Hiện tượng bùn nổi trên bể lắng sinh học là một sự cố vận hành thường gặp, có thể khiến nồng độ TSS và COD trong nước thải đầu ra tăng cao, làm ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý của toàn hệ thống. Khi bùn vi sinh suy giảm khả năng lắng, hiệu suất toàn bộ hệ thống xử lý sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Trong bài viết này, Môi Trường Toàn Tâm sẽ phân tích 7 nguyên nhân thường gặp cùng cách kiểm tra cụ thể. Qua đó, doanh nghiệp có thể xác định chính xác vấn đề và lựa chọn hướng xử lý phù hợp.
Dấu Hiệu Nhận Biết Bùn Nổi Trên Bể Lắng Sinh Học
Hiện tượng bùn nổi trên bể lắng sinh học có thể được nhận biết thông qua quan sát trực tiếp kết hợp với các thông số vận hành hằng ngày. Khi xảy ra sự cố, trên bề mặt bể thường xuất hiện các mảng bùn liên kết với nhau, có màu từ xám nhạt, vàng nâu đến nâu đen. Bùn có thể nổi thành từng mảng, từng cụm hoặc lan rộng, bao phủ một phần hoặc toàn bộ bề mặt bể.
Bên cạnh đó, nước sau lắng thường bị đục do chứa nhiều bông bùn mịn theo dòng nước chảy qua máng thu. Một số trường hợp còn xuất hiện các bọt khí li ti bám quanh bông bùn, khiến bùn từ đáy bể nổi dần lên bề mặt. Nếu lớp bùn nổi có mùi hôi đặc trưng, nguyên nhân có thể liên quan đến tình trạng bùn lưu quá lâu và phát sinh quá trình phân hủy yếm khí.
Về mặt vận hành, SV30 có thể tăng cao bất thường, bùn lắng chậm, tạo lớp bùn xốp và khó nén trong ống đo SV30. Đây là những dấu hiệu cảnh báo cần được kiểm tra sớm để phân biệt giữa bùn nổi do khử nitrat, bùn nở hoặc các vấn đề liên quan đến thu gom và tuần hoàn bùn.
Xem thêm: 7 Cách Xử Lý Mùi Hôi Nước Thải Hiệu Quả Cho Doanh Nghiệp
Bùn Nổi Có Gì Khác So Với Bùn Nở Và Bùn Khó Lắng
Bùn nổi, bùn nở và bùn khó lắng đều là những sự cố thường gặp trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải. Tuy nhiên, mỗi hiện tượng đều có đặc điểm, nguyên nhân và cách xử lý khác nhau. Việc phân biệt đúng ngay từ đầu giúp doanh nghiệp tránh điều chỉnh sai thông số vận hành.
- Bùn nổi: Là tình trạng bùn đã lắng xuống đáy bể nhưng sau đó bị các bọt khí bám vào bông bùn và kéo nổi trở lại mặt nước. Bùn thường xuất hiện dưới dạng từng mảng lớn, tảng bùn hoặc lớp bùn mỏng trên bề mặt. Hiện tượng này thường liên quan đến quá trình khử nitrat xảy ra trong lớp bùn lưu lại quá lâu tại bể lắng.
- Bùn nở: Là trạng thái bùn hoạt tính tăng thể tích bất thường, bông bùn trở nên cồng kềnh, xốp và có kết cấu lỏng lẻo. Chỉ số SVI thường cao, nhiều trường hợp vượt 150 mL/g. Bùn nở thường lắng rất chậm hoặc không thể lắng tốt ngay từ đầu, khác với bùn nổi là bùn đã lắng rồi mới nổi lên.
- Bùn khó lắng: Là tình trạng bông bùn bị phân tán, vỡ vụn thành các hạt rất nhỏ và lơ lửng trong nước. Bùn khó lắng thường không tạo thành những mảng nổi lớn mà khiến nước trong bể lắng bị đục, lớp phân cách giữa nước và bùn không rõ ràng, đồng thời làm tăng nguy cơ bùn bị cuốn theo dòng nước đầu ra.
Xem thêm: Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Bao Gồm Những Hạng Mục Gì?
7 Nguyên Nhân Khiến Bùn Nổi Trên Bể Lắng Sinh Học
Muốn kiểm soát hiệu quả hiện tượng bùn nổi trên bể lắng sinh học, doanh nghiệp cần xác định đúng nguyên nhân đứng sau trước khi tìm ra cách xử lý phù hợp. Dưới đây là 7 nguyên nhân thường gặp trong các hệ thống xử lý nước thải.
Khử nitrat xảy ra ngay trong bể lắng
Khi quá trình nitrat hóa diễn ra mạnh trong bể hiếu khí, lượng nitrat (NO₃⁻) trong dòng nước đi vào bể lắng có thể tăng cao. Nếu bùn lưu lại quá lâu tại đáy bể lắng, oxy bị tiêu thụ dần và tạo ra môi trường thiếu oxy. Khi đó, vi sinh vật có thể sử dụng nitrat để thực hiện quá trình khử nitrat, đồng thời sinh ra khí nitơ (N₂).
Các bọt khí N₂ nhỏ hình thành trong lớp bùn sẽ bám vào bông bùn, làm giảm khối lượng riêng và đẩy bùn nổi lên bề mặt. Đây là nguyên nhân thường gặp của hiện tượng rising sludge, đặc biệt khi bùn ban đầu lắng tốt nhưng sau đó mới bắt đầu nổi.
Dấu hiệu nhận biết
- Bùn lắng tương đối tốt trong thời gian đầu nhưng bắt đầu nổi sau một khoảng thời gian.
- Xuất hiện các bọt khí nhỏ bám trên bông bùn.
- Bùn nổi thành từng mảng hoặc từng cụm trên bề mặt bể.
- Nước sau lắng có thể vẫn tương đối trong nếu hiện tượng mới phát sinh.
- Lớp bùn đáy có xu hướng dày lên hoặc lưu lại lâu hơn bình thường.
Cách kiểm tra
- Đo DO tại các vị trí liên quan trong bể lắng và bể sinh học.
- Kiểm tra nồng độ NO₃⁻ và NO₂⁻ ở dòng vào, dòng ra hoặc các điểm cần thiết.
- Theo dõi chiều dày và thời gian lưu của lớp bùn dưới đáy bể lắng.
- Kiểm tra lưu lượng và tình trạng hoạt động thực tế của hệ thống RAS.
- Quan sát diễn biến bùn trong phép thử lắng theo thời gian.
- Đối chiếu thời điểm bùn nổi với chế độ vận hành, lưu lượng nước thải và lượng bùn tuần hoàn.
Bùn hoạt tính bị nở do vi khuẩn dạng sợi
Bùn hoạt tính bị nở thường xảy ra khi vi khuẩn dạng sợi (filamentous bacteria) phát triển quá mức, làm suy giảm khả năng kết bông và lắng của bùn. Nguyên nhân có thể liên quan đến tình trạng thiếu Nitơ hoặc Phốt pho, tỷ số F/M quá thấp, DO không ổn định hoặc điều kiện vận hành trong bể sinh học chưa phù hợp.
Dấu hiệu nhận biết
- Bông bùn có kích thước lớn nhưng cấu trúc xốp, nhẹ.
- Bùn lắng chậm và khó tạo lớp bùn đặc.
- Ranh giới giữa lớp bùn và nước không rõ.
- SVI tăng cao bất thường.
- Nước sau lắng có thể bị đục hoặc cuốn theo bùn.
- Có thể xuất hiện bọt màu nâu trên bề mặt bể.
Cách xác định
- Thực hiện phép thử SV30 và tính chỉ số SVI để đánh giá khả năng lắng, nén của bùn.
- Quan sát hình thái bông bùn bằng kính hiển vi để kiểm tra sự phát triển của vi khuẩn dạng sợi.
- Đo DO tại nhiều vị trí trong bể sinh học và theo dõi theo các thời điểm khác nhau.
- Kiểm tra tỷ lệ F/M, MLSS, MLVSS và tuổi bùn.
- Phân tích hàm lượng Nitơ, Phospho và các chất dinh dưỡng cần thiết trong nước thải.
- Đối chiếu với tải lượng hữu cơ, pH và lịch sử vận hành để xác định yếu tố thúc đẩy vi khuẩn dạng sợi phát triển.
Bùn lưu lại quá lâu trong bể lắng
Khi bùn tích tụ dưới đáy bể lắng trong thời gian dài nhưng không được hút tuần hoàn hoặc xả bỏ kịp thời, lớp bùn có thể chuyển sang trạng thái yếm khí và bắt đầu phân hủy. Quá trình này có thể tạo ra các loại khí như CH₄, H₂S và CO₂. Các bọt khí hình thành từ đáy bể bám vào bông bùn, làm giảm tỷ trọng và đẩy những mảng bùn màu đen nổi lên mặt nước. Hiện tượng thường đi kèm mùi hôi nồng do khí H₂S phát sinh.
Dấu hiệu nhận biết
- Bùn bắt đầu nổi sau một thời gian lưu lâu trong bể.
- Chiều dày lớp bùn đáy tăng bất thường.
- Lưu lượng RAS không đủ hoặc hệ thống tuần hoàn hoạt động không ổn định.
- Bùn nổi rõ hơn vào thời điểm tải lượng thấp hoặc lưu lượng nước giảm.
Cần kiểm tra
- Lưu lượng RAS thực tế.
- Thời gian lưu của bùn trong bể lắng.
- Chiều dày và mức độ tích tụ của lớp bùn đáy.
- Tình trạng hoạt động của bơm, đường ống và thiết bị thu gom bùn.
- Tần suất cũng như lưu lượng xả bùn dư.
DO không phù hợp trong bể sinh học
DO (oxy hòa tan) trong bể sinh học cần được duy trì ổn định và phân bố tương đối đồng đều. Khi DO quá thấp, vi sinh vật hiếu khí không nhận đủ oxy để hoạt động, bông bùn có thể suy yếu và dễ phát sinh vùng thiếu oxy khi chuyển sang bể lắng.
Ngược lại, duy trì DO cao hơn mức cần thiết có thể làm tăng điện năng tiêu thụ của hệ thống cấp khí. Vì vậy, DO cần được kiểm soát phù hợp với tải lượng và yêu cầu của từng công đoạn, thay vì tăng càng cao càng tốt.
Cách kiểm tra
- Đo DO tại nhiều vị trí và các độ sâu khác nhau trong bể sinh học.
- So sánh DO giữa các thời điểm trong ngày và giữa các ca vận hành.
- Kiểm tra máy thổi khí, đĩa phân phối khí, van khí và đường ống cấp khí.
- Quan sát tình trạng sục khí để phát hiện khu vực phân phối khí không đều.
- Đối chiếu DO với MLSS, tải lượng hữu cơ, SVI và chất lượng nước sau lắng.
Lưu ý: Không nên đánh giá tình trạng DO chỉ dựa trên một giá trị đo tại một thời điểm. DO có thể thay đổi theo vị trí, chiều sâu, lưu lượng nước thải, tải lượng hữu cơ và chế độ vận hành máy thổi khí. Vì vậy, cần xem xét cả mức DO trung bình, độ đồng đều trong bể và diễn biến theo thời gian.
Xem thêm: Vai trò của xử lý bùn thải trong hệ thống xử lý nước thải
MLSS quá cao hoặc bùn già
Khi nồng độ MLSS trong bể sinh học vượt quá khả năng xử lý của bể lắng, hoặc bùn lưu quá lâu do lưu lượng bùn dư (WAS) được xả không phù hợp, đặc tính bùn có thể bị suy giảm. Bùn già thường hoạt động kém, kết bông không tốt, khó lắng và dễ bị xáo trộn. Trong một số trường hợp, bùn còn có thể nổi thành từng mảng do tích tụ các chất hữu cơ khó phân hủy hoặc phát sinh quá trình phân hủy thiếu khí trong lớp bùn.
Cần kiểm tra và đối chiếu các thông số sau:
- Nồng độ MLSS.
- Tỷ lệ MLVSS/MLSS.
- Tuổi bùn SRT.
- Chỉ số thể tích bùn SV30.
- Chỉ số thể tích bùn SVI.
- Lưu lượng bùn tuần hoàn RAS.
- Lưu lượng bùn dư WAS.
Nếu MLSS và SRT đều cao, trong khi SVI tăng hoặc bùn lắng chậm, cần xem xét điều chỉnh chế độ xả bùn dư. Tuy nhiên, không nên xả bùn quá mức khi chưa đánh giá đầy đủ, vì có thể làm giảm sinh khối cần thiết cho quá trình xử lý.
Tải lượng hữu cơ thay đổi đột ngột
Sự gia tăng đột ngột của tải lượng hữu cơ, thể hiện qua nồng độ BOD/COD tăng cao, có thể gây sốc cho hệ vi sinh trong bể sinh học. Bên cạnh sự thay đổi về nồng độ BOD/COD, các biến động bất thường về thành phần nước thải cũng có thể ảnh hưởng đến hoạt động của hệ vi sinh. Vì vậy, doanh nghiệp cần kiểm tra lịch sử sản xuất và các dòng thải bất thường khi sự cố xuất hiện.
Dấu hiệu nhận biết
- Bùn nổi xuất hiện sau thời điểm tải lượng hữu cơ đầu vào tăng đột ngột.
- Nồng độ COD/BOD đầu vào biến động bất thường.
- DO trong bể sinh học thay đổi nhanh hoặc khó duy trì ổn định.
- Bông bùn bị vỡ, nhỏ hơn bình thường hoặc thay đổi cấu trúc.
- Nước sau lắng đục hơn, có thể xuất hiện bùn mịn hoặc bông bùn trôi theo dòng ra.
Cách xác định
Để kiểm tra khả năng hệ thống bị sốc tải hoặc nhiễm độc, cần đối chiếu dữ liệu trước và sau thời điểm bùn nổi xuất hiện, bao gồm:
- Nồng độ COD/BOD đầu vào và đầu ra.
- Lưu lượng nước thải.
- MLSS và MLVSS trong bể sinh học.
- DO tại các vị trí khác nhau trong bể.
- pH, độ dẫn điện hoặc các chỉ tiêu đặc trưng của nguồn thải.Lịch sử sản xuất, vệ sinh thiết bị hoặc xả thải bất thường.
Nếu tải lượng tăng đột ngột đồng thời với sự suy giảm chất lượng bông bùn và hiệu suất xử lý, cần kiểm tra thêm khả năng nước thải chứa chất độc hại hoặc các hợp chất gây ức chế vi sinh.
Hệ thống thu gom, tuần hoàn và xả bùn gặp vấn đề
Các vấn đề kỹ thuật như bơm tuần hoàn bùn (RAS) hoạt động không ổn định, đường ống hút bùn bị tắc, bộ gạt bùn bị lệch hoặc van xả bùn dư vận hành kém hiệu quả có thể khiến bùn không được thu gom và rút khỏi đáy bể kịp thời. Khi bùn tích tụ quá lâu, lớp bùn đáy có thể trở nên dày, phát sinh điều kiện thiếu oxy và làm tăng nguy cơ bùn nổi trên bề mặt bể lắng.
Cách kiểm tra
- Đo và đối chiếu lưu lượng RAS thực tế với lưu lượng thiết kế hoặc thông số vận hành yêu cầu.
- Kiểm tra tình trạng hoạt động, công suất và độ ổn định của bơm bùn tuần hoàn (RAS) và bùn dư (WAS).
- Kiểm tra đường ống hút, đường ống tuần hoàn và các vị trí có nguy cơ tắc nghẽn.
- Kiểm tra van, cửa hút bùn và khả năng đóng mở của từng tuyến xả.
- Kiểm tra bộ gạt bùn, scraper và cơ cấu truyền động để phát hiện tình trạng lệch, kẹt hoặc hoạt động không đồng đều.
- Đo chiều dày lớp bùn trong bể lắng tại nhiều vị trí và theo dõi sự thay đổi theo thời gian.
- Đối chiếu lượng bùn thu gom thực tế với lượng bùn cần tuần hoàn và xả bỏ theo chế độ vận hành.
Xem thêm: Xử Lý Nước Thải Sinh Hoạt Giá Tốt, Hiệu Quả, Bền Bỉ Toàn Tâm
Toàn Tâm Có Thể Hỗ Trợ Gì Khi Doanh Nghiệp Gặp Bùn Nổi?
Khi doanh nghiệp gặp tình trạng bùn nổi trên bể lắng sinh học, Toàn Tâm không chỉ hỗ trợ xác định nguyên nhân mà còn đề xuất giải pháp xử lý phù hợp và hiệu quả.
- Khảo sát, chẩn đoán tận nơi: Đội ngũ kỹ sư có chuyên môn sẽ trực tiếp đến nhà máy để khảo sát, lấy mẫu, đo đạc và soi kính hiển vi nhằm xác định nguyên nhân gây bùn nổi trong vòng 24 giờ.
- Cung cấp vi sinh và hóa chất đạt chuẩn: Toàn Tâm cung cấp các dòng vi sinh hiếu khí, chế phẩm vi sinh hỗ trợ kiểm soát vi khuẩn dạng sợi và hóa chất trợ lắng có hiệu quả cao, an toàn cho hệ thống xử lý nước thải.
- Cải tạo, tối ưu vận hành: Toàn Tâm hỗ trợ tối ưu quy trình xả bùn, điều chỉnh hệ thống cấp khí và cải tạo thiết bị thu gom bùn, giúp hệ thống hoạt động ổn định lâu dài với chi phí hợp lý.
Lời Kết
Tóm lại, hiện tượng bùn nổi trên bể lắng sinh học thường bắt nguồn từ sự mất cân bằng sinh học hoặc các vấn đề trong quá trình vận hành cơ học của hệ thống. Chủ động theo dõi các thông số vận hành và phát hiện sớm dấu hiệu bất thường sẽ giúp doanh nghiệp duy trì hệ thống xử lý nước thải ổn định, nâng cao hiệu quả xử lý và kiểm soát chất lượng nước đầu ra theo yêu cầu áp dụng.
Nếu hệ thống xử lý nước thải của quý doanh nghiệp đang gặp tình trạng bùn nổi và cần tư vấn giải pháp khắc phục kịp thời, hãy liên hệ ngay với Môi Trường Toàn Tâm qua hotline 0767 861 126 hoặc Zalo để được hỗ trợ tận tình. Đội ngũ kỹ sư của chúng tôi luôn sẵn sàng đồng hành, khảo sát trực tiếp và đề xuất phương án xử lý tối ưu cho quý khách.
Địa chỉ: Công Ty TNHH Giải Pháp Kỹ Thuật Toàn Tâm
Liên hệ ngay Toàn Tâm để nhận tư vấn miễn phí
Anh Nguyễn Chí Phúc, CEO của Môi Trường Toàn Tâm, là người có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực tư vấn và giải pháp môi trường. Với mục tiêu hỗ trợ doanh nghiệp tuân thủ quy định pháp luật và phát triển bền vững, anh đã xây dựng Môi Trường Toàn Tâm trở thành đơn vị cung cấp dịch vụ môi trường chuyên nghiệp, tận tâm và đáng tin cậy.
