực kỳ kém, bề mặt nước-bùn nằm gần mặt nước và nước thải chứa bùn đục khắp nơi.
Khử nitrat và tạo khí trong bể lắng thứ cấp: Bùn đáy trải qua quá trình khử nitrat và nổi lên bề mặt, các mảnh bùn lớn nổi trên mặt nước và nước thải mang theo một lượng lớn chất rắn lơ lửng.
Thất bại ở giai đoạn hóa lý: Quá trình đông tụ và lắng đọng-đầu cuối không chặn được các hạt vô cơ lơ lửng, vượt quá khả năng hấp phụ của bùn hoạt tính, dẫn đến một số lượng lớn các hạt mịn còn sót lại trong nước thải.
SS đầu vào tăng đột ngột: Chất rắn lơ lửng đầu vào vượt tiêu chuẩn, hệ thống sinh học không thể xử lý kịp thời, đồng thời SS đầu ra tăng cao, kéo theo COD vượt tiêu chuẩn.
2. Kẻ giết người tiềm ẩn: Chất lượng nước đầu vào bị sốc + ngộ độc bùn. Hệ thống sinh học dễ bị tổn thương nhất trước "những biến động đột ngột và các chất độc hại". Mặc dù có vẻ hoạt động trơn tru nhưng hoạt động của bùn có thể đã bị hỏng. Khi BOD và COD đầu vào đột ngột tăng đột biến hoặc khi các chất gây ô nhiễm khó phân hủy (sợi, amyloza, chất phân tán, phụ gia công nghiệp, v.v.) được đưa vào, hai vấn đề lớn sẽ nảy sinh: 1. Ngộ độc bùn hoạt tính, giảm hoạt tính đáng kể hoặc thậm chí chết bùn cục bộ, dẫn đến khả năng phân hủy chất hữu cơ giảm mạnh. 2. Quá trình đông tụ hóa lý ngược dòng bị hỏng, ngăn chặn-xử lý sơ bộ các chất ô nhiễm và khiến chúng tích tụ trong giai đoạn xử lý sinh học. Những sự vượt quá như vậy thường thiếu các dấu hiệu cảnh báo rõ ràng, biểu hiện các đặc điểm “vượt quá nhỏ liên tục và đôi khi vượt quá lớn”, khiến chúng dễ dàng bị bỏ qua.
3. Các vấn đề mãn tính lâu dài: Sự suy thoái bùn và tải lượng bất thường
Bùn là cốt lõi của hệ thống xử lý sinh học. Tình trạng bùn kém sẽ khiến COD không thể giảm được. Bốn vấn đề bùn bệnh lý phổ biến là:
MLVSS thấp: Thể tích bùn không đủ làm suy yếu đáng kể khả năng hấp phụ và phân hủy chất hữu cơ, dẫn đến COD nước thải cao liên tục.
Tải trọng thấp trong thời gian dài (F/M thấp): Vi sinh vật bị đói, lão hóa và chết, tạo ra một lượng lớn tàn dư tế bào ngoan cố và các chất chuyển hóa hòa tan SMP-, hình thành COD cứng đầu.
Sự phân hủy bùn: Ngộ độc hoặc quá trình sục khí kéo dài-làm suy giảm hoàn toàn quá trình kết tụ của các bông vi khuẩn, gây đục nước và giảm mạnh hiệu quả xử lý.
Căng thẳng môi trường dẫn đến phân tán bông bùn: TDS cao, thay đổi nhiệt độ đột ngột hoặc dòng nước vào chứa lượng lớn chất phân tán ngăn cản bùn lắng và kết tụ, dẫn đến vượt quá đồng thời SS và COD của nước thải.
4. Hạn chế cứng: Nhiệt độ thấp + Lượng thành phần khó phân hủy trong dòng nước vào quá nhiều
Tác động ở nhiệt độ thấp: Ở nhiệt độ nước 10-15 độ, hoạt động của vi sinh vật giảm đáng kể, hiệu quả phân hủy chất hữu cơ giảm mạnh và hiệu quả loại bỏ COD giảm đi rất nhiều.
Bản thân chất lượng nước đã khó phân hủy: Tỷ lệ nước thải công nghiệp cao, tỷ lệ COD trơ và khó phân hủy lớn, nguồn carbon sẵn có không đủ, hệ thống sinh học không có khả năng phân hủy hoàn toàn và nước thải tự nhiên khó đạt tiêu chuẩn.
5. Sự cố còn sót lại từ các quy trình xuôi dòng: Lỗi bộ lọc
Các thiết bị xử lý sâu như bộ lọc cát và bộ lọc sinh học, dường như không ảnh hưởng đến quá trình sinh học, thực ra lại là tuyến phòng thủ cuối cùng cho việc tuân thủ nước thải.
Vật liệu lọc tạo thành các quả bùn, các vết nứt của lớp bộ lọc bị ngắn mạch, tốc độ lọc quá nhanh, rò rỉ cát và vật liệu lọc quá thô hoặc mỏng đều có thể dẫn đến lỗi lọc, khiến các hạt mịn không được loại bỏ ở giai đoạn đầu dòng chảy trực tiếp ra ngoài, cuối cùng dẫn đến COD quá mức.
II. Sự vượt quá liên tục của nitơ amoniac trong nước thải? Vấn đề cốt lõi là: hệ thống nitrat hóa không hoạt động bình thường.
Không giống như COD, việc loại bỏ nitơ amoniac phụ thuộc hoàn toàn vào hoạt động ổn định của vi khuẩn nitrat hóa. Vi khuẩn nitrat hóa có chu kỳ thế hệ dài, rất nhạy cảm và cực kỳ nhạy cảm với môi trường. Bất kỳ sự mất kiểm soát nào đối với một thông số sẽ trực tiếp dẫn đến việc không thể giảm nồng độ nitơ amoniac.
Tất cả-sự vượt quá lượng nitơ trong amoniac lâu dài đều bắt nguồn từ 7 lý do cốt lõi sau:
1. Vấn đề thường gặp nhất: Thiếu oxy hòa tan (DO) ở giai đoạn hiếu khí.
Quá trình nitrat hóa là một phản ứng sử dụng nhiều oxy-, cần nhiều oxy hơn so với quá trình phân hủy chất hữu cơ thông thường.
Điều kiện vận hành tiêu chuẩn: DO hiếu khí cần được kiểm soát ổn định ở mức 2,0~3,0 mg/L.
DO < 2,0 mg/L: Quá trình nitrat hóa bị ức chế đáng kể.
DO < 1,0 mg/L: Quá trình nitrat hóa về cơ bản dừng lại và nồng độ nitơ amoniac tăng đột biến.
Nhiều địa điểm có vẻ như được sục khí đầy đủ nhưng trên thực tế, việc sục khí không đồng đều, thiếu oxy cục bộ và hiệu quả chuyển oxy hiệu quả thấp. Mặc dù nó có vẻ có điều kiện hiếu khí nhưng thực tế nó không đáp ứng được yêu cầu nitrat hóa.
2. Điều dễ bị bỏ qua nhất: Tuổi bùn không đủ (SRT).
Vi khuẩn nitrat hóa sinh sôi nảy nở cực kỳ chậm và có chu kỳ thế hệ dài, đòi hỏi phải có đủ tuổi bùn để tồn tại và tích tụ.
Nếu lượng bùn thải ra quá lớn hoặc tuổi bùn quá ngắn, vi khuẩn nitrat hóa mới hình thành sẽ không có thời gian hoạt động trước khi bị thải ra khỏi hệ thống cùng với lượng bùn còn lại. Điều này dẫn đến nồng độ vi khuẩn nitrat hóa trong hệ thống luôn ở mức thấp và thiếu hoàn toàn khả năng khử nitrat.
Tiêu chuẩn ngành: Điều đầu tiên cần làm khi nồng độ nitơ amoniac quá cao là giảm lượng bùn thải và tăng tuổi bùn.
3. Vấn đề thường gặp theo mùa: Nhiệt độ nước thấp
Hoạt động của vi khuẩn nitrat hóa phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ; nhiệt độ càng thấp thì tốc độ nitrat hóa càng kém:
Nhiệt độ thích hợp: 5 ~ 35 độ
<15℃: Nitrification efficiency drops sharply
<10℃: Only able to barely maintain basic reactions, almost no denitrification capacity
Nồng độ nitơ amoniac nhìn chung quá cao vào mùa thu đông, nguyên nhân cốt lõi là nhiệt độ nước không đủ chứ không đơn giản là vấn đề sục khí hay xả bùn.
4. Điều kiện thủy lực không phù hợp: Hệ số hồi lưu và HRT không đủ.
Tỷ lệ hồi lưu không đủ: Thời gian lưu bùn ở bể lắng thứ cấp quá lâu dễ dẫn đến hiện tượng khử nitrat và tuyển nổi, làm gián đoạn hệ thống nitrat hóa.
HRT không đủ: Thời gian lưu nước thải trong vùng hiếu khí không đủ, phản ứng nitrat hóa chưa hoàn thành và quá trình loại bỏ nitơ amoniac chưa hoàn tất.
5. Mất cân bằng dinh dưỡng: Tỷ lệ carbon-to-nitơ mất cân bằng, nguồn carbon hiệu quả không đủ.
Tỷ lệ cacbon-to-nitơ (BOD₅/TKN) tối ưu cho quá trình khử nitrat sinh học là 2-3.
Tỷ lệ cao: Vi khuẩn dị dưỡng sinh sôi nảy nở, tranh giành không gian sống, ức chế vi khuẩn nitrat hóa dẫn đến tỷ lệ cực kỳ thấp và tốc độ nitrat hóa giảm mạnh.
Kịch bản nước thải công nghiệp: Tỷ lệ COD khó phân hủy cao, nguồn carbon hiệu quả khan hiếm, dinh dưỡng vi sinh không đủ, khiến quá trình khử nitrat khó tiến triển.
6. Ức chế độc tính: Vi khuẩn nitrat hóa bị “đầu độc”. Vi khuẩn nitrat hóa cực kỳ dễ vỡ; Một lượng nhỏ các chất độc hại có thể ức chế hoạt động của chúng: Kim loại nặng, anion phức hợp, xyanua, các hợp chất hữu cơ đặc biệt công nghiệp. Amoniac tự do trong điều kiện nitơ amoniac cao: Ngay cả nồng độ chỉ 0,1 ~ 1,0 mg/L cũng có thể ức chế nghiêm trọng hoạt động của vi khuẩn nitrat hóa, làm tê liệt trực tiếp hệ thống nitrat hóa.
7. Thiếu điều kiện cơ bản: Ảnh hưởng quá tải nitơ amoniac + độ kiềm không đủ. Nồng độ nitơ amoniac và nước thải chứa dầu cao xâm nhập vào dòng chảy vào: Cô lập oxy, vận hành hệ thống quá tải và ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Độ kiềm không đủ: Quá trình nitrat hóa là một phản ứng tiêu thụ kiềm; độ kiềm của hệ thống không đủ sẽ cản trở trực tiếp phản ứng nitrat hóa, khiến quá trình sục khí không hiệu quả.
III. -mẹo khắc phục sự cố nhanh chóng trên trang web! Ngay cả những người mới bắt đầu cũng có thể nhanh chóng xác định được vấn đề.
Không cần kiểm tra mù quáng,-từng{1}}mục; đối với các trường hợp vượt quá liên tục, hãy áp dụng logic khắc phục sự cố cố định sau:
Đối với việc vượt quá COD liên tục, hãy ưu tiên kiểm tra 3 mục sau:
Bể lắng thứ cấp: Có rò rỉ bùn không? Nước thải có đục không? SS có vượt tiêu chuẩn không? SVI có bất thường không?
Ảnh hưởng: Có sốc về chất lượng/số lượng nước không? Các chất phụ gia đặc biệt có được trộn vào không? Có chất ô nhiễm dai dẳng?
Bùn: MLVSS, F/M, trạng thái keo tụ của bùn, nó bị lão hóa, phân hủy hay giãn nở?
Đối với tình trạng vượt quá nitơ amoniac dai dẳng, hãy ưu tiên kiểm tra 4 mục sau:
Aerobic DO: Nó có luôn đạt tiêu chuẩn không? Có tình trạng thiếu oxy cục bộ không?
Tuổi bùn: Có xả bùn quá nhiều không? Vi khuẩn nitrat hóa có đủ không?
Nhiệt độ nước: Hệ thống có hoạt động ở nhiệt độ thấp không?
Tỷ lệ C/N + độ kiềm: Có mất cân bằng dinh dưỡng không? Có thiếu độ kiềm không?
IV. Một lời khuyên
Vận hành và bảo trì nước thải không bao giờ chỉ là "điều chỉnh các thông số bằng cảm giác". Mỗi mức vượt quá của một chỉ báo đều có logic cơ bản tương ứng.
COD được xác định bằng cách-tách nước và trạng thái bùn; nitơ amoniac được xác định bởi môi trường và điều kiện nitrat hóa. Hiểu rõ hai hệ thống này sẽ tránh được những điều chỉnh mù quáng và những hành vi vượt quá lặp đi lặp lại.