PHẦN 2: HƯỚNG DẪN VẬN  HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

1. Giải thích các thuật ngữ và ký hiệu viết tắt.

Ký hiệu	Giải thích các thuật ngữ	Đơn vị tính
BOD	Biological Oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh học. BOD là lượng oxy do vi sinh vật sử dụng để oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải.	mg/l
BOD5	Nhu cầu Oxy hóa sinh học sau 5 ngày	mg/l
COD	Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa hóa học COD là lượng Oxy sử dụng để oxy hóa các chất ô nhiếm trong nước thải bằng	mg/l
Bể Aeroten	Là bể để khuấy trộn nước thải, bùn hoạt tính và Oxy hòa tan
Bùn hoạt tính	Là bùn (chất rắn) được sinh ra do quá trình sinh trưởng của vi sinh vật trong bể Aeroten với sự có mặt của Oxy hòa tan.
P	Phốt pho – Hàm lượng Phốt pho có trong nước thải để vi sinh vật hấp thụ	mg/l
Q	Lưu lượng	m3/ngày (m3/h)
SVI	Chỉ số thể tích bùn tính bằng lượng bùn có trong 1ml nước thải.	g/ml
Quá trình khử Nitơ (Denitrification)	Là quá trình sinh học thiếu khí khử NO3 hoặc NO2 thành N2.
F/M	Food/Microorganism ratio – Tỷ lệ thức ăn (hay chất thải) trên một đơn vị vi sinh vật trong bể Aeroten.
MCRT	Mean Cell Residence Time – Thời gian lưu trung bình của tế bào tính trên thể tính bể Aeroten.	ngày
MLSS	Mixed Liquor Suspended Solids – Nồng độ vi sinh vật (hay bùn hoạt tính) trong bể Aeroten.	mg/l
N	Nitơ – hay làm lượng Nitơ có trong nước thải để cho vi sinh vật hấp thụ.	mg/l
Mẫu tổ hợp (Composite Sample)	Là mẫu được tổng hợp từ các mẫu riêng biệt lấy ở một nguồn thải nào đó ở các thời điểm khác nhau trong ngày. Thường được lấy cách nhau 1h hoặc 2h trong 24 h.
SEPTIC	Là điều kiện sinh ra các vi sinh vật yếm khí. Quá trình này xuất hiện khi không có hoặc thiếu oxy hòa tan trong nước thải, sau đó sinh ra các khí H2S, bùn màu đen và mùi hôi.
Trương nở bùn (Bulking Sludge)	Là hiện tượng bùn không lắng được ở bể lắng. Hiện tượng này do sự xuất hiện của các vi khuẩn dạng sợi.
Tuổi bùn (Sludge Age)	Là thời gian vi sinh vật tồn tại trong hệ thống bùn hoạt tính.
DO	Hàm lượng Oxy trong nước thải	Mg/l
V	Thể tích	M3
Yếm khí	Là tình trạng không có Oxy
pH	Là giá trị đánh giá tính axit hay tính kiềm trong nước thải
TCVN	Tiêu chuẩn Việt Nam
NPK	Nitơ, phốt pho, kali

MỘT SỐ CÔNG THỨC TÍNH:

Tuổi của bùn

Tỷ lệ thức ăn/lượng vi sinh vật

Chỉ số thể tích bùn (SVI)

2. Tài liệu hướng dẫn vận hành

2.1. Lưu giữ số liệu:

• Sự cần thiết phải lưu giữ số liệu:

   Lưu lượng và thành phần nước thải thay đổi hàng ngày, thậm chí hàng giờ, bởi vậy cần thiết phải tìm ra một quy luật về sự thay đổi này để tránh trường hợp phải liên tục phân tích để xác định lưu lượng và thành phần nước thải,như vậy sẽ giảm thiểu các thao tác vận hành.

• Các dòng thải tới hệ thống:

Bao gồm toàn bộ nước thải của tòa nhà không bao gồm nước mưa.

Nước mưa được thu gom bằng một hệ thống riêng để thải ra ngoài mà không cần qua xử lý.

• Kiểm soát sự thay đổi trong quá trình vận hành:

Tiếp tục kiểm tra lại những kết quả thí nghiệm là rất cần thiết trong việc xác định chất lượng dòng ra có đảm bảo các thông số như BOD, COD, SS… Nếu chất lượng dòng ra không đạt yêu cầu thì người vận hành xác đinh lại xem các yếu tố nào ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống và giảm hiệu quả làm việc

Những yếu tố quan trọng có thể làm thay đổi gồm có

1. Tải lượng COD, BOD, SS của dòng vào cao hơn.
2. Kết quả xử lý nước thải sau xử lý hóa lý không đạt yêu cầu sẽ ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học.
3. Các chất thải khó xử lý có thể làm thay đổi đặc tính dòng vào.
4. Nồng độ MLSS trong bể Aeroten không thích hợp.
5. Tốc độ bùn hoạt tính cao hơn hoặc thấp hơn.
6. Tốc độ bùn hồi lưu về bể Aeroten không thích hợp có thể ảnh hưởng tới nồng độ MLSS trong bể Aeroten.
7. Nồng độ Oxy (DO) trong bể giảm dưới mức cho phép.
8. Do việc tăng hoặc giảm nồng độ trong nước thải.
9. Do thiếu chất dinh dưỡng.

Việc ghi lại các chỉ số hoạt động của hệ thống sẽ phát hiện ra những chỉ số nào thay đổi làm xáo trộn quá trình xử lý.

2.2.  Khởi động hệ thống:

• Giới thiệu chung:

Hệ thống xử lý trước khi hoạt động phải được kiểm tra tổng thể về an toàn vận hành. Quá trình vận hành được thực hiện bới các kỹ sư thiết kế, các chuyên gia và công nhân vận hành.

• Khởi động hệ thống – Nuôi cấy hệ vi sinh vật

Kiểm tra nước thải của nhà máy đủ để vận hành không trước khi khởi động hệ thống.

– Ngày đầu tiên:

Đầu tiên, bật máy thổi khí và để thống qua các đầu khuyếch tan trước khi cho nước thải chảy vào. Điều này sẽ ngăn các vật chất trong nước thải làm tắc đầu phân phối khí.

Điền đầy cả bể Aeroten để việc hoạt động ở độ sâu của nước bình thường, như vây cho phép thiết bị thông khí hoạt động với hiệu suất cao nhất. Trong thời gian đầu này, mục đích của người vận hành là cố gắng gia tăng khối lượng vi sinh vật càng nhiều càng tốt từ một lượng ví sinh vật nhỏ ban đầu.

– Ngày thứ 2:

Lấy một mẫu từ bể AEROTEN và thử khả năng lắng bằng ống đong 1000ml trong khoảng 30phút. Quan sát bùn lắng và ghi lại kết quả trong khoảng 1h, nó có thể có màu của dòng ban đầu trong suốt mấy ngày đầu. Sau một vài phút trong ống đong hình thành những hạt rất nhẹ bắt đầu tạo thành với màu vàng xẫm nhạt. Sau một giờ lượng nhỏ những hạt này có thể lắng xuống đáy ống đong hình trụ đến độ sâu 10 – 20 ml, nhưng hầu hết vẫn lơ lửng. Hiện tượng này biểu thị rằng bạn đang thực hiện việc khởi động hướng tới việc thiết lập một điều kiện tối ưu trong bể AEROTEN, nhưng cần có nhiều hạt hơn nữa cho việc xử lý nước thải đạt hiệu quả cao hơn.

Việc cho nước thải vào bể Aeroten và tiến hành thông khí sẽ bắt đầu quá trình bùn hoạt tính. Vi sinh vật hiếu khí trong bể Aeroten có thức ăn và được cấp khí oxy, kết quả là quần thể vi sinh bắt đầu tăng lên.

Sau hai hoặc ba giờ thông khí, cần thiết phải kiểm tra lại lượng Oxy hòa tan (DO) trong bể Aeroten xem đã đủ khí cấp vào chưa bằng máy đo Oxy hòa tan.

Kiểm tra DO đều tất bề mặt bể Aeroten. Dùng máy đo DO và xác định DO dọc theo hai bên thành bể và cả trên mặt và dưới cách khoảng 1,5-2m kể từ mặt nước. Oxy phải có sẵn cho vi sinh vật hiếu khí trong bể. Nếu DO nhỏ hơn 1 mg/l, tăng lượng khí cấp vào. Nếu DO lớn hơn 3mg/l thì lượng oxy cấp vào có thể giảm đi, nhưng không được ngừng sục khí. Nồng độ DO ban đầu có thể cao vì ban đầu còn ít lượng vi sinh vật sử dụng oxy.

Sau quá trình cấy vi sinh vật được thiết lập trong bể Aeroten, lượng oxy cấp vào phải đủ để đáp ứng được những đòi hỏi sau:

+ DO luôn thấp trong cả nước thải đầu vào.

+ Nước thải đầu vào có thể bị yếm khí, vì vậy việc tạo ra oxy phải được đáp ứng ngay lập tức.

+ Vi sinh vật có nguồn thức ăn đầy đủ sẽ cần một lượng oxy lớn.

Dòng ra ở cuối bể Aeroten cần một lượng oxy hòa tan ít nhất 1 mg/l. DO trong bể Aeroten cần được kiểm tra hai giờ một lần cho đến khi sự ổn định trong bể Aeroten được thiết lập. Về sau, DO cũng sẽ thường xuyên được kiểm tra để duy trì lượng DO mong muốn. Sự thay đổi lưu lượng hàng ngày sẽ tạo ra nhu cầu oxy khác nhau. DO có thể cao vào khoảng 3h đến 9h sáng khi lượng nước thải ít và DO trong bể có thể thấp vào thời gian còn lại khi lượng nước thải đầu vào lớn.

Dùng vòi phun nước để phá tan bọt bởi vì quá trình sủi bọt sẽ xảy ra mãnh liệt cho đến khi bùn hoạt tính tích tụ đáng kể.

– Ngày từ thứ 3 đến ngày thứ 5:

Trong suốt giai đoạn vận hành này chỉ điều khiển hệ thống bao gồm việc duy trì nồng độ DO trong hệ thống và duy trì tốc độ bùn hồi lưu thích hợp.

Quá trình thông khí trong nước thải để duy trì lượng oxy hòa tan sẽ được thực hiện vài lần trước khi quá trình sa lắng diễn ra nước sạch nổi trên, chất rắn lắng xuống. Thông thường trong vòng 24 đến 72 giờ thông khí, những chất rắn có khả năng lắng được có vận tốc lắng chưa lớn, nhưng chất lỏng ở phía trên thì trong hơn.

Những hạt chất rắn hoạt tính (vi sinh vật) thì nhẹ và có thể trôi ra với nước trong khỏi bể lắng trong một chừng mực nào đó. Cố gắng giữ lại hầu hết những chất rắn vi sinh vật đó, bởi vì, việc tích tụ chất rắn một cách nhanh chóng sẽ không xảy ra trừ khi chúng được giữ lại. Có thể bổ sung bùn hoạt tính từ một hệ thống xử lý nước thải tương tự để tăng lượng vi sinh vật cũng như tăng khả năng lắng.

–  Ngày thứ 6:

Nước thải sau xử lý có thể đạt được độ trong và sạch trong vòng 6 ngày. Chất rắn tích tụ trong bể AEROTEN nên được kiểm tra một cách chặt chẽ bằng cách sử dụng phép thử khả năng lắng của chất rắn trong 30 phút trong một tuần đầu. Kết quả của phép thử này biểu thị các đặc tính keo tụ, lắng và tạo khối của bùn. Chất rắn lơ lửng tích tụ rất chậm lúc đầu nhưng tăng lên khi hiệu suất xử lý chất thải tăng. Lượng chất rắn tích tụ này sẽ được đo một cách cẩn thận và đánh giá hàng ngày.

Vi sinh vật trong hệ thống thì rất đa dạng và nhỏ bé đến nỗi không thể đếm được. Để biểu diễn mức độ của quần thể vi sinh vật trong bể AEROTEN, MLSS được đo hoặc bằng mg/l hoặc trọng lượng chất rắn khô. Từ các thông số này có thể xác định được khối lượng tổng cộng của vi sinh vật dựa trên thể tích bể AEROTEN:

Quá trình phân tích xác định nồng độ chất rắn lơ lửng SS xem phần hướng dẫn thí nghiệm. Mẫu nên được lấy cùng một giờ hàng ngày, tốt nhất là trong lúc lưu lượng ở mức cao nhất để tạo ra kết quả so sánh hàng ngày.

Điểm lấy mẫu: Cuối bể AEROTEN, cách điểm ra của bể AEROTEN khoảng 1,5m và 0,1 đến 0,2 m dưới bề mặt nước để đảm bảo mẫu tốt. Mẫu bùn hồi lưu cũng được lấy tại thời điểm này hàng ngày để xác định nồng độ của nó.

Quan sát một cách kỹ lưỡng sự tích tụ chất rắn lơ lửng và kết quả phép thử khả năng lắng sau 30 phút sẽ nhận biết được tốc độ phát triển của Vi sinh vật, tình trạng Vi sinh vật trong bể AEROTEN và xác định được lượng bùn được hồi lưu thích hợp tới bể AEROTEN. Nếu nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải thấp (300 – 400 mg/l BOD5) thì cần phải hồi lưu tất cả bùn trong vòng từ 10 tới 15 ngày hoặc lâu hơn.

Kết quả từ phép thử khả năng lắng 30 phút có thể được sử dụng để tính toán tốc độ bùn hồi lưu. Tỷ số thể tích bùn hồi lưu sẽ xấp xỉ bằng tỉ số giữa thể tích bị chiếm (bằng mililite) bởi bùn lắng và thể tích chất lỏng đã lắng (bằng ml) sau khi lắng 30 phút trong ống đong hình trụ chia vạch 1000ml.

+ Lưu lượng nước thải                                 : Qv m3/ngày

+ Lưu lượng bùn hồi lưu     : Qv x R.

Hoặc có thể tính lưu lượng bùn hồi lưu dựa vào kết quả tính toán SVI:

Trong đó:

Ghi chú: Công thức này dùng để tính toán nhanh và mang tính chất tham khảo. Lượng bùn hồi lưu cần được xác định dựa vào tỷ số F/M và Bảng tra lượng bùn cần duy trì trong bể Aeroten ở phần sau.

Để bảo đảm rằng hầu hết chất rắn sẽ quay lại bể aeroten, tốc độ bơm bùn hồi lưu cao hơn tính toán một chút để hồi lưu vi sinh vật vào bể AEROTEN càng nhanh càng tốt. Tuy nhiên, phải tránh cho tốc độ bùn hồi lưu quá cao bởi vì lưu lượng quá cao sẽ làm giảm thời gian lưu của nước thải trong bể AEROTEN và bể lắng thứ cấp.

Nếu tốc độ bùn hồi lưu quá thấp, sẽ kéo theo những tình trạng có thể phát triển không theo ý muốn:

+ Vi sinh vật trong bể AEROTEN không đủ để xử lý tải lượng chất thải dòng vào (thức ăn cho vi sinh vật). Điều này thường xảy ra trong suốt một hoặc hai tuần vận hành đầu tiên.

+ Bùn thối yếm khí có thể phát triển do thời gian lưu trong bể lắng 2 quá dài.

+ Sự tích tụ của bùn trong bể lắng tạo ra một lớp bùn dày làm cho chất rắn sẽ dần nổi lên và sẽ thoát theo nước thải sau xử lý.

+ Nếu quá trình thông khí đủ để tạo ra Nitrat trong bể Aeroten, sự Denitrat hóa có thể xảy ra dẫn đến việc bùn nổi lên và những chất rắn theo sau dòng ra.

2.3. Điều khiển quá trình vận hành

• Điều khiển quá trình vận hành hàng ngày
• Điều khiển quá trình xử lý hóa lý:

Điều cần quan tâm nhất trong quá trình xử lý sinh học là phải kiểm soát được khả năng xử lý của hệ thống, từ đó điều khiển qúa trình xử lý một cách có hiệu quả nhất. Các thông số quan trọng nhất để kiểm soát hệ thống:

+pH

+ Lưu lượng bơm:  Lưu lượng bơm: Q

+ BOD, COD, T nitơ, T phốt pho

+ TSS

Các thông số này phải được kiểm tra một cách thường xuyên và được xác định trong phòng thí nghiệm.

• Điều khiển quá trình xử lý sinh học:

Nguyên lý điều khiển quá trình:

Điểm nổi bật của quá trình xử lý bùn hoạt tính đó là quá trình xử lý phụ thuộc vào lượng chất rắn bùn hoạt tính trong hệ thống  và thể chất của vi sinh vật. Để vận hành thành công, cần thiết phải duy trì sự quan sát và kiểm tra liên tục hàng ngày bởi người vận hành. Tỷ số F/M và/hoặc tuổi bùn là hai trong các phương pháp được sử dụng duy trì lượng MLSS mong muốn trong bể AEROTEN. Tuổi bùn được ưa thích sử dụng cho quá trình điều khiển vận hành bởi vì chất rắn lơ lửng rất dễ xác định. Thêm vào đó, tuổi bùn quan tâm đến hai yếu tố quan trọng cho sự vận hành thành công: (1) Chất rắn (thức ăn của vi sinh vật) đi vào quá trình xử lý và (2) chất rắn (vi sinh vật – MLSS) có sẵn để xử lý chất thải vào (thức ăn cho vi sinh vật). Tuy nhiên, trong những ngày đầu (khoảng 3 tháng đầu) nhất thiết phải sử dụng tỷ số F/M để vận hành, còn Tuổi bùn chỉ dùng để tham khảo. Sau khi đã vận hành thông thạo, có thể dùng thông số Tuổi bùn để vận hành vì sự đơn giản của nó.

Hệ thống xử lý bằng bùn hoạt tính ở đây cho phép BOD dòng ra là 0 mg/l. Tuổi bùn 25 ngày sẽ thỏa mãn tải lượng đích trong suốt quá trình khởi động hệ thống này. Sau khi hệ thống đi vào hoạt động, tuổi bùn khác nhau có thể được thử để nhằm mục đích cải thiện dòng ra.

Thay đổi nồng độ MLSS sẽ làm thay đổi tỷ số F/M và Tuổi bùn

Luôn luôn phải nhớ rằng bạn phải duy trì mức oxy hòa tan (DO) trong bể AEROTEN và  yêu cầu cấp khí nhiều hơn khi nồng độ và hoạt tính của chất rắn trong bể AEROTEN tăng lên.

– Xác định tỷ số F/M:

Để xác định BOD5 cần thời gian tối thiểu là 5 ngày, vì vậy không thể sử dụng thông số này để xác định F/M. Vậy phương án đặt ra được giải quyết như sau:

+ Thông số COD xác định nhanh chóng, kịp thời.

+ Đối với mỗi loại nước thải nhất định, tỷ số COD/BOD₅ tương đối ổn định.

+ Trong 3 tháng vận hành đầu tiên cần phải xác định cả hai thông số COD/BOD₅ của nước thải.

+ Sử dụng kết quả phân tích COD đầu vào và đầu ra để xác định tỷ số F/M.

F/M. tỷ số F/M_COD được duy trì sao cho tỷ số F/M_BOD = 0.1.

Tức là:

Trong đó:       Q: Lưu lượng nước thải, m3/h.

COD, BOD: Nhu cầu oxy hóa học và sinh học, mg/l.

VAeroten: Thể tích bể Aeroten, m3.

Nếu:    F/M > 0,1: giảm lưu lượng bùn thải hoặc thậm chí dừng thải bùn sang bể làm đặc bùn.

F/M < 0,1: Tăng lượng bùn cần thải bỏ sang bể làm đặc.

– Nguyên tắc sử dụng tải trọng để vận hành:

Quá trình bùn hoạt tính có thể điều khiển bằng những thay đổi trong tải trọng bể Aeroten dựa trên tuổi bùn, tỷ số thức ăn/vi sinh vật (F/M) hoặc thời gian lưu trung bình của tế bào (MCRT). Tất cả 3 phương pháp điều khiển là tương tự về mặt toán học. Trong mỗi trường hợp, người vận hành bắt đầu vận hành theo tải trọng bể Aeroten theo số liệu và kinh nghiệm của các hệ thống khác. Giá trị của tải trọng sau đó được điều chỉnh bởi người vận hành cho đến khi tìm thấy khoảng vận hành tốt nhất cho hệ thống.

Hệ số chuẩn trong bất kỳ để điều khiển bể Aeroten là mối quan hệ F/M và hệ số này không thể đánh giá một cách chính xác cho bất kỳ hệ thống riêng biệt nào. Người vận hành cố gắng lưu giữ đủ chất rắn (vi sinh vật) trong bể Aeroten để đưa vi sinh này xâm nhập vào chất thải (thức ăn). Không được duy trì quá nhiều vi sinh vật và cũng không quá ít vi sinh vật trong bể Aeroten. Việc hoạt động trong quá trình bùn hoạt tính đòi hỏi quá trình vận chuyển vi sinh vật (bùn hoạt tính lắng) từ bể lắng thứ cấp càng nhanh càng tốt. Vi sinh vật hoặc là được quay lại bể Aeroten để tiêu thụ thức ăn hoặc là được thải ra ngoài sang bể chứa và làm đặc bùn. Đừng cố gắng chuyển đổi từ phương pháp này đến phương pháp khác.

– Ảnh hưởng của tỷ số F/M

Tỷ số tải trọng F/M được dựa vào Thức ăn cung cấp mỗi ngày cho khối lượng vi sinh vật trong bể Aeroten. Thức ăn (chất thải) đã cung cấp được đo tốt nhất là bằng thông số COD của dòng thải vào bể Aeroten. Chỉ tiêu COD được đưa ra là tốt nhất bởi vì xác định COD chỉ mất 3 đến 4 giờ và do đó nhanh chóng xác định được các thông số cần điều chỉnh trước khi quá trình trở nên xáo trộn. Nhiều người vận hành đưa tải trọng bể Aeroten theo phép thử BOD, nhưng kết quả 5 ngày sau quá muộn cho việc điều khiển hoạt động. So sánh giá trị BOD và COD của nước thải đầu vào một thời gian sẽ xác định được một cách gần đúng giá trị BOD dựa vào giá trị COD do đối với một loại nước thải có định, tỷ số COD/BOD thường không thay đổi nhiều.

Nếu bạn biết số lượng chất thải (thức ăn) đi vào bể Aeroten, bạn có thể cung cấp vi sinh vật đủ trong bể Aeroten để xử lý (ăn) chất thải. Bạn đánh giá lượng vi sinh vật trong bể Aeroten bằng phép đo chất rắn lơ lửng trong bể (MLSS). Hỗn hợp lỏng rắn (MLSS) bao gồm cả chất hữu cơ (dễ bay hơi) và hợp chất vô cơ. Thành phần hữu cơ đại diện cho vi sinh vật có sẵn để xử lý chất thải. Vì vậy, bằng cách đo hỗn hợp lỏng rắn lơ lửng dễ bay hơi (MLVSS), bạn có một phép đo chính xác vi sinh vật:

Hệ thống sẽ hoạt động tốt nếu duy trì 0,08 < F/M(BOD) < 0,12.

Bài toán đặt ra là xác định hàm lượng MLSS cần duy trì trong bể Aeroten để hệ thống hoạt động tốt. Tỷ số F/M(BOD) cần duy trì là 0,1. Người vận hành cần phải biết các thông số sau đây:

+ COD trung bình của dòng vào, CODv (mg/l),

+ Lưu lượng trung bình hàng ngày, Q (m3/ngày),

+ Tỷ số BOD/COD. (Ghi chú: Tỷ số BOD/COD có thể thay đổi tùy thuộc vào thời tiết, thời điểm sản xuất trong năm cũng như giờ lấy mẫu trong ngày. Vì vậy mỗi người vận hành cần phải xác định được tỷ số BOD/COD là bao nhiêu) Tạm tính BOD/COD=0,6.

– Tìm lượng BOD được đưa vào bể Aeroten mỗi ngày:

– Xác định MLSS cần duy trì trong bể Aeroten:

MLSS là một phép đo vi sinh vật trong bể Aeroten có sẵn để xử lý chất thải vào. Khi hệ thống của bạn hoạt động theo MLSS, bạn nên chú ý bất kỳ sự dao động nào có thể xảy ra trong suốt tuần và tiến hành điều chỉnh cho thích hợp.

Nếu tải trọng COD đưa vào bể Aeroten tăng hoặc giảm tới mức khác nhau đáng kể cho hai ngày tiếp theo, giá trị hỗn hợp lỏng rắn mới sẽ đuợc tính toán và việc thải bùn hoạt tính điều chỉnh để đạt đến giá trị chất rắn mới một cách mong muốn dưới điều kiện thông khí. Việc tính toán tốc độ thải bùn được tính toán ở phần khác.

Hệ thống tốt nhất được vận hành theo tỷ số F/M. Tuy nhiên chúng tôi cũng đưa thêm hai thông số MCRT và Tuổi bùn để tham khảo. Người vận hành phải chỉ sử dụng một thông số F/M hoặc MCRT để vận hành. Không được sử dụng đồng thời hai thông số. Có thể vận hành một thông số, còn thông số kia để tham khảo.

Nồng độ MLSS cần duy trì phụ thuộc vào lưu lượng đầu vào (Qv) và nồng độ BOD₅ đầu vào (BODv).Khi tính toán MLSS có thể lấy giá trị COD để tính toán.

2.4. Hướng dẫn vận hành

2.4.1. Mô tả chung

Hệ thống xử lý nước thải gồm các bước sau:

Bước 1: Ổn định lưu lượng, pH và các thành phần chất bẩn trong nước COD, BOD, Tổng N, Tổng P, TSS

Bước 2: Xử lý bằng phương pháp sinh học: Sử dụng hệ thống bể Anoxic, Aerotenkết hợp màng lọc MBR để xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn về môi trường QCVN14:2008/BTNMT, cột B.

TT	VỊ TRÍ TẠI	MÔ TẢ QUY TRÌNH
	Bể phốt	Nước thải của tòa nhà được gom từ các nhà vệ sinh tại các tầng theo đương ống gom nước thải đi xuống bể phốt, tại đây xảy ra quá trình phân hủy yếm khí và quá trình lắng, nước đi ra khỏi bể phốt đã được lắng các rác thải, đủ điều kiện đi vào hệ thống xử lý
	Bể Điều hoà	Từ bể phốt nước thải được tự chảy về bể điều hòa. Bể điều hòa có nhiệm vụ tập trung nước thải theo các giờ xả khác nhau. Bể được đặt hệ thống cấp khí, vừa có tác dụng xáo trộn dòng nước thải, để ổn định nồng độ, xáo trộn nước chống lắng cặn, vừa cấp khí tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển ngay tại quá trình này. Hệ thống sục khí này sẽ tiết kiệm được chi phí năng lượng, điều khiển mức độ khuấy dễ dàng, và không tốn chi phí bảo dưỡng. Hệ thống cấp khí được điều khiển tự động/bằng tay tùy theo ý muốn của người vận hành. Bể có lắp một phao tự động đo mức nước theo phương pháp điện cho mỗi bơm. Mức nước trong bể sẽ điều khiển hoạt động của bơm. Khi mức nước trong bể lớn hơn mức nước tràn, bộ điều khiển sẽ tự động tăng lưu lượng bằng cách tăng số bơm hoạt động. Khi mức nước nhỏ hơn mức dừng của bơm, tự động điều khiển dừng bơm.
	Bê thiếu khí ( Bể ANOXIC)	Sau quá trình điều hòa nước sẽ được bơm với lưu lượng tính toán. Mức độ bơm được kiểm soát bởi PLC trung tâm và mức nước có thực tế trong bể điều hòa Nước thải được bơm sang bể thiếu khí, tại đây kết hợp với dòng dung dịch nước bùn tuần hoàn từ bể Aeroten sẽ giúp xử lý Nitơ và Photpho Sau đó nước thải tự chảy sang bể Aeroten qua lỗ thông
	Bể Aeroten	Nước thải sau khi đi qua bể thiếu khí được chảy vào bể Aeroten. Bể được thiết kế với công nghệ thông khí kéo dài, có thể vận    hành tốt trong điều kiện cả thời tiết mùa hè và mùa đông. Cấp khí cho bể là một hệ thống gồm 2 máy thổi khí. Máy thổi khí có nhiệm vụ cung cấp Oxy cho quá trình phát triển và oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải. Lượng Oxy có mặt trong nước thải phải được kiểm soát liên tục và tín hiệu đo được sẽ truyền về bộ xử lý để có thể đưa ra những biện pháp xử lý hợp lý và hiệu quả nhất. Hệ thống này gồm 1 máy hoạt động liên tục, còn 1 máy nghỉ. Mỗi máy hoạt động 16 giờ liên tục và được thay thế bằng máy khác. Quá trình này được tự động điều khiển thông qua hàm thời gian. Lượng oxy trong bể được đo bằng thiết bị đo DO cầm tay. Để vi sinh vật có thể hoạt động và phát triển một cách bình thường, thông số DO trong bể Aeroten phải nằm trong khoảng từ 1,9 – 2,1. Nếu lượng Oxy trong bể quá cao (>2,1 mg/l), tự động giảm số máy thổi khí, giảm chi phí điện năng. Nếu lượng oxy thấp (<2,1 mg/l), bộ điều khiển sẽ tự động tăng số máy thổi khí để hàm lượng oxy trong bể luôn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. Vì nếu lượng Oxy thấp dưới mức cho phép sẽ ảnh hưởng đến khả năng xử lý của vi sinh vật, gây ức chế sự phát triển của chúng. Hoạt động của bể Aeroten phải luôn được kiểm tra và giám sát một cách chật chẽ. Vì vi sinh vật rất nhạy cảm với những biến đổi về môi trường, do đó các sự cố dễ xảy ra và ức chế hoạt động của vi sinh vật, có thể gây chết hoặc vi sinh không thể phát triển dẫn đến hiệu suất xử lý kém. Do đó, luôn quan tâm đến vấn đề vận hành hệ thống bể Aeroten. Vận hành bể Aeroten được chỉ ra cụ thể tại phần điều khiển quá trình xử lý sinh học.lượng vi sinh vật phát triển không đủ để bù vào lượng bùn chảy theo nước sang bể lắng. Vi sinh vật ở trạng thái lơ lửng sẽ oxy hóa các chất hữu cơ ô nhiễm tạo thành cơ thể vi sinh vật, CO2 và nước: a.      Quá trình Nitrat hóa (Nitrification) thường không xảy ra khi quá trình xử lý đạt hiệu suất kém: aC18H19O9N + bC5H7NO2àcC5H7NO2 +dCO2    + dH2O + fNH3 b.      Quá trình Nitrat hóa thông thường xảy ra khi quá trình xử lý đạt hiệu suất cao: aC18H19O9N + bC5H7NO2à cC5H7NO2 +dCO2  + dH2O + fHNO3 Dựa vào các phương trình phản ứng trên, có thể dự đoán được hệ thống xử lý có đạt yêu cầu không, từ đó đưa ra các biện pháp xử lý cụ thể. pH = 6,5 – 8,5 (tối ưu từ 7 – 7,5) DO > 1 mg/l Với môi trường duy trì như trên, vi sinh vật sẽ phát triển. Lượng bùn vi sinh trong bể luôn được đảm bảo để xử lý các chất ô nhiễm, do không bị thoát ra ngoài.
	Modul  màng MBR	Là loại màng thẩm thấu thiết kế theo dạng modul Quá trình tách bùn bằng màng lọc sinh học khác với bể Aeroten có bể lắng. Nước sạch được thẩm thấu qua màng và được bơm màng hút ra khỏi bể. Bùn được giữ lại trong bể màng và tăng dần nồng độ Quá trình tách nước và bùn diễn ra trong điều kiện động do quá trình lọc nước của màng cần cấp khí mạnh để tránh tắc màng sinh học. Dung dịch bùn trong bể màng sẽ không phân tầng hay tách pha như trong bể lắng vì vậy việc tuần hoàn bùn phải được kiểm soát linh hoạt bởi phần mềm được cài đặt trong PLC trung tâm và sự hiểu biết đầy đủ của người vận hành Bùn này sẽ được một hệ thống bơm bùn bơm một phần hồi lưu về bể Anoxic. Thời gian hồi lưu bùn và thải bùn phụ thuộc vào quy trình vận hành của bể Aeroten. Vận hành hệ thống bể Aeroten thông qua kiểm soát hàm lượng MLSS trong bể. Hàm lượng MLSS phải nằm trong khoảng từ 3000 đến 3600 mg/l. Nếu hàm lượng MLSS trong bể Aeroten> 3600 mg/l, do có kết hợp với màng MBR lên hàm lượng MLSS trong bể có thể cho phép lên tới 1500 mg/l  thông thường nằm trong khoảng 6000 đến 1000 mg/l. Nếu hàm lượng MLSS < 3000, tăng thời gian hồi lưu và giảm thời gian thải bỏ bùn. Màng MBR phải được vệ sinh tự động bằng hệ thống sục khí và được vệ sinh offline bằng cách ngâm rửa hóa chất định kỳ 6 tháng/lần.
	Thoát nước ra cống chung của thành phố	Đối với màng lọc MBR  thì thông số Coliform đạt Quy chẩn mà không cần có hệ thống khử  trùng bằng hóa chất hay tác nhân oxy hóa mạnh nào khác Nước thải sau khi đã qua xử lý đạt  QCVN14:2008/ BTNMT, cột B và trước khi thải thẳng ra môi trường. 02 bơm lọc màng bơm nước vào cống thoát rồi thoát ra ngoài cống chung của thành phố

Xem tiếp ở bài viết sau…

bể hiếu khí bùn vi sinh hoạt tính nuôi cấy bùn vi sinh nuôi cấy hệ vi sinh vật