10 thông số cốt lõi hàng đầu phải được theo dõi trong quá trình xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

Cốt lõi của hoạt động nhà máy xử lý nước thải: Phân tích chuyên sâu về 10 thông số chính cần được theo dõi

Với tốc độ đô thị hóa toàn cầu tăng nhanh, việc bảo vệ và tái chế tài nguyên nước đã trở thành chỉ số quan trọng để đo lường sự phát triển đô thị bền vững. Là cốt lõi của cơ sở hạ tầng đô thị, sự ổn định trong hoạt động của các nhà máy xử lý nước thải có liên quan trực tiếp đến sự an toàn của môi trường sinh thái xung quanh. Trong vận hành thực tế, việc giám sát chính xác các chỉ số vật lý, hóa học và sinh học khác nhau của nước thải không chỉ có thể đánh giá hiệu quả của quá trình xử lý mà còn cung cấp cơ sở khoa học để tối ưu hóa liều lượng hóa chất và giảm tiêu thụ năng lượng.

Là chuyên gia toàn cầu về các giải pháp cảm biến, NiuBoL cam kết cung cấp các thiết bị đầu cuối giám sát có độ tin cậy cao cho các vấn đề về nước thông minh. Bài viết này sẽ giới thiệu một cách có hệ thống 10 thông số kỹ thuật chính phải được kiểm soát chặt chẽ trong xử lý nước thải thông thường dựa trên thực tiễn kỹ thuật.

1. Nhu cầu oxy sinh hóa trong 5 ngày (BOD5)

BOD5 đề cập đến lượng oxy hòa tan được tiêu thụ bởi các vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ trong nước thải ở điều kiện 20oC. Đây là chỉ số cốt lõi để đo nồng độ chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong nước thải.

Ý nghĩa kỹ thuật:BOD5 là chỉ số chính để đánh giá hiệu quả xử lý của các nhà máy xử lý nước thải. Nó phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ trong các vùng nước và làm cơ sở cho việc thiết kế nhà máy và lựa chọn quy trình (chẳng hạn như phương pháp bùn hoạt tính hoặc phương pháp màng sinh học).

2. Nhu cầu oxy hóa học ( COD )

COD đề cập đến lượng chất oxy hóa tiêu thụ khi xử lý mẫu nước bằng chất oxy hóa mạnh (chẳng hạn như kali dicromat hoặc kali permanganat).

Chỉ báo thay thế:So với BOD5 mất 5 ngày, việc xác định COD đơn giản, nhanh chóng và không bị giới hạn bởi các chất độc hại trong chất lượng nước. Nó có thể đo hiệu quả nước thải công nghiệp có chứa các chất ức chế sinh học.

Đánh giá khả năng phân hủy sinh học:Trong kỹ thuật, tỷ lệ BOD5/COD Cr thường được sử dụng để đánh giá khả năng phân hủy sinh học của nước thải. Khi BOD5/COD Cr ≥ 0,3 nước thải có khả năng phân hủy sinh học tốt, thích hợp cho xử lý sinh học. Khi BOD5/COD Cr< 0.3, biochemical treatment is difficult and pretreatment units are usually required.

3. Chất rắn lơ lửng (SS)

SS là chất rắn trong nước đi qua sàng 2 mm và được giữ lại bằng giấy lọc sợi thủy tinh có kích thước lỗ 1μm.

Tác động vật lý:Nồng độ SS cao gây đục nước, cản trở sự xâm nhập của ánh sáng mặt trời và ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của thực vật thủy sinh. Trong quá trình xử lý, giám sát SS giúp đánh giá hiệu quả lắng của bể lắng sơ cấp và thứ cấp.

4. Tổng chất rắn (TS)

TS đề cập đến tổng chất rắn còn sót lại sau khi làm bay hơi và làm khô mẫu nước ở nhiệt độ 105-110°C.

Chuyển đổi dữ liệu:Hàm lượng chất rắn hòa tan bằng TS trừ SS. Việc nắm vững dữ liệu TS giúp hiểu được hàm lượng muối vô cơ và tổng chất rắn trong nước thải, đồng thời có giá trị định hướng cho việc ước tính hiệu suất bùn.

5. Chất rắn dễ bay hơi (VTS/VSS)

Các chất bay hơi từ cặn hoặc chất rắn lơ lửng ở nhiệt độ cao 600oC±25oC được gọi tương ứng là VTS và VSS.

Đặc tính chất hữu cơ:Phần dễ bay hơi đại diện cho các thành phần hữu cơ trong chất rắn. VSS là tài liệu tham khảo quan trọng để đánh giá phần “hoạt động” trong quá trình bùn hoạt tính. Tỷ lệ VSS/SS có thể được sử dụng để hiểu mức độ vô cơ hóa và hiệu suất lắng của bùn.

6. Chỉ thị dòng Nitơ (TN, NH3-N, NO3-N)

Nitơ tồn tại trong nước thải dưới các dạng nitơ hữu cơ, nitơ amoniac, nitơ nitrit và nitơ nitrat.

Chu trình nitơ:Nitơ hữu cơ được chuyển đổi thành nitơ amoniac thông qua quá trình thủy phân của vi sinh vật, sau đó thành nitơ nitrat thông qua vi khuẩn nitrat hóa.

Rủi ro môi trường:Nitơ là nguyên tố chính gây ra hiện tượng phú dưỡng nước. Khi nước thải công nghiệp không có đủ hàm lượng nitơ cần bổ sung nhân tạo để duy trì quá trình trao đổi chất sinh học; khi hàm lượng quá cao phải loại bỏ thông qua quá trình khử nitrat.

7. Các chỉ báo dãy phốt pho (TP)

Bao gồm phốt pho hữu cơ và phốt pho vô cơ (phốt phát, v.v.).

Nguồn và mối nguy hiểm:Chủ yếu từ phân, chất tẩy rửa tổng hợp và nguyên liệu thô công nghiệp. Giống như nitơ, phốt pho là thủ phạm gây ra hiện tượng phú dưỡng và là chất dinh dưỡng thiết yếu trong xử lý sinh học.

8. Giá trị pH

pH phản ánh độ axit, độ kiềm của nước thải và là một trong những chỉ tiêu nhạy cảm nhất trong hệ thống xử lý sinh học.

Hoạt tính sinh học:Hầu hết các vi sinh vật phát triển tốt nhất trong phạm vi pH là 6,5–8,5. pH quá cao hoặc quá thấp sẽ ức chế hoạt động của enzyme và thậm chí có thể gây ra hiện tượng đóng cặn hoặc phân hủy bùn.

9. Độ kiềm (dưới dạng CaCO3)

Độ kiềm thể hiện khả năng trung hòa axit của nước thải, chủ yếu bao gồm bicarbonate, cacbonat và hydroxit.

Hiệu ứng đệm:Quá trình nitrat hóa tiêu thụ một lượng lớn độ kiềm. Nếu độ kiềm không đủ, pH sẽ giảm nhanh, dẫn đến hệ thống sụp đổ. Độ kiềm cao cung cấp khả năng đệm mạnh mẽ để đảm bảo sự ổn định của quá trình phân hủy bùn.

10. Oxy hòa tan ( DO )

DO là cứu cánh để duy trì hoạt động bình thường của quá trình bùn hoạt tính.

Kiểm soát quy trình:Trong vùng hiếu khí, DO quá thấp sẽ gây thiếu oxy và chết, trong khi quá cao sẽ làm tăng tiêu thụ năng lượng và có thể phá vỡ các bông bùn. Cảm biến oxy hòa tan huỳnh quang NiuBoL không cần hiệu chuẩn thường xuyên và có thể đạt được sự liên kết chính xác với hệ thống sục khí.

NiuBoL Thiết bị giám sát trực tuyến chất lượng nước Thông số kỹ thuật

Câu hỏi thường gặp về

Q1.Tại sao tỷ lệ BOD5/COD Cr lại quan trọng trong xử lý nước thải?

Tỷ lệ này phản ánh trực tiếp khả năng phân hủy sinh học của nước thải. Thông qua tỷ lệ này, các kỹ sư quy trình có thể quyết định áp dụng trực tiếp các phương pháp sinh học hay thực hiện tiền xử lý hóa học trước tiên như quá trình oxy hóa nâng cao để cải thiện tính sẵn có của chất hữu cơ.

Q2.Các mối nguy hiểm cụ thể của việc dư thừa nitơ amoniac đối với chất lượng nước thải là gì?

Sau khi nitơ amoniac được thải vào các vùng nước tự nhiên, nó sẽ trải qua quá trình nitrat hóa tiêu thụ oxy hòa tan, dẫn đến cá chết. Ngoài ra, nó còn là nguồn dinh dưỡng quan trọng cho tảo nở hoa và có thể gây ra mùi nước.

Q3.Tại sao phải theo dõi độ kiềm trong quá trình nitrat hóa?

Quá trình nitrat hóa giải phóng các ion hydro và tiêu tốn độ kiềm trong nước. Nếu độ kiềm không đủ, pH trong môi trường sẽ giảm, từ đó ức chế sự phát triển của vi khuẩn nitrat hóa và hình thành một vòng luẩn quẩn.

Q4.SS và Độ đục có phải là khái niệm giống nhau không?

Số SS là nồng độ khối lượng (mg/L), thu được bằng cách lọc, sấy khô và cân; độ đục là một chỉ báo quang học (NTU) phản ánh sự tán xạ ánh sáng. Mặc dù chúng có mối tương quan với nhau nhưng chúng không hoàn toàn tương đương.

Q5.Ưu điểm của giao thức RS485 ( Modbus-RTU ) trong môi trường nhà máy xử lý nước thải là gì?

Môi trường nhà máy xử lý nước thải rất phức tạp với mức nhiễu điện từ cao. RS485 sử dụng truyền tín hiệu vi sai với khả năng chống nhiễu mạnh mẽ và giao thức Modbus được thống nhất, giúp cảm biến NiuBoL dễ dàng kết nối liền mạch với nhiều hệ thống PLC và SCADA khác nhau.

Q6.Mối quan hệ giữa VSS và hoạt động của bùn là gì?

VSS đại diện cho các chất rắn dễ bay hơi trong bùn (chủ yếu là chất hữu cơ và vi sinh vật). Tỷ lệ VSS/SS càng cao thì càng ít thành phần vô cơ (như bùn) trong bùn, nồng độ vi sinh vật càng cao và hiệu quả xử lý thường càng cao.

Q7.Tần suất giám sát tổng nitơ (TN) và tổng phốt pho (TP) phải là bao nhiêu?

Đối với các nhà máy xử lý nước thải đô thị lớn, thường cần phải giám sát thời gian thực 24 giờ. Đối với các trạm nhỏ, nên lấy mẫu và kiểm tra ít nhất 1-2 lần/ngày để đối phó với những biến động ảnh hưởng.

Q8.Cảm biến NiuBoL ngăn chặn sự bám dính sinh học trong môi trường nước thải như thế nào?

Cảm biến của chúng tôi có thể được trang bị tùy chọn với các bộ phận làm sạch tự động hoặc các bộ phận xả khí, có thể loại bỏ hiệu quả màng sinh học và các chất ô nhiễm trên bề mặt đầu dò và đảm bảo độ chính xác lâu dài của dữ liệu giám sát.

Xử lý nước thải là một dự án có hệ thống và hoạt động ổn định của nó phụ thuộc vào sự hiểu biết sâu sắc và kiểm soát thời gian thực đối với 10 thông số chính nêu trên. Từ việc đánh giá nhu cầu oxy sinh hóa đến sự cân bằng chính xác của các chất dinh dưỡng nitơ và phốt pho, mỗi phần dữ liệu đều thể hiện tình trạng sức khỏe của quá trình điều trị.

NiuBoL cam kết chuyển đổi các chỉ số hóa học trừu tượng này thành luồng dữ liệu trực quan thông qua công nghệ cảm biến và các giải pháp truyền thông cấp công nghiệp. Trong bối cảnh bảo vệ môi trường thông minh, giám sát trực tuyến theo thời gian thực không chỉ có thể giảm cường độ làm việc của việc lấy mẫu thủ công mà còn ngăn ngừa tai nạn môi trường thông qua cảnh báo dữ liệu, giúp các doanh nghiệp và thành phố đạt được tình thế đôi bên cùng có lợi trong việc tuân thủ nước thải và cải thiện hiệu quả hoạt động.

Bảng dữ liệu cảm biến chất lượng nước

NBL-WQ-CL Cảm biến chất lượng nước trực tuyến Cảm biến clo dư trực tuyến.pdf

NBL-WQ-DO Cảm biến oxy hòa tan huỳnh quang trực tuyến.pdf

NBL-WQ-NHN Cảm biến chất lượng nước nitơ amoniac.pdf

NBL-WQ-COD Cảm biến chất lượng nước trực tuyến COD.pdf

NBL-WQ-pH Trực tuyến Cảm biến chất lượng nước pH.pdf

Cảm biến độ dẫn điện chất lượng nước NBL-WQ-EC.pdf

NBL-WQ-BOD-4A Cảm biến BOD trực tuyến.pdf

NBL-WQ-TH-4S cảm biến độ cứng tổng trực tuyến.pdf