Trong các hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, bùn hoạt tính giữ vai trò vô cùng quan trọng. Vậy bùn hoạt tính là gì? Trong nội dung dưới đây, mời các bạn cùng tìm hiểu vai trò của bùn hoạt tính trong xử lý nước thải.
1. Vai trò của bùn hoạt tính trong xử lý nước thải
Bùn hoạt tính đóng vai trò quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải sinh học, đặc biệt là trong quy trình xử lý hiếu khí. Dưới đây là các vai trò chính của bùn hoạt tính:
Phân hủy các chất hữu cơ
Trong bùn có chứa vi sinh vật (vi khuẩn, nấm, động vật nguyên sinh…) có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ trong nước thải thành các sản phẩm đơn giản như CO₂, H₂O và sinh khối mới.
Xử lý chất dinh dưỡng (Nitơ, Photpho)
Quá trình nitrat hóa và khử nitrat giúp loại bỏ nitơ, hạn chế hiện tượng phú dưỡng.
Một số vi sinh vật có thể hấp thụ và loại bỏ photpho, giúp giảm ô nhiễm nước.
Hấp thụ và loại bỏ kim loại nặng
Vi sinh vật trong bùn có thể hấp thụ hoặc kết tủa một số kim loại nặng, làm giảm độc tính của nước thải.
Tạo điều kiện keo tụ và lắng cặn
Bùn giúp tạo thành các bông bùn lớn hơn, dễ lắng trong bể lắng thứ cấp, giúp tách nước sạch ra khỏi hệ thống.
Duy trì sự ổn định của hệ thống xử lý nước thải
Hệ vi sinh vật trong bùn hoạt tính có khả năng thích nghi với sự thay đổi của tải lượng ô nhiễm, giúp hệ thống hoạt động ổn định.
2. Điều kiện để phát triển bùn hoạt tính
Điều quan trọng để kích thích sự phát triển của bùn hoạt tính là đảm bảo không chứa các thành phần độc hại gây chết VSV hoặc ức chế sự sinh trưởng của chúng. Nguồn nước đầu vào thường chứa 2 thông số đặc trưng là COD và BOD.
Trong đó hàm lượng COD và BOD phải <2 hoặc >5 mới đủ điều kiện để xử lý nước thải trong môi trường hiếu khí. Chất hữu cơ đóng vai trò là hợp chất oxy hóa cung cấp thức ăn và năng lượng cho VSV. Bên cạnh đó, bạn cần chú ý đến các thông số khác như pH, oxy, nhiệt độ. Vì thế phải duy trì các yếu tố luôn nằm trong giới hạn cho phép để đảm bảo VSV XLNT hiệu quả hơn.
Các chỉ tiêu về đặc tính và chất lượng bùn
- Chỉ số MLSS: Hỗn hợp trộn giữa nước thải và bùn hoạt tính. Hàm lượng bùn cặn gồm sinh khối VSV và chất rắn phụ thuộc vào lưu lượng tuần hoàn của bùn và thường duy trì trong khoảng 2500 – 3500 mg/l.
- Chỉ số DO: Lượng oxy hòa tan trong nước cần thiết cho sự phát triển của bùn hoạt tính.
- Chỉ số F/M: Thể hiện tỷ lệ chất dinh dưỡng của VSV thường dùng để kiểm tra lượng thức ăn cung cấp cho VSV trong bể Aerotank.
- Chỉ số SVI: Là khả năng lắng và chất lượng bùn hoạt tính. Trong đó bao gồm bùn già, bùn tốt và bùn khó lắng.
3. Các loại bùn vi sinh hoạt tính
Dưới đây là một số loại bùn vi sinh hoạt tính phổ biến
3.1. Bùn vi sinh hoạt tính kỵ khí
Là loại bùn xuất hiện trong các bể kỵ khí gồm 2 loại:
- Bùn kỵ khí lơ lửng: Vận hành máy khuấy trộn thành dòng chảy lơ lửng.
- Bùn kỵ khí dạng hạt: Bùn có hạt bông bùn to và lắng nhanh
Các đặc điểm nhận dạng bùn vi sinh kỵ khí:
- Bùn có màu đen.
- Khi cho bùn vào chai sau 1 – 2 ngày nó sẽ bị phồng lên vì sinh khối giải phóng khí metal.
- Khi đốt bùn sẽ có ngọn lửa màu xanh.
3.2. Bùn vi sinh hoạt tính thiếu khí
Loại bùn xuất hiện trong bể XLNT Anoxic với các đặc điểm dưới đây:
- Bùn có màu nâu sẫm.
- Bông bùn thiếu khí thường có kích thước lớn hơn bùn hiếu khí và lắng nhanh hơn.
- Khi có tác động nhẹ, bông bùn rất dễ bị vỡ ra và hình thành bọt khí chứa nhiều khí Nito, khí trơ, không màu, không mùi và không vị.
3.3. Bùn vi sinh hiếu khí hoạt tính
Loại bùn xuất hiện nhiều trong công nghệ sinh học xử lý nước thải hiếu khí dành cho bể Aerotank, MBBR, MBR, SBR,… Và các đặc điểm để phân loại bùn hiếu khí như sau:
- Bùn non: Màu sáng, lắng chậm/khó lắng và xử lý chất hữu cơ thấp. Bùn non thường gây ra hiện tượng bọt trắng nên cần giảm tỷ lệ bùn thải, bổ sung men vi sinh.
- Bùn tốt: Màu nâu đỏ, mùi đất, kích thước lớn, lắng nhanh và khả năng kết dính tốt. Tuổi thọ của bùn từ 3 – 10 ngày và 15 – 30 ngày khi kéo dài quá trình sục khí.
- Bùn già: Mịn, màu tối và thường xuất hiện lớp váng trên bề mặt. Loại bùn này thường lắng nhanh, hiệu suất lắng thấp nên thường để lại bông kết tủa.
3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến VSV
- Thức ăn: Chất hữu cơ hòa tan càng nhiều thì VSV càng dễ hấp thụ.
- Dòng chảy: Điều chỉnh dòng chảy phù hợp để VSV có đủ thời gian tiêu thụ hết nguồn thức ăn và lắng.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ thích hợp thì VSV sinh trưởng tốt hơn. Vì nhiệt độ quá lạnh/nóng đều ảnh hưởng đến sự phát triển của chúng.
- Trị số pH: VSV thích hợp ngưỡng pH từ 6.0 – 9.0.
- Chất dinh dưỡng: VSV cần N và P để trao đổi chất vì thế cần tính toán kỹ lưỡng để đánh giá chất lượng nước thải.
Tóm lại, bùn hoạt tính là thành phần quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải sinh học. Bùn giúp loại bỏ chất ô nhiễm và cải thiện chất lượng nước trước khi xả ra môi trường.
Hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về đặc điểm và vai trò của bùn hoạt tính trước khi tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải. Liên hệ ngay với công ty chuyên xử lý nước thải Hợp Nhất qua Hotline: 0938.857.768 để được tư vấn chi tiết hơn nhé!
