Kinh nghiệm nuôi cấy vi sinh trong khởi động và vận hành hệ thống xử lý nước thải

Việc xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học chắc cũng không còn xa lạ gì với hầu hết những kỹ sư, cử nhân công nghệ làm trong ngành môi trường. Trong phương pháp này công đoạn nuôi cấy vi sinh cực lỳ quan trọng đặc biệt nuôi vi sinh cho hệ hiếu khí (arotank) vì đây là cả trái tim của hệ thống XLNT bằng công nghệ sinh học, có vai trò quyết định tới hoạt động hiệu quả của hệ thống. Khả năng thích ứng và phát triển của vi sinh vật quyết định đến hiệu suất xử lý nước thải cũng như chất lượng nước thải đầu ra. Vậy nuôi cấy vi sinh như thế nào để hiệu quả cho hệ thống? Dưới đây VINACEE xin trình bày kinh nghiệm nuôi cấy vi sinh cho bể sinh học hiếu khí. Mời mọi người cùng tham khảo quá trình chung thực hiện nuôi cấy vi sinh cho bể xử lý hiếu khí..

Kiểm tra hệ thống trước khi tiến hành nuôi cây

Kiểm tra công nghệ trong hệ thống thiết bị có có hoạt động ổn định hay không, kiểm tra lưu lượng nước thải đầu vào, rà soát hồ sơ tài liệu công nghệ, các chỉ số nước thải tính toán và chỉ số nước thải thực tế.

+ Đối với công nghệ xử lý nước thải bằng sinh học thì hàm lượng và nồng độ ô nhiễm trong nước thải đầu vào gây ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng nuôi cấy và sự phát triển của vi sinh

+ Người tham gia vận hành phải kiểm tra kỹ các chỉ tiêu thông số đầu vào của nước thải, đảm bảo nồng độ ô nhiễm nằm trong khoảng cho phép

+ Nước thải sinh hoạt hoặc sản xuất trước khi đưa qua hệ thống xử lý sinh học phải đảm bảo các yếu tố sau:

pH = 6.5 – 8.5 là mức pH thuận lợi cho điều kiện phát triển của VSV
Nhiệt độ: 10 – 40^oC là điều kiện thuận lợi cho điều kiện phát triển của VSV
Tổng hàm lượng muối hòa tan (TDS) không quá 15 g/l (1500mg/l)
Chỉ tiêu BOD₅ không vượt quá 500 mg/l (nếu BOD cao quá nên có giải pháp pha loãng hoặc các công trình tiền xử lý: Như Biogas, bể kỵ khí, bể UASB).
Tổng chất rắn lơ lửng không vượt quá 150mg/l
Không chứa các chất hoạt động bề mặt như dầu mỡ xà phòng, các chất tẩy rửa và các chất độc gây ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng của vi sinh
Cần xem xét đến chất dinh dưỡng để cung cấp cho vi sinh theo tỉ lệ: BOD5: N: P = 100:5:1
Tính toán kế hoạch/ xác định nhu cẩu M/F để chuẩn bị lượng vi sinh cần thiết

Khởi động và kiểm tra các chỉ số hệ thống mới hoàn toàn (hoặc nuôi cấy lại hệ thống)

Trước khi tiến hành nuôi cấy chúng ta cần phải khởi động hệ thống, tiến hành kiểm tra hệ thống và cài đặt các thông số của các thiết bị trong hệ thống như: bơm chìm, máy khuấy, máy thổi khí, bơm đinh lượng và bồn chứa chất dinh dưỡng cần thiết. Điều chỉnh lưu lượng nước thải, lưu lượng khí cấp cho hệ thống xử lý sinh học. Sau đó ta tiến hành các bước khởi động như sau:

Bước 1: Bật bơm cấp nước thải/kiểm tra lượng nước thải vào hệ thống, ta tiến hành bơm cho đến khi nước thải chảy qua hệ thống xử lý bằng vi sinh vật hiếu khí. Lưu lượng nước cấp vào để nuôi cấy còn tùy thuộc vào nồng độ ô nhiễm.

+ Đối với nước thải sinh hoạt, nồng độ ô nhiễm trong nước thải không cao cho nên chúng ta có thể cấp nước thải vào đầy bể.

+ Những công nghệ xử lý nước thải chứa nồng độ ô nhiễm cao như nước thải sản xuất hoặc chế biến công nghiệp thì nên 1/3 hoặc 2/3 bể (hoặc tính toán khởi động từ 1/3-2/3 công suất của hệ thống) rồi cấp nước sạch vào để pha loãng nồng độ cho đến khi gần đầy bể.

Bước 2: Bật máy thổi khí để cấp khí vào cho hệ thống, điều chỉnh hệ thống phân phối khí đều bể, kiểm tra nồng độ oxy hòa tan đảm bảo DO = 2 - 4 mg/l. (nên từ 3 - 4 trong giai đoạn này)

Quy trình nuôi cấy vi sinh (áp dụng đối với bể hiếu khí)

Bước 1: Bổ sung nồng độ bùn vi sinh đã được tính toán trước vào bể. Nồng độ cấp vào bể khoảng 10% - 15% trên tổng nồng độ bùn cần thiết cho hệ thống. Thời gian nuôi cấy sẽ được kiểm soát về nồng độ nước thải đầu vào và cân đối chất dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển.

Ngày 1: Cho bùn vi sinh vào bể - Bùn vi sinh phải có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt (Nước thải loại gì thì cung cấp bùn vi sinh nước thải loại đó là tốt nhất, bùn nên được lấy trực tiếp từ bể lắng sinh học/hay còn gọi lắng thứ cấp và đảm bảo đang còn hoạt tính cao, ko quá 24h). Trong nhiều trước hợp, để tăng tốc cần bổ sung thêm men vi sinh hoặc các loại chế phẩm vi sinh. Cần chú ý: Bật máy thổi khí sục liên tục cho hệ thống, đảm bảo cung cấp ô xy đều đặn và thường xuyên. Sau mỗi 4h tiến hành kiểm tra các thông số nước thải đầu vào: pH, DO, SV30, độ màu, mùi của bùn, ghi chép và lưu số liệu ban đầu
Ngày 2: Tắt máy sục khí để lắng 2h sau đó cho nước trong ra khỏi bể, cho lượng nước thải mới vào với lưu lượng 20% tổng lưu lượng nước thải xử lý trên 1h. Sục khí và tiếp tục bổ sung men si sinh hiếu khí vào bể nếu cần. Tiến hành kiểm tra và ghi chép thông số đầu vào, các kết quả đo kiểm như bước.
Ngày 3, ngày 4, ngày 5 tương tư như ngày 2. Chú ý ghi chép thông số để chúng ta có thể so sánh và điều chỉnh. Sau 5 ngày theo dõi nếu thấy nồng độ SV30 tăng lên, đặc tính của bùn vi sinh và cảm quan tốt thì ta sẽ nâng tải trọng nước thải lên 30% tổng lưu lượng nước thải/ giờ.
Ngày thứ 6: Tắt máy sục khí để lắng 2h sau đó cho nước trong ra khỏi bể, cho lượng nước thải mới vào với lưu lượng 20% tổng lưu lượng nước thải xử lý trên 1h. Sục khí và tiếp tục bổ sung men si sinh hiếu khí vào bể. Sau đó kiểm tra các thông số nước thải đầu vào, điều kiện nhiệt độ, pH, DO ổn định. Lấy mẫu nước thải kiểm tra khả năng tạo bông và khả năng lắng của bùn (SV30 đạt khoảng 15 - 20% thể tích cốc (điều kiện tốt có thể đạt 20 - 30%). Nếu vẫn đang trên đà phát triển tốt chúng ta tiến hành cấp nước thải vào liên tục với tải trọng lưu lượng nước thải khoảng 10% tổng lưu lượng nước thải/giờ. Bật hệ thống cung cấp khi chạy Auto liên tục.
Ngày thứ N: tiếp tục theo dõi và kiểm tra, nếu nồng độ bùn tiếp tục tăng lên thì ta sẽ tiến hành tăng công suất cho hệ thống đến khi full tải trọng (Trong thời gian này cần chú ý các thông số: SV30, SVI, F/M và tuổi bùn). Khi SV30 đạt từ 40 - 50% thể tích cốc đong thì quá trình nuôi vi sinh khởi động hệ thống xem như hoàn thành; khi đó chúng ta cần chú ý kiểm soát các thông số hệ thống, chỉ số nước thải đầu và và quan sát quá trình. Thông thường, trong điều kiện thuận lợi, quá trình nuôi cấy vi sinh trên diễn ra từ 15 đến 20 ngày.

Bước 2: Nếu hệ thống đã ổn định thì ra theo dõi kiểm tra lưu lượng nước ra mỗi ngày. Nếu nước đầu ra không đạt phải xem xét lại chế độ hoạt động, kiểm tra thông số đầu vào, tăng thời gian lưu cho bể (bằng cách hiệu chỉnh lưu lượng đầu vào) để đảm bảo lượng nước đầu ra luôn đảm bảo đạt quy chuẩn đầu ra.

Có nhiều cách nuôi cấy vi sinh khác nhau nhưng đều áp dụng chung một nguyên lý, mỗi công ty, mỗi đội vận hành có thể áp dụng các kinh nghiệm nuôi cấy khác nhau để tiến hành phù hợp với mỗi loại nước thải cũng như từng loại vi sinh (chế phẩm, chủng vi sinh) được sử dụng. Trên đây là kinh nghiệm nuôi cấy vi sinh hiếu khí của VINACEE. Mọi người có các cách nuôi cấy nào khác cùng đóng góp và cho ý kiến nhé.

KS. Trần Thị Hồng Giấm. KS Nguyễn Văn Thanh, VINACEE Việt Nam

CT CP KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG VÀ XÂY DỰNG VINACEE VIỆT NAM

Trự sở: Đội 1, xã Tả Thanh Oai, huyện Thanh Trì, TP Hà Nội.

VPGD: Số 1295 Đ.Giải Phóng. P.Hoàng Liệt, Q.Hoàng Mai, TP Hà Nội.

VPGD: Tòa Licogi - Số 25A Tân Mai, Hoàng Mai, Hà Nội

Show room: 41 Trường Chinh, Hoặc 650 Nguyễn Trãi, Thanh Xuâ, HN

Hotline/zalo: 0837145888/ 0982309689 (Phụ trách KS và CSKH KS Nguyễn Văn Thanh)