Hệ thống xử lý nước thải không đạt COD dù đã đủ các bể thành phần và thể tích là vấn đề thường gặp hiện nay. Nếu không phải từ vấn đề công nghệ, vậy nguyên nhân của vấn đề này chắc chắn đến từ vấn đề lắp đặt, hoặc vận hành. Nếu hệ thống của bạn cũng đang gặp tình trạng sự cố vận hành này, xin mời hãy cùng đơn vị xử lý nước thải tại Hà Nội – Công ty CP HDC – tìm hiểu ngay lý do cũng như giải pháp để khắc phục hiệu quả giúp các chỉ tiêu đầu ra, đặc biệt là COD, đạt tiêu chuẩn và làm chủ được hệ thống, khắc phục được hoàn toàn những vấn đề có thể phát sinh trong tương lai.
Tổng quan vấn đề: “Hệ thống Xử lý nước thải đủ bể nhưng vẫn không đạt COD”
Trong rất nhiều hệ thống xử lý nước thải hiện nay, một tình huống xảy ra khá phổ biến là hệ thống đã được thiết kế với thể tích bể đầy đủ, tải trọng không vượt ngưỡng, MLSS duy trì ổn định nhưng COD đầu ra vẫn không đạt quy chuẩn, thường dao động trong khoảng 80–150 mg/L. Điều này khiến nhiều đơn vị nhầm tưởng rằng hệ thống bị “thiếu công suất” và cần mở rộng hoặc bổ sung công nghệ, trong khi thực tế phần lớn các trường hợp vấn đề nằm ở vận hành chứ không phải thiết kế.
Bản chất của xử lý COD bằng sinh học hiếu khí không nằm ở việc “có bể hay không”, mà nằm ở việc vi sinh có được cung cấp đủ điều kiện để hoạt động hay không, bao gồm oxy hòa tan, khả năng tiếp xúc giữa vi sinh và chất hữu cơ, cũng như sự phân bố dòng chảy trong bể. Khi một trong các yếu tố này bị sai lệch, hiệu suất xử lý sẽ giảm mạnh dù tất cả các thông số thiết kế trên giấy đều “đúng”.
❗ Dấu hiệu nhận biết hệ đang gặp vấn đề COD
Một hệ thống gặp lỗi COD thường có biểu hiện rất rõ: COD đầu ra vượt quy chuẩn xả thải, thường nằm trong khoảng 80–150 mg/L hoặc cao hơn tùy tải, trong khi MLSS vẫn duy trì ở mức bình thường, bể không quá tải về mặt thể tích và không có dấu hiệu sốc tải rõ ràng. Đây là dấu hiệu điển hình cho thấy vi sinh không hoạt động hiệu quả chứ không phải hệ thiếu dung tích xử lý.
Mời các bạn tham khảo thêm về Dịch vụ Bảo trì bảo dưỡng hệ thống xử lý nước thải tại miền Bắc của HDC.
🎯 Ba nguyên nhân cốt lõi khiến hệ xử lý không đạt COD dù “đủ bể”
Có nhiều nguyên nhân dẫn đến tình trạng rằng hệ thống đã đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn, quy tắc thiết kế, đủ diện tích các bể và vận hành bình thường nhưng chỉ tiêu nước đầu ra vẫn không đạt theo quy chuẩn quy định. Thông thường, hệ thống của bạn đang gặp phải 3 tình trạng phổ biến đó là:
DO thấp nhưng bị hiểu nhầm là “đã đủ”
Một trong những sai lầm phổ biến nhất trong vận hành là đánh giá sai nồng độ oxy hòa tan (DO). Trong nhiều hệ thống, DO đo được thường nằm trong khoảng 1.0–1.5 mg/L và được cho là “đủ”, tuy nhiên trên thực tế mức này chỉ đủ để duy trì sự sống của vi sinh chứ chưa đủ để đảm bảo quá trình oxy hóa chất hữu cơ diễn ra hiệu quả. Để xử lý COD ổn định, DO trong bể hiếu khí thường cần duy trì tối thiểu từ 2.0 mg/L trở lên, và trong nhiều trường hợp nên giữ ở mức 2.0–3.0 mg/L để đảm bảo hệ có khả năng chịu biến động tải.
Về bản chất, quá trình phân hủy COD là quá trình oxy hóa sinh học, trong đó vi sinh cần oxy làm chất nhận điện tử để chuyển hóa chất hữu cơ thành CO₂ và nước. Khi DO thấp, tốc độ phản ứng giảm mạnh, vi sinh hoạt động yếu đi và thời gian lưu thực tế không còn đủ để xử lý hết COD. Điều này dẫn đến việc dù bể đủ lớn nhưng hiệu suất xử lý vẫn thấp.
Trọng các bể xử lý nước thải phân phối khí không đều – tạo “vùng chết” trong bể
Một vấn đề rất hay gặp nhưng thường bị bỏ qua là hệ thống phân phối khí trong bể không đồng đều. Trong nhiều trường hợp, một số khu vực trong bể được sục khí rất mạnh trong khi các khu vực khác gần như không có khí hoặc chỉ có dòng chảy yếu. Điều này tạo ra hiện tượng “vùng chết”, nơi nước thải đi qua nhưng không được tiếp xúc đầy đủ với oxy và vi sinh.
Nguyên nhân có thể đến từ việc thiết kế hệ thống ống phân phối không hợp lý, diffuser bị tắc hoặc lão hóa, hoặc hệ thống cấp khí không cân bằng áp lực. Khi đó, hiệu suất xử lý COD không còn phụ thuộc vào thể tích toàn bộ bể mà chỉ phụ thuộc vào phần thể tích thực sự hoạt động, khiến hiệu quả tổng thể giảm đáng kể.
Về mặt thủy lực và sinh học cho hệ thống xử lý nước thải, một bể aeration hiệu quả phải đảm bảo hai yếu tố đồng thời là cung cấp đủ oxy và tạo sự tiếp xúc tốt giữa vi sinh và chất hữu cơ. Nếu một trong hai yếu tố này bị phá vỡ do phân phối khí không đều, hiệu suất xử lý sẽ giảm ngay lập tức.
Tuần hoàn bùn không hiệu quả – MLSS “ảo”
Nhiều hệ thống có MLSS đo được ở mức cao và tưởng rằng vi sinh đang “dồi dào”, tuy nhiên thực tế hiệu quả xử lý vẫn thấp do bùn hoạt tính không được phân phối đều hoặc không tiếp xúc hiệu quả với dòng nước thải. Đây là hiện tượng có thể gọi là “MLSS ảo”, khi số lượng vi sinh có vẻ đủ nhưng không nằm đúng vị trí để thực hiện xử lý.
Nguyên nhân thường liên quan đến hệ thống tuần hoàn bùn (RAS) không hiệu quả, lưu lượng hồi lưu không đủ hoặc phân bố dòng không hợp lý, khiến một phần lớn bùn bị tích tụ cục bộ hoặc không tham gia vào quá trình xử lý. Khi đó, mặc dù nồng độ MLSS tổng thể cao nhưng hiệu suất xử lý COD vẫn thấp vì phần vi sinh thực sự hoạt động không nhiều.
📊 Case Study thực tế: Tối ưu vận hành thay vì đầu tư thêm
Xét một hệ thống có công suất khoảng 600 m³/ngày, COD đầu ra ban đầu ở mức khoảng 110 mg/L dù bể được thiết kế đủ thể tích và MLSS ổn định. Sau khi kiểm tra vận hành, phát hiện DO trong bể thấp hơn mức yêu cầu và hệ thống phân phối khí không đồng đều. Sau khi điều chỉnh tăng DO lên khoảng 2.5 mg/L và cân bằng lại hệ thống cấp khí, COD đầu ra giảm xuống còn khoảng 45 mg/L mà không cần bất kỳ thay đổi nào về công trình hay công nghệ.
Trường hợp này cho thấy rõ một thực tế quan trọng: hiệu quả xử lý COD phụ thuộc rất lớn vào điều kiện vận hành, và trong nhiều trường hợp có thể cải thiện đáng kể chỉ bằng việc tối ưu hệ thống hiện có.
💡 Kết luận kỹ thuật
Phần lớn các hệ thống không đạt COD không phải do thiếu thể tích hay sai công nghệ mà do không đảm bảo các điều kiện vận hành cốt lõi, bao gồm cung cấp đủ oxy, phân phối khí đồng đều và đảm bảo vi sinh tiếp xúc hiệu quả với nước thải. Khi ba yếu tố này được kiểm soát đúng, hiệu suất xử lý có thể cải thiện rõ rệt mà không cần đầu tư thêm.
Nếu hệ của bạn đang gặp tình trạng COD không đạt hoặc vận hành không ổn định, chỉ cần cung cấp các thông tin cơ bản như lưu lượng, COD đầu vào và đầu ra, cùng với cấu hình bể và hệ thống cấp khí, có thể nhanh chóng xác định nguyên nhân chính và đề xuất hướng xử lý phù hợp mà không cần thử sai nhiều lần.
Mời bạn tham khảo thêm về: Yêu cầu xử lý nước thải bệnh viện và nước thải sinh hoạt