Trong công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí, hiện tượng bùn vi sinh khó lắng (Sludge Bulking) là một trong những sự cố kinh điển và nghiêm trọng nhất. Khi bông bùn mất khả năng keo tụ, trở nên xốp, nhẹ và trôi nổi lập lờ trên mặt nước thay vì lắng xuống đáy bể lắng thứ cấp, hiệu suất của toàn hệ thống sẽ sụt giảm nghiêm trọng, kéo theo nguy cơ nước đầu ra bị đục và vượt chuẩn COD, TSS.

Để giúp các kỹ sư vận hành nhanh chóng “bắt bệnh” và cứu vãn hệ vi sinh, các chuyên gia công nghệ tại NTS Engineering đã tổng hợp chi tiết cách nhận biết trực quan, nguyên nhân cốt lõi và quy trình xử lý triệt để hiện tượng bùn khó lắng ngay trong bài viết dưới đây.

Hiện tượng bùn vi sinh khó lắng
Hiện tượng bùn vi sinh khó lắng

3 Dấu hiệu nhận biết nhanh hiện tượng bùn vi sinh khó lắng

Sự cố bùn khó lắng thường thể hiện rất rõ ràng tại bể lắng thứ cấp và trong ống đong khi đo chỉ số lắng SV30. Bạn có thể nhận diện nhanh qua 3 hình thái trực quan sau:

  • Bùn mịn, lắng chậm, nước sau lắng có hạt liti màu vàng: Các bông bùn hoạt tính không kết chụm lại được thành khối lớn mà tách rời, lơ lửng, tốc độ lắng cực kỳ chậm chạp.

  • Bùn nổi váng bọt màu vàng trên bề mặt: Trên mặt bể xuất hiện một lớp màng váng hoặc bọt mịn màu vàng nhạt bám dai không tan.

  • Bùn nổi lên từng tảng, từng cục màu đen hoặc nâu: Tại bể lắng xuất hiện các mảng bùn lớn có màu đen hoặc nâu thẫm từ dưới đáy nổi lên mặt nước.

Nguyên nhân cốt lõi khiến bùn vi sinh bị khó lắng

Bản chất của hiện tượng bùn khó lắng không chỉ đến từ một nguyên nhân duy nhất, mà nó là biểu hiện của nhiều vấn đề kỹ thuật khác nhau:

  • Sự bùng phát của vi khuẩn dạng sợi (Filamentous Bacteria): Đây là nguyên nhân phổ biến nhất gây ra hiện tượng Sludge Bulking. Khi gặp điều kiện thuận lợi, các vi khuẩn dạng sợi phát triển vượt trội, tạo thành các cấu trúc mạng lưới đan xen. Chúng ngăn cản các vi khuẩn tạo bông (Zoogloea) keo tụ lại với nhau, làm bông bùn bị rỗng, ngậm nước và giảm trọng lượng riêng đáng kể, dẫn đến khả năng lắng kém.
  • Hiện tượng bùn bị trương phồng do ngậm nước (Slime Bulking): Do các tế bào vi khuẩn bị tích tụ quá nhiều chất hoạt tính bề mặt sinh học hoặc các polymer ngoại bào có tính ưa nước cao, khiến tế bào bị ngậm nước, trương to và giảm khối lượng riêng, bông bùn trở nên nhẹ và lơ lửng.
  • Hệ thống bị thiếu hụt chất dinh dưỡng nghiêm trọng: Vi sinh vật hiếu khí cần một tỷ lệ dinh dưỡng cân bằng để phát triển cấu trúc bông bùn bền vững. Khi nguồn nước thải đầu vào quá nghèo dinh dưỡng, vi sinh không thể thiết lập được cơ chế keo tụ tự nhiên, khiến bùn bị mịn và phân rã.
  • Hiện tượng khử Nitrat hóa quá mức tại bể lắng (Denitrification): Đối với trường hợp bùn nổi từng tảng màu đen/nâu tại bể lắng, nguyên nhân không phải do vi khuẩn sợi mà do bùn lưu lại ở bể lắng quá lâu trong điều kiện thiếu oxy. Quá trình khử nitrat xảy ra giải phóng khí Nitơ (N2). Các bong bóng khí này bám vào bông bùn và kéo toàn bộ tảng bùn nổi lên bề mặt.
Một số nguyên nhân cốt lõi khiến bùn vi sinh bị khó lắng
Một số nguyên nhân cốt lõi khiến bùn vi sinh bị khó lắng

4 Cách khắc phục bùn vi sinh khó lắng hiệu quả nhất

Tùy thuộc vào nguyên nhân cụ thể thông qua việc đo đạc các thông số kỹ thuật (SV30, SVI, DO, pH), kỹ sư vận hành cần áp dụng ngay các biện pháp can thiệp sau:

Cắt nguồn dinh dưỡng của vi khuẩn dạng sợi

Nếu xác định bùn khó lắng do vi khuẩn dạng sợi bùng phát (thường do dư thừa chất hữu cơ hòa tan, BOD cao đột biến):

  • Tiến hành giảm tải lượng hữu cơ nạp vào bể Aerotank từ bể điều hòa.

  • Thiết lập một vùng thiếu khí tạm thời (Anoxic selector) ở đầu bể Aerotank nhằm ức chế sự phát triển của vi khuẩn dạng sợi, vì loài này là vi sinh vật hiếu khí nghiêm ngặt.

Cân bằng và đảm bảo nguồn dinh dưỡng Nitơ, Phốt pho

Cần kiểm tra hàm lượng dinh dưỡng trong nước thải thường xuyên và chủ động bổ sung thêm phân urê (N) hoặc photphat (P) nếu thiếu hụt:

  • Duy trì nghiêm ngặt tỷ lệ dinh dưỡng tối ưu theo công thức: C:N:P = 100:5:1.

  • Đảm bảo nồng độ Amoniac và Phốt phat hòa tan tối thiểu trong nước thải sau xử lý lần lượt là 1.5 mg/l và 0.5 mg/l để ngăn chặn triệt để sự trỗi dậy của vi khuẩn dạng sợi.

Tối ưu hóa hệ thống sục khí điều chỉnh nồng độ DO

  • Nếu chỉ số DO thấp (< 1.0 mg/l), vi khuẩn dạng sợi sẽ chiếm ưu thế. Cần tăng cường sục khí để duy trì nồng độ DO ổn định trong khoảng 2.0 – 4.0 mg/l giúp vi sinh tạo bông hoạt động năng suất cao hơn.

  • Ngược lại, nếu phát hiện bùn bị mịn do sục khí quá mạnh, hãy giảm bớt công suất máy thổi khí để tránh làm vỡ các cấu trúc bông bùn vừa hình thành.

  • Trường hợp bùn nổi tảng đen do khử Nitrat: Tăng tốc độ bơm bùn tuần hoàn (RAS) từ bể lắng về bể Aerotank để giảm thời gian lưu bùn tại bể lắng, không cho khí Nitơ có cơ hội hình thành.

Bổ sung các chủng vi sinh có khả năng keo tụ mạnh

Đây là giải pháp sinh học mang tính bền vững và nhanh chóng nhất. Việc chủ động châm thêm các chế phẩm vi sinh chuyên dụng giúp tăng cường mật độ các chủng vi khuẩn tạo bông (đặc biệt là các chủng Bacillus). Quần thể vi sinh có lợi này phát triển mạnh mẽ sẽ nhanh chóng áp đảo, cô lập vi khuẩn dạng sợi, đồng thời tiết ra các enzyme sinh học thúc đẩy quá trình keo tụ tự nhiên diễn ra nhanh hơn, làm sạch nước sau lắng.

Kết luận

Hiện tượng bùn vi sinh khó lắng là bài toán đòi hỏi nhân viên vận hành trạm phải có kiến thức chuyên môn vững vàng và kinh nghiệm thực chiến để đưa ra chẩn đoán chính xác. Việc áp dụng sai phương pháp xử lý có thể khiến hệ thống vi sinh bị tổn thương nghiêm trọng và kéo dài thời gian khắc phục lên đến hàng tuần.

Nếu hệ thống xử lý nước thải của doanh nghiệp bạn đang gặp các sự cố về bùn khó lắng, bùn nổi váng hoặc nước đầu ra bị mờ đục không đạt chuẩn, hãy liên hệ ngay với NTS Engineering qua hotline 0888 167 247 hoặc website https://ntse.vn/. Với nhiều năm kinh nghiệm thiết kế, thi công và vận hành trọn gói các trạm xử lý nước thải công nghiệp, chúng tôi cam kết mang đến cho bạn phương án xử lý tối ưu, nhanh chóng và tiết kiệm chi phí nhất!

>> Tham khảo thêm các bài viết liên quan: