Nuôi cấy mới bùn xử lý nước thải thủy sản

Ngành chế biến thủy sản đang ngày càng phát triển, nhưng đi kèm với đó là bài toán nan giải về xử lý nước thải hiệu quả. Liệu có cách nào biến “nỗi lo” ô nhiễm từ nước thải thành “cơ hội vàng” cho ngành? Câu trả lời nằm ở chính thứ tưởng chừng như bỏ đi – bùn xử lý nước thải.

Phương pháp “nuôi cấy mới bùn xử lý nước thải chế biến thủy sản” đang ưa chuộng việc xử lý nước thải và tối ưu hóa ngành công nghiệp chế biến thủy sản.

1. Khởi tạo hệ bùn xử lý nước thải

Hàm lượng sinh khối khi cấy ban đầu ít nhất phải đạt tối thiểu 3 – 5 g/l trong hệ thống sinh học bùn hoạt tính, đối với hệ thống hiện nay cần phải có tối thiểu 4.500 kg sinh khối (chất khô). Hàm lượng sinh khối (MLSS) ban đầu càng cao nước thải được xử lý càng nhanh và càng đạt được điều kiện ổn định xử lý.

1.1 Tính toán liều lượng men vi sinh cho bùn xử lý nước thải thủy sản

a) Khởi động mới hoàn toàn – nuôi cấy bùn lại bùn xử lý nước thải cho hệ thống (cho bể kỵ khí và hiếu khí):

Dùng với liều lượng 2 – 10 ppm/ngày tuỳ theo nồng độ COD, BOD trong nước thải. Lượng vi sinh được tính toán dựa vào thể tích bể, liều lượng nuôi cấy trong thời gian 15 ngày.

Công thức tính như sau:

A = (m x V)/1000

Trong đó:

• A: Khối lượng vi sinh nuôi cấy trong 1 ngày (kg/ngày)
• m: 2 – 10 ppm (liều lượng vi sinh dựa vào độ ô nhiễm của chất thải cách tính chung thông thường là 3ppm)
• V: Thể tích bể sinh học (m³) [hiếu khí hay kỵ khí].

Cấy với lượng A vi sinh mỗi ngày liên tục trong 20 ngày.

Lưu ý:

Dùng từ 3 – 5% bùn hoạt tính cho vào thể tích bể sinh học để làm cơ chất tăng trưởng.

Cho vi sinh vào hệ thống.

• pH = 6 – 8, nhưng hoạt động tốt nhất ở ngưỡng pH trung tính.
• Trong thời gian nuôi cấy ban đầu hay cải tạo lại hệ thống, bể phải được khởi động lại tải trọng thấp hoặc nồng độ COD khoảng 2kg/m³.
• Chất dinh dưỡng đảm bảo tỷ lệ BOD:N:P = 100:5:1

b) Duy trì hệ thống với bùn xử lý nước thải

Dùng vi sinh bổ sung với liều lương từ 0,5 ppm/ngày hoặc theo nồng độ COD, BOD trong nước thải và độ ổn định của hệ thống. Lưu lượng cấy duy trì sẽ được tính vào lưu lượng nước thải/ngày để bổ sung một phần vi sinh trôi ra ngoài và yếu dần đi.

Tính theo công thức sau:

A = (m x Q) / 1000

Trong đó:

• A: Khối lượng vi sinh bổ sung theo ngày, cách ngày hoặc theo tuần tùy vào độ ổn định của hệ thống (kg/ngày).
• m: 0,5 ppm.
• Q: Lưu lượng nước thải đầu vào (m³/ngày).

>>>Xem thêm: Hướng dẫn nuôi cấy vi sinh trong xử lý nước thải

1.2 Nuôi cấy bùn xử lý nước thải thủy sản

Bùn hoạt tính có thể phát triển tự nhiên bằng cách nạp nước thải liên tục vào cụm bể sinh học nhưng thời gian cho khởi động sẽ rất lâu. Do đó, để tiết kiệm thời gian nên nạp bùn vào cụm bể sinh học bằng việc lấy bùn từ hệ thống đang hoạt động tương tự.

Nếu như không có bùn hoạt tính sẵn có từ hệ thống xử lý nước thải, có thể sử dụng nguồn sinh khối khác (bùn non đáy ao, hầm, sông rạch có phù sa bồi đắp không lẫn cát) sau khi được chấp thuận. Để giảm giá thành vận chuyển nên dùng bùn có hàm lượng chất rắn lơ lửng cao. Có thể sử dụng bùn sạch sau nén bùn (không có hoá chất).

2. Định lượng nước thải tối ưu cho bùn xử lý nước thải

Khởi động hệ thống sinh học bùn xử lý nước thải hoạt tính với lưu lượng và tải nạp sinh khối (F/M) không vượt quá giá trị thiết kế : 0,06 kg BOD/kg MLSS/ngày. Trong chức năng tăng trưởng sinh khối, lưu lượng nước thải có thể tăng lên trong quá trình khởi động (với tải lượng sinh khối không đổi).

3. Quy trình nuôi cấy vi sinh cho bùn xử lý nước thải

Bổ sung vào hệ thống sinh học 3 – 5 % thể tích bùn xử lý nước thải, sau đó bắt đầu quá trình nuôi cấy hệ thống.

a) Giai đoạn nuôi cấy bùn xử lý nước thải mới:

• Ngày thứ 1: Cho nước thải vào đầy 1/3 bể sinh học có sục khí và 2/3 bể nước đã xử lý tuần hoàn lại hay nước sạch để giảm tải lượng ô nhiễm, sao cho tải lượng COD trong thời gian nuôi cấy < 2kg/m³, cho sản phẩm vi sinh đã tính toán kết hợp chất dinh dưỡng vào bể để vi sinh bắt đầu tăng trưởng sinh khối.
• Ngày thứ 2: Cho nước lắng 2h sau đó cho nước trong ra, cho lượng nước thải mới vào, sục khí.
• Ngày thứ 3: Cho nước lắng 2h và cho nước trong ra khỏi bể, cho lượng nước thải mới vào, sục khí. Cứ như vậy cho tới ngày thứ 20.

Ghi chú:

• Sau khi nuôi cấy đến ngày 20 thì cho nước trong đã lắng ra ngoài;
• Nạp nước thải mới vào và bắt đầu hệ thống bình thường, lúc này lượng sinh khối đã tăng lên đến mức ổn định để xử lý chất hữu cơ.

b) Giai đoạn bổ sung vi sinh cho bùn xử lý nước thải

Nếu hệ thống đã ổn định chỉ cần cho trực tiếp lượng vi vi sinh (0,5 ppm/ngày dựa vào lượng nước thải/ngày) mỗi ngày hoặc mỗi tuần vào hệ thống tùy vào độ ổn định của hệ thống để vi sinh luôn được ổn định và xử lý tốt.

Trong giai đoạn nuôi cấy vi sinh cần chú ý các điều sau:

•  Trong giai đoạn này không nên cho nước thải với lưu lượng lớn vào bể sinh học cho đến khi vi sinh phát triển (thể tích bùn đạt 25 – 30%, bùn kết bông lớn).
•  Thường xuyên kiểm tra pH trong bể nuôi vi sinh (pH tối ưu: 6.5 – 8.5).

 Nên duy trì nồng độ oxy hòa tan (DO) ở khoảng lớn hơn 3 mg/l.

4. Các xử lý bùn xử lý nước thải dư từ bể lắng sinh học

Trong quá trình xử lý các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ (chất ô nhiễm) làm thức ăn cho quá trình sinh trưởng và phát triển. Quá trình này sẽ làm cho lượng sinh khối bùn không ngừng tăng lên theo thời gian. Và khi lượng sinh khối (bùn) này lớn thì làm ảnh hưởng đến quá trình xử lý. Do đó, cần bơm bỏ bớt lượng bùn dư này đi.

Để xác định lượng bùn dư, ta dùng phễu Imhoff (có thể dùng chai nhựa) và trình tự làm theo các bước sau:

• Bước 1: Lấy bùn từ bể hiếu khí đang sục khí cho vào phễu Imhoff đến vạch 1.000ml;
• Bước 2: Để yên phễu trong 30 phút;
• Bước 3: Quan sát và đọc thể tích bùn lắng;
• Bước 4: Ước lượng độ trong của nước (phần phía trên).

Thể tích bùn xử lý nước thải nằm trong khoảng 350 – 400 ml (tương ứng 35 – 40%) là đạt yêu cầu. Nếu thể tích bùn lớn hơn 400 ml (40%) thì bùn đã dư và không bơm bùn hoàn lưu từ bể lắng nữa.Việc bơm bỏ bùn dư này có thể thực hiện theo các phương án sau:

Bùn từ đáy bể lắng này có thể cung cấp cho các công trình xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính khác hoặc tiến hành ép bùn.

5. An toàn với bùn xử lý nước thải phát sinh

• Bùn sinh học kỵ khí và đặc biệt là hiếu khí bao gồm một hỗn hợp không đồng nhất của các loại vi khuẩn, tảo và động vật nguyên sinh.
• Điều quan trọng là liệt kê các loại vi sinh vật có mặt trong bùn, bởi vì nó làm khác nhau đáng kể với thành phần của nước thải và điều kiện vận hành nhà máy. Thông thường, bùn là chất không gây hại và không độc, nhưng phải luôn nhớ rằng bùn kỵ khí và (một phần) bùn hiếu khí có thể chứa trong nó những vi trùng gây bệnh. Vì vậy nên cẩn thận khi làm việc với bùn, nên sử dụng găng tay và nhất thiết là phải rửa tay ngay sau đó. Cũng với lý do đó, tránh hít phải khí sinh ra trên bề mặt sục khí bằng cách tránh đi qua cuối chiều gió thổi qua bể sục khí.
• Nhà máy xử lý nước thải sinh học không tự sinh ra vi khuẩn phân, ngay cả khi bùn kỵ khí hay hiếu khí có thể chứa những vi trùng phân,  sự có mặt của chúng hoàn toàn là do nước thải vệ sinh xả đến hệ thống.

6. Kết bài

“Nuôi cấy mới bùn xử lý nước thải chế biến thủy sản” không chỉ đơn thuần là giải pháp xử lý ô nhiễm, mà còn là chìa khóa mở ra cánh cửa cho một hệ sinh thái sản xuất bền vững và hiệu quả. Hãy để ARES đồng hành cùng bạn kiến tạo một quy trình xử lý nước thải tối ưu, tiết kiệm chi phí và thân thiện với môi trường.