Bể lắng thứ cấp trong hệ thống xử lý nước thải là một trong những công trình quan trọng nhất trong công nghệ xử lý nước thải sinh học bằng bùn hoạt tính. Sau khi nước thải được xử lý tại bể hiếu khí (Aerotank), hỗn hợp nước và bùn hoạt tính sẽ chảy sang bể lắng thứ cấp để thực hiện quá trình tách bùn ra khỏi nước. Hiệu quả vận hành của bể lắng quyết định trực tiếp đến chất lượng nước đầu ra, nồng độ chất rắn lơ lửng (TSS), khả năng duy trì sinh khối vi sinh và sự ổn định của toàn bộ hệ thống xử lý nước thải.
Nếu bể lắng vận hành không đúng kỹ thuật sẽ dễ xảy ra các hiện tượng như bùn nổi, bùn khó lắng, nước đầu ra bị đục, mất vi sinh hoặc quá tải bùn. Vì vậy, người vận hành cần theo dõi thường xuyên và điều chỉnh kịp thời các thông số quan trọng.
Vận hành bể lắng thứ cấp trong hệ thống xử lý nước thải hiệu quả và ổn định
Nguyên tắc vận hành bể lắng xử lý nước thải thứ cấp
Nguyên lý hoạt động của bể lắng thứ cấp dựa trên sự lắng trọng lực. Khi hỗn hợp bùn hoạt tính từ bể hiếu khí đi vào bể lắng, các bông bùn có khối lượng lớn sẽ lắng xuống đáy bể, trong khi phần nước trong sẽ chảy tràn qua máng thu nước để chuyển sang công đoạn xử lý tiếp theo hoặc xả ra môi trường.
Phần bùn lắng dưới đáy sẽ được chia thành hai dòng gồm:
- Bùn tuần hoàn (RAS – Return Activated Sludge) được bơm quay trở lại bể hiếu khí nhằm duy trì nồng độ vi sinh vật cần thiết.
- Bùn dư (WAS – Waste Activated Sludge) được đưa sang bể chứa bùn hoặc hệ thống xử lý bùn nhằm kiểm soát tuổi bùn và nồng độ MLSS trong hệ thống.
Việc cân bằng giữa lượng bùn hồi lưu và lượng bùn dư là yếu tố rất quan trọng để đảm bảo hệ thống vận hành ổn định lâu dài.
Các thông số vận hành cần theo dõi
Trong quá trình vận hành bể lắng thứ cấp, người quản lý cần kiểm tra thường xuyên các thông số sau:
- Tải trọng bề mặt : khoảng 1–2 m³/m².giờ. Khi lưu lượng tăng cao cần giảm tải để đảm bảo hiệu quả lắng.
- Chỉ số SVI : nên duy trì từ 80–120 ml/g. Nếu SVI vượt 150 ml/g chứng tỏ bùn lắng kém hoặc xuất hiện vi khuẩn dạng sợi.
- Nồng độ MLSS: duy trì theo thiết kế nhằm tránh hiện tượng quá tải bể lắng.
- Lưu lượng bùn hồi lưu (RAS): thông thường từ 50–150% lưu lượng nước đầu vào, tùy theo tải lượng ô nhiễm và nồng độ bùn.
- Lưu lượng bùn dư (WAS): điều chỉnh theo tuổi bùn và mục tiêu kiểm soát MLSS.
- Hàm lượng TSS đầu ra: càng thấp càng tốt, thông thường dưới 20–30 mg/L đối với hệ thống vận hành ổn định.
- Chiều cao lớp bùn đáy: cần theo dõi thường xuyên để tránh tích tụ quá nhiều gây cuốn trôi bùn.
Ngoài ra, mặc dù nồng độ oxy hòa tan (DO) không ảnh hưởng trực tiếp đến bể lắng, nhưng DO tại bể hiếu khí có tác động lớn đến chất lượng bùn hoạt tính và khả năng lắng của bùn.
Quy trình vận hành bể lắng xử lý nước thải thứ cấp hằng ngày
Để bể lắng hoạt động ổn định, người vận hành nên thực hiện đầy đủ các bước kiểm tra mỗi ngày.
Đầu tiên cần quan sát mực nước trong bể và dòng chảy qua máng thu nước. Nước phải chảy đều quanh máng tràn, không xuất hiện hiện tượng chảy lệch hoặc dòng chảy ngắn làm giảm hiệu quả lắng.
Tiếp theo cần kiểm tra lớp bọt nổi hoặc lớp váng trên mặt bể. Nếu xuất hiện nhiều bọt hoặc dầu mỡ cần tiến hành thu gom ngay nhằm tránh ảnh hưởng đến chất lượng nước đầu ra.
Kiểm tra chiều cao lớp bùn dưới đáy bể bằng thiết bị đo hoặc quan sát trực tiếp. Nếu lớp bùn dày bất thường cần tăng lưu lượng bùn hồi lưu hoặc xả bùn dư để tránh hiện tượng bùn nổi.
Theo dõi hoạt động của bơm RAS và bơm WAS, đảm bảo lưu lượng vận hành đúng theo giá trị thiết kế. Bơm cần hoạt động liên tục, không bị rung, phát tiếng ồn lớn hoặc tắc nghẽn.
Đối với bể lắng tròn có hệ thống gạt bùn, cần kiểm tra tốc độ quay của cánh gạt. Tốc độ thường duy trì khoảng 1–3 vòng mỗi giờ để gom bùn nhẹ nhàng về hố thu mà không làm xáo trộn lớp bùn lắng.
Định kỳ vệ sinh máng thu nước, răng cưa tràn và thành bể nhằm loại bỏ rong rêu, cặn bám giúp dòng nước phân phối đều và ổn định.
Cách điều chỉnh bể lắng khi vận hành
Trong quá trình vận hành thực tế, cần điều chỉnh các thông số phù hợp với sự thay đổi của tải lượng nước thải.
Nếu MLSS trong bể hiếu khí tăng cao, cần tăng lượng bùn dư để giảm nồng độ bùn trong hệ thống.
Nếu lượng bùn trong bể lắng quá nhiều hoặc lớp bùn đáy dâng cao, nên tăng lưu lượng bùn hồi lưu để đưa bùn về bể hiếu khí.
Khi SVI tăng cao, cần kiểm tra nồng độ DO, tỷ lệ dinh dưỡng BOD:N và sự phát triển của vi khuẩn dạng sợi nhằm có biện pháp xử lý kịp thời.
Nếu nước đầu ra bắt đầu có màu đục hoặc xuất hiện nhiều TSS, cần giảm tải thủy lực, điều chỉnh RAS, đồng thời kiểm tra chất lượng bùn hoạt tính trong bể Aerotank.
Các sự cố thường gặp và biện pháp khắc phục bể lắng nước thải
Bùn nổi
- Đây là sự cố khá phổ biến trong các hệ thống xử lý nước thải. Nguyên nhân chủ yếu là quá trình khử nitrat xảy ra ngay trong bể lắng tạo ra khí nitơ bám vào bông bùn làm bùn nổi lên mặt nước.
- Giải pháp là tăng lưu lượng bùn hồi lưu, giảm tuổi bùn (SRT), hạn chế thời gian lưu bùn trong bể lắng và tối ưu quá trình khử nitrat tại bể thiếu khí.
Bùn lắng kém
- Nguyên nhân thường do vi khuẩn dạng sợi phát triển mạnh, thiếu oxy hoặc mất cân bằng dinh dưỡng.
- Cần kiểm tra DO tại bể hiếu khí, điều chỉnh tỷ lệ BOD:N, kiểm soát tải hữu cơ và trong một số trường hợp có thể sử dụng clo với liều lượng thấp để hạn chế vi khuẩn dạng sợi.
Nước đầu ra bị đục
- Hiện tượng này có thể xuất phát từ lưu lượng nước tăng đột ngột, bùn phân tán hoặc bể lắng bị quá tải.
- Biện pháp xử lý là giảm lưu lượng đầu vào nếu có thể, tăng tỷ lệ bùn hồi lưu, kiểm tra MLSS và sử dụng polymer hỗ trợ lắng khi cần thiết.
Xuất hiện nhiều váng nổi
- Nguyên nhân có thể do dầu mỡ trong nước thải cao, bọt sinh học hoặc quá trình phân hủy bùn.
- Cần tăng cường thu gom váng, kiểm tra bể tách dầu mỡ đầu nguồn và hạn chế nước thải chứa nhiều dầu mỡ đi trực tiếp vào hệ thống sinh học.
Cánh gạt bùn hoạt động không ổn định
- Đối với bể lắng tròn, nếu cánh gạt bị kẹt hoặc quay không đều sẽ làm bùn tích tụ dưới đáy bể.
- Người vận hành cần kiểm tra động cơ, hộp giảm tốc, bạc đạn, hệ thống truyền động và loại bỏ các vật cản trong bể.
Bảo dưỡng bể lắng thứ cấp XLNT định kỳ
- Công tác bảo dưỡng giúp kéo dài tuổi thọ thiết bị và hạn chế sự cố trong quá trình vận hành.
- Hằng tuần cần vệ sinh máng thu nước, răng cưa tràn, cánh gạt bùn và kiểm tra hoạt động của động cơ.
- Hằng tháng nên đo chỉ số SVI, kiểm tra lưu lượng bùn hồi lưu, bơm bùn dư, hệ thống van và các đường ống.
- Mỗi quý cần kiểm tra độ đồng tâm của hệ thống gạt bùn, sơn chống ăn mòn các chi tiết kim loại và bảo dưỡng hộp giảm tốc theo khuyến cáo của nhà sản xuất.
- Đối với các hệ thống hiện đại, nên lắp cảm biến siêu âm đo chiều cao lớp bùn để giám sát liên tục và tự động điều chỉnh lưu lượng bùn hồi lưu, giúp nâng cao hiệu quả vận hành.
Kinh nghiệm vận hành bể lắng nước thải hiệu quả
Để bể lắng thứ cấp hoạt động ổn định trong thời gian dài, người vận hành nên duy trì tải lượng nước đầu vào ổn định, hạn chế sốc tải hữu cơ hoặc sốc lưu lượng. Đồng thời cần theo dõi thường xuyên các thông số như MLSS, SVI, TSS đầu ra, lưu lượng RAS và WAS để phát hiện sớm các dấu hiệu bất thường.
Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng polymer hỗ trợ quá trình lắng nhằm cải thiện khả năng kết bông và giảm chất rắn lơ lửng trong nước sau xử lý. Tuy nhiên, polymer chỉ nên được xem là giải pháp hỗ trợ, không thay thế việc tối ưu quá trình sinh học.
Việc ghi chép đầy đủ nhật ký vận hành, bao gồm lưu lượng, SVI, MLSS, DO, TSS đầu ra và lượng bùn xả mỗi ngày sẽ giúp đánh giá xu hướng hoạt động của hệ thống và đưa ra các điều chỉnh phù hợp.
Dịch vụ sửa chữa vận hành hệ thống xử lý nước thải
Bể lắng thứ cấp đóng vai trò quyết định trong việc tách bùn hoạt tính khỏi nước sau xử lý sinh học và duy trì lượng vi sinh cần thiết cho toàn bộ hệ thống xử lý nước thải. Việc kiểm soát tốt lưu lượng bùn hồi lưu, lượng bùn dư, chỉ số SVI, MLSS và chất lượng nước đầu ra sẽ giúp hệ thống vận hành ổn định, giảm sự cố và đáp ứng các quy chuẩn xả thải hiện hành.
Nếu được vận hành đúng kỹ thuật, bể lắng thứ cấp có thể duy trì nồng độ TSS đầu ra dưới 20–30 mg/L, nâng cao hiệu quả xử lý và kéo dài tuổi thọ của toàn bộ hệ thống xử lý nước thải.
Liên hệ với dịch vụ sửa chữa hệ thống xử lý nước thải nhanh tại TPHCM ngay hôm nay để được phục vụ chu đáo nhất.