Sửa chữa hệ thống xử lý nước thải không đạt chuẩn như thế nào?

Tóm tắt bài viết này với AI

Try with ChatGPT Try with Claude Try with AI Mode

Sửa chữa hệ thống xử lý nước thải không đạt chuẩn: tìm đúng nguyên nhân, chọn hạng mục cần sửa và cách nghiệm thu lại. CCEP tư vấn khảo sát miễn phí.

Phiếu quan trắc báo vượt ngưỡng, nước sau bể lắng còn đục, mùi hôi bốc lên quanh trạm. Tới lúc này nhiều chủ cơ sở mới tính chuyện sửa chữa hệ thống xử lý nước thải không đạt chuẩn. Cách làm quen thuộc là cấy lại vi sinh, tăng hóa chất hoặc mua thêm máy thổi khí. Chưa rõ bệnh mà làm vậy thì dễ tốn tiền, còn chỉ tiêu vẫn vượt.

Cái khó là một chỉ tiêu vượt ngưỡng có thể bắt nguồn từ nhiều công đoạn khác nhau. Muốn sửa trúng thì phải đi từ dấu hiệu tới nguyên nhân, rồi mới chọn hạng mục sửa và cách nghiệm thu để hệ thống chạy ổn lâu dài.

Sửa chữa hệ thống xử lý nước thải không đạt chuẩn nghĩa là tìm đúng công đoạn gây vượt ngưỡng rồi khắc phục ngay tại đó, thay vì sửa tràn lan. Trình tự hợp lý gồm: đối chiếu kết quả quan trắc, đo lại lưu lượng và tải ô nhiễm thực tế, kiểm tra thiết bị, kết cấu và cách vận hành. Sau đó sửa theo thứ tự ưu tiên, chờ vi sinh ổn định rồi lấy mẫu nghiệm thu theo quy chuẩn áp dụng cho cơ sở.

Dấu hiệu hệ thống không đạt chuẩn

Hệ thống ít khi hỏng đột ngột. Các dấu hiệu nhỏ thường xuất hiện trước cả nhiều tuần, tới khi có kết quả quan trắc thì sự cố đã kéo dài. Phát hiện sớm thì phạm vi sửa nhỏ hơn và đỡ tốn hơn. Muốn nắm tổng thể các hướng nâng cấp, cải tạo hệ thống xử lý nước thải đạt giấy phép môi trường, có thể xem bức tranh chung trước rồi quay lại phần sửa chữa cụ thể.

Kết quả quan trắc vượt ngưỡng nói lên điều gì?

Phiếu kết quả quan trắc là bằng chứng rõ nhất, và mỗi chỉ tiêu vượt chỉ về một vùng khác nhau trong hệ thống. Đọc đúng phiếu này là đã khoanh được một nửa vấn đề.

• COD, BOD cao: đây là lượng oxy cần để phân hủy chất hữu cơ trong nước; hai chỉ tiêu này cao thường liên quan tới bể sinh học thiếu khí, thiếu vi sinh hoặc quá tải.
• TSS cao: TSS là chất rắn lơ lửng; chỉ tiêu này vượt thường do bể lắng kém, bùn trôi theo nước ra ngoài.
• Amoni, tổng nitơ cao: khâu chuyển hóa nitơ trong bể thiếu khí và hiếu khí chưa đủ, có thể do thiếu oxy hoặc dòng tuần hoàn chạy không đúng.
• Coliform vượt: coliform là nhóm vi khuẩn chỉ thị vệ sinh; vượt thường do khâu khử trùng thiếu hóa chất hoặc nước tiếp xúc chưa đủ lâu.

Mức so sánh tùy theo loại nước thải: QCVN 14 cho nước thải sinh hoạt, QCVN 40 cho nước thải công nghiệp, QCVN 28 cho nước thải y tế. Ngưỡng cụ thể của từng cột cần xác nhận phiên bản và mức áp dụng cho đúng cơ sở; cách phân biệt các mức có thể xem thêm ở bài về cột A, B, C trong quy chuẩn nước thải.

Những dấu hiệu nhìn thấy tại trạm

Không cần chờ phiếu kết quả, người vận hành vẫn thấy được nhiều điểm bất thường bằng mắt và mũi:

• Nước sau bể lắng đục, có bông bùn nổi hoặc trôi qua máng thu.
• Bể hiếu khí nổi bọt trắng dày hoặc bọt nâu sệt, bùn chuyển sang màu đen.
• Mùi trứng thối quanh hố thu và bể điều hòa, dấu hiệu khí H2S sinh ra khi nước thải bị yếm khí, tức thiếu oxy kéo dài.
• Bọt khí trong bể sục phân bố không đều, chỗ sôi mạnh, chỗ nằm im.
• Bơm chạy liên tục mà mực nước vẫn cao, có lúc tràn ra ngoài.

Các dấu hiệu này chưa đủ để kết luận nguyên nhân, nhưng giúp khoanh vùng trước khi lấy mẫu. Mỗi lần phát hiện nên chụp ảnh, ghi giờ và tình trạng, vì dữ liệu vận hành ghi chép đều giúp kỹ sư khảo sát chẩn đoán nhanh hơn nhiều.

Nguyên nhân khiến hệ thống vượt ngưỡng

Phần lớn sự cố quy về bốn nhóm: tải đầu vào thay đổi, công nghệ không còn hợp, thiết bị hoặc kết cấu xuống cấp, và vận hành chưa đúng. Trên thực tế hai, ba nguyên nhân thường chồng lên nhau, nên sửa một chỗ mà bỏ qua các chỗ còn lại thì chỉ tiêu dễ vượt trở lại.

Tính chất nước thải mỗi ngành khác nhau khá nhiều, nên khi đối chiếu cần tham khảo thêm thông số nước thải theo ngành thay vì dùng chung một bộ số cho mọi cơ sở.

Tải lượng đầu vào đã khác thiết kế?

Nhiều hệ thống được thiết kế từ lúc cơ sở còn nhỏ. Vài năm sau, nhà xưởng mở thêm dây chuyền, khách sạn tăng phòng, bệnh viện thêm khoa, nhưng trạm xử lý vẫn giữ nguyên. Khi lưu lượng thực tế vượt công suất thiết kế, nước nằm trong bể ngắn hơn, vi sinh không kịp xử lý.

Trường hợp này sửa thiết bị không giải quyết được gốc rễ mà phải tính lại công suất; hướng làm chi tiết nằm ở bài nâng công suất hệ thống xử lý nước thải đang vận hành. Ngược lại, cũng có trạm thiết kế dư so với lượng nước thật, vi sinh thiếu thức ăn nên bùn yếu và khó lắng.

Thiết bị và kết cấu xuống cấp

Đĩa phân phối khí bị nghẹt hoặc rách, máy thổi khí mòn và giảm lưu lượng, bơm định lượng bơm sai liều, phao báo mực nước bị kẹt, đường ống rò rỉ. Lỗi nào dù nhỏ cũng kéo hiệu suất xuống. Với bể bê tông, khí H2S và axit trong nước thải gây ăn mòn sinh học, làm bong lớp bảo vệ, lộ cốt thép và có thể rò nước ra môi trường.

Lỗi vận hành và thiếu dữ liệu

Không xả bùn dư theo kế hoạch, bỏ qua đo oxy hòa tan, để nước tẩy rửa hoặc hóa chất khử trùng đậm đặc chảy thẳng vào đường thu gom là những lỗi hay gặp. Thiếu sổ vận hành thì không ai biết sự cố bắt đầu từ khi nào, và kỹ sư phải chẩn đoán lại từ đầu.

Quy trình sửa chữa theo từng bước

Sửa chữa hiệu quả đi theo một trình tự rõ ràng, từ thu thập dữ liệu tới nghiệm thu. Bỏ bước khảo sát để sửa ngay là sai lầm tốn kém nhất, vì sửa sai chỗ vẫn tốn tiền như sửa đúng chỗ.

1. Thu thập hồ sơ: bản vẽ hoàn công, thuyết minh công nghệ, nhật ký vận hành và các phiếu quan trắc gần nhất.
2. Khảo sát hiện trạng: kiểm tra từng bể, thiết bị, đường ống, tủ điện; ghi nhận hư hỏng bằng ảnh.
3. Đo lưu lượng và lấy mẫu: lấy mẫu theo từng công đoạn để biết bể nào đang làm kém.
4. Chẩn đoán và lập phương án: xác định nguyên nhân chính, liệt kê hạng mục sửa, dự trù vật tư.
5. Thi công sửa chữa: làm theo thứ tự ưu tiên, hạn chế dừng toàn hệ thống.
6. Vận hành thử và nghiệm thu: chờ vi sinh ổn định, theo dõi chỉ tiêu, lấy mẫu đầu ra.

Khảo sát và lấy mẫu như thế nào cho đúng?

Lấy một mẫu ở cửa xả chỉ cho biết hệ thống đang vượt, không cho biết vượt vì đâu. Cách làm đúng là lấy mẫu sau từng công đoạn: sau bể điều hòa, sau cụm hóa lý, sau bể sinh học, sau bể lắng và ở đầu ra. So nồng độ giữa các điểm sẽ thấy bể nào giảm tải tốt, bể nào gần như không làm gì.

Lưu lượng cũng cần đo theo giờ, nhất là giờ cao điểm như ca rửa xưởng hay giờ nấu ăn. Trạm chưa có thiết bị đo thì có thể lắp máng đo lưu lượng V-notch ở đầu ra để theo dõi liên tục, thay vì ước lượng theo số giờ chạy bơm. Mẫu nên gửi phòng thí nghiệm có năng lực phân tích phù hợp để kết quả đủ tin cậy.

Xếp thứ tự ưu tiên hạng mục

Nên làm trước những hạng mục gắn trực tiếp với chỉ tiêu đang vượt và những chỗ có rủi ro an toàn như rò rỉ hóa chất, tủ điện ẩm. Kế tiếp là các việc ít tốn mà có hiệu quả nhanh: vệ sinh đĩa khí, chỉnh lịch xả bùn, hiệu chỉnh bơm định lượng. Hạng mục lớn như thay bể hay đổi công nghệ để sau, khi đã có số liệu chắc chắn.

Nếu khảo sát cho thấy hư hỏng lan rộng cả kết cấu lẫn công nghệ, nên cân nhắc nghiêm túc bài toán sửa chữa hay xây mới hệ thống xử lý nước thải. Khi nhà máy không thể ngưng xả, phương án thi công nên tham khảo cách cải tạo hệ thống xử lý nước thải không dừng sản xuất. Phần dự trù ngân sách được phân tích riêng trong bài về chi phí cải tạo hệ thống xử lý nước thải.

Hạng mục sửa chữa theo công đoạn

Mỗi công đoạn có những hỏng hóc riêng. Đi theo dòng chảy của nước giúp không bỏ sót hạng mục, và sửa từ đầu nguồn về cuối nguồn thường cho kết quả ổn định hơn, vì bể phía sau phụ thuộc chất lượng nước của bể phía trước.

Thu gom, tiền xử lý và hóa lý

Song chắn rác nghẹt khiến rác lọt vào bơm, làm kẹt cánh bơm. Bể tách dầu mỡ đầy mà không hút thì dầu tràn sang bể sinh học, bọc lấy bông bùn. Bể điều hòa thiếu khuấy trộn sẽ lắng cặn, mất thể tích chứa và sinh mùi. Đây là những hạng mục rẻ nhưng hay bị bỏ quên.

Ở cụm hóa lý cần kiểm tra bơm định lượng, đầu dò pH và cánh khuấy bể phản ứng. Liều chất keo tụ, tức hóa chất gom cặn nhỏ thành bông lớn để dễ lắng, không nên chép từ hệ thống khác mà phải xác định bằng thí nghiệm keo tụ thử trên chính mẫu nước thải, gọi là jar test. Nguyên lý từng bước có trong bài xử lý hóa lý nước thải.

Bể sinh học thiếu khí và hiếu khí

Bể sinh học là nơi hay làm vượt COD, BOD và amoni nhất. Hạng mục thường gặp gồm thay đĩa hoặc ống phân phối khí, sửa máy thổi khí, chỉnh lại dòng tuần hoàn từ bể hiếu khí về bể thiếu khí, và cấy bổ sung vi sinh khi bùn đã chết. Cấy vi sinh chỉ có tác dụng khi oxy, pH và dinh dưỡng đã được sửa; nếu không, lứa vi sinh mới cũng chết như lứa cũ.

Khi bể sinh học không còn đủ dung tích mà mặt bằng lại chật, một hướng hay dùng là bổ sung giá thể di động theo công nghệ MBBR, loại công nghệ chịu sốc tải tốt. Hướng này được trình bày riêng ở bài cải tạo hệ thống xử lý nước thải bằng MBBR.

Lắng, bùn và khử trùng

Bể lắng hay hỏng ở máng thu nước bị nghiêng, ống lắng trung tâm thủng, bơm bùn tuần hoàn yếu. Bùn nằm lâu trong bể lắng sẽ nổi lên và trôi ra ngoài, kéo TSS tăng. Khâu xử lý bùn thải phía sau cũng cần đủ công suất, vì không có chỗ chứa bùn thì người vận hành sẽ ngại xả.

Với khử trùng, cần kiểm tra bơm hóa chất, lượng hóa chất còn dư sau bể và đường đi của nước trong bể tiếp xúc. Nước đi tắt qua bể sẽ không tiếp xúc đủ lâu, nên coliform vẫn vượt dù đã châm đủ hóa chất.

Nghiệm thu sau sửa và tránh tái phạm

Sửa xong chưa phải là xong. Hệ sinh học cần thời gian để vi sinh thích nghi, còn chỉ tiêu đầu ra có thể dao động trong giai đoạn đầu. Nghiệm thu vội dễ dẫn tới cảnh đạt một lần rồi vượt lại sau vài tuần.

Làm sao biết hệ thống đã sửa xong?

Dấu hiệu đầu tiên là các chỉ tiêu đo nhanh ổn định: pH nằm trong khoảng vận hành của công nghệ, oxy hòa tan ở bể hiếu khí đủ, bùn lắng tốt. Một phép thử đơn giản là SV30, tức để mẫu bùn lắng trong ống đong 30 phút rồi đọc thể tích bùn. Khi các chỉ số này ổn định nhiều ngày liền mới nên lấy mẫu phân tích đầy đủ.

Kết quả nghiệm thu nên dựa trên nhiều đợt lấy mẫu ở các thời điểm khác nhau, trong đó có giờ cao điểm, và so với quy chuẩn đã xác nhận phiên bản cùng mức áp dụng cho cơ sở. Một mẫu đạt duy nhất chưa chứng minh được hệ thống đã ổn.

Giữ hệ thống ổn định sau sửa chữa

Nhiều hệ thống vượt chuẩn trở lại chỉ vì quay về thói quen vận hành cũ. Vài việc nên duy trì đều đặn:

• Ghi sổ vận hành hằng ngày: lưu lượng, pH, oxy hòa tan, SV30, lượng hóa chất đã dùng.
• Lập lịch bảo trì máy thổi khí, bơm, đĩa khí và hút bể tách dầu mỡ.
• Kiểm soát nguồn thải: không đổ hóa chất tẩy rửa đậm đặc, dầu chiên, dung môi vào đường thu gom.
• Đào tạo người vận hành nhận biết dấu hiệu bất thường và xử lý bước đầu.

Sai lầm hay gặp nhất là cứ vượt chuẩn lại thay vi sinh, hoặc tăng hóa chất mà không tìm nguyên nhân. Cả hai cách đều tốn tiền lặp lại mà không xử lý được gốc rễ.

CCEP hỗ trợ sửa chữa ở khâu nào?

Không phải hạng mục nào cũng nên dùng nhựa. Bể bê tông lớn bị nứt kết cấu thường cần đơn vị xây dựng gia cố. Đường ống chịu áp lực cao hoặc nhiệt độ vượt dải làm việc của nhựa thì inox có thể hợp hơn. Đường ống thu gom áp thấp dùng PVC vẫn kinh tế. Chọn vật liệu nên dựa trên hóa chất, nhiệt độ và áp lực thực tế của từng vị trí.

Ở những chỗ nước thải có tính ăn mòn, như bồn chứa hóa chất, bể phản ứng hóa lý hay bể chứa nước thải sinh H2S, nhựa PP và composite là lựa chọn đáng cân nhắc vì không gỉ như thép và không bị ăn mòn sinh học như bê tông. PP chịu nhiệt tốt hơn PE và PVC, dải làm việc tham chiếu khoảng 80–90°C, tùy điều kiện sử dụng. CCEP gia công, chế tạo bồn bể bằng nhựa PP và thiết bị composite để thay các hạng mục đã xuống cấp, kiểm soát chất lượng từ chế tạo tới lắp đặt. Với nước thải y tế và nước thải ngành giấy, bột giấy, CCEP có thể nhận giải pháp trọn gói.

Những điểm cần nhớ:

• Đọc phiếu quan trắc để khoanh vùng công đoạn trước khi sửa.
• Lấy mẫu sau từng công đoạn và đo lưu lượng theo giờ.
• Làm hạng mục rẻ, nhanh trước; hạng mục lớn để sau khi có số liệu.
• Nghiệm thu dựa trên nhiều đợt mẫu và quy chuẩn đã xác nhận phiên bản.
• Duy trì sổ vận hành để hệ thống không vượt chuẩn trở lại.

Liên hệ CCEP: Hotline 091.789.6633 – Email ccep.vn@gmail.com – Văn phòng: Nhà NV 6.1, Khu đô thị Viglacera Hữu Hưng, 272 Hữu Hưng, Nam Từ Liêm, Hà Nội.

Câu hỏi thường gặp về sửa chữa hệ thống xử lý nước thải

Có nên cấy thêm vi sinh khi nước thải vượt chuẩn?

Chỉ nên cấy sau khi đã tìm ra lý do vi sinh yếu hoặc chết. Nếu bể thiếu oxy, pH lệch, nguồn thải có hóa chất độc hay bùn bị trôi ra ngoài, vi sinh mới cấy vào cũng sẽ chết theo. Cần sửa các điều kiện này trước, sau đó mới cấy bổ sung và theo dõi SV30, oxy hòa tan để biết bùn đã hồi phục hay chưa.

Sửa chữa hệ thống xử lý nước thải mất bao lâu?

Thời gian phụ thuộc phạm vi hư hỏng. Các việc như vệ sinh đĩa khí hay hiệu chỉnh bơm định lượng có thể làm nhanh, còn thay bể, đổi công nghệ thì cần thời gian chế tạo và lắp đặt dài hơn. Ngoài phần thi công, hệ sinh học còn cần thêm thời gian để vi sinh ổn định trước khi nghiệm thu, vì vậy kế hoạch phải tính cả giai đoạn này.

Sửa chữa có bắt buộc dừng toàn bộ hệ thống không?

Không phải lúc nào cũng phải dừng. Hệ thống có nhiều bể chạy song song hoặc có bể điều hòa đủ chứa thì có thể sửa lần lượt từng bể trong khi phần còn lại vẫn chạy. Nếu chỉ có một tuyến xử lý, cần tính phương án chứa tạm hoặc xử lý tạm thời. Phương án cụ thể phải dựa trên khảo sát hiện trạng và lịch sản xuất của cơ sở.

Khi nào nên xây mới thay vì sửa chữa?

Nên cân nhắc xây mới khi kết cấu bể hư hỏng nặng, công nghệ hiện tại không xử lý được loại chất ô nhiễm đang phát sinh, hoặc lưu lượng đã vượt xa thiết kế mà mặt bằng không cho mở rộng. Khi tổng chi phí sửa nhiều hạng mục tiến gần chi phí làm mới, phương án xây mới thường hợp lý hơn về lâu dài.

Người vận hành nên theo dõi hằng ngày những chỉ tiêu nào?

Các chỉ tiêu đo nhanh tại trạm gồm lưu lượng, pH, oxy hòa tan ở bể hiếu khí, SV30 của bùn, cùng màu, mùi và độ trong của nước sau lắng. Ghi đều các số này vào sổ vận hành giúp phát hiện bất thường sớm, trước khi kết quả quan trắc định kỳ báo vượt ngưỡng. Khoảng giá trị phù hợp tùy công nghệ, nên hỏi lại đơn vị thiết kế hệ thống.