Là một doanh nghiệp kiểm soát ô nhiễm, nhiệm vụ quan trọng nhất của nhà máy xử lý nước thải là đảm bảo nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn. Tuy nhiên, với các tiêu chuẩn xả thải ngày càng nghiêm ngặt và sự siết chặt kiểm soát của các thanh tra bảo vệ môi trường, điều này đã tạo ra áp lực vận hành lớn đối với nhà máy xử lý nước thải. Việc xử lý nước thải ngày càng trở nên khó khăn hơn.
Theo quan sát của tác giả, nguyên nhân trực tiếp dẫn đến khó khăn trong việc đạt tiêu chuẩn xả thải là do các nhà máy xử lý nước thải ở nước ta thường tồn tại ba vòng luẩn quẩn.
Thứ nhất là vòng luẩn quẩn của hoạt động bùn thấp (MLVSS/MLSS) và nồng độ bùn cao; thứ hai là vòng luẩn quẩn của việc sử dụng càng nhiều hóa chất loại bỏ phốt pho thì lượng bùn thải ra càng nhiều; thứ ba là việc vận hành quá tải nhà máy xử lý nước thải trong thời gian dài, thiết bị không thể được bảo dưỡng, hoạt động liên tục trong điều kiện có dịch bệnh quanh năm, dẫn đến vòng luẩn quẩn làm giảm công suất xử lý nước thải.
#1
Vòng luẩn quẩn của hoạt động bùn thấp và nồng độ bùn cao.
Giáo sư Wang Hongchen đã tiến hành nghiên cứu trên 467 nhà máy xử lý nước thải. Hãy cùng xem xét dữ liệu về hoạt độ bùn và nồng độ bùn: Trong số 467 nhà máy xử lý nước thải này, 61% có tỷ lệ MLVSS/MLSS nhỏ hơn 0,5, và khoảng 30% có tỷ lệ MLVSS/MLSS dưới 0,4.
Nồng độ bùn thải tại 2/3 số nhà máy xử lý nước thải vượt quá 4000 mg/L, nồng độ bùn thải tại 1/3 số nhà máy xử lý nước thải vượt quá 6000 mg/L, và nồng độ bùn thải tại 20 nhà máy xử lý nước thải vượt quá 10000 mg/L.
Hậu quả của các điều kiện trên (hoạt động bùn thấp, nồng độ bùn cao) là gì? Mặc dù chúng ta đã thấy rất nhiều bài báo kỹ thuật phân tích vấn đề này, nhưng nói một cách đơn giản, chỉ có một hậu quả duy nhất, đó là lượng nước thải vượt quá tiêu chuẩn.
Điều này có thể được giải thích từ hai khía cạnh. Một mặt, sau khi nồng độ bùn cao, để tránh hiện tượng lắng đọng bùn, cần phải tăng cường sục khí. Việc tăng lượng sục khí không chỉ làm tăng mức tiêu thụ điện năng mà còn làm tăng hoạt động của hệ sinh học. Lượng oxy hòa tan tăng lên sẽ chiếm lấy nguồn carbon cần thiết cho quá trình khử nitrat, điều này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả khử nitrat và loại bỏ phốt pho của hệ sinh học, dẫn đến lượng N và P dư thừa.
Mặt khác, nồng độ bùn cao làm cho mặt phân cách giữa bùn và nước dâng cao, và bùn dễ bị cuốn trôi theo nước thải từ bể lắng thứ cấp, điều này có thể làm tắc nghẽn đơn vị xử lý tiên tiến hoặc khiến chỉ số COD và SS trong nước thải vượt quá tiêu chuẩn.
Sau khi bàn về hậu quả, chúng ta hãy cùng tìm hiểu lý do tại sao hầu hết các nhà máy xử lý nước thải đều gặp vấn đề về hoạt động của bùn thấp và nồng độ bùn cao.
Thực tế, nguyên nhân dẫn đến nồng độ bùn cao là do hoạt động của bùn thấp. Vì hoạt động của bùn thấp, để nâng cao hiệu quả xử lý, cần phải tăng nồng độ bùn. Hoạt động của bùn thấp là do nước thải chứa một lượng lớn cát xỉ, khi đi vào đơn vị xử lý sinh học sẽ tích tụ dần, ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật.
Nước thải đầu vào chứa rất nhiều xỉ và cát. Một nguyên nhân là hiệu quả lọc của lưới lọc quá kém, và nguyên nhân khác là hơn 90% các nhà máy xử lý nước thải ở nước ta chưa xây dựng bể lắng sơ cấp.
Một số người có thể hỏi, tại sao không xây dựng bể lắng sơ cấp? Điều này liên quan đến mạng lưới đường ống. Ở nước tôi, mạng lưới đường ống đang gặp phải các vấn đề như đấu nối sai, đấu nối lẫn lộn và thiếu kết nối. Kết quả là, chất lượng nước thải đầu vào của các nhà máy xử lý nước thải thường có ba đặc điểm: nồng độ chất rắn vô cơ (ISS) cao, COD thấp, tỷ lệ C/N thấp.
Nồng độ chất rắn vô cơ trong nước thải đầu vào cao, tức là hàm lượng cát tương đối cao. Ban đầu, bể lắng sơ cấp có thể giảm bớt một số chất vô cơ, nhưng vì chỉ số COD của nước thải đầu vào tương đối thấp, hầu hết các nhà máy xử lý nước thải đều không xây dựng bể lắng sơ cấp.
Tóm lại, hoạt động bùn thải thấp là hệ quả của chính sách “nhà máy lớn và lưới lọc nhỏ”.
Chúng tôi đã nói rằng nồng độ bùn cao và hoạt động của bùn thấp sẽ dẫn đến lượng N và P dư thừa trong nước thải. Lúc này, biện pháp ứng phó của hầu hết các nhà máy xử lý nước thải là bổ sung nguồn carbon và chất keo tụ vô cơ. Tuy nhiên, việc bổ sung một lượng lớn nguồn carbon bên ngoài sẽ dẫn đến việc tiêu thụ điện năng tăng thêm, trong khi việc bổ sung một lượng lớn chất keo tụ sẽ tạo ra một lượng lớn bùn hóa học, dẫn đến tăng nồng độ bùn và giảm hoạt động của bùn hơn nữa, tạo thành một vòng luẩn quẩn.
#2
Một vòng luẩn quẩn: lượng hóa chất loại bỏ phốt pho càng nhiều thì lượng bùn thải càng lớn.
Việc sử dụng hóa chất loại bỏ phốt pho đã làm tăng lượng bùn thải lên 20% đến 30%, hoặc thậm chí hơn nữa.
Vấn đề bùn thải đã là mối quan ngại lớn đối với các nhà máy xử lý nước thải trong nhiều năm, chủ yếu là do không có cách nào xử lý bùn thải, hoặc cách xử lý đó không ổn định.
Điều này dẫn đến kéo dài thời gian lưu giữ bùn, gây ra hiện tượng bùn bị lão hóa, và thậm chí các bất thường nghiêm trọng hơn như bùn trương nở.
Bùn trương nở có khả năng keo tụ kém. Khi nước thải từ bể lắng thứ cấp bị thất thoát, hệ thống xử lý tiên tiến bị tắc nghẽn, hiệu quả xử lý giảm và lượng nước rửa ngược tăng lên.
Việc tăng lượng nước rửa ngược sẽ dẫn đến hai hệ quả, thứ nhất là làm giảm hiệu quả xử lý của phần sinh hóa trước đó.
Một lượng lớn nước rửa ngược được đưa trở lại bể sục khí, làm giảm thời gian lưu giữ thủy lực thực tế của cấu trúc và làm giảm hiệu quả xử lý của quá trình xử lý thứ cấp;
Thứ hai là tiếp tục giảm thiểu tác động của bộ xử lý độ sâu.
Do một lượng lớn nước rửa ngược phải được đưa trở lại hệ thống lọc xử lý tiên tiến, tốc độ lọc được tăng lên và công suất lọc thực tế bị giảm xuống.
Hiệu quả xử lý tổng thể trở nên kém, có thể dẫn đến tổng lượng phốt pho và COD trong nước thải vượt quá tiêu chuẩn. Để tránh vượt quá tiêu chuẩn, nhà máy xử lý nước thải sẽ tăng cường sử dụng các chất loại bỏ phốt pho, điều này sẽ làm tăng thêm lượng bùn thải.
biến thành một vòng luẩn quẩn.
#3
Vòng luẩn quẩn của tình trạng quá tải kéo dài tại các nhà máy xử lý nước thải và giảm công suất xử lý nước thải.
Việc xử lý nước thải không chỉ phụ thuộc vào con người mà còn phụ thuộc vào thiết bị.
Thiết bị xử lý nước thải đã và đang chiến đấu ở tuyến đầu trong việc xử lý nước trong một thời gian dài. Nếu không được sửa chữa thường xuyên, sớm muộn gì cũng sẽ xảy ra sự cố. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, thiết bị xử lý nước thải không thể sửa chữa được, bởi vì một khi thiết bị nào đó ngừng hoạt động, chất lượng nước đầu ra có khả năng vượt quá tiêu chuẩn. Với hệ thống phạt tiền hàng ngày, không phải ai cũng có khả năng chi trả.
Trong số 467 nhà máy xử lý nước thải đô thị được Giáo sư Wang Hongchen khảo sát, khoảng hai phần ba có tỷ lệ tải thủy lực lớn hơn 80%, khoảng một phần ba lớn hơn 120%, và 5 nhà máy xử lý nước thải có tỷ lệ tải thủy lực lớn hơn 150%.
Khi tỷ lệ tải thủy lực lớn hơn 80%, ngoại trừ một số nhà máy xử lý nước thải siêu lớn, các nhà máy xử lý nước thải thông thường không thể ngừng cấp nước để bảo trì với điều kiện nước thải đạt tiêu chuẩn, và không có nước dự phòng cho máy sục khí và máy hút, cào bể lắng thứ cấp. Các thiết bị phía dưới chỉ có thể được đại tu hoặc thay thế hoàn toàn khi hệ thống được tháo cạn nước.
Điều đó có nghĩa là, khoảng 2/3 số nhà máy xử lý nước thải không thể sửa chữa thiết bị với điều kiện đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn.
Theo nghiên cứu của Giáo sư Wang Hongchen, tuổi thọ của máy sục khí thường là 4-6 năm, nhưng 1/4 số nhà máy xử lý nước thải chưa thực hiện bảo dưỡng thông hơi cho máy sục khí trong suốt 6 năm. Máy cào bùn, cần được làm sạch và sửa chữa, thường không được bảo dưỡng quanh năm.
Thiết bị đã hoạt động trong tình trạng xuống cấp trong thời gian dài, và khả năng xử lý nước ngày càng suy giảm. Để chịu được áp lực nước thải, không thể dừng hoạt động để bảo trì. Trong vòng luẩn quẩn như vậy, luôn có một hệ thống xử lý nước thải đối mặt với nguy cơ sụp đổ.
#4
viết ở cuối
Sau khi bảo vệ môi trường được thiết lập như chính sách quốc gia cơ bản của nước ta, các lĩnh vực kiểm soát ô nhiễm nước, khí, chất rắn, đất và các loại ô nhiễm khác đã phát triển nhanh chóng, trong đó lĩnh vực xử lý nước thải có thể nói là dẫn đầu. Tuy nhiên, do trình độ chưa đủ, hoạt động của các nhà máy xử lý nước thải đã rơi vào thế khó khăn, và vấn đề mạng lưới đường ống và bùn thải đã trở thành hai điểm yếu lớn của ngành xử lý nước thải nước ta.
Và giờ là lúc khắc phục những thiếu sót.
Thời gian đăng bài: 23/02/2022
