Tìm hiểu về bùn vi sinh trong quá trình xử lý nước thải

Bùn vi sinh là gì?

Bùn vi sinh hay còn gọi là bùn hoạt tính là tập hợp của một quần thể các vi sinh vật, vi khuẩn, động vật không xương, nấm,... các sinh vật sử dụng các chất hữu cơ trong nước thải làm thức ăn từ đó loại bỏ được các chất độc hại, sau đó phân hủy các chất rắn lơ lửng còn lại sẽ lắng xuống nước.

Việc sử dụng và nuôi cấy bùn hoạt tính là biện pháp thân thiện môi trường, đem lại hiệu quả cao tích cực với một chi phí vô cùng nhỏ so với khi chúng ta sử dụng chất hóa học để xử lý.

> > Xem thêm: Hướng dẫn nuôi bùn vi sinh

Các loại bùn hoạt tính trong nước xử lý

Dựa vào màu sắc, vi sinh vật trong bùn như kích thước bông bùn, tốc độ lắng theo từng loại nước thải mà chia ra các dạng bùn khác nhau:

Bùn vi sinh hoạt tính hiếu khí

Bùn vi sinh hoạt tính thiếu khí

Bùn vi sinh hoạt tính kỵ khí

Tương ứng với từng môi trường nước thải mà lựa chọn sử dụng loại bùn phù hợp đem tới hiệu quả cao phát huy tối đa công dụng. Về cơ bản bùn có màu nâu nhạt hơi sáng, bùn lơ lửng khi bắt đầu lắng thì bùn có hiện tượng tạo bông bùn. Khi tiến hành  tắt sục khí, khuấy trộn thì các bông bùn dần dần tạo thành. Các bông bùn do vi sinh vật trong bùn đặc tính liên kết tạo nên khối. Khối liên kết này có khối lượng riêng nặng hơn nước nên các bông bùn sẽ lắng xuống dưới đáy.

Bùn vi sinh hoạt tính trong xử lý nước thải

Bùn vi sinh hiếu khí

Bùn hiếu khí là tập hợp các vi sinh vật hiếu khí, chủ yếu sử dụng cho mục đích Oxy hóa cacbon sinh học, Amoni, Nito,... áp dụng bể MBR, Aerotank,...

Đặc điểm bùn hiếu khí:

Bùn có màu nâu nhạt

Dạng lửng lơ khi bắt đầu lắng thì có hiện tượng tạo bọt

Bùn vi sinh thiếu khí

Loại bùn thiếu khí thường được tiến hành sử dụng nhiều cho các bể anoxic

Đặc điểm bùn thiếu khí:

Bùn có màu đậm hơn so với bùn hiếu khí

Quá trình đảo trộn không gây vỡ bông bùn, nên kích thước bùn cũng lớn hơn so với bể hiếu khí

Tốc độ lắng nhanh 

Bùn vi sinh kỵ khí

Bùn kỵ khí là tập hợp các vi sinh vật kỵ khí được đưa vào bể UASB để xử lý chất thải có nồng độ ô nhiễm, chất rắn cao.

Đặc điểm bùn kỵ khí:

Bùn có màu đen

Chuyển đổi chất hữu cơ thành khí Metan để hoàn thành kỵ khí

Dựa vào đặc điểm bùn kỵ khí được chia thành 2 dạng khác nhau gồm bùn hạt(kỵ khí dòng chảy ngược UASB) và bùn kỵ khí tiếp xúc(kỵ khí lửng lơ)

Quy trình hình thành phát triển bùn vi sinh

Quy trình hình thành bùn thường dựa vào vi sinh, vi sinh sẽ đồng hóa, hấp thụ bẻ gãy liên kết của các chất hữu cơ có trong chất thải, nhân đôi tế bào. Quá trình sinh sản của vi  sinh vật phụ thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ, ph, thức ăn,... Khi một yếu tố không thuận lợi thì sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình sinh trưởng đó. Các giai đoạn phát triển sinh khối của bùn hoạt tính trong nước xử lý:

Tăng trưởng chậm: các loại vi sinh vật cần một khoảng thời gian thích nghi với môi trường dinh dưỡng. Giai đoạn này ngắn hơn so với phát triển chậm của số lượng vi khuẩn.

Tăng sinh khối theo logarit: Tốc độ trao đổi chất và tăng trưởng của vi sinh vật phụ thuộc vào khả năng xử lý chất nền. Vi sinh vật sử dụng chất dinh dưỡng hữu cơ và tăng trưởng sinh khối.

Tăng trưởng chậm dần: tốc độ tăng trưởng sinh khối giảm dần do chất dinh dưỡng của môi trường cạn kiệt.

Hô hấp nội bào: Nồng độ các chất dinh dưỡng cho tế bào có ít, vi khuẩn sẽ phải thực hiện quá trình trao đổi chất bằng chính các nguyên sinh chất có trong tế bào.

Các vai trò của vi sinh vật trong xử lý nước thải 

Vai trò của vi sinh vật trong công nghiệp là nhờ có các vi sinh vật có lợi tham gia vào quá trình chuyển hóa làm sạch môi trường nước

Bùn vi sinh có vai trò đặc biệt quan trọng trong xử lý nước thải

Khi đưa nước thải vào trong công trình xử lý nước thải bằng phương pháp bùn hoạt tính, các chất bẩn ở trạng thái hòa tan, keo và không hòa tan phân tán nhỏ sẽ được hấp thụ lên bề mặt tế bào vi khuẩn. Sau đó được chuyển hóa, phân hủy nhờ vào vi sinh vật. Quá trình được chia nhỏ thành 3 giai đoạn:

Khuếch tán, chuyển đổi và hấp thụ chất hữu cơ từ môi trường nước lên bề mặt tế bào vi khuẩn.

Oxy hóa ngoại bào và vận chuyển các chất hữu cơ hấp phụ được qua màng tế bào vi khuẩn.

Chuyển hóa các chất thải(hữu cơ) thành năng lượng, tổng hợp sinh khối từ chất hữu cơ và các nguyên tố khác bên trong tế bào vi khuẩn.

Những sự cố bùn vi sinh hay gặp

Trong quá trình áp dụng nuôi cấy bun vi sinh cho hệ thống xử lý nước thải, vận hành sẽ thường xảy ra một vài sự cố do nước thải đầu vào thay đổi. Chúng ta hãy cùng điểm qua một vài sự cố thường gặp và cách khắc phục

Sự cố bung bùn vi sinh

Nguyên nhân:

Do những vi khuẩn dạng sợi bành trướng khỏi bông bùn, SVI>100

Độ PH thấp(<6) gây ức chế vi sinh bông bùn, tạo điều kiện cho vi khuẩn dạng sợi phát triển

Chất dinh dưỡng trong nước thải không cân bằng

Sự cố bung bùn vi sinh

Cách khắc phục:

Điều chỉnh cân bằng dinh dưỡng 

Thêm Clo hoặc hydrogen peroxide cho tới khi chỉ số SVI<100

Điều chỉnh thời gian lưu trữ bùn và tăng tỉ lệ tuần hoàn bùn

Nâng độ PH lên tới 7

Sự cố bùn mịn, lắng chậm, nước thải để sau 30 phút có màu vàng

Nguyên nhân:

Bùn nổi váng trên bề mặt và lắng chậm

Bùn bị mất hoạt tính do lượng chất hữu cơ ít không đủ thức ăn cho vi sinh vật dẫn đến bùn vi sinh phát triển chậm

Sự cố bùn vi sinh mịn, lắng chậm nước thải sau 30 phút có màu vàng

Cách khắc phục: Tăng lượng thức ăn cần thiết cho vi sinh vật

Tăng nước thải cần xử lý

Tăng lượng chất hữu cơ tự nhiên cho vi sinh vật phát triển

Sự cố bọt màu trắng, nổi bọt to, bùn màu nâu đen

Nguyên nhân:

Sự cố bùn vi sinh có hiện tượng bọt trắng to, có bùn vi sinh bám trên mặt bọt

Do vi sinh vật bị chết và tiết ra chất nồng hình thành bọt khí, đồng thời bùn vi sinh chết bám trên mặt bọt khí

Sự cố bọt màu trắng, nổi bọt to, bùn vi sinh màu nâu đen

Cách khắc phục:

Tiến hành cứu các sinh vật còn lại trong bể, ngắt sục khí để lắng 1 tiếng sau đó bơm nước thải ra. Cho nước thải sạch vào bể Aerotank sục khí 30 phút để lắng và tiếp tục bơm ra.

Sự cố bùn vón cục

Nguyên nhân:

Hiện tượng nitrat hóa tạo thành khí nitơ trong bông bùn đẩy bông bùn lên bề mặt

Thời gian lưu bùn tại bể lắng lâu

Lượng COD sau xử lý Aerotank vẫn còn tồn đọng.

Cách khắc phục:

Tăng lượng bùn tuần hoàn

Điều chỉnh thời gian lưu bùn tại bể

Kiểm tra nước thải đầu vào, hiệu quả xử lý nitrat tại bể vi sinh thiếu khí

Một số lưu ý để bùn vi sinh hoạt động hiệu quả

Nếu đã lựa chọn được loại bùn vi sinh phù hợp, các bạn cũng cần lưu ý một số điều kiện khi tiến hành nuôi cấy để bùn phát triển bình thường.

Loại bỏ bùn gốc: Cần loại bỏ các bùn cũ còn tồn đọng để bùn mới hoạt động đạt hiệu quả cao

Kiểm tra, làm sạch bể chứa bùn: Hãy đảm bảo rằng bể sạch không có chứa chất độc, chất gây chết hay ức chế tới các vi sinh vật sống trong môi trường nước thải

Kiểm soát chỉ tiêu BOD, COD: Chỉ tiêu phải đạt chuẩn ngưỡng cho phép để bùn hoạt động tốt

Một số điều kiện khác: thức ăn, dòng chảy, nhiệt độ, ph,... cũng là điều cần quan tâm để tạo môi trường sống phát triển tốt cho bùn vi sinh.

Hy vọng bài viết đã đem tới cho các bạn thông tin bổ ích về bùn vi sinh hoạt tính, chúng tôi luôn mong đợi nhận được phản hồi. Nếu có các thắc mắc liên quan hãy liên hệ với công ty chúng tôi để được giải đáp.