Phương pháp xử lý nước thải bằng sinh học đã được áp dụng rất rộng rãi ở Việt Nam và trên thế giới. Khi nói đến phương pháp sinh học, có 3 quá trình xử lý sinh học cơ bản: Kỵ khí, thiếu khí và hiếu khí. Tùy thuộc vào tính chất nước thải và mục tiêu xử lý để áp dụng loại bể sinh học / quá trình xử lý sinh học phù hợp để mang lại hiệu quả và phù hợp kinh phí đầu tư.
Bể sinh học kỵ khí – Xử lý sinh học kỵ khí
– Xử lý sinh học kỵ khí là gì?
Xử lý sinh học bằng vi sinh kỵ khí là quá trình phân hủy các chất hữu cơ, vô cơ có trong nước thải thành các chất khí CH4 và CO2 trong điều kiện không có oxy. Việc chuyển hóa các axit hữu cơ thành khí Metan sản sinh ra ít năng lượng. Quá trình phân hủy kỵ khí được tóm tắt theo sơ đồ dưới đây:
Hình 1. Sơ đồ quá trình phân hủy kỵ khí.
– 3 kiểu bể sinh học kỵ khí phổ biến
- Kỵ khí tiếp xúc:
Bể kỵ khí tiếp xúc thường được dùng khá phổ biến và được ứng dụng từ lâu đời cho các công nghệ xử lý nước thải cần đầu tư chi phí thấp, chi phí vận hành thấp và có diện tích lớn. Kỵ khí tiếp xúc có thể xáo trộn hoàn toàn bằng cơ học (điển hình như bể kỵ khí xáo trộn hoàn toàn bằng Mixer, bể CSTR) hoặc bằng tự nhiên (dùng chính dòng nước vào – Hồ kỵ khí, hồ Biogas).
- Kỵ khí dòng chảy ngược – UASB:
Bể kỵ khí dòng chảy ngược UASB được ứng dụng là cải tiến một phần của bể Kỵ khí tiếp xúc, cho phép tải xử lý COD cao, tiết kiệm được diện tích hơn so với kỵ khí tiếp xúc truyền thống.
Hình 2. Bể kỵ khí UASB.
- Kỵ khí tầng bùn mở rộng – dòng nội tuần hoàn (IC/ICX):
Bể kỵ khí IC là một dạng sinh học kỵ khí được chế tác và ứng dụng thay thế và cải tiến hơn so với kỵ khí UASB.
Ưu điểm so với UASB: Tải lượng xử lý COD cao hơn khoảng 10 – 15 kgCOD/m3/d; diện tích sử dụng nhỏ hơn (so với cùng 01 tải xử lý COD). Tuy nhiên, vận hành loại bể kỵ khí này đòi hỏi trình độ kiểm soát vận hành cao hơn; nguồn bùn kỵ khí phải là bùn dạng hạt nên chi phí cho phần bùn cao so với các loại khác.
Bể sinh học thiếu khí – Xử lý sinh học thiếu khí
– Bể sinh học thiếu khí là gì?
Bể sinh học thiếu khí hay còn gọi là bể Anoxic. Đây là bể lên men trong hệ thống bể xử lý Nitơ trong nước thải để thực hiện quá trình Khử Nitrat trong điều kiện hàm lượng oxy thấp < 0,5 mg/l.
– Ứng dụng của bể sinh học thiếu khí
Như chúng ta đã biết, phương pháp xử lý Nitơ Amonia chuyển hóa theo chu trình Nitơ:
NH4+ → NO2- → NO3- → N2↑
Phương pháp xử lý này gồm 2 quá trình chính:
- Quá trình Nitrat hóa là quá trình Oxy hóa Amoniac thành Nitrat được thực hiện ở bể hiếu khí.
- Quá trình khử Nitrat thành khí N2 được thực hiện ở bể thiếu khí.
Ứng dụng bể sinh học Anoxic đối với các loại nước thải thông số ô nhiễm Nitơ cao như: Nước thải sinh hoạt, chế biến thủy sản, chăn nuôi, cao su, y tế.
Hình 3. Bể sinh học thiếu khí (Anoxic).
Bể sinh học hiếu khí – Xử lý sinh học hiếu khí
– Xử lý sinh học hiếu khí là gì?
Quá trình phân hủy chất hữu cơ bằng phương pháp hiếu khí là quá trình lên men bằng vi sinh vật trong điều kiện có oxy để cho sản phẩm là CO2, H2O, NO3- và SO42-. Bể sinh học hiếu khí được sử dụng trong hầu hết các hệ thống xử lý nước thải hiện nay.
– Ứng dụng của quá trình xử lý sinh học hiếu khí
Một số ứng dụng điển hình của quá trình sinh học hiếu khí được áp dụng phổ biến cho các hệ thống xử lý nước thải như: Bể Aerotank (Oxic tank), Bể MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor), bể SBR (bể hiếu khí có màng MBR (Membrane Bio Reactor)…
Hình 4. Bể sinh học hiếu khí.
Trên đây là những đặc điểm và khả năng ứng dụng của từng loại bể sinh học. Việc tính toán sử dụng bể nào, hay kết hợp nhiều dạng bể với nhau hoàn dựa trên tính chất nước thải, thông số ô nhiễm đầu vào và tiêu chuẩn xử lý. Một số dạng kết hợp điển hình đang được nhiều hệ thống xử lý nước thải hiện nay là:
- Công nghệ AAO: Kết hợp xử lý kỵ khí – thiếu khí – hiếu khí.
- Công nghệ AO: Kết hợp xử lý thiếu khí – hiếu khí.
Sử dụng bể sinh học hay phương pháp xử lý nước thải bằng sinh học không thể bỏ qua yếu tố “vi sinh vật”. Lựa chọn các chủng vi sinh vật như thế nào để phù hợp và tối ưu hiệu quả xử lý nước thải? Hãy liên hệ ngay cho Biogency qua HOTLINE 0909 538 514 để được giải đáp chi tiết.
>>> Xem thêm: Những chủng vi sinh vật xử lý nước thải hiệu quả nhất!
