Cặn nổi trên bề mặt thuộc hai loại chính: nổi của chính bùn hoạt tính (bùn bùn, tuyển nổi khử nitrat) và cặn hình thành do tạp chất trơ cộng với các bông cặn vi khuẩn chết (lão hóa bùn, tải lượng hữu cơ bất thường, keo tụ với dầu mỡ). Nước thải hóa học dễ gặp phải vấn đề này hơn nhiều so với nước thải sinh hoạt do chất lượng nước phức tạp, bao gồm các chất độc hại, độ mặn cao, COD dao động và chất hữu cơ chịu lửa.
I. Bốn nguyên nhân gốc rễ phổ biến nhất
1. Tuyển nổi bùn do quá trình khử nitơ
(Cặn mịn màu trắng nhạt, dễ vỡ khi khuấy có bọt khí li ti bám vào)
Bùn hồi lưu từ bể lắng thứ cấp sẽ mang nitơ nitrat cao về phần sau của bể hiếu khí hoặc vùng thiếu khí. Với lượng oxy hòa tan (DO) thấp, quá trình khử nitrat xảy ra bên trong các khối bùn để tạo ra khí nitơ, khí này giữ lại bùn và gây ra hiện tượng nổi.
Vấn đề này thường xuyên xảy ra ở nước thải hóa học có tổng nitơ cao, quá trình nitrat hóa quá mức và lượng DO ở đầu ra bể không đủ.
Đặc điểm: Bùn nổi lỏng lẻo; bong bóng khí nhỏ có thể nhìn thấy khi bị nghiền nát; một phần bùn tái định cư sau khi đặt tĩnh.
2. Bùn dạng sợi
(Bùn nổi kết bông màu nâu có khả năng lắng kém, SVI＞150)
Các yếu tố gây ra tỷ lệ mắc cao đối với nước thải hóa học:
Biến động mạnh của COD đầu vào, tải trọng hữu cơ quá cao hoặc quá thấp trong thời gian dài
Các chất dinh dưỡng vi lượng bị mất cân bằng (thiếu nitơ và phốt pho, một vấn đề phổ biến trong nước thải hóa học)
DO thấp liên tục trong quá trình sục khí
Các chất ức chế trong dòng chảy vào (dung môi hữu cơ, phenol, kim loại nặng, chất diệt khuẩn) ngăn chặn vi khuẩn dạng sợi, cho phép vi khuẩn dạng sợi giành được ưu thế cạnh tranh
Đặc điểm: Độ lắng cực kỳ chậm trong thử nghiệm SV30 với chất nổi phía trên đục; bùn kết bông trôi khắp bể.
3. Cặn từ bùn già và phân hủy
(Bọt bùn mịn màu nâu sẫm có bùn vỡ thành hạt bột)
Sục khí quá mức và DO quá cao trong thời gian dài sẽ kích hoạt quá trình hô hấp nội sinh cường độ cao, dẫn đến quá trình lão hóa và phân hủy bùn.
Việc thải bùn không thường xuyên dẫn đến MLSS quá cao và thời gian lưu bùn (SRT) kéo dài, khiến bùn chết nổi lên.
Sự ức chế vi độc lâu dài từ nước thải hóa học sẽ giết chết các vi sinh vật hoạt động với số lượng lớn, các mảnh vụn động vật trôi nổi và tích tụ trên bề mặt.
Đặc điểm: Váng nổi mịn, sẫm màu; phần nổi phía trên trong suốt sau khi lắng nhưng cặn bùn vẫn còn phân mảnh.
4. Bùn nổi vón cục từ dầu mỡ và chất hoạt động bề mặt được đưa vào dòng chảy vào
Các chất ô nhiễm phổ biến trong nước thải hóa học bao gồm chất lỏng cắt, dầu nhũ hóa, dung môi, chất hoạt động bề mặt và các khối phèn kết tụ không được loại bỏ hoàn toàn bằng tiền xử lý.
Dầu mỡ bao bọc các khối bùn để giảm mật độ và tạo ra sự nổi.
Chất hoạt động bề mặt tạo ra nhiều bọt bám vào bùn và tạo thành các lớp cặn bề mặt dày.
Các chất rắn lơ lửng và chất keo chưa được loại bỏ khỏi quá trình lắng trước không đủ sẽ trực tiếp vào bể hiếu khí.
Đặc điểm: Bùn nổi nhớt, có ánh dầu, vón cục khi hớt và khó vỡ ra.
II. Quy trình kiểm tra và chẩn đoán nhanh
Kiểm tra SV30 và SVI: SVI cao cho thấy độ phồng dạng sợi; SVI bình thường có nhiều điểm cặn mịn dẫn đến lão hóa hoặc phân hủy bùn.
Bể giám sát DO: Duy trì 2~3 mg/L DO ở phần trước và 1~2 mg/L ở đầu ra; DO đầu ra thấp gợi ý tuyển nổi khử nitrat.
Kiểm tra bằng kính hiển vi: Vi khuẩn dạng sợi nhân lên ồ ạt = bùn đóng cặn; quần thể động vật bị phân mảnh và luân trùng quá mức = quá trình lão hóa bùn.
Nhào váng nổi để phân loại: Bọt bên trong → khử nitrat; kết cấu nhờn và dính → ô nhiễm dầu mỡ/chất hoạt động bề mặt; cặn bột khô → bùn già đã chết.
Phân tích trong phòng thí nghiệm các chỉ số ảnh hưởng: COD, tổng nitơ, tổng phốt pho, độ mặn và các chất ô nhiễm độc hại đặc trưng.
III. Các biện pháp đối phó điều trị có mục tiêu
1. Đối với tuyển nổi khử nitrat
Giảm cường độ nitrat hóa và giảm tỷ lệ hồi lưu chất lỏng nitrat hóa.
Tăng DO ở đầu ra bể hiếu khí một cách thích hợp để loại bỏ vi môi trường kỵ khí bên trong bùn.
Tăng cường quá trình khử nitrat ở bể anoxic đầu nguồn để cắt giảm lượng nitơ nitrat đưa vào khu vực hiếu khí.
2. Để ép bùn dạng sợi
Truy tìm và cắt bỏ nguồn nước thải độc hại chảy vào để tránh tải sốc từ nước thải có nồng độ ức chế cao.
Bổ sung dinh dưỡng đạm, lân để duy trì tỷ lệ BOD:N:P khoảng 100:5:1.
Điều chỉnh lượng sục khí để ổn định DO và tránh tình trạng oxy thấp kéo dài.
Tạo bọt nhẹ: Định lượng một lượng nhỏ PAC và PAM để tạo bông và loại bỏ cặn trên bề mặt. Bulking nghiêm trọng: Natri hypochlorite liều thấp trong thời gian ngắn để ức chế vi khuẩn dạng sợi phát triển quá mức (kiểm soát chặt chẽ liều lượng để ngăn ngừa ngộ độc Zoogloea).
3. Đối với bùn già và phân hủy
Tăng lượng bùn thải để giảm MLSS và rút ngắn thời gian lưu bùn.
Giảm lượng không khí sục khí để tránh sục khí quá mức.
Giảm tải sốc không liên tục từ nước thải độc hại và ổn định tải lượng hữu cơ ảnh hưởng.
4. Đối với bùn nổi do dầu mỡ và chất hoạt động bề mặt
Lắp đặt các thiết bị tách dầu và tuyển nổi không khí hòa tan (DAF) trong tiền xử lý để loại bỏ trước dầu nhũ hóa và chất hoạt động bề mặt.
Cặn bọt do chất hoạt động bề mặt tạo ra: Lắp đặt các thiết bị khử bọt cơ học (ưu tiên hơn các chất khử bọt hóa học, có thể gây ức chế vi khuẩn thứ cấp).
Hớt váng bề mặt vón cục bằng tay để ngăn ngừa sự thối rữa kỵ khí của bùn và làm suy giảm thêm chất lượng nước thải.
专业术语注释(专于设备海外资料使用)
bình oxy tốt = bể hiếu khí 好氧池
bùn hoạt tính
quá trình khử nitrat
quá trình ép bùn
vi khuẩn dạng sợi
Zoogloea 菌胶团
lão hóa bùn
MLSS (Chất rắn lơ lửng trong rượu hỗn hợp) 混合液悬浮固体
SRT (Thời gian lưu bùn) 泥龄
SV30 / SVI (Chỉ số thể tích bùn) 30 分钟沉降比 / 污泥体积指数
oxy hòa tan (DO)
PAC (Polyaluminum Clorua) 聚合氯化铝
PAM (Polyacrylamide) có nghĩa là
DAF (Tuyển nổi không khí hòa tan) 气浮
