Bùn hoạt tính trong xử lý nước thải được xem là thành phần quan trọng, đóng góp vào hiệu quả trong hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Vậy, bùn hoạt tính là gì và sở hữu những tính chất, đặc điểm như thế nào thì hãy cùng NTSE tìm hiểu và khám phá trong bài viết ngay sau đây nhé!
Bùn hoạt tính là gì?
Bùn hoạt tính trong xử lý nước thải còn được gọi là bùn vi sinh được sinh ra trong quá trình hoạt động của hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Bùn hoạt tính chứa nhiều các chủng vi sinh vật khác nhau như vi khuẩn, nấm, côn trùng, động vật nguyên sinh…. Chúng sử dụng chất hữu cơ chứa trong nước thải để sinh trưởng và phát triển nên rất có lợi cho công trình xử lý nước thải bằng công nghệ AAO.
Tùy thuộc vào công nghệ và phương pháp xử lý nước thải mà bùn hoạt tính sẽ được sử dụng theo nhiều cách khác nhau. Tuy nhiên, loại bùn này chủ yếu được sử dụng trong công nghệ xử lý sinh học và thường nằm ở bể hiểu khí. Các vi sinh vật trong bùn sẽ cộng tác với các loại vi khuẩn khác để hoạt động mạnh mẽ tại bể hiếu khí và kỵ khí.
Tính chất của bùn hoạt tính trong xử lý nước thải
1/ Đặc điểm
Bùn hoạt tính có dạng bông, màu nâu, dễ lắng, bên trong có chứa nhiều loại vi sinh vật có lợi cho quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học.
Các loại vi sinh vật trong bùn sẽ hấp thu các chất hữu cơ lửng lơ trong nước thải để làm thức ăn, nhằm phục vụ cho quá trình sinh trưởng và phát triển, góp phần loại bỏ tạp chất, làm sạch nguồn nước.
Bùn hoạt tính thường chứa 8 nhóm vi khuẩn sau đây:
- Alkaligenes – Achromobacter
- Arthrobacter bacillus
- Cytophaga – Flavobacterium
- Pseudomonas – Vibrio aeromonas
- Achrobacter
- Pseudomonas
- Enterobacteriaceae
- Hỗn hợp các vi khuẩn khác; Ecoli, Micrococcus.
Mỗi nhóm vi khuẩn sẽ có bản chất, thành phần và đặc tính khác nhau. Tùy thuộc vào các chất hữu cơ trong nước thải và môi trường phù hợp mà chúng sẽ tự sinh trưởng và phát triển một cách tối ưu nhất.
2/ Quá trình hình thành và phát triển của vi sinh vật
Trong môi trường thuận lợi, vi sinh vật có chứa trong bùn hoạt tính sẽ hấp thụ các chất hữu cơ để sinh trưởng và phát triển. Khi đến tuổi trưởng thành, các vi sinh vật sẽ tự phân đôi tế bào, thực hiện quá trình sinh sản vô tính và tiếp tục vòng tuần hoàn hấp thu, sinh trưởng và phát triển.
Quá trình tăng trưởng sinh khối của vi sinh vật trong bùn được chia làm 4 giai đoạn, cụ thể như sau:
- Giai đoạn 1 – Tăng trưởng chậm: Trong giai đoạn này, vi sinh vật sẽ cần thời gian để tìm hiểu và thích nghi với điều kiện sống của môi trường.
- Giai đoạn 2 – Tăng sinh khối theo logarit: Giai đoạn này, vi sinh vật sẽ sử dụng chất dinh dưỡng để trao đổi chất và tăng trưởng sinh khối một cách mạnh mẽ.
- Giai đoạn 3 – Tăng trưởng chậm dần: Khi chất dinh dưỡng trong môi trường sắp cạn kiệt thì tốc độ tăng sinh khối sẽ giảm dần.
- Giai đoạn 4 – Hô hấp nội bào: Nồng độ các chất dinh dưỡng đã cạn kiệt, vi sinh vật phải tự thực hiện trao đổi chất bằng chính các nguyên sinh chất có trong tế bào. Lượng sinh khối lúc này sẽ giảm dần.
3/ Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển vi sinh vật trong bùn
- Thức ăn: Vi sinh vật cần một môi trường dồi dào chất hữu cơ để hấp thu, sinh trưởng và phát triển.
- Dòng chảy: Việc kiểm soát và điều tiết dòng chảy cực kì quan trọng. Nếu nhanh quá thì bùn hoạt tính sẽ bị cuốn trôi khỏi bể và không thể tạo điều kiện để lắng cặn xuống đáy bể. Còn nếu chậm quá sẽ không đủ nguồn lực để thúc đẩy vi sinh vật sinh trưởng và phát triển.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp cũng sẽ làm ảnh hưởng không tốt đến sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật có trong bùn, cũng như quá trình xử lý nước thải.
- Độ pH: Độ pH quá cao (môi trường kiềm) hoặc quá thấp (môi trường axit) đều không phải là điều kiện lý tưởng để vi sinh vật sinh trưởng và phát triển. Cần đảm bảo độ pH phải luôn duy trì trong khoảng 6.0 – 9.0 là tốt nhất.
- Các chất dinh dưỡng và độc tố: Các chất dinh dưỡng đặc biệt là Nitơ và Photpho đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật. Ngoài ra, nồng độ độc tố trong nước thải quá cao cũng sẽ làm sốc hệ vi sinh và ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước thải.
Các điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật trong bùn
Sự phát triển của các sinh vật hình sợi có thể xảy ra do các điều kiện sau đây:
- Oxy hòa tan thấp
- Thực phẩm thấp so với tỷ lệ vi sinh
- pH thấp
- Sulfite cao
- Thiếu hụt dinh dưỡng
- Dầu mỡ quá mức
1/ Các điều kiện môi trường cần thiết để hỗ trợ sự phát triển của vi khuẩn Nitrat
Vi khuẩn nitrat chuyển đổi amoniac thành nitrat. Chúng làm việc tốt nhất trong các điều kiện môi trường sau đây:
- Oxy hòa tan lớn hơn 1,0 mg / L
- pH giữa 7.0 và 8.5
- Độ kiềm lớn hơn 50 mg / L
- Nhiệt độ giữa 50-85 º F (10-30 ° C)
2/ Các điều kiện môi trường cần thiết cho sự phát triển của vi khuẩn khử Nitrat
Vi khuẩn khử Nitrat chuyển đổi nitrit và nitrat thành khí nitơ. Chúng làm việc tốt nhất với các điều kiện môi trường sau đây:
- Oxy hòa tan thấp hơn 0,2 mg / L
- pH giữa 7.0 và 8.5
- Chất hữu cơ thích hợp (BOD)
- Nhiệt độ giữa 50-85 º F (10-30 ° C)
Xem thêm: Mối quan hệ giữa COD và BOD trong nước thải có ý nghĩa như thế nào?
Nguyên nhân khiến bùn hoạt tính hoạt động kém hiệu quả
1/ Thời gian lưu nước thải quá ngắn
Thời gian lưu và xử lý nước thải có thể từ 8-24 tiếng hoặc đôi khi cần đến vài ngày để đạt được kết quả xử lý như mong muốn. Nếu thời gian lưu ít hơn 8 tiếng sẽ không kịp để vi sinh vật hấp thụ và chuyển hóa các chất hữu cơ.
2/ Thời gian lưu bùn thấp
Thời gian lưu bùn thấp sẽ không đảm bảo có đủ sinh khối để xử lý hàm lượng các chất hữu cơ đi vào. Do đó, cần phải hoàn lưu bùn để đảm bảo quá trình xử lý nước thải đạt hiệu quả.
3/ Diện tích bể quá nhỏ
Diện tích bể quá nhỏ sẽ không đủ để xử lý một lượng lớn nước thải, dẫn đến thời gian lưu ngắn và nước thải không được xử lý tốt.
4/ Thay đổi lưu lượng hoặc tính chất nước thải
Việc bất chợt thay đổi lưu lượng hoặc tính chất nước thải có thể gây sốc tải, làm chết vi sinh vật chứa trong bùn hoạt tính và tạo ra mùi hôi, gây hậu quả là bùn hoạt động kém hiệu quả.
5/ Vận hành, giám sát còn nhiều sai sót
Bể xử lý nước thải sinh học khá phức tạp nên đòi hỏi người vận hành, giám sát có đủ kiến thức chuyên môn, nắm vững kỹ thuật. Nếu không cũng sẽ khiến bùn hoạt tính hoạt động kém hiệu quả.
6/ Hệ thống thiết kế bị lỗi
Bùn hoạt tính trong xử lý nước thải thường được sử dụng trong bể sinh học hiếu khí, và nếu hệ thống sục khí trong bể có vấn đề hoặc thiết kế tuần hoàn bùn không tốt sẽ gây khó khăn trong quá trình xử lý nước thải.
Hy vọng thông qua bài viết này, bạn đã có thêm cho mình những kiến thức hữu ích về bùn hoạt tính trong xử lý nước thải. Nếu còn thắc mắc gì về bùn vi sinh và cách vận hành hệ thống xử lý nước thải thì hãy liên hệ ngay với NTSE để được tư vấn chi tiết nhé!
Xem ngay: Dịch vụ tư vấn lắp đặt, xây dựng hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp trọn gói từ A đến Z
