Tuổi bùn và thời gian lưu bùn ở bể hiếu khí là hai trong nhiều yếu tố quan trọng cần quan tâm trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải. Vậy tuổi bùn là gì? Cách tính tuổi bùn như thế nào? Và thời gian lưu bùn ở bể hiếu khí là bao lâu? Hãy cùng Biogency giải đáp thắc mắc qua bài viết dưới đây.
Tuổi bùn và cách tính tuổi bùn
– Tuổi bùn là gì?
Tuổi bùn là khoảng thời gian một hạt bùn (hoạt tính) còn lại trong hệ thống xử lý, lắng trong bể lắng và quay trở lại bể sục khí. Chu trình này xảy ra nhiều lần trước khi hạt bùn thải ra khỏi hệ thống. Tuổi bùn được kiểm soát bằng cách xả bỏ bùn, người vận hành có thể điều chỉnh tỷ lệ dinh dưỡng để phù hợp với mật độ vi sinh vật, sự khỏe mạnh bùn hoạt tính và chất lượng nước thải đầu ra.
Hình 1. Quá trình bùn hoạt tính trong bể sinh học hiếu khí.
Vai trò chính của vi sinh vật trong quá trình bùn hoạt tính là chuyển hóa các chất hữu cơ hòa tan và lơ lửng, tạo thành sinh khối (bùn hoạt tính). Trong quá trình bùn hoạt tính thông thường, vi sinh vật sử dụng oxy để phân hủy chất ô nhiễm nên nó có thể được sử dụng làm thức ăn cho sự phát triển và tồn tại của chúng.
Theo thời gian, khi nước thải di chuyển qua bể hiếu khí (Aerotank), lượng chất ô nhiễm hữu cơ (BOD) giảm đi khi vi sinh vật sử dụng nó trong điều kiện có oxy để phát triển và sinh sản với sự gia tăng lượng sinh khối (nồng độ MLSS). Đây được gọi là pha tăng trưởng.
Lượng BOD dư thừa cho phép tế bào vi khuẩn phát triển tối ưu với sự hấp thụ oxy. Khi BOD được sử dụng và giảm, sự tăng trưởng của vi sinh vật sẽ giảm và cuối cùng đạt đến pha cân bằng. Khi BOD được sử dụng hết và giảm theo thời gian xuống mức rất thấp, vi sinh vật sau đó sẽ sử dụng thức ăn dự trữ trong tế bào của chúng và từ từ bắt đầu chết. Khối lượng tế bào (MLSS) sẽ giảm. Đây được gọi là pha suy vong hay còn gọi là phân hủy nội bào.
– Công thức tính tuổi bùn
Để tính tuổi bùn, ta sử dụng công thức sau:
– Các giai đoạn phát triển của bùn
Khi một hệ thống bùn hoạt tính lần đầu tiên được khởi động, bùn hoạt tính rất non và mỏng (tuổi bùn trẻ), các sinh vật mà người vận hành có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi là amip và một số trùng roi.
Trong pha tăng trưởng, khi chất rắn lơ lửng trong bể hiếu khí (MLSS) hình thành và tuổi bùn tăng lên, sẽ nhìn thấy trùng roi và những động vật nguyên sinh bơi tự do. Khi hỗn hợp chất rắn lơ lửng trong bể hiếu khí và tuổi bùn đạt đến mức tối ưu để xử lý, trùng roi sẽ suy giảm, các loài động vật nguyên sinh có lông bơi tự do và các loài có cuống sẽ xuất hiện nhiều hơn.
Hình 2. Men vi sinh Microbe-Lift IND là dòng men vi sinh dạng lỏng nhập khẩu từ Mỹ, chuyên dùng nuôi cấy vi sinh, tăng hàm lượng MLSS trong bể sinh học hiếu khí (Aerotank).
Khi bùn hoạt tính già đi (tuổi bùn cao), sẽ thường thấy nhiều luân trùng có cuống hơn. Nếu bùn quá già, luân trùng và tuyến trùng sẽ chiếm ưu thế. Bằng cách quan sát sự phong phú tương đối của các sinh vật chỉ thị này, người vận hành sẽ có thể nhanh chóng cho biết tuổi và sức khỏe của bùn hoạt tính của mình. Các loài sinh vật đơn bào chiếm ưu thế nhất chỉ ra các điều kiện môi trường xảy ra trong quá trình này, đặc biệt là tuổi tương đối của bùn.
– Mối quan hệ giữa tuổi bùn và tỷ lệ F/M
Tỷ lệ F/M và tuổi bùn có quan hệ nghịch (1 chia cho tuổi bùn xấp xỉ với tỷ lệ F/M). Bùn càng già thì tỷ lệ F/M càng thấp; ngược lại, bùn càng trẻ thì tỷ lệ F/M càng cao.
Thời gian lưu bùn ở bể hiếu khí Aerotank
Thời gian lưu bùn hoạt tính trong bể hiếu khí được tính bằng tuổi bùn SRT. Tuổi bùn được đo bằng ngày, thường < 15 ngày, tốt nhất là từ 3 – 10 ngày. Tuy nhiên, đối với các bể hiếu khí lớn hơn (như công nghệ mương oxy hóa) có thời gian lưu thủy lực (HRT) > 15 giờ thì tuổi bùn thường > 15 ngày, tốt nhất là từ 15 – 30 ngày. Điều này sẽ giúp cho hiệu suất xử lý chất ô nhiễm trong nước thải rất cao, và ít bùn thải (WAS) được tạo ra hơn.
Bên cạnh đó, nồng độ bùn (MLSS) duy trì ở bể hiếu khí nên từ 2000 – 5000 mg/l (con số chính xác cần dựa vào nồng độ ô nhiễm của nước thải đầu vào).
—–
Hiểu về bùn hoạt tính cũng như cách tính tuổi bùn và thời gian lưu bùn ở bể hiếu khí sẽ giúp ích rất nhiều cho kỹ sư vận hành trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải. Hy vọng những thông tin Biogency chia sẻ trên đây sẽ hữu ích cho bạn đọc. Ngoài ra, để được tư vấn về các giải pháp sinh học cũng như men vi sinh dùng trong xử lý nước thải, hãy liên hệ Biogency qua HOTINE 0909 538 514 để được hỗ trợ nhanh nhất.
>>> Xem thêm: Cách kiểm soát bùn hoạt tính trong nước thải
