Nước thải có nhiều cặn lơ lửng thường liên quan đến một trong bốn nhóm nguyên nhân chính: cặn đi trực tiếp từ nguồn sản xuất, công đoạn keo tụ – tạo bông không hiệu quả, bùn vi sinh bị phân tán hoặc bể lắng không giữ được chất rắn.
Nếu cặn đã xuất hiện tại bể thu gom, cần kiểm tra nguồn phát sinh và công đoạn tiền xử lý. Nếu nước chỉ đục sau bể hóa lý, cần kiểm tra pH, liều hóa chất và khả năng tạo bông. Nếu cặn tăng sau bể sinh học hoặc bể lắng, cần ưu tiên đo DO, MLSS, SVI, mực bùn và lưu lượng tuần hoàn bùn.
Không nên thấy nước đục rồi tăng hóa chất ngay. Cách xử lý đúng là xác định cặn bắt đầu xuất hiện ở đâu, đó là cặn sản xuất, bông hóa lý hay bùn vi sinh, sau đó mới điều chỉnh thông số phù hợp.
Cần làm gì khi nước thải có nhiều cặn?
Người vận hành có thể kiểm tra theo thứ tự sau:
- Lấy mẫu tại bể thu gom, sau hóa lý, Aerotank, sau bể lắng và nước đầu ra.
- Để mẫu lắng trong 30 phút để quan sát khả năng lắng.
- Đo TSS, độ đục, pH và lưu lượng.
- Nếu có xử lý sinh học, đo thêm DO, MLSS và SVI.
- Kiểm tra chiều cao lớp bùn trong bể lắng.
- Kiểm tra bơm tuần hoàn bùn, bơm bùn dư và máng thu nước.
- Nếu cặn đến từ hóa lý, thực hiện jar test trước khi thay đổi liều hóa chất.
- Điều chỉnh từng thông số một và ghi lại kết quả sau mỗi lần thay đổi.
Các khoảng DO, MLSS và SVI trong bài là mốc tham khảo ban đầu. Giá trị vận hành cuối cùng phải đối chiếu với công nghệ, nguồn nước thải và hồ sơ thiết kế của hệ thống.
Dấu hiệu nước thải đang có nhiều cặn lơ lửng
Doanh nghiệp có thể nhận biết qua các hiện tượng:
- Nước nhìn đục, không thấy rõ đáy bình mẫu.
- Có nhiều hạt nhỏ chuyển động trong nước.
- Sau khi để yên, xuất hiện lớp cặn dưới đáy.
- Nước sau bể lắng vẫn có bông nhỏ.
- Nước tràn qua máng bể lắng mang theo bùn.
- Cặn tích tụ nhanh trong bể chứa nước sau xử lý.
- Hệ thống lọc nhanh bị nghẹt.
- Chênh áp qua cột lọc tăng nhanh.
- TSS đầu ra tăng.
- COD đầu ra tăng cùng TSS.
- Nước khử trùng vẫn đục.
- Bùn lắng chậm hoặc nổi trở lại.
Cách phân biệt nhanh loại cặn
Lấy mẫu vào bình trong, khuấy nhẹ để mẫu đồng nhất rồi để yên trong 30 phút.
| Diễn biến của mẫu | Khả năng liên quan | Cần kiểm tra tiếp |
| Hạt lớn lắng nhanh trong vài phút | Cát, bột hoặc cặn nặng | Song chắn rác, bể lắng cát, nguồn sản xuất |
| Bông lớn lắng tương đối tốt | Cặn hóa lý hoặc bùn sinh học ổn định | Máng thu nước, tải bể lắng |
| Bông rất nhỏ lơ lửng lâu | Pin floc hoặc keo tụ chưa đủ | SVI, MLSS, pH, jar test |
| Bùn lắng chậm, chiếm thể tích lớn | Bùn nở, SVI cao | DO, tải hữu cơ, vi khuẩn dạng sợi |
| Bùn lắng rồi nổi lên kèm bọt khí | Khử Nitrat trong bể lắng | Mực bùn, RAS, thời gian lưu bùn |
| Mẫu không lắng nhưng có váng dầu | Dầu mỡ nhũ hóa | Dầu mỡ, chất tẩy rửa, tuyển nổi |
| Cặn xuất hiện sau châm hóa chất | Kết tủa hoặc bông hóa lý | pH, liều hóa chất, tốc độ khuấy |
| Nước trong dần từ đáy lên trên | Vi bọt khí thay vì cặn thật | Bơm, DAF, đường ống hút khí |
Nước thải nhiều cặn thường xuất hiện ở công đoạn nào?
Cặn xuất hiện tại bể thu gom
Nếu nước đã nhiều cặn trước khi đi vào hệ thống, nguyên nhân thường nằm ở nguồn sản xuất:
- Vụn nguyên liệu đi vào đường thoát nước.
- Song chắn rác quá thưa hoặc bị hư.
- Nước rửa sàn mang theo đất, cát và bột.
- Bột giấy, xơ sợi hoặc tinh bột thất thoát.
- Cặn từ bồn và thiết bị được xả tập trung.
- Bể tách cặn hoặc lắng sơ bộ không hoạt động.
- Nước mưa cuốn cặn vào mạng thu gom.
Ở trường hợp này, tăng hóa chất ở cuối hệ thống chỉ làm tăng lượng bùn phát sinh. Cần ưu tiên thu hồi cặn tại nguồn, cải thiện song chắn rác hoặc bổ sung công đoạn lắng – tách phù hợp.
Cặn tăng tại bể điều hòa
Bể điều hòa có thể làm cặn đã lắng dưới đáy bị khuấy lại nếu:
- Cặn tích tụ quá lâu.
- Máy khuấy đặt quá gần đáy.
- Lưu lượng khí khuấy quá mạnh.
- Dòng bơm đi vào làm xáo trộn lớp cặn.
- Bể chưa được vệ sinh định kỳ.
- Nhiều dòng nước thải có đặc tính khác nhau được trộn cùng lúc.
Cần kiểm tra chiều cao lớp cặn đáy và vị trí máy khuấy. Không nên giảm khuấy hoàn toàn vì bể có thể hình thành vùng yếm khí và phát sinh mùi.
Cặn tăng sau công đoạn hóa lý
Nguyên nhân thường gặp:
- pH không phù hợp với chất keo tụ.
- Liều chất keo tụ quá thấp.
- Liều chất keo tụ quá cao.
- Polymer không phù hợp.
- Polymer pha sai nồng độ.
- Điểm châm hóa chất không có đủ khuấy trộn.
- Khuấy nhanh quá yếu nên hóa chất không phân tán.
- Khuấy tạo bông quá mạnh làm vỡ bông.
- Thời gian tạo bông quá ngắn.
- Bể lắng hóa lý quá tải.
- Bùn hóa lý không được xả đúng tần suất.
Cặn tăng trong bể Aerotank
Nếu nước trong bể sinh học có nhiều hạt nhỏ, cần kiểm tra:
- DO thấp.
- pH không ổn định.
- MLSS quá thấp.
- MLSS quá cao.
- Tải COD/BOD tăng đột ngột.
- Vi sinh bị sốc bởi hóa chất hoặc chất tẩy rửa.
- Bông bùn bị phá vỡ do khuấy hoặc sục khí quá mạnh.
- Hệ thống vừa cấy lại vi sinh.
- Thiếu dinh dưỡng.
- Tuổi bùn không phù hợp.
Cặn xuất hiện sau bể lắng
Đây là vị trí thường gặp nhất khi nước đầu ra có TSS cao.
Các nguyên nhân gồm:
- Bể lắng quá tải lưu lượng.
- Tải lượng chất rắn vào bể quá cao.
- SVI cao, bùn lắng kém.
- Pin floc đi qua máng tràn.
- Mực bùn trong bể quá cao.
- RAS không đủ.
- Bơm tuần hoàn bùn bị nghẹt.
- Bùn lưu quá lâu và nổi do khử Nitrat.
- Máng tràn không cân bằng.
- Dòng chảy ngắn.
- Bùn đáy không được thu gom đều.
- Cơ cấu gạt bùn gặp lỗi.
Cặn xuất hiện sau bể lọc
Nếu nước sau lắng tương đối trong nhưng sau lọc lại có cặn, cần kiểm tra:
- Vật liệu lọc bị xáo trộn.
- Lưới hoặc chụp lọc bị hư.
- Rửa ngược chưa hoàn tất.
- Nước rửa đầu sau hoàn nguyên chưa được xả bỏ.
- Tốc độ lọc quá cao.
- Lớp vật liệu lọc bị đóng bánh.
- Van vận hành sai vị trí.
- Vật liệu lọc đã xuống cấp.
8 nguyên nhân chính khiến nước thải có nhiều cặn lơ lửng
1. Cặn từ nguồn sản xuất tăng đột ngột
TSS đầu vào có thể tăng khi doanh nghiệp thay nguyên liệu, tăng sản lượng hoặc thực hiện vệ sinh tập trung.
Dấu hiệu:
- Cặn xuất hiện trước hệ thống xử lý.
- TSS đầu vào tăng theo từng ca.
- Cặn có màu hoặc hình dạng giống nguyên liệu.
- Bể điều hòa đầy cặn nhanh hơn bình thường.
- Song chắn rác phải vệ sinh nhiều lần.
Hướng xử lý chính là kiểm soát tại nguồn, không phải chỉ tăng hóa chất.
2. Song chắn rác hoặc công đoạn tiền xử lý không hiệu quả
Khe chắn quá lớn, lưới rách hoặc rác không được vệ sinh thường xuyên làm cặn đi sâu vào hệ thống.
Cần kiểm tra:
- Kích thước khe chắn.
- Tình trạng lưới.
- Tần suất vệ sinh.
- Khả năng tắc nghẽn làm nước đi tắt.
- Cặn dưới hố thu.
- Bơm có nghiền nhỏ rác và đưa sang công đoạn sau hay không.
3. Keo tụ – tạo bông chưa tối ưu
Các hạt keo rất nhỏ khó tự lắng. Chúng cần được làm mất ổn định và kết hợp thành bông lớn hơn.
Nếu pH hoặc liều hóa chất không phù hợp, cặn vẫn tồn tại dưới dạng hạt nhỏ. Tăng hóa chất không có kiểm soát còn có thể làm bông bị phân tán trở lại hoặc tạo ra nhiều bùn hóa học.
Liều tối ưu phải được xác định bằng jar test trên mẫu nước thực tế.
Tham khảo: Bể keo tụ tạo bông là gì? Quy trình vận hành của bể keo trong xử lý nước
4. Bùn vi sinh bị phân tán hoặc hình thành pin floc
Pin floc là những bông bùn rất nhỏ, có thể lắng nhanh nhưng không kết tụ thành khối lớn. Phần bùn mịn dễ đi theo nước qua máng bể lắng.
Hiện tượng này có thể liên quan đến:
- Bùn già.
- Tuổi bùn quá cao.
- Tải hữu cơ thấp kéo dài.
- MLSS cao.
- Xả bùn chưa phù hợp.
- Bông bùn bị phá vỡ.
- Sinh khối thiếu chất nền để tạo bông chắc.
5. Bùn nở và SVI cao
Bùn nở chiếm thể tích lớn, lắng chậm và dễ trôi khỏi bể lắng.
Nguyên nhân có thể gồm:
- DO thấp.
- Tải hữu cơ phân bố không đều.
- Thiếu dinh dưỡng.
- pH không phù hợp.
- Nước thải dễ phân hủy được đưa vào liên tục.
- Vi khuẩn dạng sợi phát triển.
- Hệ thống có vùng thiếu oxy ngoài thiết kế.
Không nên dùng hóa chất diệt vi sinh hoặc chất oxy hóa để xử lý bùn nở khi chưa xác định đúng nguyên nhân.
6. Bể lắng quá tải thủy lực
Lưu lượng nước đi qua bể quá nhanh làm bông cặn chưa kịp lắng đã bị cuốn ra ngoài.
Dấu hiệu:
- TSS tăng vào giờ cao điểm.
- Nước đầu ra trong hơn khi giảm lưu lượng.
- Máng tràn có dòng chảy mạnh và không đều.
- Bùn bị kéo lên gần mặt nước.
- Sự cố xuất hiện khi trời mưa hoặc vệ sinh nhà máy.
7. Mực bùn bể lắng quá cao
Khi lớp bùn tiến gần máng thu nước, chỉ cần lưu lượng biến động nhẹ cũng có thể kéo chất rắn ra ngoài.
Nguyên nhân:
- RAS quá thấp.
- Bơm RAS hỏng hoặc nghẹt.
- Đường ống bùn tắc.
- SVI cao.
- MLSS quá lớn.
- Bùn không được xả dư.
- Cơ cấu gạt bùn hoạt động kém.
8. Hệ thống lọc hoặc công đoạn tách cặn bị xuống cấp
Khi bể lắng không thể giữ toàn bộ cặn mịn, lọc thường là công đoạn bảo vệ cuối. Nếu lọc bị hỏng hoặc quá tải, TSS đầu ra sẽ tăng nhanh.
Các chỉ số cần đo trước khi xử lý
| Chỉ số | Vị trí đo | Mục đích |
| TSS | Đầu vào, sau hóa lý, sau lắng và đầu ra | Xác định công đoạn làm TSS tăng |
| Độ đục | Sau lắng, sau lọc và đầu ra | Theo dõi nhanh xu hướng cặn |
| pH | Trước và sau hóa lý, trong Aerotank | Kiểm tra điều kiện phản ứng và sinh học |
| DO | Đầu, giữa và cuối Aerotank | Đánh giá khả năng cấp oxy |
| MLSS | Aerotank | Xác định lượng chất rắn trong bể sinh học |
| SVI | Aerotank sau lắng 30 phút | Đánh giá khả năng lắng và nén bùn |
| Mực bùn | Bể lắng | Kiểm soát nguy cơ trôi bùn |
| RAS | Đường bùn tuần hoàn | Kiểm soát bùn trong bể lắng |
| WAS | Đường xả bùn dư | Kiểm soát lượng sinh khối toàn hệ thống |
| Lưu lượng | Đầu vào và trước bể lắng | Kiểm tra quá tải thủy lực |
| COD/BOD | Đầu vào và đầu ra sinh học | Đánh giá tải hữu cơ |
| Dầu mỡ | Đầu vào và sau tiền xử lý | Kiểm tra cặn có liên quan dầu hay không |
Cách xử lý nước thải có nhiều cặn theo từng chỉ số
Bảng ngưỡng vận hành tham khảo
| Chỉ số | Kết quả | Đánh giá ban đầu | Hành động |
| TSS đầu ra | Dưới 80% giới hạn áp dụng | Có khoảng an toàn | Duy trì và theo dõi xu hướng |
| TSS đầu ra | 80–100% giới hạn | Mức cảnh báo | Lấy mẫu từng công đoạn và kiểm tra bể lắng |
| TSS đầu ra | Vượt giới hạn | Cần xử lý ngay | Hạn chế tải, xác định điểm phát sinh cặn |
| Độ đục | Tăng dưới 20% so với nền ổn định | Biến động nhẹ | Theo dõi và kiểm tra mẫu lắng |
| Độ đục | Tăng 20–50% | Cảnh báo | Đo TSS, SVI và mực bùn |
| Độ đục | Tăng trên 50% | Bất thường rõ | Kiểm tra bể lắng, hóa lý và lọc |
| DO Aerotank | Dưới 1 mg/L | Thiếu oxy nghiêm trọng | Giảm tải và kiểm tra hệ thống khí |
| DO Aerotank | 1–2 mg/L | Thiếu oxy | Tăng khí từng bước |
| DO Aerotank | 2–4 mg/L | Khoảng tham khảo | Duy trì và đo nhiều vị trí |
| DO Aerotank | Trên 5 mg/L | Có thể dư khí | Giảm nhẹ nếu hệ thống ổn định |
| MLSS | Dưới 1.500 mg/L | Có thể thiếu sinh khối | Hạn chế xả bùn, kiểm tra trôi bùn |
| MLSS | 2.000–4.000 mg/L | Khoảng tham khảo | Đánh giá thêm SVI và tải |
| MLSS | Trên 4.500 mg/L | Có thể dư sinh khối | Kiểm tra DO, SVI và mực bùn |
| SVI | Dưới 80 mL/g | Bùn nén nhanh hoặc pin floc | Quan sát phần nước phía trên |
| SVI | 80–120 mL/g | Khả năng lắng thường tốt | Duy trì và theo dõi |
| SVI | 120–150 mL/g | Bắt đầu lắng kém | Kiểm tra DO và tải hữu cơ |
| SVI | Trên 150 mL/g | Nguy cơ bùn nở | Giảm tải, kiểm tra nguyên nhân |
| Mực bùn bể lắng | Khoảng 0,3–0,6 m | Mốc tham khảo ban đầu | Duy trì theo thiết kế |
| Mực bùn tăng gần máng | Nguy cơ trôi bùn | Tăng RAS có kiểm soát, kiểm tra SVI |
Giới hạn TSS phải căn cứ quy chuẩn, giấy phép môi trường hoặc yêu cầu đấu nối thực tế. Không áp dụng một giá trị đầu ra chung cho mọi doanh nghiệp.
Bước 1: Xác định điểm TSS bắt đầu tăng
Lấy mẫu đồng thời tại năm vị trí:
- Đầu vào hệ thống.
- Sau bể điều hòa.
- Sau hóa lý.
- Sau bể lắng sinh học.
- Nước đầu ra.
Cách đọc kết quả:
- TSS cao ngay từ đầu vào: kiểm soát nguồn và tiền xử lý.
- TSS giảm sau hóa lý nhưng tăng sau Aerotank: kiểm tra bùn sinh học.
- TSS thấp trước bể lắng nhưng cao sau lắng: bể lắng đang mất chất rắn.
- TSS thấp sau lắng nhưng cao sau lọc: kiểm tra vật liệu và quy trình lọc.
- TSS tăng tại mọi vị trí khi lưu lượng tăng: hệ thống có thể quá tải thủy lực.
Bước 2: Thiết lập ngưỡng cảnh báo TSS nội bộ
Do giới hạn TSS phụ thuộc loại nước thải và quy định áp dụng, doanh nghiệp nên đặt cảnh báo theo tỷ lệ.
Cách thiết lập
- Mục tiêu vận hành: không quá 70–80% giới hạn đầu ra.
- Mức cảnh báo: từ 80% đến dưới 100%.
- Mức hành động: bằng hoặc vượt 100%.
- Mức bất thường nội bộ: tăng trên 20% so với trung bình 7 ngày, dù chưa vượt giới hạn.
Ví dụ, nếu giới hạn áp dụng là 50 mg/L:
- Mục tiêu vận hành: khoảng 35–40 mg/L trở xuống.
- Cảnh báo: trên 40 mg/L.
- Hành động: từ 50 mg/L.
- Nếu mức bình thường của hệ thống chỉ 15 mg/L nhưng tăng lên 25 mg/L, vẫn cần kiểm tra vì mức tăng đã lớn hơn 20%.
Bước 3: Điều chỉnh DO khi bùn nhỏ và lắng kém
Khi DO dưới 1 mg/L
Thực hiện:
- Giảm lưu lượng vào Aerotank khoảng 20%.
- Khởi động máy thổi khí dự phòng nếu có.
- Kiểm tra van khí và độ đều của bọt.
- Đo DO tại đầu, giữa và cuối bể.
- Tăng lưu lượng khí từng bước 10–15%.
- Chờ 20–30 phút sau mỗi lần tăng.
- Dừng tăng khi DO cuối bể đạt khoảng 2–3 mg/L.
- Kiểm tra dòng điện, áp suất và nhiệt độ máy thổi khí.
Nếu tăng khí nhưng DO không tăng tương ứng, cần kiểm tra đĩa phân phối khí, rò đường ống hoặc tải COD quá cao.
Khi DO từ 1 đến dưới 2 mg/L
- Tăng khí khoảng 10%.
- Đo lại sau 20–30 phút.
- Nếu DO vẫn dưới 2 mg/L, tăng thêm 5–10%.
- Theo dõi bông bùn trong 2–4 giờ.
- Không thay đổi xả bùn cùng lúc.
Khi DO từ 2 đến 4 mg/L
Đây là khoảng tham khảo phù hợp cho nhiều hệ Aerotank.
Nếu TSS đầu ra vẫn cao, không tiếp tục tăng khí. Cần kiểm tra SVI, mực bùn, tải bể lắng và pin floc.
Khi DO trên 5 mg/L
Nếu bể đang ổn định nhưng bông bùn bị nhỏ, có thể giảm khí 5–10% mỗi bước và đo lại sau 30 phút.
Không giảm DO xuống dưới 2 mg/L chỉ để tiết kiệm điện. Mục tiêu là hạn chế xáo trộn quá mức nhưng vẫn bảo đảm điều kiện sinh học.
Bước 4: Điều chỉnh MLSS và lượng xả bùn
Khi MLSS dưới 1.500 mg/L
Thực hiện:
- Dừng hoặc giảm xả bùn dư trong 24 giờ.
- Kiểm tra bơm RAS.
- Kiểm tra bùn có trôi qua bể lắng không.
- Kiểm tra pH và DO.
- Kiểm tra nước đầu vào có hóa chất ức chế không.
- Đo lại MLSS sau 24 giờ.
- Không cấy thêm vi sinh khi chưa xử lý nguyên nhân mất bùn.
Nếu MLSS thấp do bùn liên tục trôi, giảm xả bùn không giải quyết được vấn đề; phải xử lý bể lắng trước.
Khi MLSS từ 2.000 đến 4.000 mg/L
Không điều chỉnh chỉ dựa trên MLSS.
Cần xem thêm:
- SVI.
- Phần nước phía trên mẫu lắng.
- Mực bùn bể lắng.
- DO.
- COD/BOD đầu vào.
- TSS đầu ra.
Nếu MLSS nằm trong khoảng này nhưng SVI cao, vấn đề là chất lượng bùn chứ không nhất thiết do lượng bùn.
Khi MLSS trên 4.500 mg/L
Thực hiện:
- Đo DO tại ba vị trí.
- Làm phép thử lắng 30 phút.
- Tính SVI.
- Đo mực bùn bể lắng.
- Kiểm tra lượng bùn xả hiện tại.
- Nếu xác định dư bùn, tăng WAS khoảng 5–10% so với mức đang áp dụng.
- Duy trì mức mới trong 24 giờ.
- Đo lại MLSS và TSS đầu ra trước khi tăng tiếp.
Không xả một lượng lớn bùn trong một ca. Việc giảm MLSS quá nhanh có thể làm mất sinh khối và tăng COD đầu ra.
Bước 5: Tính và điều chỉnh theo SVI
Công thức:
SVI = Thể tích bùn lắng sau 30 phút, mL/L ÷ MLSS, g/L
Ví dụ:
- Bùn lắng sau 30 phút: 300 mL/L.
- MLSS: 3.000 mg/L = 3 g/L.
- SVI = 300 ÷ 3 = 100 mL/g.
Khi SVI từ 80 đến 120 mL/g
Bùn thường có khả năng lắng và nén tương đối tốt.
Nếu TSS đầu ra vẫn cao, kiểm tra:
- Pin floc trong phần nước phía trên.
- Mực bùn.
- Máng tràn.
- Tải thủy lực.
- Dòng chảy ngắn.
- Thiết bị lọc.
Khi SVI từ 120 đến 150 mL/g
Thực hiện:
- Kiểm tra DO, đưa về khoảng 2–4 mg/L.
- Kiểm tra pH, duy trì khoảng 6,5–8,5.
- Kiểm tra tải COD/BOD có tăng không.
- Kiểm tra phân bố khí và vùng chết.
- Theo dõi SVI mỗi ca.
- Không tăng xả bùn mạnh chỉ dựa trên một lần đo.
Khi SVI trên 150 mL/g
Đây là dấu hiệu bùn lắng kém.
Thực hiện:
- Giảm tải vào Aerotank khoảng 15–25% nếu đang quá tải.
- Đưa DO cuối bể lên ít nhất khoảng 2 mg/L.
- Kiểm tra pH và dinh dưỡng.
- Kiểm tra kính hiển vi nếu có điều kiện.
- Giữ mực bùn bể lắng thấp hơn.
- Điều chỉnh RAS để hạn chế tích tụ bùn.
- Theo dõi SVI mỗi ca.
- Không dùng chất diệt vi sinh khi chưa xác định vi khuẩn dạng sợi.
Khi SVI dưới 80 mL/g nhưng nước vẫn đục
Có thể bùn lắng nhanh nhưng tạo pin floc.
Thực hiện:
- Quan sát phần nước phía trên mẫu lắng.
- Kiểm tra tuổi bùn và MLSS.
- Nếu MLSS cao và tải hữu cơ thấp, xem xét tăng WAS 5–10%.
- Kiểm tra bông có bị phá vỡ do sục khí hoặc bơm không.
- Theo dõi TSS nước sau lắng sau mỗi điều chỉnh.
- Không tăng RAS chỉ vì nước đục nếu mực bùn đã thấp.
Bước 6: Điều chỉnh RAS theo mực bùn bể lắng
RAS là dòng bùn tuần hoàn từ bể lắng về bể sinh học.
Không có một tỷ lệ RAS phù hợp cho mọi hệ thống. Cần điều chỉnh theo mực bùn, nồng độ RAS, lưu lượng đầu vào và SVI.
Khi mực bùn cao nhưng SVI vẫn tốt
Khả năng bùn chưa được lấy ra khỏi bể lắng đủ nhanh.
Thực hiện:
- Kiểm tra bơm RAS và đường ống.
- Tăng RAS khoảng 10–15%.
- Theo dõi mực bùn sau 30–60 phút.
- Kiểm tra nước đầu ra.
- Nếu mực bùn giảm và nước trong hơn, duy trì mức mới.
- Nếu nước ra đục hơn, giảm lại và kiểm tra tải thủy lực.
Khi mực bùn cao và SVI trên 150 mL/g
Tăng RAS có thể không đủ vì bùn đang lắng kém.
Thực hiện đồng thời:
- Giảm tải vào bể lắng.
- Điều chỉnh DO.
- Kiểm tra pH và tải hữu cơ.
- Tăng RAS từng bước nhỏ, khoảng 5–10%.
- Không tăng lên mức tối đa vì lưu lượng RAS quá lớn cũng làm tăng tải thủy lực.
Khi mực bùn thấp nhưng nước vẫn có cặn mịn
Không tiếp tục tăng RAS.
Cần kiểm tra:
- Pin floc.
- Bùn già.
- Tốc độ dòng qua bể.
- Máng tràn.
- Bông bùn bị vỡ.
- Công đoạn lọc phía sau.
Bước 7: Kiểm soát chiều cao lớp bùn
Tài liệu vận hành bùn hoạt tính thường sử dụng khoảng 0,3–0,6 m làm mốc tham khảo ban đầu cho nhiều bể lắng thứ cấp. Tuy nhiên, chiều cao phù hợp còn phụ thuộc độ sâu và thiết kế bể.
Cách thực hiện:
- Đo mực bùn ít nhất một lần mỗi ca.
- Đo tại cùng một vị trí và thời điểm để so sánh.
- Nếu mực bùn tăng liên tục qua hai ca, kiểm tra RAS và SVI.
- Nếu mực bùn tiến gần vùng máng tràn, giảm tải vào bể lắng.
- Không chờ đến khi bùn xuất hiện trên mặt nước mới xử lý.
- Ghi mực bùn cùng lưu lượng, RAS, MLSS và SVI.
Bước 8: Điều chỉnh khi bể lắng quá tải lưu lượng
Dấu hiệu:
- TSS tăng vào giờ cao điểm.
- Mực bùn dao động mạnh.
- Nước chảy không đều qua máng.
- Bùn bị cuốn ra ngoài nhưng SVI không quá cao.
- Khi giảm lưu lượng, nước nhanh chóng trong hơn.
Cách xử lý:
- Giảm lưu lượng vào hệ thống khoảng 15–25%.
- Phân bổ nước vệ sinh sang nhiều khung giờ.
- Sử dụng bể điều hòa để cấp nước ổn định.
- Kiểm tra bơm điều hòa có chạy theo chu kỳ quá lớn không.
- Hạn chế bơm dồn theo từng mẻ nếu hệ thống được thiết kế chạy liên tục.
- Vệ sinh máng tràn.
- Kiểm tra cao độ máng có cân bằng không.
- Theo dõi TSS sau lắng mỗi 2–4 giờ trong giai đoạn xử lý.
Bước 9: Điều chỉnh công đoạn keo tụ – tạo bông
Chỉ người đã được đào tạo và có quy trình an toàn hóa chất mới được thực hiện việc pha, châm và điều chỉnh hóa chất.
Không tăng hóa chất trực tiếp trên hệ thống
Trước tiên cần thực hiện jar test với mẫu nước đại diện.
Có thể bố trí sáu mẫu thử quanh liều đang vận hành:
| Cốc thử | Liều so với hiện tại |
| 1 | Giảm 30% |
| 2 | Giảm 15% |
| 3 | Giữ nguyên |
| 4 | Tăng 15% |
| 5 | Tăng 30% |
| 6 | Phương án hóa chất hoặc polymer khác đã được phê duyệt |
Theo dõi:
- pH sau phản ứng.
- Thời gian xuất hiện bông.
- Kích thước bông.
- Độ chắc của bông.
- Thời gian lắng.
- Độ trong của lớp nước phía trên.
- Lượng bùn phát sinh.
Cách chuyển liều jar test sang lượng châm
Sau khi xác định liều hoạt chất phù hợp:
Khối lượng hoạt chất, kg/ngày = Liều, mg/L × Lưu lượng, m³/ngày ÷ 1.000
Ví dụ:
- Liều thử tối ưu: 80 mg/L.
- Lưu lượng: 50 m³/ngày.
Khối lượng hoạt chất:
80 × 50 ÷ 1.000 = 4 kg/ngày
Nếu sản phẩm thương mại chỉ chứa 40% hoạt chất:
Khối lượng sản phẩm = 4 ÷ 0,40 = 10 kg/ngày
Cần kiểm tra nồng độ thực tế trên tài liệu sản phẩm và hiệu chuẩn bơm định lượng. Không châm toàn bộ lượng tính toán trong một lần.
Điều chỉnh pH hóa lý
Không có một vùng pH chung cho mọi loại chất keo tụ và mọi nước thải.
Cách thực hiện:
- Đo pH nước trước hóa lý.
- Thử nhiều vùng pH trong jar test.
- Chọn vùng tạo bông tốt nhất.
- Điều chỉnh pH theo từng bước 0,2–0,3 đơn vị.
- Chờ nước khuấy đều rồi đo lại.
- Không thay đổi đồng thời pH, chất keo tụ và polymer trên hệ thống thật.
Bước 10: Xử lý bùn nổi do khử Nitrat
Dấu hiệu:
- Bùn ban đầu lắng xuống.
- Sau 30–60 phút xuất hiện bọt khí nhỏ.
- Bùn nổi thành mảng.
- Bể lắng có bùn nổi dù SVI ban đầu không quá cao.
- Nitrate vào bể lắng cao.
- Bùn lưu lâu ở đáy bể.
Cách xử lý:
- Tăng RAS khoảng 10–15% để giảm thời gian lưu bùn.
- Giữ lớp bùn ở mức thấp hơn.
- Kiểm tra bơm và cơ cấu gạt bùn.
- Tránh để bùn tích tụ nhiều giờ.
- Kiểm tra DO cuối Aerotank và cấu hình xử lý Nitơ.
- Không tăng RAS quá mạnh làm bể lắng tăng tải thủy lực.
- Đo lại mực bùn và TSS sau 1–2 giờ.
Bước 11: Kiểm tra và vận hành hệ thống lọc
Khi TSS sau bể lắng đã giảm nhưng nước cuối vẫn có cặn:
- Kiểm tra chênh áp qua cột lọc.
- Kiểm tra lưu lượng lọc.
- Rửa ngược theo quy trình thiết bị.
- Xả bỏ phần nước đầu sau rửa nếu quy trình yêu cầu.
- Kiểm tra vật liệu có bị thất thoát không.
- Kiểm tra van có đóng mở đúng vị trí không.
- Kiểm tra lưới hoặc chụp lọc.
- Không tăng áp lực để ép nước qua lớp lọc đang nghẹt.
Quy trình xử lý trong 24 giờ đầu
Trong 30 phút đầu
- Xác định vị trí bắt đầu xuất hiện cặn.
- Kiểm tra bơm RAS và bơm bùn dư.
- Đo pH và DO.
- Kiểm tra mực bùn.
- Lấy mẫu lắng 30 phút.
- Ghi nhận lưu lượng và ca sản xuất.
Trong 1–2 giờ
- Đưa DO về khoảng 2–4 mg/L nếu đang thấp.
- Giảm tải 15–25% nếu bể lắng đang trôi bùn.
- Điều chỉnh RAS từng bước 10–15% nếu mực bùn cao.
- Vệ sinh máng tràn.
- Kiểm tra dòng nước phân phối vào bể lắng.
Trong 4–8 giờ
- Đo MLSS và SVI.
- Lấy mẫu TSS tại từng công đoạn.
- Kiểm tra khả năng tạo bông.
- Thực hiện jar test nếu lỗi nằm ở hóa lý.
- Kiểm tra chiều cao lớp bùn lần thứ hai.
- Theo dõi nước sau lắng và sau lọc.
Sau 24 giờ
- So sánh TSS, độ đục, MLSS, SVI và mực bùn.
- Duy trì thông số đã tạo cải thiện.
- Chỉ thay đổi thêm một yếu tố mỗi lần.
- Nếu MLSS quá cao, tăng WAS 5–10%.
- Nếu tình trạng không cải thiện, cần khảo sát tải thủy lực và thiết kế bể lắng.
Dấu hiệu biện pháp xử lý đang có hiệu quả
- TSS sau bể lắng giảm.
- Độ đục trở về gần mức nền.
- Phần nước phía trên mẫu lắng trong hơn.
- Bông bùn lớn và chắc hơn.
- SVI giảm về vùng ổn định.
- Mực bùn không tiếp tục tăng.
- Nước qua máng tràn phân bố đều.
- Hệ thống lọc không còn nghẹt nhanh.
- COD đầu ra giảm cùng TSS.
- Lượng hóa chất không phải tăng liên tục.
Những cách xử lý không nên áp dụng
Tăng PAC hoặc polymer ngay khi thấy nước đục
Cặn có thể là bùn vi sinh, vi bọt khí hoặc do bể lắng quá tải. Tăng hóa chất sai nguyên nhân làm tăng bùn và chi phí.
Xả nhiều bùn trong một lần
Xả bùn đột ngột có thể làm MLSS giảm nhanh và ảnh hưởng khả năng xử lý COD, BOD hoặc Amoni.
Tăng RAS lên tối đa
RAS quá lớn làm tăng tải thủy lực lên bể lắng và có thể khiến cặn bị cuốn ra nhiều hơn.
Tăng sục khí nhưng không đo DO
Sục khí quá mạnh có thể làm bông bùn yếu bị phá vỡ. Cần tăng theo từng bước và đo lại.
Chỉ đo độ đục mà không đo TSS
Độ đục phù hợp để theo dõi nhanh nhưng không thay thế kết quả TSS. Mối quan hệ giữa NTU và mg/L phải được xây dựng riêng cho từng nguồn nước.
Dùng hóa chất diệt vi sinh để xử lý bùn nở
Biện pháp này có thể làm hệ sinh học suy giảm nghiêm trọng. Cần xác định DO, pH, tải hữu cơ và tình trạng vi khuẩn trước.
Khi nào cần khảo sát hoặc cải tạo hệ thống?
Doanh nghiệp nên tổ chức khảo sát khi:
- TSS đầu ra vượt giới hạn lặp lại.
- Bùn liên tục trôi khỏi bể lắng.
- Mực bùn tăng dù RAS vẫn hoạt động.
- SVI thường xuyên trên 150 mL/g.
- Hóa chất tăng nhưng nước không trong.
- Bể lắng quá tải vào giờ cao điểm.
- Máng tràn hoặc hệ thống phân phối dòng không đều.
- Hệ thống thiếu công đoạn tiền xử lý.
- Lưu lượng thực tế vượt thiết kế.
- Nguồn thải đã thay đổi.
- Bộ lọc nghẹt nhanh hoặc thường xuyên mất vật liệu.
- Không xác định được cặn phát sinh ở công đoạn nào.
Tùy nguyên nhân, phương án có thể gồm cải tạo song chắn rác, bổ sung tách cặn, tối ưu hóa lý, điều chỉnh hệ thống bùn, sửa bơm RAS, cải tạo bể lắng hoặc bổ sung lọc.
Môi Trường HANA kiểm tra nước thải nhiều cặn như thế nào?
Khi khảo sát hệ thống có TSS cao, Môi Trường HANA tập trung vào bốn nhóm:
- Nguồn phát sinh: loại cặn, thời điểm xả, lưu lượng và quy trình vệ sinh.
- Chất lượng nước: TSS, độ đục, pH, COD/BOD, dầu mỡ và chỉ tiêu đặc thù.
- Quá trình sinh học: DO, MLSS, SVI, bông bùn, RAS và WAS.
- Công trình – thiết bị: bể lắng, máng tràn, bơm bùn, máy khuấy, hệ thống hóa lý và lọc.
Kết quả kiểm tra giúp phân biệt hệ thống chỉ cần điều chỉnh vận hành, sửa thiết bị, tối ưu hóa chất hay phải cải tạo công đoạn tách cặn.
Kết luận
Nước thải có nhiều cặn lơ lửng có thể bắt nguồn từ sản xuất, hóa lý, bùn vi sinh, bể lắng hoặc hệ thống lọc. Vì vậy, cách xử lý hiệu quả nhất là lấy mẫu tại từng công đoạn và xác định vị trí TSS bắt đầu tăng.
Các bước cần ưu tiên gồm:
- Đo TSS và độ đục tại nhiều vị trí.
- Kiểm tra DO, MLSS và SVI.
- Đo chiều cao lớp bùn.
- Kiểm tra RAS, WAS và lưu lượng.
- Giảm tải nếu bể lắng quá tải.
- Thực hiện jar test nếu cặn đến từ công đoạn hóa lý.
- Điều chỉnh từng chỉ số theo bước nhỏ.
- Theo dõi ít nhất 24 giờ trước khi thay đổi tiếp.
Môi Trường HANA hỗ trợ khảo sát nguồn cặn, đo kiểm từng công đoạn và đề xuất phương án vận hành, sửa chữa hoặc cải tạo phù hợp với hệ thống thực tế.
FAQ
TSS và độ đục có giống nhau không?
Không. TSS là nồng độ chất rắn lơ lửng, đơn vị mg/L. Độ đục thể hiện khả năng hạt cản ánh sáng, thường đo bằng NTU. Hai chỉ tiêu có liên quan nhưng không thể chuyển đổi trực tiếp nếu chưa xây dựng tương quan bằng dữ liệu thực tế.
Vì sao bùn lắng tốt nhưng nước phía trên vẫn đục?
Có thể hệ thống đang có pin floc. Các bông lớn lắng xuống nhưng nhiều bông nhỏ vẫn lơ lửng và đi theo nước đầu ra. Cần kiểm tra tuổi bùn, MLSS, SVI và cấu trúc bông.
SVI bao nhiêu là phù hợp?
Khoảng 80–120 mL/g thường thể hiện khả năng lắng tốt. Khoảng 120–150 mL/g là mức cần theo dõi; trên 150 mL/g có thể liên quan bùn nở. Giá trị phù hợp còn phụ thuộc công nghệ và nguồn thải.
Có nên tăng polymer khi nước sau lắng còn cặn không?
Chỉ nên tăng sau jar test và khi đã xác định cặn đến từ công đoạn hóa lý. Nếu cặn là bùn vi sinh hoặc do bể lắng quá tải, tăng polymer không xử lý được nguyên nhân gốc.
Khi nào cần tăng bùn tuần hoàn?
Có thể tăng RAS từng bước khi mực bùn bể lắng cao nhưng bùn vẫn có khả năng lắng tốt. Không tăng lên tối đa và phải theo dõi tải thủy lực cùng TSS đầu ra.
Khi nào cần xả thêm bùn dư?
Chỉ tăng WAS khi MLSS cao, mực bùn tăng và dữ liệu cho thấy hệ thống thực sự dư sinh khối. Nên tăng khoảng 5–10% mỗi lần và đánh giá lại sau 24 giờ.
Vì sao TSS tăng vào giờ cao điểm?
Khả năng cao bể lắng đang quá tải thủy lực hoặc bể điều hòa cấp nước không ổn định. Cần kiểm tra lưu lượng theo giờ, không chỉ tổng lưu lượng ngày.
Nguồn tham khảo
- U.S. EPA – Turbidity Parameter Factsheet:
https://www.epa.gov/system/files/documents/2021-07/parameter-factsheet_turbidity.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 – NPDES Compliance Inspection Manual, Chapter 4:
https://www.epa.gov/sites/default/files/2017-03/documents/npdesinspect-chapter-04.pdf - U.S. EPA – Process Design Manual for Suspended Solids Removal:
https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=9101AVYN.TXT - U.S. EPA – Wastewater Technology Fact Sheet: Chemical Precipitation:
https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=P1001QTR.TXT - U.S. EPA – The Causes and Control of Activated Sludge Bulking and Foaming:
https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=30004EKH.TXT - U.S. EPA – Wastewater Technology Fact Sheet: Screening and Grit Removal:
https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=P1000S7N.TXT - U.S. EPA – Field Manual for Performance Evaluation and Troubleshooting at Wastewater Treatment Plants:
https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=2000C1E0.TXT
