1. Giới thiệu

Trong hệ thống bùn hoạt tính, khả năng lắng của bùn là yếu tố then chốt quyết định hiệu quả tách rắn – lỏng tại bể lắng thứ cấp. Các chỉ số thường dùng để đánh giá bao gồm:

  • SV30 (Sludge Volume after 30 minutes): thể tích bùn lắng sau 30 phút.

  • SVI (Sludge Volume Index): chỉ số thể tích bùn theo MLSS.

  • DSVI (Diluted SVI): SVI khi mẫu được pha loãng, dùng khi bùn có SVI cao bất thường.

Các thông số này giúp kỹ sư vận hành nhận diện sớm hiện tượng bulking sludge và điều chỉnh quá trình xử lý.

2. Sludge Volume sau 30 phút (SV30)

  • Định nghĩa: Thể tích (ml) bùn lắng trong 1 lít hỗn dịch sau 30 phút lắng tĩnh.

  • Cách đo: Lấy 1000 ml mẫu cho vào ống đong, để yên 30 phút rồi đọc thể tích bùn.

Đo SV30

  • Ký hiệu: SV30 (ml/L).

  • Ý nghĩa: phản ánh khả năng lắng tổng quát của bùn hoạt tính.

3. Sludge Volume Index (SVI)

3.1. Định nghĩa và công thức

SVI là thể tích bùn lắng sau 30 phút (SV30), chuẩn hóa theo nồng độ chất rắn lơ lửng (MLSS).

\[SVI = \frac{SV_{30} \times 1000}{MLSS}\]

Trong đó:

  • \(SV_{30}\)​: thể tích bùn sau 30 phút (ml/L).

  • MLSS: nồng độ chất rắn lơ lửng hỗn hợp (mg/L).

3.2. Ví dụ tính toán

  • MLSS = 3000 mg/L.

  • SV30 = 600 ml/L.

\[SVI = \frac{600 \times 1000}{3000} = 200 \; ml/g\]

→ Kết quả: SVI = 200 ml/g ⇒ bùn lắng kém, có dấu hiệu bulking.

3.3. Giá trị điển hình

  • SVI < 100 ml/g: bùn lắng tốt, đặc chắc.

  • 100 – 150 ml/g: bùn ổn định.

  • > 150 ml/g: bùn nở, khó lắng, nguy cơ trôi bùn ra ngoài.

4. Diluted Sludge Volume Index (DSVI)

4.1. Khi nào dùng

SVI là chỉ số thực nghiệm, có thể sai lệch nếu:

  • Nồng độ MLSS quá cao (~10.000 mg/L).

  • Bùn nở mạnh, chiếm hết ống đong.

4.2. Cách thực hiện

  • Pha loãng mẫu với nước sạch theo hệ số f (1:2, 1:5, 1:10).

  • Đo lại thể tích bùn sau 30 phút.

  • Tính:

\[DSVI = \frac{SV_{30} \times 1000}{MLSS \times f}\]

4.3. Lưu ý

  • Kết quả đáng tin cậy khi SV30 sau pha loãng ≤ 250 ml/L.

  • DSVI dùng để so sánh chính xác giữa các loại bùn khác nhau.

5. Các yếu tố ảnh hưởng đến SV30 – SVI – DSVI

  • Cấu trúc bông bùn: bông to, nặng → SVI thấp; vi khuẩn sợi → SVI cao.

  • Tải trọng F/M: cao → bùn non, lắng kém.

  • Tuổi bùn (SRT): bùn quá già → dễ tơi, nổi.

  • Thiếu dinh dưỡng (N, P): thúc đẩy vi khuẩn dạng sợi → bulking.

  • Điều kiện pH, nhiệt độ, độc chất: ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tạo bông và nén.

6. Ứng dụng trong vận hành

  • Theo dõi định kỳ SV30 và SVI để nhận diện sớm hiện tượng bulking sludge.

  • Khi SVI cao:

    • Tăng tỷ lệ hồi lưu bùn (RAS).

    • Điều chỉnh tải trọng F/M và tuổi bùn (SRT).

    • Dùng chlorine hoặc polymer để hạn chế vi khuẩn sợi.

  • DSVI: áp dụng khi SVI > 200 ml/g để có số liệu chính xác.

7. Tổng kết

  • SV30: thể tích bùn lắng sau 30 phút.

  • SVI: chuẩn hóa SV30 theo MLSS, phản ánh khả năng lắng – nén.

  • DSVI: dùng khi SVI quá cao để tránh sai lệch.

Việc theo dõi thường xuyên SV30 – SVI – DSVI là công cụ đơn giản nhưng hiệu quả để vận hành bể lắng thứ cấp ổn định, ngăn ngừa bulking và đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra.