Công nghệ FBR Trong Xử Lý Nước Thải

Công nghệ FBR sử dụng các giá thể cố định trong bể phản ứng, tạo thành môi trường lý tưởng cho các vi sinh vật bám dính và phát triển thành màng sinh học. Đây là công nghệ xử lý nước thải được ứng dụng phổ biến hiện nay. Cùng Envico tìm hiểu chi tiết hơn về loại công nghệ này.

Giới thiệu công nghệ FBR trong xử lý nước thải

FBR, hay còn gọi là công nghệ xử lý nước thải bằng bể phản ứng vi sinh cố định, là một giải pháp hiệu quả để loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan và một số chất vô cơ như nitơ, sunfit, amoniac (NH3), H2S,… khỏi nước thải. Bể này vừa có pha hiếu khí và có pha thiếu khí, nghiên cứu xử lý hệ sinh học hiếu khí với hệ vi sinh bám dính trên giá thể cố định – FBR được áp dụng khá rộng rãi do hiệu quả xử lý COD, BOD và Nitơ rất cao mà không cần quá trình tuần hoàn bùn, tiết kiệm diện tích xây dựng tối đa.

Quy trình phân hủy trong bể xử lý FBR:

Vi sinh vật + chất hữu cơ + O2 → CO2 + H2O + Vi sinh vật mới

Hình 1: Công nghệ FBR xử lý nước thải

Nguyên lý hoạt động bể FBR 

Công nghệ này hoạt động dựa trên nguyên lý xử lý sinh học hiếu khí, nơi các vi sinh vật đóng vai trò chủ chốt. Chúng sử dụng các chất hữu cơ dễ phân hủy trong nước thải như nguồn dinh dưỡng để sinh sôi và phát triển, từ đó làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm.

Để tối ưu hóa quá trình này, hệ thống FBR được trang bị máy thổi khí liên tục, đảm bảo cung cấp đủ oxy cho vi sinh vật hoạt động. Bên cạnh đó, các giá thể vi sinh được lắp đặt trong bể đóng vai trò như “ngôi nhà” cho vi sinh vật, gia tăng diện tích tiếp xúc giữa chúng và nước thải. Nhờ vậy, quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ diễn ra nhanh chóng và hiệu quả hơn, trả lại nguồn nước sạch cho môi trường.

Ưu nhược điểm của công nghệ FBR

Ưu điểm

Không phải ngẫu nhiên mà công nghệ FBR ngày càng được ưa chuộng trong lĩnh vực xử lý nước thải. Ưu điểm của nó đến từ nhiều khía cạnh, từ vận hành, hiệu quả cho đến tính kinh tế:

• Vận hành dễ dàng, an toàn: Hệ thống FBR được thiết kế đơn giản, giúp việc vận hành và thao tác trở nên dễ dàng, đồng thời đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
• Cấu trúc gọn nhẹ: So với các hệ thống xử lý nước thải khác có cùng công suất, FBR sở hữu cấu trúc nhỏ gọn hơn, tiết kiệm diện tích lắp đặt.
• Năng suất linh hoạt: Công suất xử lý của hệ thống FBR có thể được nâng cao dễ dàng lên đến 20% mà không cần thay đổi kích thước bể.
• Hiệu quả xử lý cao: FBR đạt hiệu suất xử lý BOD/COD ấn tượng, có thể lên đến 99,9% tùy thuộc vào mức độ ô nhiễm của nước thải.
• Tách bùn hiệu quả: Quá trình tách bùn ra khỏi nước được thực hiện thông qua tuyển nổi, đảm bảo không ảnh hưởng đến chất lượng bùn.
• Giảm thiểu bùn thải: So với các hệ thống khác, FBR tạo ra lượng bùn thải ít hơn 75%, giúp tiết kiệm chi phí xử lý bùn và khử nước.
• Chất lượng nước thải đảm bảo: FBR đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn môi trường.
• Ứng dụng đa dạng: Công nghệ FBR phù hợp để xử lý nhiều loại nước thải khác nhau.

Nhược điểm 

Hiệu quả của công nghệ FBR phụ thuộc rất lớn vào hoạt động của các vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ. Để hệ thống vận hành tối ưu, cần sự cộng sinh của ba nhóm vi sinh vật chính:

• Vi sinh vật hoạt tính lơ lửng: Bao gồm các chủng như achromobacter, alcaligenes, arthrobacter, citromonas, flavobacterium, zoogloea. Chúng di chuyển tự do trong nước thải, tiếp cận và phân hủy các chất hữu cơ.
• Vi sinh vật tùy nghi: Nhóm này bao gồm nitrosospira, siderocapsa, methanonas, spirillum, denitrobacillus, moraxella, thiobacillus, pseudomonas. Chúng có khả năng thích nghi với nhiều môi trường khác nhau và hỗ trợ quá trình phân hủy.
• Vi sinh vật dính bám: Các chủng như arcanobacterium pyogenes, staphylococcus aureus, staphylococcus hyicus, streptococcus agalactiae, corynebacterium bám vào bề mặt giá thể, tạo thành lớp màng sinh học và tham gia phân hủy chất hữu cơ.

Tuy nhiên, việc đảm bảo sự hiện diện và hoạt động hiệu quả của các chủng vi sinh vật này cũng là một thách thức. Việc cung cấp đúng chuẩn vi sinh trong quá trình nuôi cấy và vận hành là yếu tố then chốt để công nghệ FBR phát huy tối đa hiệu quả xử lý nước thải.

Hình 2: Vi sinh vật bám dính trong bể FBR

Ứng dụng bể FBR trong xử lý nước thải dệt nhuộm

Tính chất nước thải dệt nhuộm Nước thải nhìn chung rất phức tạp và đa dạng, đã có hàng trăm loại hóa chất đặc trưng như phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất điện ly, chất tạo môi trường, tinh bột men, chất oxy hóa được đưa vào sử dụng. 

Hình 3: Nước thải dệt nhuộm chứa nhiều nhân tố gây ô nhiễm

Các tạp chất tách ra từ vải sợi như: dầu mỡ, các tạp chất chứa Nitơ, các chất bụi bẩn dính vào sợi (chiếm 6% khối lượng xơ).

Bảng 1:  Chất gây ô nhiễm và đặc tính của nước thải ngành dệt – nhuộm

Trong bối cảnh ngành dệt nhuộm đối mặt với thách thức xử lý nước thải chứa nhiều hóa chất độc hại, giải pháp từ vi sinh vật (VSV) nổi lên như một lựa chọn bền vững và thân thiện với môi trường.

Công nghệ FBR, với khả năng nuôi dưỡng quần thể VSV tạo thành màng sinh học, đã chứng minh hiệu quả vượt trội trong việc phân hủy thuốc nhuộm. So với phương pháp bùn hoạt tính truyền thống, màng sinh học khắc phục nhiều hạn chế, mang đến sự ổn định và hiệu suất xử lý cao hơn.

Màng sinh học, về bản chất, là một tập hợp phức tạp của nhiều loại VSV cùng chất nền ngoại bào do chúng tiết ra. Sự đa dạng và tương tác giữa các loài VSV trong màng sinh học tạo nên sức mạnh tổng hợp, giúp chúng phân hủy hiệu quả các hợp chất phức tạp trong nước thải dệt nhuộm.

Việc ứng dụng công nghệ FBR không chỉ mang lại hiệu quả xử lý cao mà còn tiết kiệm chi phí vận hành và thân thiện với môi trường. Đây chính là chìa khóa xanh, mở ra hướng đi bền vững cho ngành dệt nhuộm, góp phần cải thiện tình trạng ô nhiễm và bảo vệ nguồn nước.

Hình 4: Hệ thống xử xý nước thải bằng công nghệ MBR

Tóm lại công nghệ FBR là công nghệ xử lý nước thải bằng vi sinh vật bám dính trên giá thể cố định. Công nghệ này có khả năng loại bỏ hiệu quả các chất hữu cơ, nitơ, photpho,… Do đó, công nghệ FBR được đánh giá là một phương pháp xử lý nước thải bền vững và hiệu quả, phù hợp với nhiều loại hình nhà máy xử lý nước thải.

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG ENVICO

Địa chỉ : Lầu 3, Indochina Tower, 4 Nguyễn Đình Chiểu, P. ĐaKao, Quận 1, Tp. HCM Hotline: 0909 794 445 (Mr.Huy)

Điện thoại : (028) 66 797 205

E-mail : admin@envico.vn

Website : Congnghemoitruong.net

Fanpage : Công ty Công Nghệ Môi Trường – Envico