Bổ sung vi sinh khi áp dụng công nghệ SBR là đưa thêm các chủng vi sinh vật có hoạt tính cao vào bùn hoạt tính khi hệ khởi động, bị sốc tải hoặc mất khả năng xử lý Amoni. Cách làm này chỉ hiệu quả khi đủ 3 điều kiện: chọn nhóm vi sinh theo chỉ tiêu đang vượt (BOD/COD hay Amoni-Nitơ), bổ sung ở pha làm đầy khi bể còn khuấy hoặc sục khí, và đã xử lý nguyên nhân gốc. Bài viết dành cho kỹ sư vận hành và nhà thầu đang quản lý hệ thống áp dụng công nghệ SBR cần bổ sung vi sinh.
Vì sao hệ vi sinh trong bể SBR dễ mất ổn định?
Trong công nghệ SBR, các công đoạn phản ứng, lắng và rút nước diễn ra luân phiên trong cùng một bể thay vì tách ra nhiều bể nối tiếp. Cách bố trí này tiết kiệm mặt bằng, nhưng cũng có nghĩa là mọi biến động của nước thải tác động thẳng lên quần thể vi sinh trong bùn hoạt tính.
Theo tài liệu kỹ thuật của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (US EPA), lưu lượng đỉnh có thể cuốn trôi sinh khối, còn tải lượng đỉnh có thể làm xáo trộn quá trình xử lý trong bể SBR. Với nước thải có BOD hoặc TSS cao, EPA cũng lưu ý hệ thống có thể cần lược rác và điều hòa trước khi vào bể SBR.
Nhóm dễ bị ảnh hưởng nhất là vi khuẩn Nitrat hóa. Chúng sinh trưởng chậm hơn nhiều so với vi sinh phân hủy hữu cơ, nên khi bị mất do sốc tải, độc chất hoặc bị cuốn theo nước, hệ thống cần nhiều thời gian để tự phục hồi – đây là lúc Amoni đầu ra tăng.
Dấu hiệu bể SBR cần bổ sung vi sinh
Không nên bổ sung vi sinh chỉ vì đầu ra chưa đạt. Hãy đối chiếu dấu hiệu với nguyên nhân có thể và kiểm tra trước:
| Dấu hiệu | Nguyên nhân có thể | Cần kiểm tra |
| COD/BOD đầu ra tăng dần qua các mẻ | Tải hữu cơ tăng, vi sinh suy yếu hoặc thiếu sinh khối | Lưu lượng và COD đầu vào; MLSS; DO trong pha phản ứng |
| Amoni (NH4+) đầu ra tăng, Nitrat giảm | Mất vi khuẩn Nitrat hóa | pH, độ kiềm, DO, nhiệt độ; có xả hóa chất bất thường không |
| Nước sau pha rút nước đục, cuốn bùn | Bùn khó lắng, bông bùn vỡ, sốc tải hoặc độc chất | SV30, thời gian pha Lắng, vị trí và tốc độ decanter |
| Váng hoặc bọt bám dày trên mặt bể | Dầu mỡ, chất béo cao; bùn bị tác động | Hiệu quả bể tách dầu; thành phần nước thải |
| Bùn đổi màu, có mùi lạ, SV30 giảm nhanh | Vi sinh chết do độc chất hoặc thiếu oxy kéo dài | Nguồn thải lạ; máy thổi khí, đĩa phân phối khí |
4 trường hợp nên bổ sung vi sinh cho HTXLNT công nghệ SBR
– Khởi động bể SBR mới hoặc tái khởi động sau thời gian dừng
Bể mới chưa có bùn hoạt tính, còn bể dừng lâu (bảo trì, nghỉ theo mùa vụ) thì sinh khối đã suy giảm. Bổ sung vi sinh giúp hình thành quần thể vi sinh ngay từ những mẻ đầu thay vì chờ vi sinh tự phát triển từ nước thải. Với nước thải cần xử lý Amoni, cần chú ý cả nhóm vi khuẩn nitrat hóa ngay từ giai đoạn này.
– Sau sốc tải hoặc nước thải lẫn hóa chất, độc chất
Khi lưu lượng hoặc nồng độ ô nhiễm tăng đột ngột, hay nước thải lẫn chất tẩy rửa, chất khử trùng, một phần vi sinh bị chết hoặc mất hoạt tính. Việc đầu tiên là cắt nguồn gây sốc và ổn định điều kiện bể; sau đó mới bổ sung vi sinh để bù lượng sinh khối đã mất.
– Mất khả năng Nitrat hóa – Amoni đầu ra tăng
Nếu COD vẫn đạt nhưng Amoni tăng, khả năng cao là nhóm vi khuẩn Nitrat hóa (Nitrosomonas, Nitrobacter) đã suy giảm. Vi sinh phân hủy hữu cơ không bù được nhóm này – cần bổ sung đúng vi khuẩn Nitrat hóa, đồng thời kiểm tra pH và độ kiềm vì quá trình Nitrat hóa tiêu hao độ kiềm.
– Váng, dầu mỡ, bùn khó lắng do nước thải nhiều chất béo
Nước thải chế biến thực phẩm, giết mổ thường mang nhiều dầu mỡ và chất rắn. Lớp váng cản trở trao đổi oxy và làm bùn khó lắng trong pha Lắng. Bổ sung vi sinh phân hủy hữu cơ giúp xử lý phần chất béo còn sót lại sau bể tách dầu.
Chọn vi sinh theo vấn đề của bể SBR
Mỗi nhóm vi sinh xử lý một loại chất ô nhiễm khác nhau. Chọn sai nhóm là lý do phổ biến khiến bổ sung vi sinh không hiệu quả.
| Vấn đề của bể SBR | Nhóm vi sinh phù hợp | Chỉ tiêu theo dõi |
| BOD/COD đầu ra cao, sau sốc tải hữu cơ | Vi sinh phân hủy hữu cơ – Microbe-Lift IND | COD đầu ra theo mẻ, SV30, màu và mùi bùn |
| Váng, dầu mỡ, bùn khó lắng | Microbe-Lift IND | Váng bề mặt, TSS sau pha rút nước, dầu mỡ |
| Amoni đầu ra tăng, mất Nitrat hóa | Vi khuẩn Nitrat hóa – Microbe-Lift N1 | NH4+ và NO3– cuối pha phản ứng, pH, độ kiềm |
| Khởi động bể mới có yêu cầu xử lý Amoni | Kết hợp Microbe-Lift IND và Microbe-Lift N1 (*) | MLSS, SV30, COD, NH4+ |
- Microbe-Lift IND chứa 13 chủng vi sinh vật chuyên phân hủy chất hữu cơ, hoạt động được trong cả môi trường hiếu khí, kỵ khí và tùy nghi – phù hợp với chu kỳ luân phiên sục khí/khuấy của bể SBR. Theo nhà sản xuất, IND chịu được độ mặn đến 40‰ và hỗ trợ quá trình khử Nitrat.
- Microbe-Lift N1 chứa hai chủng vi khuẩn nitrat hóa Nitrosomonas và Nitrobacter, chuyển Amoni thành Nitrit rồi Nitrat. Theo nhà sản xuất, Microbe-Lift N1 có khả năng hoạt động được khi hàm lượng Amonia lên đến 1.500 mg/L.
Cách bổ sung vi sinh khi ứng dụng công nghệ SBR
– 6 điều cần kiểm tra trước khi bổ sung
- Nguồn độc chất (hóa chất tẩy rửa, chất khử trùng, nước thải lạ) đã được cắt chưa?
- pH trong bể đã về khoảng vi sinh hoạt động bình thường chưa?
- DO trong pha phản ứng có đạt không; máy thổi khí và đĩa phân phối khí có bị tắc không?
- Độ kiềm có đủ cho nitrat hóa không (nếu cần xử lý Amoni)?
- SV30 và MLSS hiện tại bao nhiêu – bùn còn trong bể hay đã bị cuốn trôi?
- Thời gian các pha có bị thay đổi gần đây không?
Nếu một trong các điều kiện trên chưa ổn, hãy xử lý trước. Vi sinh bổ sung vào môi trường đang có độc chất hoặc thiếu oxy sẽ chịu chung số phận với vi sinh sẵn có trong bể.
– Nên bổ sung vi sinh vào pha nào của chu kỳ SBR?
Bổ sung vi sinh ở đầu pha Làm đầy, khi nước thải bắt đầu vào bể và máy khuấy hoặc máy thổi khí đang chạy. Lúc này vi sinh được trộn đều với nước thải và bùn hoạt tính, có nguồn thức ăn ngay và có trọn pha Phản ứng để bám vào bông bùn.
Không bổ sung ở pha Lắng hoặc Rút nước (*): Ở hai pha này bể không khuấy trộn, vi sinh chưa kịp kết bông sẽ theo lớp nước trong ra ngoài.
Sản phẩm dạng lỏng nên được pha loãng với nước không chứa Clo trước khi cho vào bể, vì Clo diệt vi sinh.
– Liều lượng bổ sung
Liều vi sinh phụ thuộc vào thể tích bể, lưu lượng, loại nước thải và tình trạng hiện tại của hệ (khởi động, phục hồi hay duy trì). Không có một liều chung cho mọi bể SBR – hãy tính theo dữ liệu thực tế của hệ thống.
– Theo dõi sau khi bổ sung
Đánh giá hiệu quả theo từng mẻ thay vì chờ một mốc cố định. Các chỉ tiêu nên ghi nhận:
- Theo mẻ: COD (hoặc BOD) và NH4+ đầu ra; độ trong của nước sau pha Rút nước.
- Trong pha Phản ứng: DO, pH; với hệ xử lý Nitơ, đo thêm NO3– cuối pha.
- Bùn: SV30, MLSS, màu và mùi bùn, váng bề mặt.
Ghi lại lịch sử chỉ tiêu trước và sau khi bổ sung – đây là cơ sở để kỹ sư điều chỉnh liều và thời gian các pha nếu kết quả chưa như kỳ vọng.
Ví dụ thực tế: Ứng dụng vi sinh trong HTXLNT công nghệ SBR nhà máy chế biến thực phẩm 300-350 m3/ngày
Một nhà máy chế biến xúc xích và thịt tẩm ướp tại Pampanga (Philippines) vận hành hệ thống xử lý nước thải 300-350 m3/ngày ứng dụng công nghệ SBR, gồm tách dầu, bể điều hòa, bể SBR, bể khử trùng Clo và bể chứa bùn. Nước thải nhiều dầu mỡ và chất rắn khiến bể SBR bị đóng váng và gặp vấn đề về bùn.
- Giải pháp: Microbe-Lift IND được pha loãng với nước không chứa Clo, bổ sung vào bể SBR ở pha Làm đầy và vào bể điều hòa; kết hợp điều chỉnh vận hành (giảm sục khí ở bể điều hòa để tăng khí cho bể SBR, hiệu chỉnh thời gian pha Làm đầy).
- Sau 2 tháng: váng trong bể biến mất, màu nước cải thiện rõ, dầu mỡ đạt chuẩn.
- Tháng thứ 5: nước thải đạt chuẩn xả thải.
- Sau 6 tháng (so với đầu vào): BOD giảm 97%, TSS giảm 96%, Amoniac giảm 99%, Photphat giảm 92%.
Ví dụ này cho thấy kết quả đến từ việc kết hợp vi sinh với điều chỉnh vận hành, và quá trình xử lý cần được theo dõi liên tục chứ không đạt ngay sau một lần bổ sung. Xem chi tiết dự án: Xử lý sinh học tại bể SBR – Nhà máy chế biến thực phẩm (Pampanga, Philippines)>>>
Khi nào bổ sung vi sinh không giải quyết được vấn đề của công nghệ SBR?
Vi sinh bổ sung chỉ phát huy khi môi trường trong bể phù hợp. Các trường hợp sau cần xử lý bằng vận hành hoặc cải tạo, không phải bằng vi sinh:
- Tổng Nitơ không đạt dù Amoni đã đạt: Nitrat còn cao do thiếu thời gian khuấy không sục khí hoặc thiếu carbon cho quá trình khử Nitrat. Cần chỉnh thời gian các pha, cách nạp nước hoặc bổ sung nguồn carbon. Xem chi tiết: Bể SBR xử lý không đạt tổng Nitơ: Nguyên nhân và cách khắc phục>>>
- Decanter cuốn bùn: Nước đục do thiết bị rút nước đặt sai vị trí hoặc rút quá nhanh – lỗi thiết bị, không phải lỗi vi sinh.
- Thiếu oxy kéo dài: Máy thổi khí yếu, đĩa phân phối khí bị tắc.
- Nguồn độc chất chưa được cắt: Vi sinh bổ sung sẽ tiếp tục chết.
- Tải lượng vượt công suất thiết kế: Cần đánh giá lại thiết kế hệ thống.
Công nghệ SBR đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân hủy các chất hữu cơ, làm giảm lượng Nitơ và những chất rắn lơ lửng trong nước thải. Để công nghệ SBR phát huy được tối đa hiệu quả của nó, kỹ sư vận hành cần theo dõi hệ thống thường xuyên và khắc phục những vấn đề phát sinh kịp thời, đồng thời lựa chọn dòng men vi sinh phù hợp để bổ sung vào hệ thống nhằm làm tăng hiệu suất xử lý chất ô nhiễm.
Bổ sung vi sinh trong công nghệ SBR là công cụ hiệu quả để khởi động bể SBR, phục hồi hệ sau sốc tải và duy trì khả năng xử lý Amoni – với điều kiện chọn đúng nhóm vi sinh, bổ sung đúng pha và đã xử lý nguyên nhân gốc. Khi vấn đề nằm ở thiết bị hoặc thời gian các pha, hãy điều chỉnh vận hành trước.
Để được tư vấn chi tiết hơn về giải pháp sinh học cũng như giải đáp các khó khăn trong quá trình vận hành công nghệ SBR, hãy liên hệ ngay đến BIOGENCY theo HOTLINE 0909 538 514, chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn.
>>> Xem thêm: Quy trình BIOGENCY đánh giá hiện trạng hệ thống xử lý nước thải trước khi triển khai giải pháp sinh học
