Oxy hòa tan là thông số quan trọng thường được nhắc đến trong quá trình xử lý nước thải. Vậy Oxy hòa tan là gì? Vì sao thông số này lại quan trọng? Làm thế nào để xác định oxy hòa tan phù hợp trong các công trình xử lý nước thải. Cùng BIOGENCY giải đáp ngay.
Oxy hòa tan là gì?
Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen, viết tắt là DO) là lượng oxy phân tử hoà tan có trong nước. Động vật thuỷ sinh cần DO để thở. Điều này có nghĩa, chỉ số DO ảnh hưởng rất lớn đến sự sống của các sinh vật dưới nước. Khi DO thấp, các sinh vật gặp khó khăn trong hô hấp, thậm chí là chết hàng loạt. Sự hiện diện của DO là một yếu tố quan trọng trong quá trình xử lý sinh học nước thải.
Vi sinh vật hiếu khí tham gia vào quá trình phân huỷ chất thải hữu cơ cần oxy để tồn tại và hoạt động tốt nhất. Mức DO trong nước thải được duy trì ở mức thích hợp sẽ giúp qua vi sinh vật phân huỷ chất thải hữu cơ thuận lợi và hiệu quả cao.
Do vậy, việc theo dõi chỉ số DO đóng vai trò quan trọng trong bất kỳ hệ thống xử lý nước thải nào. Nó giúp nhà vận hành đánh giá được hiệu quả của hệ thống xử lý, phát hiện sớm các vấn đề từ đó kịp thời xử lý nhằm đảm bảo nước thải đầu ra đạt chuẩn quy định.
Cách xác định Oxy hòa tan của nước thải
Chính vì đóng vai trò quan trọng nên nhà vận hành cần tiến hành đo, xác định nồng độ DO thường xuyên. Đơn vị đo chỉ số DO là mg/L (miligam trên lít). Ngày nay các hệ thống thường sử dụng máy đo DO trực tiếp trong nước thải vừa đảm bảo độ chính xác vừa tiện lợi.
Có nhiều phương pháp để đo hàm lượng oxy hòa tan trong nước thải, nhưng phổ biến nhất là 3 phương pháp sau:
– Phương pháp hoá học (tiêu chuẩn Winkler)
Đây là phương pháp hóa học truyền thống, dựa trên phản ứng oxy hóa khử. Ưu điểm là độ chính xác cao, thực hiện đơn giản, không đòi hỏi thiết bị hiện đại phức tạp. Nhược điểm là quá trình thực hiện mất khá nhiều thời gian, không phù hợp với việc đo liên tục hoặc trong điều kiện ngoài trời, dễ xảy ra sai số do ảnh hưởng của yếu tố môi trường.
– Phương pháp cảm biến điện hoá
Phương pháp này dựa trên các cảm biến điện hoá, hoạt động dựa trên nguyên lý điện hoá khi Oxy khuếch tán qua màng vào cực âm sẽ tạo ra một dòng điện tỷ lệ thuận với nồng độ oxy. Để đảm bảo độ chính xác, điện cực cần được hiệu chuẩn thường xuyên và mẫu nước phải được khuấy nhẹ. Phương này này cho độ chính xác cao, có thể đo liên tục, nhanh và khả năng tự động hoá, dễ sử dụng.
– Phương pháp cảm biến quang học
Phương pháp này dựa trên nguyên tắc đo sự hấp thụ ánh sáng của một chất hóa học phản ứng với oxy. Ưu điểm là các cảm biến ít cần bảo trị, không bị ảnh hưởng bởi yếu tố ngoại vi như độ mặn, nhiệt độ, khí hoà tan,… đảm bảo độ chính xác cao, kết quả cho nhanh, không cần dùng nhiều hoá chất, độ ổn định và khả năng tái tạo nhanh. Nhược điểm là chi phí cao.
Chỉ số oxy hòa tan phù hợp cho từng bể nước thải sinh học
Duy trì nồng độ DO ở ngưỡng phù hợp ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải. Theo đó, mỗi bể sinh học sẽ có từng ngưỡng DO khác nhau nhằm đảm bảo hiệu quả xử lý tối ưu nhất.
– Oxy hòa tan ở bể hiếu khí
Chỉ số nồng độ oxy hòa tan DO trong bể hiếu khí thường được duy trì ở mức 2-4mg/l. Đây được xem là mức phù hợp để vi sinh vật hiếu khí có thể hoạt động ổn định, từ đó tiến hành các phản ứng như tổng hợp tế bào, oxy hoá các chất hữu cơ hiệu quả. Nồng độ DO quá thấp hay quá cao đều ảnh hưởng đến hệ thống xử lý nước thải.
- Nếu DO quá thấp (dưới 2mg/l) sẽ tiêu diệt vi khuẩn, vừa mất thời gian vừa tốn kém chi phí.
- Nếu DO quá cao (6-7mg/l) sẽ gây ra vấn đề về chi phí điện năng, lãng phí năng lượng vi sinh hiếu khí, ảnh hưởng đến sự kết bông bùn của vi sinh.
Khi nồng độ DO vượt ngưỡng cho phép, nhà vận hành cần xác định được nguyên nhân để có hướng xử lý hiệu quả. Chẳng hạn nếu DO trong bể hiếu khí cao do bùn hoạt tính và lượng vi sinh trong bể còn ít thì cần kiểm tra lại tốc độ lắng của bùn, chỉ số SV30 của bể, giảm bớt tần suất xả bùn dư, đồng thời bổ sung thêm men vi sinh tăng lượng vi sinh trong bể.
– Oxy hòa tan ở bể thiếu khí
Chỉ số nồng độ oxy hòa tan DO tối ưu ở bể thiếu khí Anoxic là < 0.2-0.5 mg/l. Nếu nồng độ DO trong bể Anoxic quá cao, sẽ dẫn đến tình trạng các chủng vi khuẩn có trong bể sẽ sử dụng nguồn oxy này cho quá trình sinh trưởng và phát triển của chúng, nước thải sẽ không được xử lý đạt chuẩn.
Để giảm DO ở bể thiếu khí cần sử dụng đường tuần hoàn bùn để tăng MLSS trong bể. Khi đó, các vi sinh vật hiếu khí sẽ quay về và chiếm oxy, khi oxy cạn kiệt chúng sẽ tự phân huỷ nội bào hoặc hình thành bào tử chờ cơ hội hôi sinh. Các cách khác để giảm DO khác như:
- Đặt đường ống tuần hoàn chìm xuống mặt nước tại bể Anoxic
- Điều chỉnh lại tốc độ khuấy của Mixer
- Khoan những lỗ nhỏ thông khí cho dòng tuần hoàn Nitrat tại đầu bể Anoxic
Việc giảm DO trong bể thiếu khí Anoxic giúp các vi khuẩn khử Nitrat hoạt động tốt hơn, từ đó tăng hiệu suất xử lý Nitơ. Trường hợp hệ thống không đủ vi khuẩn dị dưỡng hiếu khí thì có thể bổ sung men vi sinh Microbe-Lift IND để tăng hiệu suất xử lý Nitơ.
– Oxy hòa tan ở bể kỵ khí
Chỉ số nồng độ oxy hòa tan DO tối ưu ở bể kỵ khí (yếm khí) là 0 mg/l tại các bể UASB, bể tự hoại.
Tóm lại thì nồng độ oxy hòa tan trong nước thải đóng vai trò vô cùng quan trọng. Để hệ thống hoạt động đạt hiệu quả, nước thải đầu ra đạt chuẩn thì nhà vận hành cần duy trì nồng độ DO ở ngưỡng phù hợp. Nếu có bất kỳ băn khoăn nào, vui lòng liên hệ ngay đội ngũ BIOGENCY qua HOTLINE 0909 538 514 để được hỗ trợ nhanh nhất!
>>> Xem thêm: Xử lý Tổng Photpho bể thiếu khí từ 20mg/l xuống dưới 5mg/l nhờ phương pháp sinh học kết hợp hóa lý
