Hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi dễ quá tải vào mùa mưa vì lượng nước đi vào công trình có thể tăng nhanh trong khi dung tích bể, công suất bơm và khả năng lắng không thay đổi.

Nước mưa có thể chảy từ mái chuồng, sân chăn nuôi, khu chứa phân, đường nội bộ và đất xung quanh vào hố thu gom. Khi tiếp xúc với phân, thức ăn thừa hoặc nền chuồng, nước mưa không còn là dòng nước sạch mà trở thành nước thải có chứa COD, BOD, TSS, Nitơ và vi sinh.

Sự cố mùa mưa không chỉ là hiện tượng nước thải bị pha loãng. Lưu lượng tăng có thể:

Làm đầy hố thu và bể điều hòa.
Rút ngắn thời gian lưu trong bể biogas hoặc bể sinh học.
Cuốn cặn và phân tích tụ trên sân vào hệ thống.
Đẩy bùn khỏi bể lắng.
Làm bể chứa bùn hoặc hồ sinh học bị tràn.
Giảm thời gian Nitrat hóa Amoni.
Làm nước đầu ra lúc đạt, lúc không.
Khiến bơm và máy thổi khí phải hoạt động liên tục.

Doanh nghiệp cần phân biệt rõ quá tải thủy lực và quá tải hữu cơ. Hai tình trạng có thể xảy ra cùng lúc nhưng cách xử lý không giống nhau.

Cần làm gì khi hệ thống quá tải trong mùa mưa?

Khi lưu lượng và mực nước tăng bất thường, người vận hành cần thực hiện theo thứ tự:

Kiểm tra nước mưa đang đi vào hệ thống từ vị trí nào.
Dừng các hoạt động rửa chuồng không cần thiết trong thời điểm mưa lớn.
Kiểm tra hố thu, bơm, phao báo mức và đường ống.
Đo lưu lượng thực tế hoặc theo dõi tốc độ tăng mực nước.
Giữ nước tại bể điều hòa hoặc bể dự phòng nếu còn dung tích.
Giảm lưu lượng cấp sang bể sinh học khoảng 15–25% khi lưu lượng vượt 125% mức bình thường.
Đo pH, DO, MLSS, SVI và Amoni.
Duy trì DO Aerotank khoảng 2–3 mg/L; tăng lên 3–5 mg/L nếu Amoni đầu ra đang tăng.
Kiểm tra mực bùn trong bể lắng và điều chỉnh bùn tuần hoàn từng bước.
Không bơm dồn toàn bộ lượng nước đang giữ vào hệ thống sau khi mưa ngừng.

Không xuống hố thu, bể biogas hoặc không gian kín để kiểm tra. Việc thao tác tủ điện, bơm ngập nước, khí biogas và hóa chất điều chỉnh pH phải do nhân sự đã được đào tạo thực hiện.

Vì sao nước thải chăn nuôi dễ quá tải vào mùa mưa?

Nước mưa từ mái chuồng đi vào khu vực chứa phân

Mái chuồng có diện tích lớn. Nếu máng xối bị nghẹt, vỡ hoặc không có đường dẫn riêng, nước từ mái có thể chảy trực tiếp vào sân, rãnh thu phân và hố nước thải.

Đây là dòng nước ban đầu tương đối sạch nhưng trở thành nước thải sau khi tiếp xúc với:

Phân.
Nước tiểu.
Thức ăn thừa.
Chất độn chuồng.
Bùn đất.
Khu chứa xác động vật hoặc chất thải khác.

Tách nước mái khỏi khu vực chăn nuôi thường hiệu quả hơn việc xây thêm bể chỉ để chứa nước mưa.

Vì sao nước thải chăn nuôi dễ quá tải vào mùa mưa

Nước chảy tràn từ sân và khu chứa phân

Mưa lớn cuốn phân khô, thức ăn và cặn trên sân vào hệ thống. Vì vậy, lưu lượng tăng nhưng COD và TSS không nhất thiết giảm mạnh do nước mưa đồng thời mang thêm chất ô nhiễm vào.

Dấu hiệu thường gặp:

TSS đầu vào tăng sau đầu trận mưa.
Hố thu có nhiều rác, cát và phân.
Song chắn rác nghẹt nhanh.
Bể điều hòa có lớp cặn đáy dày.
COD giảm ít hơn dự kiến dù lưu lượng tăng nhiều.

Nước ngầm hoặc nước mưa xâm nhập qua công trình

Nước có thể đi vào qua:

Thành bể bị nứt.
Cổ ống không kín.
Hố ga thấp hơn mặt sân.
Nắp bể hở.
Đường ống thu gom bị vỡ.
Khu vực hệ thống bị ngập.
Nước mưa đấu nhầm vào đường nước thải.

Nếu lưu lượng tiếp tục tăng sau khi mưa đã ngừng nhiều giờ, cần kiểm tra khả năng nước ngầm hoặc nước đọng đang thấm vào hệ thống.

Bể điều hòa không còn dung tích dự phòng

Trong mùa khô, bể điều hòa có thể hoạt động bình thường ở mức nước cao. Khi mưa đến, bể không còn khoảng chứa để tiếp nhận lượng tăng thêm.

Các nguyên nhân làm giảm dung tích hữu ích gồm:

Bùn và cặn tích tụ dưới đáy.
Phao mức cài quá cao.
Bơm sang công đoạn sau chạy không ổn định.
Bể thường xuyên được duy trì ở mức 80–90%.
Thể tích bể được thiết kế theo lưu lượng mùa khô.
Trang trại đã tăng đàn nhưng chưa tăng công suất xử lý.

Bơm và đường ống không đủ công suất

Lưu lượng mưa tăng làm bơm phải chạy liên tục. Bể vẫn có thể tràn khi bơm đang chạy nếu:

Cánh bơm bị nghẹt phân, rác hoặc xơ.
Công suất bơm không đủ.
Van một chiều bị kẹt.
Đường ống bị tắc.
Bơm quay ngược.
Phao mức hoạt động sai.
Không có bơm dự phòng.
Bể phía sau đã đầy nên không thể tiếp tục bơm.

Bể biogas hoặc công đoạn kỵ khí bị rút ngắn thời gian lưu

Khi lưu lượng tăng, thời gian nước ở trong bể giảm. Chất hữu cơ chưa được phân hủy đầy đủ có thể đi sang công đoạn sinh học phía sau.

Dấu hiệu:

COD sau biogas tăng.
Mùi tăng ở bể điều hòa sau biogas.
Bùn và cặn bị kéo sang công đoạn tiếp theo.
Bể Aerotank cần nhiều oxy hơn.
Khí biogas giảm hoặc dao động bất thường.
Nước ra khỏi công đoạn kỵ khí có nhiều chất rắn.

Tham khảo: Xử Lý Nước Thải Chăn Nuôi Bằng Biogas

Bể sinh học bị quá tải thủy lực

Mùa mưa có thể làm giảm thời gian lưu tại Anoxic và Aerotank. Vi sinh chưa kịp xử lý chất hữu cơ hoặc Amoni trước khi nước đi sang bể lắng.

Khi đó, người vận hành có thể thấy:

DO giảm dù nước có vẻ loãng hơn.
Amoni đầu ra tăng.
COD đầu ra dao động.
Bùn lắng kém.
MLSS giảm do bùn bị cuốn đi.
Bể lắng xuất hiện dòng chảy mạnh.
TSS đầu ra tăng.

Bể lắng bị cuốn bùn

Lưu lượng cao làm tốc độ nước đi qua bể lắng tăng. Bông bùn chưa kịp lắng có thể bị kéo qua máng thu nước.

Nếu mực bùn đang cao hoặc SVI lớn, nguy cơ trôi bùn càng nghiêm trọng.

Quá tải thủy lực và quá tải hữu cơ khác nhau thế nào?

Tình trạng	Dấu hiệu chính	Chỉ số cần kiểm tra
Quá tải thủy lực	Lưu lượng và mực nước tăng nhanh	m³/giờ, mực bể, thời gian lưu
Quá tải hữu cơ	COD/BOD hoặc Amoni tăng	COD, BOD, NH₄-N, tải kg/ngày
Cả hai cùng xảy ra	Lưu lượng tăng và cặn từ sân bị cuốn vào	Q, COD, TSS, NH₄-N
Pha loãng đơn thuần	Lưu lượng tăng nhưng tải lượng không tăng	Nồng độ giảm, tải kg/ngày ổn định
Trôi bùn bể lắng	TSS đầu ra tăng vào giờ mưa lớn	SVI, mực bùn, lưu lượng

Không nên chỉ nhìn nồng độ COD. Mùa mưa có thể làm COD tính theo mg/L giảm nhưng tổng tải COD mỗi ngày vẫn tăng.

Quá tải thủy lực và quá tải hữu cơ khác nhau thế nào

Cách tính tải lượng để tránh đánh giá sai

Công thức tải COD

Tải COD, kg/ngày = Lưu lượng, m³/ngày × COD, mg/L ÷ 1.000

Ví dụ trước mưa:

Lưu lượng: 100 m³/ngày.
COD: 4.000 mg/L.

Tải COD:

100 × 4.000 ÷ 1.000 = 400 kg COD/ngày

Trong thời gian mưa:

Lưu lượng: 160 m³/ngày.
COD: 2.800 mg/L.

Tải COD:

160 × 2.800 ÷ 1.000 = 448 kg COD/ngày

Nồng độ COD đã giảm từ 4.000 xuống 2.800 mg/L nhưng tổng tải lại tăng 12%. Nếu chỉ nhìn nồng độ, người vận hành có thể kết luận sai rằng hệ thống đang nhẹ tải.

Công thức tải Amoni

Tải NH₄-N, kg/ngày = Lưu lượng, m³/ngày × NH₄-N, mg/L ÷ 1.000

Cần tính tương tự cho TSS, Tổng Nitơ hoặc chỉ tiêu quan trọng khác.

Cách ước tính lượng nước mưa có thể đi vào hệ thống

Thể tích nước mưa, m³ = Lượng mưa, mm × Diện tích hứng nước, m² ÷ 1.000

Ví dụ:

Lượng mưa: 50 mm.
Diện tích mái và sân đang chảy vào hệ thống: 2.000 m².

Lượng nước:

50 × 2.000 ÷ 1.000 = 100 m³

Chỉ một trận mưa 50 mm trên diện tích 2.000 m² có thể đưa thêm khoảng 100 m³ nước vào hệ thống nếu không được tách dòng.

Con số thực tế còn phụ thuộc độ dốc, khả năng thấm, mái che và tỷ lệ nước được thu gom.

Dấu hiệu hệ thống đang quá tải do mưa

Dấu hiệu hệ thống đang quá tải do mưa

Mực nước bể thu gom tăng nhanh khi bắt đầu mưa.
Bơm chạy liên tục.
Bể điều hòa duy trì trên 80% dung tích hữu ích.
Bể biogas hoặc hồ xử lý gần tràn.
Nước đi qua bể lắng nhanh và không đều.
TSS đầu ra tăng.
Bùn bị kéo qua máng.
MLSS giảm sau vài ngày mưa.
Amoni đầu ra tăng.
DO giảm hoặc dao động mạnh.
Hóa chất sử dụng tăng.
Mùi phát sinh tại hố thu hoặc bể điều hòa.
Nước đầu ra lúc đạt, lúc không.
Sự cố giảm khi trời khô.

Các vị trí cần kiểm tra trước mùa mưa

Khu vực mái và sân

Máng xối có bị nghẹt không.
Ống thoát mái dẫn về đâu.
Nước mái có chảy qua khu chứa phân không.
Sân có độ dốc về hố nước thải hay không.
Có rãnh tách nước sạch và nước bẩn không.
Khu chứa phân có mái hoặc bạt che không.
Nước từ khu đất cao có chảy vào trang trại không.

Hệ thống thu gom

Hố ga có nắp kín không.
Song chắn rác có nguyên vẹn không.
Đường ống có bị nứt hoặc lún không.
Có điểm đấu nối nhầm nước mưa không.
Hố thu có nhiều cặn đáy không.
Phao báo mức có hoạt động không.
Có cảnh báo mức cao không.

Công trình xử lý

Bể điều hòa còn bao nhiêu dung tích hữu ích.
Bể biogas có vùng chứa dự phòng không.
Mực bùn bể lắng đang ở mức nào.
Bể chứa bùn có gần đầy không.
Máng tràn có cân bằng không.
Hệ thống lọc có đang nghẹt không.
Có bể sự cố hoặc bể dự phòng không.

Thiết bị

Bơm chính và bơm dự phòng.
Máy thổi khí.
Máy khuấy.
Bơm tuần hoàn bùn.
Bơm bùn dư.
Máy phát điện dự phòng.
Cảm biến mức nước.
Đồng hồ lưu lượng.
Cảm biến pH và DO.

Cách xử lý hệ thống nước thải chăn nuôi quá tải mùa mưa theo từng chỉ số

Bảng ngưỡng vận hành ban đầu

Chỉ số	Kết quả	Đánh giá	Hành động ban đầu
Lưu lượng	Dưới 110% mức nền	Biến động nhẹ	Theo dõi
Lưu lượng	110–125%	Cảnh báo	Tìm nguồn nước mưa và tăng tần suất đo
Lưu lượng	125–150%	Quá tải rõ	Giảm cấp sang sinh học 15–25%
Lưu lượng	Trên 150%	Nguy cơ tràn và trôi bùn	Giữ nước, tách dòng mưa và giảm tải
Mực bể điều hòa	Dưới 70% dung tích hữu ích	Còn dự phòng	Duy trì
Mực bể điều hòa	70–85%	Cảnh báo	Hạn chế nước rửa và kiểm tra bơm
Mực bể điều hòa	Trên 85%	Nguy cơ tràn	Kích hoạt phương án sự cố
pH	6,5–8,5	Khoảng sinh học tham khảo	Duy trì
pH	6,0–6,4 hoặc 8,6–9,0	Cảnh báo	Điều chỉnh từ từ tại bể điều hòa
pH	Dưới 6,0 hoặc trên 9,0	Có thể gây sốc	Giữ dòng tại bể điều hòa hoặc bể sự cố
DO Aerotank	Dưới 1 mg/L	Thiếu oxy nghiêm trọng	Giảm tải và kiểm tra cấp khí
DO Aerotank	1–2 mg/L	Thiếu oxy	Tăng khí từng bước
DO Aerotank	2–3 mg/L	Phù hợp xử lý hữu cơ	Duy trì
DO Aerotank	3–5 mg/L	Phù hợp khi cần phục hồi Nitrat hóa	Theo dõi điện năng
MLSS	Dưới 1.500 mg/L	Có thể mất bùn	Giảm hoặc dừng xả bùn dư
MLSS	2.000–4.000 mg/L	Khoảng tham khảo	Theo dõi thêm SVI
MLSS	Trên 4.500 mg/L	Có thể dư sinh khối	Kiểm tra DO, SVI và mực bùn
SVI	80–150 mL/g	Khoảng tham khảo	Duy trì và theo dõi
SVI	Trên 150 mL/g	Bùn lắng kém	Giảm tải, kiểm tra DO và bùn
Mực bùn bể lắng	Khoảng 0,3–0,6 m	Mốc tham khảo	Duy trì theo thiết kế
Mực bùn tăng gần máng	Nguy cơ trôi bùn	Điều chỉnh RAS và giảm lưu lượng
Amoni đầu ra	Tăng dưới 10% so với nền	Biến động nhẹ	Theo dõi
Amoni đầu ra	Tăng 10–25%	Cảnh báo Nitrat hóa	Kiểm tra DO, pH và độ kiềm
Amoni đầu ra	Tăng trên 25%	Quá trình Nitrat hóa suy giảm	DO 3–5 mg/L và giảm tải
Độ kiềm đầu ra	Dưới 50 mg/L CaCO₃	Khả năng đệm thấp	Kiểm tra nhu cầu bổ sung kiềm

Các ngưỡng phần trăm là mức cảnh báo vận hành đề xuất, không phải giới hạn pháp lý. Cần đối chiếu với công suất thiết kế, giấy phép và dữ liệu ổn định của từng hệ thống.

Tham khảo: Xử Lý Nước Thải Chăn Nuôi Bằng Thực Vật

Bước 1: Thiết lập ngưỡng lưu lượng mùa mưa

Lấy lưu lượng ổn định của ít nhất 7 ngày khô làm dữ liệu nền.

Khi lưu lượng tăng dưới 10%

Theo dõi mực bể điều hòa.
Kiểm tra EC hoặc độ dẫn điện để nhận biết nước mưa pha loãng.
Ghi lượng mưa và thời gian.
Chưa cần thay đổi lớn nếu DO, bùn và nước đầu ra ổn định.

Khi lưu lượng tăng 10–25%

Thực hiện:

Kiểm tra máng xối và rãnh nước mưa.
Dừng nước rửa chuồng không cần thiết.
Đo mực bể mỗi 30–60 phút.
Tăng tần suất đo DO lên mỗi 2 giờ.
Kiểm tra bơm và phao mức.
Chuẩn bị bơm dự phòng.
Không bơm dồn nước từ bể điều hòa.

Khi lưu lượng tăng 25–50%

Thực hiện:

Giảm lưu lượng cấp sang bể sinh học khoảng 15–25%.
Giữ phần nước tăng thêm tại bể điều hòa hoặc bể dự phòng.
Duy trì khuấy để tránh lắng cặn và phát sinh mùi.
Đo pH, DO và mực nước mỗi giờ.
Kiểm tra bể lắng mỗi 1–2 giờ.
Tăng RAS từng bước nếu mực bùn tăng.
Không xả bùn dư nhiều trong giai đoạn này.

Khi lưu lượng tăng trên 50%

Thực hiện:

Kích hoạt phương án vận hành sự cố.
Cô lập các dòng nước mưa sạch đang đấu nhầm.
Dừng các hoạt động rửa sàn hoặc xả nước không cần thiết.
Giữ nước tại bể điều hòa, bể sự cố hoặc công trình được phép sử dụng.
Giảm lưu lượng sang sinh học còn khoảng 50–70% mức bình thường nếu hệ thống cho phép.
Theo dõi nguy cơ tràn ở toàn bộ chuỗi bể.
Không bơm sang bể lắng nếu bể này đã quá tải.
Liên hệ kỹ thuật nếu mực nước tiếp tục tăng.

Thiết lập ngưỡng lưu lượng mùa mưa

Bước 2: Điều chỉnh mực nước bể điều hòa

Trước mùa mưa hoặc trước đợt mưa lớn

Nếu công đoạn phía sau còn đủ khả năng xử lý:

Hạ mực bể điều hòa xuống khoảng 30–50% dung tích hữu ích.
Không hạ bằng cách bơm dồn vượt công suất sinh học.
Hút cặn đáy theo kế hoạch nếu lớp cặn chiếm nhiều thể tích.
Kiểm tra phao khởi động, phao dừng và phao báo mức cao.
Chạy thử bơm dự phòng.

Khi mực nước đạt 70–85%

Dừng nước rửa không cần thiết.
Kiểm tra bơm có đạt lưu lượng thực tế không.
Kiểm tra đường ống, van một chiều và song chắn rác.
Đo mực bể mỗi 30 phút.
Không tăng bơm sang sinh học quá nhanh.

Khi mực nước vượt 85%

Kích hoạt cảnh báo mức cao.
Tìm và chặn dòng nước mưa sạch.
Giữ nước ở các công trình dự phòng đã được phê duyệt.
Hạn chế hoạt động tạo thêm nước thải.
Chuẩn bị phương án ứng phó tràn.
Không tự ý xả nước chưa xử lý ra môi trường.

Bước 3: Điều chỉnh pH

Nước mưa thường làm pH biến động do pha loãng độ kiềm hoặc cuốn theo phân, đất và hóa chất trên sân.

Khi pH từ 6,0 đến 6,4

Giảm tải sang bể sinh học khoảng 15%.
Duy trì khuấy tại bể điều hòa.
Kiểm tra độ kiềm.
Điều chỉnh pH theo từng bước 0,2–0,3 đơn vị.
Chờ 20–30 phút sau mỗi lần điều chỉnh.
Mục tiêu ban đầu: pH khoảng 6,8–7,5.
Đo lại sau 1 giờ.

Khi pH dưới 6,0

Không bơm trực tiếp dòng này vào Aerotank.
Giữ tại bể điều hòa hoặc bể sự cố.
Kiểm tra có dòng axit, nước vệ sinh hoặc nước lên men hay không.
Thực hiện thử nghiệm trên mẫu trước khi bổ sung chất đệm.
Chỉ nhân sự được đào tạo mới được vận hành hệ thống hóa chất.
Không đổ xút hoặc vôi đậm đặc trực tiếp vào bể sinh học.

Khi pH từ 8,6 đến 9,0

Kiểm tra nước rửa chuồng có chứa kiềm không.
Kiểm tra cảm biến và bơm định lượng.
Giữ dòng tại bể điều hòa.
Điều chỉnh giảm từng bước 0,2–0,3 đơn vị.
Không châm axit và kiềm qua lại nhiều lần.

Khi pH trên 9,0

Dừng cấp sang sinh học.
Kiểm tra nguồn hóa chất.
Hiệu chuẩn thiết bị đo.
Điều chỉnh có kiểm soát tại bể điều hòa.
Chỉ cấp lại khi pH ổn định trong khoảng vận hành.

Bước 4: Điều chỉnh DO trong Aerotank

Khi DO dưới 1 mg/L

Thực hiện ngay:

Giảm lưu lượng vào Aerotank khoảng 20–30%.
Khởi động máy thổi khí dự phòng nếu có.
Kiểm tra bọt khí tại đầu, giữa và cuối bể.
Kiểm tra áp suất đường khí.
Tăng lưu lượng khí hoặc tần số máy khoảng 10–15%.
Đo lại sau 20–30 phút.
Tiếp tục tăng từng bước đến khi DO đạt ít nhất 2 mg/L.
Theo dõi dòng điện và nhiệt độ máy.

Nếu áp suất tăng nhưng bọt khí yếu, cần kiểm tra đĩa khí hoặc đường ống bị nghẹt.

Khi DO từ 1 đến dưới 2 mg/L

Tăng khí khoảng 10%.
Đo lại sau 30 phút.
Đo tại ít nhất ba vị trí.
Nếu DO vẫn thấp, tăng thêm 5–10%.
Không tăng thẳng lên công suất tối đa.

Khi DO từ 2 đến 3 mg/L

Duy trì nếu COD và Amoni đầu ra ổn định.
Đo lại vào giờ lưu lượng cao nhất.
Kiểm tra vùng chết hoặc phân phối khí không đều.

Khi Amoni đầu ra tăng

Nâng DO cuối Aerotank lên khoảng 3–5 mg/L.
Kiểm tra pH và độ kiềm.
Giảm lưu lượng vào khoảng 15–25%.
Hạn chế xả bùn dư để giữ vi sinh Nitrat hóa.
Không đưa thêm nước có Amoni cao từ bể bùn hoặc nước hồi vào giờ cao điểm.

Bước 5: Điều chỉnh độ kiềm để bảo vệ quá trình xử lý Amoni

Quá trình Nitrat hóa tiêu thụ khoảng 7,14 mg độ kiềm tính theo CaCO₃ cho mỗi mg NH₄-N được oxy hóa.

Công thức ước tính nhu cầu độ kiềm

Độ kiềm cần cho Nitrat hóa, mg/L CaCO₃ = NH₄-N cần xử lý, mg/L × 7,14

Ví dụ:

NH₄-N đầu vào Aerotank: 80 mg/L.
Mục tiêu sau xử lý: 10 mg/L.
Lượng cần oxy hóa: 70 mg/L.

Nhu cầu lý thuyết:

70 × 7,14 = 499,8 mg/L CaCO₃

Cần cộng thêm độ kiềm dư để giữ pH ổn định.

Khi độ kiềm đầu ra dưới 50 mg/L CaCO₃

Kiểm tra pH cuối Aerotank.
Giảm tải Amoni nếu pH đang giảm.
Thực hiện thử nghiệm bổ sung chất đệm trên mẫu nước.
Đặt mục tiêu nội bộ độ kiềm dư khoảng 50–80 mg/L.
Bổ sung tại vị trí có khả năng khuấy tốt.
Không châm hóa chất đậm đặc trực tiếp vào bể.
Đo lại pH và độ kiềm sau mỗi ca.

Việc lựa chọn và định lượng chất kiềm phải dựa trên kết quả thử nghiệm, độ tinh khiết sản phẩm và quy trình an toàn của cơ sở.

Bước 6: Điều chỉnh MLSS

Khi MLSS dưới 1.500 mg/L

Có thể hệ thống đang mất bùn do dòng nước mưa cuốn qua bể lắng.

Thực hiện:

Dừng hoặc giảm xả bùn dư trong 24–48 giờ.
Kiểm tra bơm tuần hoàn bùn.
Kiểm tra TSS nước sau lắng.
Giảm lưu lượng qua bể lắng.
Duy trì DO phù hợp.
Kiểm tra pH và Amoni.
Không cấy thêm vi sinh khi bùn vẫn tiếp tục bị cuốn đi.

Khi MLSS từ 2.000 đến 4.000 mg/L

Không điều chỉnh chỉ dựa trên MLSS.
Kiểm tra thêm SVI, mực bùn và phần nước phía trên mẫu lắng.
Duy trì xả bùn như bình thường nếu bùn lắng tốt.
Giảm xả bùn khi Amoni tăng và hệ thống có nguy cơ mất tuổi bùn.

Khi MLSS trên 4.500 mg/L

Kiểm tra DO vì sinh khối cao làm nhu cầu oxy tăng.
Làm phép thử lắng 30 phút.
Tính SVI.
Đo mực bùn bể lắng.
Nếu xác định dư bùn, tăng WAS khoảng 5–10%.
Duy trì mức mới 24 giờ rồi đo lại.
Không xả nhiều bùn trong lúc lưu lượng mưa đang cao.

Bước 7: Điều chỉnh theo SVI

Công thức SVI

SVI, mL/g = Thể tích bùn lắng sau 30 phút, mL/L ÷ MLSS, g/L

Ví dụ:

Thể tích bùn sau 30 phút: 360 mL/L.
MLSS: 3.000 mg/L = 3 g/L.

SVI = 360 ÷ 3 = 120 mL/g

Khi SVI từ 80 đến 150 mL/g

Bùn thường còn khả năng lắng chấp nhận được.
Kiểm tra tải thủy lực nếu nước sau lắng vẫn đục.
Theo dõi mực bùn mỗi ca.

Khi SVI trên 150 mL/g

Thực hiện:

Giảm lưu lượng sang bể lắng khoảng 15–25%.
Đưa DO cuối Aerotank lên ít nhất 2 mg/L.
Kiểm tra pH trong khoảng 6,5–8,5.
Kiểm tra tải COD và Amoni.
Tăng RAS từng bước nhỏ nếu mực bùn cao.
Theo dõi SVI mỗi ca.
Không dùng chất diệt vi sinh theo cảm tính.

Khi SVI dưới 80 mL/g nhưng nước vẫn đục

Có thể xuất hiện pin floc hoặc bông bùn nhỏ.

Quan sát phần nước phía trên mẫu lắng.
Kiểm tra tuổi bùn và MLSS.
Kiểm tra sục khí có quá mạnh không.
Kiểm tra bơm có làm vỡ bông không.
Không tăng RAS nếu mực bùn đã thấp.

Bước 8: Điều chỉnh bùn tuần hoàn RAS

Khi mực bùn bể lắng tăng nhưng SVI vẫn ổn định

Kiểm tra bơm RAS và đường ống.
Tăng RAS khoảng 10%.
Đo lại mực bùn sau 30–60 phút.
Nếu mực bùn giảm và nước trong hơn, duy trì.
Nếu nước ra đục hơn, đưa RAS về mức trước.

Khi mực bùn cao và SVI trên 150 mL/g

Giảm lưu lượng vào bể lắng.
Tăng RAS từng bước 5–10%.
Không tăng lên tối đa.
Xử lý nguyên nhân bùn lắng kém tại Aerotank.
Theo dõi TSS đầu ra.

Khi mực bùn thấp nhưng nước vẫn mang cặn

Không tiếp tục tăng RAS.
Kiểm tra tải thủy lực.
Kiểm tra pin floc.
Kiểm tra máng tràn và dòng chảy ngắn.
Kiểm tra hệ thống lọc sau lắng.

Bước 9: Xử lý khi Amoni đầu ra tăng

Amoni tăng dưới 10% so với nền

Theo dõi thêm một ca.
Kiểm tra DO cuối Aerotank.
Kiểm tra pH và nhiệt độ.
Chưa thay đổi nhiều thông số cùng lúc.

Amoni tăng 10–25%

Thực hiện:

Đưa DO về 3–5 mg/L.
Kiểm tra độ kiềm.
Giảm lưu lượng vào khoảng 15%.
Giảm hoặc tạm dừng xả bùn dư.
Kiểm tra bùn có bị trôi không.
Đo Nitrit và Nitrat nếu có điều kiện.

Amoni tăng trên 25% hoặc vượt giới hạn đầu ra

Thực hiện:

Giảm tải thủy lực khoảng 20–30%.
Duy trì DO 3–5 mg/L.
Duy trì pH trong khoảng 7,0–8,5 nếu hệ thống cần Nitrat hóa.
Đảm bảo độ kiềm dư ít nhất khoảng 50 mg/L CaCO₃.
Không xả bùn dư trong giai đoạn đầu nếu MLSS không quá cao.
Kiểm tra có dòng độc chất hoặc khử trùng đi vào hệ thống không.
Chỉ tăng tải trở lại khi Amoni có xu hướng giảm.

Bước 10: Kiểm soát COD và TSS

Khi COD tính theo mg/L giảm nhưng tải kg/ngày tăng

Giảm lưu lượng cấp sang sinh học.
Phân phối nước đều trong ngày.
Không bơm theo mẻ lớn.
Tách dòng chứa phân đặc hoặc nước rửa đầu.
Kiểm tra công đoạn tách rắn trước biogas.

Khi TSS đầu vào tăng sau mưa

Vệ sinh song chắn rác.
Hút cát và cặn tại hố thu.
Che khu chứa phân.
Chặn nước chảy tràn qua sân bẩn.
Kiểm tra máy ép phân hoặc thiết bị tách rắn.
Không đưa lượng cặn lớn trực tiếp vào bể sinh học.

Khi TSS đầu ra tăng

Kiểm tra mực bùn bể lắng.
Kiểm tra SVI.
Giảm lưu lượng qua bể lắng.
Điều chỉnh RAS từng bước.
Vệ sinh máng thu nước.
Kiểm tra bộ lọc phía sau.

Quy trình ứng phó trong 24 giờ đầu

Trong 30 phút đầu

Kiểm tra lượng mưa và mực nước.
Xác định dòng nước mưa đang vào hệ thống.
Dừng nước rửa không cần thiết.
Kiểm tra bơm, phao và song chắn rác.
Đo pH và DO.
Ghi lưu lượng đầu vào.

Trong 1–2 giờ

Giảm cấp sang sinh học 15–25% nếu lưu lượng vượt 125% mức nền.
Đưa DO về 2–3 mg/L.
Nếu Amoni đang tăng, đưa DO lên 3–5 mg/L.
Đo mực bùn bể lắng.
Lấy mẫu lắng 30 phút.
Kiểm tra TSS nước sau lắng.

Trong 4–8 giờ

Đo MLSS và SVI.
Phân tích COD, Amoni và TSS.
Kiểm tra độ kiềm.
Kiểm tra dòng nước sau biogas.
Điều chỉnh RAS nếu cần.
Theo dõi mực bể điều hòa mỗi giờ.

Sau 24 giờ

So sánh lưu lượng, COD, Amoni, MLSS, SVI và TSS.
Không bơm dồn phần nước đã giữ.
Tăng lại lưu lượng mỗi bước 10–15%.
Chờ 2–4 giờ giữa các lần tăng.
Duy trì theo dõi đến khi các chỉ số trở về gần mức nền.

Quy trình phục hồi sau khi mưa ngừng

Quy trình phục hồi sau khi mưa ngừng

Giai đoạn 1: Mực nước còn cao

Giữ lưu lượng sang sinh học ổn định.
Không chạy bơm tối đa để làm cạn bể nhanh.
Duy trì khuấy bể điều hòa.
Theo dõi DO, bùn và bể lắng.

Giai đoạn 2: Mực nước bắt đầu giảm

Tăng lưu lượng 10–15% mỗi lần.
Chờ ít nhất 2 giờ trước bước tăng tiếp theo.
Kiểm tra Amoni và TSS.
Dừng tăng nếu bùn bắt đầu trôi.

Giai đoạn 3: Hệ thống trở về mức nền

Khôi phục lịch xả bùn.
Vệ sinh hố thu và song chắn rác.
Hút cặn được mưa cuốn vào.
Kiểm tra lại máy bơm và cảm biến.
Cập nhật nhật ký sự cố.

Những cách xử lý không nên áp dụng

Bơm hết công suất để hạ mực nước thật nhanh

Biện pháp này có thể chuyển tình trạng quá tải từ bể điều hòa sang Aerotank và bể lắng.

Xả nước mưa lẫn phân ra ngoài hệ thống

Nước đã tiếp xúc với phân và chất thải không còn là nước mưa sạch. Không tự ý xả ra đất, mương hoặc hệ thống thoát nước mưa.

Châm hóa chất để làm nước “trong nhanh”

Hóa chất không xử lý được nguyên nhân quá tải thủy lực. Việc tăng hóa chất còn làm tăng bùn phát sinh.

Xả nhiều bùn khi bể lắng bị trôi bùn

Bùn trôi có thể làm MLSS giảm. Xả thêm bùn sẽ làm hệ thống mất sinh khối nhanh hơn.

Tăng RAS lên tối đa

RAS quá cao làm tăng lưu lượng qua bể lắng và có thể khiến tình trạng cuốn bùn nặng hơn.

Chỉ nhìn COD theo mg/L

Mưa làm nồng độ giảm nhưng tải lượng kg/ngày có thể vẫn tăng.

Bơm toàn bộ nước đang giữ sau khi trời tạnh

Hệ thống có thể bị sốc lần thứ hai ngay sau trận mưa.

Giải pháp ngăn quá tải trước mùa mưa

Tách nước mưa sạch

Lắp và sửa máng xối.
Dẫn nước mái ra hệ thống riêng.
Tạo rãnh chuyển hướng nước từ khu đất cao.
Nâng nắp hố ga.
Bịt kín điểm đấu nối nhầm.
Che khu chứa phân.
Hạn chế diện tích sân bẩn hứng mưa.

Giảm lượng chất bẩn bị cuốn trôi

Thu gom phân khô thường xuyên.
Không để phân tồn lâu trên sân.
Che thức ăn và nguyên liệu.
Sửa máng uống bị rò.
Thu hồi thức ăn rơi.
Vệ sinh rãnh trước mùa mưa.

Tăng dung tích hữu ích

Hút cặn đáy bể điều hòa.
Kiểm tra dung tích thực tế.
Điều chỉnh mức vận hành trước mùa mưa.
Bổ sung bể sự cố nếu cần.
Đánh giá tăng công suất khi trang trại đã tăng đàn.

Nâng độ tin cậy của thiết bị

Bố trí bơm dự phòng.
Lắp báo mức cao.
Kiểm tra máy phát điện.
Bảo trì máy thổi khí.
Vệ sinh đĩa phân phối khí.
Kiểm tra bơm tuần hoàn bùn.
Chuẩn bị phụ tùng cần thiết.

Khi nào cần cải tạo hệ thống?

Cần khảo sát cải tạo khi:

Lưu lượng mùa mưa thường xuyên vượt 125–150% thiết kế.
Bể điều hòa thường xuyên trên 85% dung tích.
Nước mưa sạch chưa được tách khỏi khu chăn nuôi.
Bể biogas hoặc hồ xử lý gần tràn.
Bùn liên tục bị cuốn khỏi bể lắng.
MLSS giảm sau mỗi đợt mưa.
Amoni đầu ra tăng lặp lại.
Hệ thống không có bể sự cố.
Trang trại đã tăng đàn.
Bơm phải hoạt động liên tục.
Hố thu và đường ống thường xuyên nghẹt.
Nước đầu ra chỉ ổn định vào mùa khô.

Phương án cải tạo có thể gồm tách nước mưa, bổ sung mái che, tăng dung tích điều hòa, cải tạo thiết bị tách rắn, nâng công suất bơm, tăng khả năng cấp khí, cải tạo bể lắng hoặc bổ sung bể sự cố.

Môi Trường HANA kiểm tra hệ thống quá tải mùa mưa như thế nào?

Khi khảo sát một hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi, Môi Trường HANA tập trung vào bốn nhóm:

Nguồn nước: mái chuồng, sân, hố ga, nước rửa và khu chứa phân.
Tải lượng: lưu lượng theo giờ, COD, TSS, Amoni và tổng tải kg/ngày.
Quá trình sinh học: pH, DO, độ kiềm, MLSS, SVI, RAS và WAS.
Công trình – thiết bị: bể điều hòa, biogas, bể lắng, bơm, đường ống và cảm biến.

Kết quả khảo sát giúp xác định hệ thống chỉ cần điều chỉnh vận hành, sửa đường thu gom, tách nước mưa hay phải cải tạo tăng công suất.

Kết luận

Hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi dễ quá tải mùa mưa vì nước từ mái, sân, khu chứa phân và vùng xung quanh có thể đi vào mạng thu gom trong thời gian ngắn.

Để xử lý đúng, doanh nghiệp cần:

Tách nước mưa sạch khỏi khu vực chứa chất thải.
Đo lưu lượng theo giờ và tính tải lượng kg/ngày.
Giữ bể điều hòa ở mức có dung tích dự phòng.
Giảm tải sang sinh học khi lưu lượng vượt 125% mức nền.
Duy trì DO khoảng 2–3 mg/L.
Nâng DO lên 3–5 mg/L khi Amoni tăng.
Theo dõi pH, độ kiềm, MLSS, SVI và mực bùn.
Điều chỉnh RAS và WAS từng bước nhỏ.
Không bơm dồn nước sau khi mưa ngừng.
Cải tạo hệ thống nếu sự cố lặp lại mỗi mùa mưa.

Môi Trường HANA hỗ trợ khảo sát nguồn nước mưa xâm nhập, đo tải lượng và đề xuất phương án vận hành, sửa chữa hoặc cải tạo phù hợp với quy mô chăn nuôi thực tế.

FAQ

Vì sao COD nước thải giảm nhưng hệ thống vẫn quá tải?

Mưa có thể làm nồng độ COD tính theo mg/L giảm, nhưng lưu lượng tăng mạnh khiến tổng tải COD kg/ngày vẫn tăng. Cần tính đồng thời lưu lượng và nồng độ.

Có nên tăng công suất bơm khi bể điều hòa gần tràn không?

Chỉ tăng khi các công đoạn phía sau còn khả năng tiếp nhận. Bơm quá nhanh có thể làm Aerotank và bể lắng quá tải.

DO bao nhiêu là phù hợp trong mùa mưa?

DO cuối Aerotank thường nên duy trì khoảng 2–3 mg/L. Khi Amoni đầu ra tăng và hệ thống cần phục hồi Nitrat hóa, có thể duy trì khoảng 3–5 mg/L.

Vì sao Amoni tăng sau mưa?

Lưu lượng cao làm giảm thời gian lưu, cuốn bùn và làm giảm tuổi bùn. Quá trình Nitrat hóa cần thời gian, oxy, pH và độ kiềm phù hợp nên thường bị ảnh hưởng trước.

Có nên xả bớt bùn khi nước đầu ra đục?

Không nên xả theo cảm tính. Cần kiểm tra MLSS, SVI và mực bùn. Nếu hệ thống đang mất bùn do trôi bùn, xả thêm sẽ khiến tình trạng nặng hơn.

Làm sao biết nước mưa đang đi vào hệ thống?

So sánh lưu lượng và mực nước trước, trong và sau mưa; kiểm tra mái, hố ga, đường ống và rãnh thu. Có thể đo EC để hỗ trợ nhận biết dòng nước bị pha loãng.

Khi nào cần tăng bùn tuần hoàn?

Có thể tăng RAS từng bước 5–10% khi mực bùn bể lắng tăng nhưng khả năng lắng vẫn tốt. Không tăng lên tối đa và phải theo dõi TSS đầu ra.

Cách phòng ngừa hiệu quả nhất là gì?

Ưu tiên tách nước mưa sạch bằng mái che, máng xối, rãnh chuyển hướng và bịt kín các điểm đấu nối nhầm. Giảm nước đi vào thường hiệu quả hơn chỉ mở rộng bể xử lý.

Nguồn tham khảo

U.S. EPA – NPDES Permit Writers’ Manual for CAFOs, Chapter 5:
https://www.epa.gov/sites/default/files/2015-08/documents/cafo_permitmanual_chapter5.pdf
U.S. EPA – Managing Manure Nutrients at Concentrated Animal Feeding Operations:
https://www.epa.gov/sites/default/files/2015-08/documents/cafo_manure_guidance.pdf
U.S. EPA – Management Measure for Animal Feeding Operations:
https://www.epa.gov/sites/default/files/2015-10/documents/chap4d.pdf
USDA NRCS – Agricultural Waste Management Systems, Chapter 9:
https://directives.nrcs.usda.gov/sites/default/files2/1712930953/17184.pdf
USDA NRCS – Agricultural Waste Management System Component Design, Chapter 10:
https://directives.nrcs.usda.gov/sites/default/files2/1712930970/17210.pdf
Michigan EGLE – Activated Sludge Process Control Manual:
https://www.michigan.gov/-/media/Project/Websites/egle/Documents/Programs/WRD/Operator-Certification/activated-sludge-manual.pdf
U.S. EPA – Flow Equalization:
https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=2000QTKP.TXT
U.S. EPA – Operations Manual: Package Treatment Plants:
https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=9100Y8NZ.TXT
U.S. EPA – NPDES Compliance Inspection Manual, Chapter 15:
https://www.epa.gov/sites/default/files/2017-03/documents/npdesinspect-chapter-15.pdf
U.S. EPA – Source Water Protection Practices for Animal Feeding Operations:
https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=901V1M00.TXT