Thông số bể hiếu khí:
* pH:
Giá trị pH của nước thải ảnh hưởng đến quá trình hóa sinh của vi sinh vật, quá trình tạo bùn và lắng. Qúa trình xử lý sinh học hiếu khí hoạt động tốt với giá trị pH trong khoảng 6.5-8.5. Trong bể xử lý sinh học, do có các hoạt động phân hủy của các vi sinh vật và quá trình giải phóng CO2 nên pH của các bể luôn thay đổi. Giá trị pH thay đổi theo chiều hướng tăng là do quá trình biến đổi các axit thành khí CO2.
Các khoảng giá trị pH:
1/ pH = 6.5 – 8.5: khoảng giá trị pH tốt cho vi sinh
2/ pH < 6.5 : Phát triển chủng vi sinh dạng nấm, ức chế quá trình phân hủy chất hữu cơ
3/ pH > 8.5 : Ức chế quá trình phân hủy chất hữu cơ
*Tải trọng hữu cơ – BOD, COD
Tải trọng hữu cơ ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình xử lý sinh học hiếu khi. Do đó cần có sự kiểm soát BOD, COD để giữ cho tải trọng bể ổn định và đạt hiệu suất tối ưu.
Sự quá tải dẫn đến:
+ Giảm hiệu suất quá trình
+ Tăng hàm lượng BOD, COD của nước sau xử lý
+ Trương bùn
*Nồng độ oxy hòa tan – DO
Nồng độ oxy hòa tan tối ưu là từ 2-4mg/L. Nhu cầu oxy tùy thuộc vào tải trọng hữu cơ (BOD, COD) và nồng độ bùn (MLSS) trong bể phản ứng. Nồng độ oxy hòa tan nên được đo thường xuyên và tại nhiều vị trí khác nhau trong bể Aerotank.
Sự thiếu oxy trong bể phản ứng dẫn đến:
+ Giảm hiệu suất xử lý và chất lượng nước sau xử lý
+ Giảm khả năng lắng, tăng số lượng vi khuẩn dạng sợi
+ Ưc chế quá trình oxy hóa
Nồng độ oxy cao dẫn đến:
+ Phá vỡ bông bùn
+ Giảm khả năng lắng, nước sau xử lý bị đục
+ Tốn năng lượng
*Kiểm soát bùn:
Đối với bể hiếu khí, cần phải theo dõi chặt chẽ sự hình thành bùn trong bể. Tính quan trọng của bùn là khả năng tạo bông. Bùn trong bể hiếu khí thường có tuổi lớn, từ 3-15 ngày. Hoạt tính của bùn giảm theo tuổi bùn.
SV/SVI là chỉ tiêu đánh giá khả năng lắng và chất lượng của bùn hoạt tính. SV là một điều cần kiểm soát và phải theo dõi hàng ngày.
SVI = (SV/MLSS)*1000
+ SV: Thể tích bùn lắng (mL/L)
+ MLSS: hàm lượng chất rắn lơ lửng (mg/L)
Các khoảng giá trị SV/SVI
+ SV = 300-600mL/L; SVI = 80-150Ml/g à Chỉ số SV/SVI càng nhỏ, bùn lắng càng nhanh và càng đặc
+ 600 < SV < 700 mL/L à Khó lắng
+ SV > 700 mL/L, SVI >200mL/g à Rất khó lắng
Lượng bùn ngày một gia tăng do sự phát triển của các vi sinh vật cũng như việc tách các chất bẩn ra khỏi nước thải. Số lượng bùn dư không giúp ích cho việc xử lý nước thải ngược lại nếu không lấy đi còn là trở ngại lớn.
*Tỉ số F/M và MLSS
Điểm nổi bật của bể hiếu khí đó là quá trình xử lý phụ thuộc vào lượng bùn hoạt tính trong hệ thống và hoạt tính của vi sinh vật.
*Tỷ số tải trọng F/M là tỷ số lượng thức ăn (BOD) cung cấp mỗi ngày cho khối lượng vi sinh vật trong bể hiếu khí. Tỷ số F/M được sử dụng để kiểm soát lượng MLSS trong bể hiếu khí và có giá trị dao động từ 0.2-1.0
Các khoảng giá trị giá trị F/M
+ 0.15 – 1.0 : Khoảng giá trị F/M cần duy trì
+ >1.0 : Giảm tải trọng đầu vào bể hiếu khí bằng cách tăng thời gian sục khí, tăng lượng bùn tuần hòa, giảm tải lượng đầu vào
+ <0.2 : Giảm thời gian sục khí; Tăng lượng bùn thải bỏ
*Chỉ số MLSS: được định nghĩa là hỗn hợp được hòa trộn từ bùn hoạt tính và nước thải. Đây chính là hàm lượng bùn cặn (bao gồm cả sinh khối vi sinh vật và các loại chất rắn có trong bùn). MLSS phụ thuộc vào lưu lượng tuần hoàn của bùn hoạt tính và cần duy trì trong khoảng 2500-3500mg/L.
Các khoảng giá trị MLSS:
+ 2500 – 3500 mg/L : Khoảng giá trị MLSS tốt, cần duy trì
+ < 2500 mg/L : Giảm lượng bùn hoạt tính dư rút ra khỏi bể hiếu khí (giảm thời gian bơm bùn dư)
+ > 3500 mg/L : Tăng lượng bùn hoạt tính dư rút ra khỏi bể hiếu khí (tăng thời gian bơm bùn dư)
Sự cố trong bể hiếu khí:
*Tạo bọt:
Lớp bọt trắng nổi trong bể hiếu khí là nét đặc trưng của hệ sinh học. Những bọt này thường xuyên xuất hiện nhiều ở giai đoạn khởi động và xuất hiện rất ít khi bể hoạt động ổn định.
Sự thay đổi màu và số lượng bọt cho biết tình trạng của bể khi vận hành quá trình.
*Số lượng bọt trắng nhiều:
– Trong giai đoạn khởi động, bùn non đang trong giai đoạn thích nghi
– Sự tăng chất tẩy rửa trong nước thải
– Qúa tải bùn
– Có chất ức chế và độc chất
– pH cao hoặc quá thấp
– Thiếu oxy
– Thiếu dinh dưỡng
– Điều kiện nhiệt độ thất thường
*Bọt nâu:
– Vi khuẩn dạng sợi – Nocardia cùng với bùn trường
– Tải lượng thấp của bể phản ứng
– Nước thải chứa dầu mỡ
*Bọt đen sẫm:
– Nước thải có chứa chất màu
– Thiếu oxy
* Mùi- màu:
Mỗi loại nước thải có màu và mùi đặc trưng, tùy thuộc và thành phần hóa học của nước thải ấy. Sự thay đổi của những tính chất này có thể do thành phần nước thải thay đổi và nó ảnh hưởng đến quá trình sinh học.
Bùn sinh học thường có màu vàng nâu. Khi quá tải hoặc không đủ oxy thì màu vàng nâu này sẽ trở thành màu xám hay đen. Khi thiếu oxy, quá trình sinh học yếm khí xả ra và sinh ra mùi khó chịu của H2S, mercaptans,…