Tìm hiểu về bùn vi sinh và bùn hoạt tính trong xử lý nước

Bùn hoạt tính có vai trò đặc biệt quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải. Nhờ có bùn hoạt tính kết hợp với các yếu tố môi trường khác mà nước thải mới có thể được xử lý đạt hiệu quả cao. Bên cạnh đó, việc sử dụng bùn hoạt tính là phương pháp thân thiện môi trường, tiết kiệm chi phí cũng như mang lại hiệu quả cao cho quá trình xử lý nước thải.

Bùn hoạt tính là gì?

Bùn hoạt tính là tập hợp quần thể Vi sinh vật, sinh vật bao gồm: các loại vi khuẩn, nấm, tích trùng, các loài động vật không xương, các loài động vật bậc cao khác.
Bùn hoạt tính được sinh ra từ quá trình hoạt động của hệ thỗng xử lý nước thải, đặc biệt trong phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Bùn hoạt tính có màu nâu và có vai trò đặc biệt quan trọng trong các công trình xử lý nước thải.

Bùn hoạt tính là gì

Đặc tính của bùn hoạt tính

Với đặc tính của bùn hoạt tính thì các vi sinh vật sử dụng trực tiếp các chất hữu cơ trong nước thải vì thế mà loại bỏ được các chất hữu cơ độc hại ra khỏi nguồn nước.
Quá trình làm sạch nước thải được thực hiện bới 8 nhóm Vi khuẩn
Vai trò cơ bản trong quá trình làm sạch nước thải của bùn hoạt tính là vi khuẩn có thể chia làm 8 nhóm sau:
Quần thể vi sinh vật trong bùn hoạt tính thường tập trung vào đặc tính xử lý nước thải của các loại Vi sinh vật, đặc biệt là phụ thuộc rất nhiều vào bản chất của chất hữu cơ có trong nước thải.

Quần thể vi sinh vật nầy có chủng loại không đa dạng như quần thể vi sinh vật trong các ao, hồ , sông, suối, trong đó: hoàn toàn không có các cá thể giun, tảo, bọ, các loại hạ đẳng. Tuy nhiên, riêng quần thể vi sinh vật thì bùn hoạt tính đa dạng hơn rất nhiều.

Bùn vi sinh có vai trò đặc biệt quan trọng trong XLNT

Như đã đề cập ở trên thì Vi khuẩn là nhóm vi sinh vật có vai trò quan trọng trong phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải. Do đó, bản chất về thành phần, nồng độ cũng như đặc tính của các hợp chất hữu cơ có trong nước thải quyết định thành phần vi sinh vật trong bùn hoạt tính.
Quá trình hình thành bùn hoạt tính trong quá trình xử lý nước thải
Trong quá trình phát triển sinh khối, vi sinh vật tiến hành đồng hóa, hấp thụ, bẻ gãy liên kết của các chất dinh dưỡng có trong nước thải. Các vi sinh vật sinh sản bằng cách nhân đôi tế bào là chủ yếu. Tuy nhiên, quá trình sinh sản xủa vi sinh vật không phải đến vô tận mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: thức ăn, pH, nhiệt độ.. Khi một trong số các yếu tố trên không thuận lợi thì quá trình sinh sản nhất định sẽ ngừng lại.

Quá trình hình thành bùn hoạt tính trong quá trình xử lý nước thải

Tăng trưởng sinh khối của bùn hoạt tính trải qua 4 giai đoạn như sau:
Giai đoạn tăng trưởng chậm:
 Ở giai đoạn nầy các loại vi sinh vật cần thời gian để thích nghi với môi trường dinh dưỡng. tuy nhiên giai đoạn này ngắn hơn so với giai đoạn phát triển chậm của số lượng vi khuẩn.
Giai đoạn tăng sinh khối theo logarit:
Tốc độ trao đổi chất và tăng trưởng của vi khuẩn phụ thuộc vào khả năng xử lý chất nền của vi khuẩn. Giai đoạn nầy, Vi sinh vật sử dụng chất dinh dưỡng và tăng trưởng sinh khối.
Giai đoạn tăng trưởng chậm dần:
Quá trình tăng sinh khối giảm tức là Tốc độ tăng sinh khối giảm dần do chất dinh dưỡng của môi trường cạn kiệt.
Giai đoạn hô hấp nội bào:
Nồng độ các chất dinh dưỡng cho tế bào cạn kiệt, vi khuẩn phải thực hiện trao đổi chất bằng chính các nguyên sinh chất có trong tế bào. Sinh khối giảm dần do chất dinh dưỡng còn lại trong tế bào đã chết khuyếch tán ra ngoài để cấp cho tế bào sống.
Nguyên nhân và cách khắc phục sự cố khi sử dụng bìn hoạt tính nổi trong bể xử lý
Bùn nổi nhiều trên bể hiếu khí: nguyên nhân hiện tượng nầy là do nồng độ cacbon trong nước thải cao, lương oxy cung cấp không đủ. Nhằm khắc phục hiện tượng trên chỉ cần ngừng nước thải vào hoặc giảm lượng nước thải vào, tăng oxy trong bể, hoặc nâng pH của dòng vào từ 8.5 – 9.
Quá trình bùn nổi trong bể hiếu khí sẽ làm giảm hiệu quả quá trình xử lý nước thải nên yêu cầu phải tách bùn hợp lý, tăng tiếp xúc giữa bùn và nước thải, tránh hiện tượng không tiếp xúc dẫn đến hiện tượng nổi và lắng đọng.

Bùn vi sinh nổi bọt trong hệ thống XLNT
Do đó, để khắc phục triêt để vấn đề trên thì trong bể xử lý thường lắp phễu phân phối bùn nhằm phân phối bùn đều vào trong nước thải, hoặc có thể khắc phục bằng cách tăng lượng bùn tuần hoàn. Một nguyên nhân khác là bùn nổi do nồng độ dầu mỡ, chất béo tương đối lớn. Đối với trường hợp nầy nên tách sơ bộ lượng bùn hoặc tạm ngừng hoạt động hệ thống để khắc phục.

bùn hoạt tính trong hệ thống xử lý nước thải

Kiểm tra bùn hoạt tính trong hệ thống xử lý nước thải
Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học thì bùn vi sinh hoạt tính được phân thành 3 loại chính đó là bùn vi sinh hiếu khí, bùn vi sinh thiếu khí và bùn vi sinh kị khí.
Tùy vào từng loại nước thải mà bùn vi sinh có từng cách nhận biết về chất lượng khác nhau.  chúng tôi xin giới thiệu quá trình kiểm tra cũng như đặc điểm chung của các loại bùn vi sinh hiện nay.
Đối với bùn vi sinh hiếu khí:
Có màu nâu, bùn có dạng lơ lửng, dạng hỗn hợp dung dịch bằng đầu lắng thì có hiện tượng tạo bông. Nếu tắt máy sục khí hoặc khuấy trộn thì trong hỗn hợp hình thành bông bùn, các bông bùn nầy kết hợp với nhau tạo thành 1 thể có khổi lượng riêng nặng, sau thời gian sẽ lắng xuống nước, và nước trong sẽ thoát ra sau quá trình xử lý.
Bùn vi sinh thiếu khí
Có màu nâu sẫm hơn so với bùn hiếu khí, có bôn bùn to hơn so với bùn vi sinh hiếu khí, do đó tốc độ lắng cũng nhanh hơn bùn vi sinh hiếu khí.
Bùn vi sinh kỵ khí
Bùn vi sinh kị khí có màu đen, Do tùy vào ứng dụng của mỗi bể làm việc làm chia ra làm 2 loại đó là bùn vi sinh kị khí lơ lửng hoặc bùn hạt. Tùy vào mỗi dạng bùn mà ứng dụng cũng khác nhau, bùn vi sinh kị khí lơ lửng dùng cánh khuấy trộn để tạo nên dòng lơ lửng, tăng tiếp xúc, còn bùn hạt có tỷ trọng lớn nên thường xử dụng trong các bể UASB.