Công nghệ AAO-MBBR là sự kết hợp giữa công nghệ AAO (Anaerobic – Anoxic – Oxic) và giá thể vi sinh MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor). Việc bổ sung giá thể MBBR vào một hoặc nhiều bể của hệ AAO giúp tăng mật độ vi sinh, nâng công suất và khả năng chịu tải. Công nghệ này rất phù hợp với nước thải có nồng độ chất hữu cơ và Nitơ, Photpho cao, hoặc để nâng cấp hệ thống AAO hiện hữu đang quá tải.

Công nghệ AAO-MBBR là gì?

Công nghệ AAO( Anaerobic-Anoxic-Oxic) là quá trình Kỵ khí – quá trình Thiếu khí – quá trình Hiếu Khí. Công nghệ AAO là công nghệ sử dụng nhiều loại vi sinh vật với các điều kiện sống khác nhau: Vi sinh kỵ khí, thiếu khí và hiếu khí để xử lý các chất hữu cơ tồn tại trong nước thải, giúp làm nồng độ BOD, COD trước khi xả thải ra môi trường tiếp nhận.

Công nghệ MBBR thực chất là bể sinh học hiếu khí giá thể lơ lửng (MBBR- Moving Bed Biofilm Reactor) được ứng dụng như một cải tiến của quá trình sinh học Aerotank. Bể bùn hoạt tính có bổ sung thêm các giá thể lơ lửng để cho vi sinh phát triển lên giá thể thay vì tạo ra bùn hoạt tính lơ lửng làm giảm chi phí xử lý bùn cho hệ thống.

Công nghệ AAO-MBBR là công nghệ xử lý nước thải sinh học kết hợp. Trong đó, AAO cho nước thải đi qua ba pha nối tiếp Kỵ khí → Thiếu khí → Hiếu khí để loại bỏ hữu cơ, Nitơ và Photpho; còn MBBR là các giá thể nhựa chuyển động để vi sinh bám dính thành màng sinh học (biofilm), được bổ sung vào bể nhằm tăng lượng vi sinh trên cùng một thể tích.

Vì sao nên kết hợp công nghệ AAO với MBBR?

Công nghệ AAO xử lý tốt Nitơ và Photpho nhưng cần nhiều bể, chiếm diện tích và nhạy cảm với sự biến động tải. Khi bổ sung giá thể MBBR (mô hình IFAS – bùn hoạt tính kết hợp màng bám dính) sẽ mang lại các lợi ích cho hệ thống:

• Tăng mật độ vi sinh trên cùng thể tích bể, nhờ đó tăng công suất xử lý mà không phải xây thêm bể.
• Tăng khả năng chịu tải trọng và tải sốc, ổn định khi lưu lượng/nồng độ dao động.
• Cải thiện nitrat hóa và xử lý Tổng Nitơ (khi kết hợp giá thể ở bể thiếu khí/hiếu khí).
• Giảm lượng bùn dư và chi phí xử lý bùn (vi sinh bám giá thể thay vì tạo bùn lơ lửng).
• Giải pháp lý tưởng để nâng cấp hệ thống AAO cũ đang quá tải, tận dụng công trình sẵn có.

Việc bổ sung giá thể MBBR có thể giúp tăng tải lượng xử lý khoảng 30-50% (cùng thể tích), tăng khả năng chịu tải 2-3 lần và cải thiện xử lý Tổng Nitơ khoảng 30% khi kết hợp với bể thiếu khí (Anoxic).

Các sơ đồ kết hợp công nghệ AAO-MBBR

Công nghệ AAO-MBBR có nhiều cách kết hợp khác nhau tùy vào đặc trưng ô nhiễm và yêu cầu cần xử lý của hệ thống. Dưới đây là một số sơ đồ kết hợp điển hình của công nghệ này:

1. Kỵ khí –> Thiếu khí –> MBBR –> Hiếu khí: Phù hợp khi cần tăng năng lực xử lý hữu cơ trước bể hiếu khí.

2. Kỵ khí –> MBBR –> Thiếu khí –> Hiếu khí: Phù hợp khi tải hữu cơ đầu vào rất cao, cần giảm tải sớm.

3. Kỵ khí –> Thiếu khí –> Hiếu khí-MBBR: Phù hợp cho nhu cầu nâng cấp/tăng tải và nitrat hóa ngay tại bể hiếu khí.

4 quá trình xử lý diễn ra khi sử dụng kết hợp công nghệ AAO-MBBR

– Quá trình kỵ khí (Anaerobic)

Quá trình kỵ khí diễn ra trong 4 giai đoạn:

• Thủy phân: Vi sinh vật kỵ khí (Clostridium Butyricum,Clostridium Sartagoforme, Pseudomonas Citronellolis, Rhodopseudomonas Palustris, Butyrivibrio, Bifidobacterium, Eubacterium, Lactobacillus,…) phân hủy các chất hữu cơ phức tạp không hòa tan  Protein, Polysaccharides, Lipid thành các chất hữu cơ hòa tan như  Amino Acid, đường, Acid béo.
• Acid hóa: Quá trình được các vi sinh vật (Bacillus Amyloliquefaciens, Bacillus Licheniformis, Bacillus Subtilis, Clostridium Butyricum, Clostridium Sartagoforme, Pseudomonas Citronellolis, Micrococcus, Flavobacterium,…) chuyển hóa các chất hữu cơ hoà tan thành các chất đơn giản như VFAs, H₂, CO₂. Nồng độ pH có thể giảm xuống 4-5 trong quá trình Acid hóa.
• Acetic hóa: Các vi khuẩn (Acetobacterium, Acetoanaerobium, Acetogenium, Butyribacterium, Clostridium Butyricum, Clostridium Sartagoforme, Eubacterium, Pelobacter, …) phân hủy  VFAs, H₂, CO₂ thành H₂, Acetate, CO₂ và sinh khối mới.
• Methane hóa: Quá trình sinh Metan là bước cuối cùng trong quá trình phân hủy kỵ khí cacbon hữu cơ bằng sinh metan để tạo ra khí Metan từ Axetat hoặc CO và H₂.

– Quá trình thiếu khí (Anoxic)

Trong môi trường thiếu oxy, nồng độ DO duy trì dưới mức 0.5 mg/l, dưới sự hoạt động của các vi sinh vật nhằm loại bỏ Nitơ và Photpho có trong nước thải.

Chuyển hóa các dạng N trong nước thải gồm N-HC, NH³ (hiện diện tự do trong nước) + N-NH₄⁺, NO₃^– , NO₂^– dạng lỏng thành dạng khí N₂ thoát ra dưới dạng khí. Quá trình chuyển hóa Nitơ được thực hiện dưới sự góp mặt của vi khuẩn Nitrat hóa (Nitrosomonas, Nitrobacter, …) và vi khuẩn khử Nitrat (Pseudomonas, …)

Trong các quá trình này, hoạt động hiếu khí được sử dụng trước tiên để loại bỏ BOD và Nitrat hóa các chất hữu cơ (chứa N) và N-NH3; sau đó là đến quá trình thiếu khí với vai trò chuyển Nitrat sang dạng khí N2, đồng thời sử dụng nước thải như một nguồn cung cấp C hoặc sử dụng nguồn C từ bên ngoài.

– Quá trình hiếu khí (Oxic)

Là dạng bể sinh học với bùn hoạt tính được xáo trộn hoàn toàn nhờ quá trình sục khí. Các cơ chế phân hủy chất hữu cơ trong bể. Ngoài các chất hữu cơ được phân hủy tạo thành CO₂ và H₂O, thì các chất vô cơ được chuyển hóa đến dạng cuối cùng của chuỗi oxy của các hợp chất vô cơ như Photpho (thành PO₄^3-), lưu huỳnh (thành SO₄^3-), Nitơ (Thành NO₃^–),…

Quá trình này sẽ xảy ra sự chuyển hóa NH₄ thành NO₃^– và khử BOD, COD trong nước thải. Các vi sinh vật hiếu khí có trong bùn hoạt tính sẽ phân hủy chất thải tại quá trình này với điều kiện đủ oxy (DO > 3 mg/l) và nồng độ pH thích hợp (7.5-8.5). Nitơ và Photpho trong nước thải được vi sinh vật sử dụng để tổng hợp tế bào, sinh khối mới, CO₂, H₂O và giải phóng năng lượng.

– Quá trình phân hủy tại bể MBBR

Bể sinh học hiếu khí giá thể lơ lửng (MBBR) được ứng dụng như một cải tiến của quá trình sinh học Aerotank. Bể bùn hoạt tính có bổ sung thêm các giá thể lơ lửng để cho vi sinh phát triển lên giá thể thay vì tạo ra bùn hoạt tính lơ lửng làm giảm chi phí xử lý bùn cho hệ thống. Ưu điểm của bể MBBR:

• Tải lượng xử lý được cao hơn 30 – 50 % (so với cùng thể tích).
• Khả năng chịu tải cao hơn 2-3 lần.
• Có khả năng xử lý được TN cao hơn 30% nhưng tùy trường hợp phải kết hợp với bể Anoxic.
• Bùn hoạt tính không cần nhiều nhưng có thể duy trì MLSS cao hơn (tương ứng MLVSS cao hơn).

Ưu điểm và lưu ý khi áp dụng công nghệ AAO-MBBR

– Ưu điểm

• Xử lý đồng thời hữu cơ (BOD/COD), Nitơ và Photpho với hiệu suất cao.
• Tăng công suất trong cùng diện tích nhờ đó lý tưởng để nâng cấp hệ thống AAO quá tải.
• Chịu tải sốc tốt, vận hành ổn định khi tải dao động.
• Giảm bùn dư, tiết kiệm chi phí xử lý bùn.

– Lưu ý khi triển khai

• Cần lưới/song chắn giữ giá thể ở các bể có MBBR, tránh thất thoát và tắc nghẽn.
• Đảm bảo sục khí/khuấy trộn đủ để giá thể chuyển động đều; kiểm soát DO từng pha.
• Vẫn cần bể lắng thứ cấp và quản lý thải bùn hợp lý (tránh Photpho giải phóng ngược).
• Hiệu quả phụ thuộc mật độ và hoạt tính vi sinh, do đó nên chủ động bằng vi sinh chuyên dụng.

Phương án tối ưu hiệu suất xử lý của công nghệ AAO-MBBR

Bộ 3 sản phẩm của Biogency sẽ là phương án tối ưu hiệu xuất xử lý của công nghệ AAO-MBBR đó là: Microbe-Lift BIOGAS, Microbe-Lift IND và Microbe-Lift N1.

• Microbe-Lift BIOGAS: Được dùng ở quá trình kỵ khí (Anaerobic), chứa chủng vi sinh kỵ khí hoạt tính mạnh, giúp tăng khả năng phân hủy chất hữu cơ, tăng hiệu suất xử lý COD, BOD.
• Microbe-Lift IND: Được dùng ở quá trình thiếu khí (Anoxic) và bể MBBR, chứa chủng vi sinh hiếu khí hoạt động gấp 5 đến 10 lần vi sinh bản địa, giúp tăng hiệu suất quá trình xử lý COD, BOD, TSS tại bể MBBR. Ngoài ra khi bổ sung IND vào bể thiếu khí (Anoxic) sẽ giúp tăng hiệu quả khử Nitrat.
• Microbe-Lift N1: Được dùng ở quá trình hiếu khí (Oxic), chứa 2 chủng vi sinh chuyên biệt Nitrosomonas và Nitrobacter được bổ sung vào bể hiếu khí nhầm xử lý Amoni và tổng Nitơ đạt hiệu quả lên đến 99%.

Kết hợp công nghệ AAO-MBBR trong xử lý nước thải đã cho thấy hiệu quả khi có khả năng xử lý lượng ô nhiễm hữu cơ cao. Để nâng cao hiệu suất xử lý khi sử dụng công nghệ này, hãy liên hệ ngay BIOGENCY qua HOTLINE 0909 538 514, chúng tôi sẽ hỗ trợ nhanh nhất!

>>> Xem thêm: Quy trình công nghệ xử lý nước thải đơn giản cho từng loại tính chất nước thải