HƯỚNG DẪN NUÔI CẤY BÙN VI SINH HOẠT TÍNH DẠNG LY TÂM

PHẦN I. TÍNH TOÁN LƯỢNG BÙN VI SINH CẦN CUNG CẤP

Lượng bùn vi sinh để nuôi cấy hoàn chỉnh cho cụm bể vi sinh thiếu – hiếu khí phụ thuộc vào thể tích và nồng độ duy trì trong bể vi sinh thiếu – hiếu khí.

1. Tính toán tổng thể tích các cụm bể vi sinh thiếu khí – hiếu khí trong hệ thống xử lý nước thải. Đơn vị tính Vbể : m3.

2. Lựa chọn nồng độ vi sinh duy trì trong cụm bể vi sinh Thiếu khí – hiếu khí. Đơn vị tính MLSS : mg/l. Đối với cụm bể xử lý thông thường thì cần duy trì nồng độ vi sinh là MLSS = 3,000 mg/l = 3 g/l = 3 kg/m3. Đối với cụm bể vi sinh MBR hoặc yêu cầu đặc biệt thì nồng độ vi sinh có thể tăng lên 5,000 – 8,000 mg/l.

Từ đó cần tính lượng bùn vi sinh cần cung cấp như sau :

Mbùn = (V(bể) x MLSS) / T (tấn)

Ví dụ : Đối với hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt có công suất 400 m3/ngày.

Tổng thể tích cụm bể Anoxic và Aerotank (Thiếu khí – hiêu khí) là 200 m3.
Nồng độ bùn vi sinh duy trì trong cụm bể là 3,000 mg/lít = 3 kg/m3.
Khu vực lấy bùn với T = 90 kg/tấn.
Vậy lượng bùn vi sinh cần cung cấp : Mbùn = = 6.67 (tấn) . Chọn khối lượng bùn vi sinh cần cung cấp là 7.0 tấn.

PHẦN II. CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI NUÔI CẤY VI SINH

2.1. Lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong dòng nước thải

a. Lưu lượng nước thải mỗi ngày

Quá trình nuôi cấy vi sinh và vận hành hệ thống từ khi nuôi cấy tới khi hoàn thành trong thời gian 5 – 10 ngày. Trong thời gian này thì lưu lượng nước thải xử lý mỗi ngày chỉ đạt 20 – 80% công suất hoạt động của hệ thống.

Vì vậy, cần lưu ý về hồ chứa dự phòng hoặc phương án xử lý nếu lượng nước thải chưa được xử lý triệt để.
Quá trình nuôi cấy sẽ cần nhân sự trực tiếp vận hành và quan sát chất lượng. Chủ đầu tư cần chuẩn bị nhân sự phù hợp để quá trình nuôi cấy đem lại hiệu quả tốt nhất.

b. Nồng độ các chất ô nhiễm trong dòng nước thải

Đối với hỗn hợp bùn vi sinh hoạt tính dùng cho cụm bể sinh học thiếu khí – hiếu khí thì nồng độ chất ô nhiễm trong dòng nước thải tối ưu là :

COD: 250 – 800 mg/l.
BOD5: 150 – 600 mg/l.
TSS: <150 mg/l
TN: 20 – 100 mg/l.
TP: 5 – 40 mg/l.
pH: 6.5 – 7.5
Tuy nhiên một số trường hợp thì hệ vi sinh Thiếu khí – hiếu khí có thể tiếp nhận dòng nước thải với COD lên tới 3,000 mg/l và Tổng Nito lên tới 1,000 mg/l với thời gian lưu cụm bể vi sinh thiếu – hiếu khí đủ lớn.
Vì vậy trước khi tiến hành nuôi cấy vi sinh thiếu khí và hiếu khí cần kiểm soát nghiêm ngặt nồng độ chất ô nhiễm trong dòng nước thải bằng các biện pháp:

+ Đối với nước thải có nồng độ ô nhiễm cao (sản xuất, thủy sản, xi mạ, nhuộm, thuộc da…): Cần kiểm soát tốt hiệu quả xử lý của cụm bể xử lý bậc 1 bao gồm: Cụm bể xử lý hóa lý (keo tụ – tạo bông – tuyển nổi, tripping, UASB…) và đo nồng độ chất ô nhiễm trong dòng nước thải trước khi vào hệ vi sinh hiếu khí, thiếu khí thường xuyên.

+ Đối với nước thải có nồng độ ô nhiễm thấp (Sinh hoạt, toàn nhà, bệnh viện…) thì cần bổ xung thêm dưỡng chất cho vi sinh phát triển. Dưỡng chất cần bổ xung bao gồm :

Mật rỉ, metanol cám gạo, bã đậu : 1 kg sản phẩm tương đương 0.8 – 1.5 kg COD.
Phân Ure, Phân Đạm : 1 kg sản phẩm tương đương 0.4 – 0.5 kg Amoni.
Phân Lân : 1 kg sản phẩm tương đương 0.1 – 0.15 kg Photphos.
Phân DAP : 1 kg sản phẩm tương đương 0.2 – 0.3 kg Amoni và 0.05 – 0.1 kg Photphos.

2.2. Vệ sinh cụm bể xử lý, kiểm tra thiết bị

a. Vệ sinh cụm bể xử lý

Đối với các hệ thống nuôi cấy mới hoặc thay thế

Trước khi tiến hành nuôi cấy vi sinh thì cần phải vệ sinh sạch sẽ các cụm bể cần nuôi cấy (bao gồm cả bể lắng vi sinh).
Vệ sinh cụm bể sinh học thiếu khí – hiếu khí – bể lắng vi sinh.
Nạo vét bùn thải, cặn trong cụm bể xử lý.
Kiểm tra đĩa thổi khí và hệ thống khuấy trộn tại đáy bể vi sinh.

Đối với các hệ thống bổ sung thêm vi sinh

Kiểm tra lại nồng độ vi sinh cần bổ xung cho phù hợp.
Kiểm tra hàm lượng cặn trong hỗn hợp bùn vi sinh.
Kiểm tra đĩa thổi khí và hệ thống khuấy trộn tại đáy bể vi sinh.

b. Kiểm tra thiết bị xử lý

Đối với cụm bể sinh học thiếu khí

Kiểm tra khả năng khuấy trộn đều của dòng nước thải trong bể.
Kiểm tra các góc chết để tránh lắng đọng bùn vi sinh tại các góc.
Vệ sinh máy khuấy và bảo trì máy nếu cần thiết.

Đối với cụm bể sinh học hiếu khí

Kiểm tra máy thổi khí và lượng khí cấp đều vào trong bể.
Kiểm tra, vệ sinh, châm dầu (nhớt máy), thay dây curoa, lọc gió theo quy định của nhà sản xuất.
Kiểm tra cột áp hoạt động của máy thổi khí và điều chỉnh theo thiết kế ban đầu.
Kiểm tra van, đường ống dẫn khí tránh bị rò rỉ.
Kiểm tra độ khuếch tán khí vào trong cụm bể xử lý vi sinh thông qua đường ống và đĩa thổi khí.

Đối với cụm bể lắng sinh học

Kiểm tra ống lắng trung tâm, kiểm tra độ kín nước của ống lắng trung tâm.
Vệ sinh bơm bùn tuần hoàn, van 1 chiều và hệ thống điện điều khiển bơm bùn tuần hoàn.

2.3. Bơm nước và bơm bùn vi sinh vào cụm bể xử lý

Đối với cụm bể vi sinh đang hoạt động

Tốt nhất, nên tắt sục khí, khuấy trộn 1 – 2h để vi sinh lắng lại – bơm phần nước trong ra ngoài để hạ mực nước trong bể vi sinh xuống còn 1/3 chiều cao bể.
Hoặc có thể giữ nguyên mực nước và tăng cường sục khí, khuấy trộn trong bể vi sinh thiếu – hiếu khí.

Đối với cụm bể vi sinh nuôi cấy mới

Sau khi vệ sinh bể thì tiến hành bơm 50% nước sạch (nước giếng, nước máy, nước ao, hồ…) và 50% nước thải đầu vào (hoặc sau cụm xử lý bậc 1) vào đầy 1/3 thể tích bể vi sinh hiếu khí và thiếu khí.
Tiến hành mở sục khí tăng cường tại bể vi sinh thiếu khí – hiếu khí.

Bơm bùn vi sinh vào cụm bể xử lý

Bùn vi sinh được cung cấp tới nhà máy phải còn tươi, màu sắc : nâu hoặc hơi xám.
Cần kiểm tra khối lượng, chất lượng bùn vi sinh trước khi bơm bùn vi sinh vào hệ thống.
Bùn vi sinh dạng ly tâm được chỉ được cấp vào bể vi sinh hiếu khí (bể sục khí)
Có 2 phương pháp đổ bùn vi sinh vào bể vi sinh hiếu khí là :
Dùng bơm bơm hỗn hợp bùn vi sinh và đổ thêm nước để bơm vào bể vi sinh hiếu khí : hiệu quả tốt hơn.
Đổ trực tiếp bùn vi sinh vào trong bể vi sinh hiếu khí.
Lưu ý : Nếu hệ thống có quá trình xử lý vi sinh nhiều bậc thì bơm bùn vào bể vi sinh hiếu khí gần bể lắng vi sinh trước.
Tiến hành bật máy sục khí cấp vào bể vi sinh hiếu khí trong vòng 36 – 48h liên tục để bùn vi sinh tan hoàn toàn trong nước thải.

PHẦN III. NUÔI CẤY VI SINH – VẬN HÀNH HỆ THỐNG

3.1. Kiểm tra lượng bùn vi sinh – bổ xung dưỡng chất cho vi sinh

Kiểm tra lượng bùn vi sinh

Việc kiểm tra lượng bùn vi sinh trong quá trình nuôi cấy là cần thiết và cần thực hiện định kỳ.
Dụng cụ kiểm tra bùn vi sinh là ống đong 1000 ml, cốc thủy tinh hoặc ly nhựa trong suốt.
Sau thời gian sục khí ban đầu thì tiến hành lấy 1000 ml hỗn hợp bùn vi sinh để trong ống đong, chai nhựa để hỗn hợp bùn vi sinh lắng xuống trong thời gian 30 phút.
Ghi chép nồng độ bùn vi sinh lắng ở đáy ống theo đơn vị %.
Kiểm tra nồng độ bùn vi sinh sau khi cấp bùn đạt từ 5 – 40 % thì đảm bảo.
Nồng độ bùn thấp <5% thì cần kiểm tra bùn bị lắng dưới đáy bể không tan bằng việc sục khí bằng ống xuống đáy bể hoặc do cung cấp không đủ nồng độ bùn vi sinh.
Nồng độ bùn vi sinh trong bể vi sinh hiếu khí cần đảm bảo đủ để chuyển sang cụm bể vi sinh thiếu khí (nếu có).

Bổ sung dưỡng chất cho vi sinh phát triển

Sau khi cấp bùn – sục khí 36h – kiểm tra nồng độ bùn vi sinh trong bể phù hợp thì cần bổ xung dưỡng chất cho vi sinh phát triển ổn định – gia tăng sinh khối.
Dưỡng chất cho vi sinh phát triển bao gồm hỗn hợp nước thải và dinh dưỡng (Mật rỉ, metanol, cám gao, phân). Tùy theo nồng độ chất ô nhiễm trong dòng nước thải mà cần bổ xung thêm dưỡng chất cho phù hợp.
Ví dụ đối với các dòng nước thải chuên biệt như sau :
Nước thải sinh hoạt : COD thấp, TN, TP cao thì chỉ cần bổ xung thêm dưỡng chất dạng Mật rỉ, cám gạo, metanol.
Nước thải chăn nuôi, thủy sản, thuộc da : COD cao, TN, TP cao thì không cần bổ xung thêm dưỡng chất.
Nước thải dệt nhuộm, sản xuất : COD cao, TN, TP thấp thì cần bổ xung thêm từ 1 – 2 kg Ure và 0.5 -1 kg Lân cho 100 m3 nước thải.

3.2. Quá trình nuôi cấy vi sinh

Các giao đoạn của quá trình nuôi cấy vi sinh

GĐ 1: Chuẩn bị nuôi cấy và đổ bùn vi sinh vào bể vi sinh.

GĐ 2: Sục khí cho cụm bể vi sinh trong 36 – 48 h.

GĐ 3: Từ ngày 2 – 4 kiểm tra nồng độ bùn vi sinh và bổ xung thêm nước thải vào bể vi sinh hiếu khí.

- Ngày 2:

Cấp từ từ thêm 30% thể tích bể vi sinh hiếu khí bằng nước thải sinh hoạt hoặc pha loãng bằng nước sạch với các loại nước thải ô nhiễm cao.
Cấp thêm mật rỉ đường, metanol vào bể vi sinh hiếu khí để tăng sinh khối nhanh với lượng mật rỉ sử dụng là 0.2 kg mật rỉ/1 m3 nước thải cấp vào bể. Cấp thêm Ure – lân nếu nước thải thiếu TN, TP.
Sục khí liên tục trong thời gian này, cuối ngày kiểm tra nồng độ bùn vi sinh

- Ngày 3:

Cấp từ từ thêm cho đầy thể tích bể vi sinh hiếu khí bằng nước thải sinh hoạt hoặc pha loãng bằng nước sạch với các loại nước thải ô nhiễm cao.
Cấp thêm mật rỉ đường, metanol vào bể vi sinh hiếu khí để tăng sinh khối nhanh với lượng mật rỉ sử dụng là 0.2 kg mật rỉ/1 m3 nước thải cấp vào bể. Cấp thêm Ure – lân nếu nước thải thiếu TN, TP.
Sục khí liên tục trong thời gian này, cuối ngày kiểm tra nồng độ bùn vi sinh.

- Ngày 4:

Cấp từ từ thêm cho bể vi sinh hiếu khí tràn qua bể lắng sinh học với công suất đạt 30% công suất thiết kế, bật bơm bùn tuần hoàn từ bể lắng vi sinh về bể vi sinh hiếu khí để duy trì nồng độ.
Cấp thêm mật rỉ đường, metanol vào bể vi sinh hiếu khí để tăng sinh khối nhanh với lượng mật rỉ sử dụng là 0.2 kg mật rỉ/1 m3 nước thải cấp vào bể. Cấp thêm Ure – lân nếu nước thải thiếu TN, TP.
Sục khí liên tục trong thời gian này, cuối ngày kiểm tra nồng độ bùn vi sinh. Nồng độ bùn vi sinh cần đạt từ 10 – 30% khi tới ngày thứ 4. Nếu nồng độ bùn thấp cần tiếp tục thực hiện giai đoạn 3 thêm 2 – 3 ngày nữa.

GĐ 4: Từ ngày 5 – 7 vận hành tăng công suất xử lý – vận hành hệ thống liên tục

Ngày 5: Cấp từ từ thêm cho bể vi sinh hiếu khí tràn qua bể lắng sinh học với công suất đạt 40% công suất thiết kế, bật bơm bùn tuần hoàn từ bể lắng vi sinh về bể vi sinh hiếu khí để duy trì nồng độ.
Cấp thêm mật rỉ đường, metanol vào bể vi sinh hiếu khí để tăng sinh khối nhanh với lượng mật rỉ sử dụng là 0.2 kg mật rỉ/1 m3 nước thải cấp vào bể. Cấp thêm Ure – lân nếu nước thải thiếu TN, TP.
Sục khí liên tục trong thời gian này, cuối ngày kiểm tra nồng độ bùn vi sinh. Nồng độ bùn vi sinh trong giai đoạn này cần đạt từ 15 – 30%.

- Ngày 6:

Cấp từ từ thêm cho bể vi sinh hiếu khí tràn qua bể lắng sinh học với công suất đạt 60% công suất thiết kế, bật bơm bùn tuần hoàn từ bể lắng vi sinh về bể vi sinh hiếu khí để duy trì nồng độ.

Cấp thêm mật rỉ đường, metanol vào bể vi sinh hiếu khí để tăng sinh khối nhanh với lượng mật rỉ sử dụng là 0.2 kg mật rỉ/1 m3 nước thải cấp vào bể. Cấp thêm Ure – lân nếu nước thải thiếu TN, TP.
Sục khí liên tục trong thời gian này, cuối ngày kiểm tra nồng độ bùn vi sinh. Nồng độ bùn vi sinh trong giai đoạn này cần đạt từ 15 – 30%.

- Ngày 7:

Cấp từ từ thêm cho bể vi sinh hiếu khí tràn qua bể lắng sinh học với công suất đạt 80% công suất thiết kế, bật bơm bùn tuần hoàn từ bể lắng vi sinh về bể vi sinh hiếu khí để duy trì nồng độ.
Cấp thêm mật rỉ đường, metanol vào bể vi sinh hiếu khí để tăng sinh khối nhanh với lượng mật rỉ sử dụng là 0.2 kg mật rỉ/1 m3 nước thải cấp vào bể. Cấp thêm Ure – lân nếu nước thải thiếu TN, TP.
Sục khí liên tục trong thời gian này, cuối ngày kiểm tra nồng độ bùn vi sinh. Nồng độ bùn vi sinh trong giai đoạn này cần đạt từ 20 – 30%.
Tiến hành bơm bùn vi sinh từ bể lắng vi sinh về bể vi sinh thiếu khí (nếu có), chuyển hỗn hợp bùn vi sinh đều toàn bộ hệ vi sinh thiếu khí – hiếu khí.

GĐ 5: Từ ngày 8 trở đi vận hành hệ thống liên tục – kiểm tra hệ thống vi sinh thường xuyên

Sau khi chuyển hỗn hợp bùn vi sinh qua toàn bộ hệ thống, vận hành hệ thống xử lý theo thiết kế.
Ngưng bổ xung thêm dưỡng chất : mật rỉ, metanol, Ure, Lân…
Kiểm tra chất lượng nước thải trước khi vào vào cụm bể vi sinh thiếu khí – hiếu khí và nước thải sau xử lý của bể lắng vi sinh.
Sau khi có kết quả phân tích mới tiến hành quyết định có bổ xung thêm dưỡng chất cho vi sinh hay không.
Vận hành hệ thống ổn định – duy trì nồng độ bùn vi sinh trong bể hiếu khí ở mức từ 15 – 40% tùy theo loại nước thải.

PHẦN IV. CÁC SỰ CỐ – LƯU Ý TRONG QUÁ TRÌNH NUÔI CẤY VI SINH

4.1. Nồng độ bùn vi sinh không đảm bảo

Nồng độ vi sinh thấp

Khi đo nồng độ bùn vi sinh trong bể <5% thì nồng độ bùn vi sinh không phù hợp cho quá trình vận hành hệ thống. Cần kiểm tra lại các nguyên nhân sau:

Hệ thống sục khí không đều – bùn vi sinh bị lắng ở các vị trí góc bể, dưới đĩa thổi khí. Cần sử dụng 1 đường ống khí riêng sục di động ở các góc bể, dưới đĩa thổi khí trong từ 2 – 4 ngày để bùn vi sinh tan hết.
Bùn vi sinh bị bơm về bể chứa bùn, sân phơi bùn hoặc thất thoát do bể bị thấm.
Lượng bùn vi sinh tính toán không đủ : Cần đặt thêm bùn vi sinh hoặc tăng thời gian nuôi cấ vi sinh trong giai đoạn 3 thành 5 – 7 ngày cho phù hợp.

Nồng độ vi sinh cao

Khi đo nồng độ bùn vi sinh trong bể <50 % khi bể vi sinh đã đầy thì nồng độ bùn vi sinh dư cho quá trình vận hành hệ thống. Cần kiểm tra lại các nguyên nhân sau:

Bơm bùn vi sinh về đều các bể sinh học thiếu khí – hiếu khí hoàn toàn.
Lượng mật rỉ, cám gạo, metanol cấp cho quá trình nuôi cấy nhiều – cần giảm lượng dưỡng chất cấp vào hệ thống xử lý.
Xả bùn vi sinh dư từ bể lắng về chứa bùn hoặc sân phơi, máy ép bùn.

4.2. Bể vi sinh hiếu khí nổi bọt

Bọt trắng tan nhanh

Bọt vi sinh trắng, tan nhanh xuất hiện khi hệ thống xử lý hoạt động với công suất thấp hơn công suất thiết kế hoặc nồng độ các chất ô nhiễm trong dòng thải ít.
Hiện tường thường xuất hiện khi đang nuôi cấy vi sinh. Cần kiểm tra nồng độ bùn vi sinh sau lắng 30 phút từ 15 – 30% thì phù hợp.
Nồng độ bùn vi sinh thấp cần bổ xung thêm dưỡng chất cho vi sinh phát triển ổn định.

Bọt nâu tan chậm

Bọt trên mặt bể vi sinh màu nâu, tan chậm xuất hiện do vi sinh hoạt động thiếu dưỡng chất trong thời gian dài.
Hiện tường thường xuất hiện khi ngưng cấp nước thải trong thời gian dài. Cần kiểm tra nồng độ bùn vi sinh sau lắng 30 phút từ 15 – 30% thì phù hợp.
Nồng độ bùn vi sinh thấp cần bổ xung thêm dưỡng chất cho vi sinh phát triển ổn định.

Bọt trắng có đốm đen trên bề mặt bọt

Bọt trên mặt bể vi sinh trắng hoặc nâu, có đốm đen bùn vi sinh, bọt tan chậm xuất hiện do vi sinh bị sốc trước nồng độ chất ô nhiễm cao hoặc bùn vi sinh bị già (COD, TN trong nước thải cao).
Cần đo thêm chỉ số pH trong bể vi sinh hiếu khí nếu pH trong bể vi sinh không tăng thì cần giảm lưu lượng, nồng độ chất ô nhiễm xuống thấp.
Nếu pH trong bể vi sinh hiếu khí tăng thì vi sinh đang bị chết và cần có biện pháp xử lý kịp thời
Giảm lượng nước thải cấp vào bể vi sinh.
Đo nồng độ bùn vi sinh trong bể hiếu khí, duy trì mức 30 – 50 %. Nếu bùn nhiều cần xả bùn dư để vi sinh phát triển tốt.

Bọt vi sinh hiếu khí phát triển bình thường

Bọt trên mặt bể vi sinh trắng hoặc nâu chiếm 10 – 30% diện tích mặt bể.
Bọt vi sinh tan nhanh, pH trong bể vi sinh ở cuối bể thấp hơn đầu bể.

4.3. Bể vi sinh thiếu khí nổi bọt, bùn

Bể vi sinh thiếu khí (Anoxic) có nhiều bọt, bùn nổi chứng tỏ hệ vi sinh thiếu khí đang khử Nitrat (xử lý Nito) đảm bảo.

Trên đây là quy trình Hướng dẫn nuôi cấy bùn vi sinh hoạt tính dạng ly tâm hữu ích mà bạn nên tham khảo. Trên thị trường hiện nay có rất nhiều cơ sở cung cấp bùn vi sinh hoạt tính xử lý nước thải. Tuy nhiên, không phải đơn vị nào cũng đảm bảo chất lượng. Nếu bạn đang tìm địa chỉ cung cấp bùn vi sinh hoạt tính xử lý nước thải uy tín, giá tốt, hãy liên hệ với chúng tôi. Hãy để Môi trường Phước Trình đồng hành cùng bạn. Chúng tôi tự tin mang lại sản phẩm uy tín, chất lượng nhất trên thị trường cho gia đình bạn.