Tiếng Việt
EnglishXử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí là quá trình sử dụng vi sinh vật hiếu khí để phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải trong điều kiện môi trường giàu oxi. Phương pháp này thường được sử dụng trong các hệ thống xử lý nước thải để loại bỏ các chất hữu cơ, nitơ và phospho. Các ứng dụng phổ biến của phương pháp xử lý nước thải bằng sinh học hiếu khí bao gồm các hệ thống xử lý nước thải tập trung (như các trạm xử lý nước thải của các thành phố) và các hệ thống xử lý nước thải phân tán (như hệ thống xử lý nước thải trong khu vực dân cư nhỏ).
Xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí là?
Xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí hay thường được biết đến là phương pháp sinh học hiếu khí vì cơ chế hoạt động của phương pháp này là sử dụng vi sinh vật, thường là các vi khuẩn và vi rút, để phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải. Quá trình phân hủy này diễn ra trong môi trường có điều kiện cung cấp đủ oxy, được gọi là điều kiện hiếu khí. Trong quá trình này, vi sinh vật tiêu hóa các chất hữu cơ và chuyển hóa chúng thành sản phẩm không độc hại như nước và CO2.
Ưu điểm của phương pháp này bao gồm khả năng xử lý hiệu quả các chất hữu cơ phức tạp, chi phí vận hành thấp hơn so với một số phương pháp khác, và khả năng tích hợp với các hệ thống xử lý nước thải hiện có. Tuy nhiên, để đạt được hiệu suất tốt nhất, cần phải duy trì các điều kiện vận hành phù hợp và kiểm soát chất lượng nước thải đầu vào.
Các công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí
Ở bài viết này, Envico phân loại phương pháp sinh học hiếu khí ra làm hai dạng là phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng và phương pháp sinh học hiếu khí dính bám.
Phương pháp xử lý nước thải sinh học hiếu khí lơ lửng
Trong nước thải, sau một thời gian thích nghi, các tế bào vi khuẩn bắt đầu tăng trưởng, sinh sản và phát triển. Nước thải bao giờ cũng có những hạt chất rắn lơ lửng khó lắng. Các tế bào vi khuẩn sinh trưởng và phát triển trên các hạt lơ lửng bằng hình thức dính bám, tạo thành các hạt bông cặn có hoạt tính phân hủy các hợp chất hữu cơ nhiễm bẩn nước thể hiện bằng BOD. Các hạt bông này sẽ lớn dần do hấp phụ nhiều hạt chất lắng lơ lửng nhỏ, tế bào vi sinh vật, nguyên sinh động vật và các chất độc khi được thổi khí và khuấy đảo lơ lửng trong nước. Những hạt bông này khi ngừng thổi khí hoặc các chất hữu cơ làm cơ chất dinh dưỡng cho sinh vật trong nước cạn kiệt chúng sẽ lắng xuống đáy bể tạo thành bùn. Bùn này được gọi là bùn hoạt tính.
Bể bùn hoạt tính – Aerotank
Bể xử lý sinh học hiếu khí – Aerotank, đây là một công nghệ được nghiên cứu từ rất sớm, được sử dụng rộng rãi và phổ biến đến nay. Bể hoạt động dựa trên sự chuyển hóa chất hữu cơ thành CO2 và nước của vi sinh vật.
Nước thải được đưa vào bể Aerotank, nơi nó tiếp xúc với các vi khuẩn tự nhiên hoặc được thêm vào. Oxy được đưa vào bể để tạo điều kiện phản ứng oxy hóa cho các vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ trong nước thải. Các vi khuẩn trong bể sẽ sử dụng oxy để phân hủy chất hữu cơ, chuyển chúng thành sản phẩm không độc hại như nước và CO2.
Bể bùn hoạt tính theo mẻ – SBR
Bể sinh học từng mẻ SBR (Sequencing Batch Reactor) là loại bể phản ứng làm việc theo mẻ bằng bùn hoạt tính.
Quá trình xử lý trong bể SBR diễn ra theo các bước phản ứng chuỗi và liên tục thay đổi trạng thái của bể. Cụ thể, bể SBR thường chia thành các giai đoạn phản ứng bao gồm:
- Làm đầy: Nước thải được đổ vào bể để bắt đầu quá trình xử lý
- Sục khí: Trong giai đoạn này, các quá trình xử lý như phân hủy sinh học của chất hữu cơ và quá trình kết tụ của các chất rắn diễn ra
- Lắng: Sau khi quá trình phản ứng kết thúc, các chất rắn được lắng xuống dưới đáy bể.
- Tháo nước: Phần nước trong sạch ở phía trên bể được lấy ra, đồng thời lượng nước không cần thiết được xả đi.
- Chờ: Bể ở trong trạng thái nghỉ để chuẩn bị cho chu trình xử lý thiếp theo.
Mương oxy hóa
Mương oxy hóa là một công nghệ xử lý nước thải mà trong đó, nước thải chảy qua một hệ thống mương dài được bố trí để tạo điều kiện lý tưởng cho các quá trình xử lý sinh học, bao gồm cả quá trình oxy hóa. Trong mương oxy hóa, vi khuẩn và vi sinh vật có thể tận dụng oxy để phân hủy các chất hữu cơ.
Mương oxy hóa hoạt động dựa trên sự phát triển sinh học dạng “lơ lửng” gọi là “bùn hoạt tính” duy trì trong môi trường giàu oxy, sự phát triển sinh học này làm phá hủy chất hữu cơ có trong nước thải đầu vào.
Phương pháp xử lý nước thải sinh học hiếu khí dính bám
Quá trình vi sinh vật dính bám là một trong những quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí. Trong quá trình này vi sinh vật cố định dính bám và phát triển trên bề mặt vật liệu đệm dạng rắn tạo thành các lớp màng sinh học (biofilms) hay màng vi sinh vật. Trong quá trình hoạt động, vi sinh vật tiếp xúc với nước thải và tiêu thụ cơ chất (chất hữu cơ, dinh dưỡng, khoáng chất) có trong nước thải và làm sạch nước thải.
Các loại công trình xử lý nước thái với quá trình VSV hiếu khí dính bám gồm có:
Bể lọc sinh học nhỏ giọt (Trickling Filter)
Bể lọc sinh học nhỏ giọt (Trickling Filter) hoạt động bằng cách chảy nước thải qua một lớp vật liệu lọc, thường là các viên đá hoặc vật liệu lọc cứng khác, trong khi vi khuẩn và vi sinh vật khác tạo thành một lớp màng sinh học trên bề mặt của vật liệu lọc.
Vi sinh vật sinh trưởng bám dính trên các viên đá hay lớp vật liệu lọc. Khi nước thải chảy qua lớp vật liệu lọc này, vi khuẩn phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải thành các chất đơn giản hơn và ít độc hại hơn.
Hình 1. Sơ đồ bể lọc sinh học nhỏ giọt
- Bề lọc sinh học; 2. Hệ thống phân phối nước; 3. Trụ đỡ hệ thống phân phối nước; 4. Sàn đỡ lớp vật liệu lọc có đục lỗ; 5. Lớp vật liệu lọc; 6. Dẫn nước ra; 7. Thu nước sau xử lý; 8. Dẫn không khí vào.
Đĩa lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC)
Cấu trúc của đĩa lọc sinh học tiếp xúc quay thường bao gồm một hệ thống đĩa lọc được gắn trên trục quay. Các đĩa lọc thường được làm bằng vật liệu có độ bền cao. Những đĩa này có các khe và khe hở nhỏ để cho phép nước thải chảy qua trong quá trình xử lý.
Phần tiếp xúc với không khí (phần không ngập nước chiếm khoảng ⅓ đường kính đĩa). Khi thiết bị hoạt động, các đĩa lọc được quay trong nước thải. Các vi khuẩn và vi sinh vật có trong nước thải sẽ gắn vào bề mặt của các đĩa lọc. Khi đĩa lọc quay ra khỏi vùng ngập nước, vi sinh vật tiếp xúc với không khí tự nhiên và lấy khí oxy để oxy hóa các chất hữu cơ và giải phóng CO2 .
Quá trình lọc và tiếp xúc này tạo điều kiện lý tưởng cho vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ trong nước thải. Các vi sinh vật này tiêu hủy các chất hữu cơ và các vi khuẩn có hại, làm cho nước thải trở nên sạch hơn.
Hình 2. Mô tả đĩa lọc sinh học quay (RBC)
Bể Biofor
Biofor là một dạng công trình xử lý sinh học theo cơ chế dính bám với dòng nước thải và dòng khí được dẫn vào từ dưới lên lớp vật liệu dạng hạt có kích thước 1 – _4mm [(vật liệu này bền, bề mặt hạt thích hợp để VSV dính bám và có tác dụng lọc(hình 5.8)]. Hai loại vật liệu lọc thường sử dụng là: Biolite 2,7 có đường kính cỡ hạt:2,5 và 2,9mm và biolite 3,5 với cỡ hạt 3,2 và 3,8mm.
Hình 3. Sơ đồ cấu tạo bể Biofor
- Dẫn nước vào; 2.Cung cấp khí; 3. Nước thải sau xử lý; 4. Vật liệu lọc; 5. Tuần hoàn nước để pha loãng; 6. Xả bùn cặn khi rửa bế.
Vị trí của bể biofor thường được đặt sau bể lắng đợt I hoặc sau bể tuyển nổi. Hiệu quả xử lý của bể biofor đối với hàm lượng SS có thể đạt đến 70 – 80 % và BOD, có thể đạt đến 75 – 85 %.
Tháp lọc sinh học
Tháp lọc sinh học thực chất là bể lọc sinh học có chiều cao lớn được áp dụng để xử lý nước thải tại các cơ sở có mặt bằng hạn chế.
Nước thải (1) được bơm lên và phân phối đều tại bề mặt trên cùng của tháp lọc sinh học sau đó chảy xuống các lớp vật liệu lọc (2) từ trên xuống dưới qua các sàn đỡ có khe hở (3). Không khí (4) được cấp do quạt gió thổi từ dưới lên. Quá trình oxy hóa sinh hóa hiếu khí dính bám xảy ra tương tự như ở bể lọc sinh học. Nước thải sau tháp lọc sinh học (5) được dẫn sang các công trình xử lý tiếp theo.
Hình 4. Sơ đồ cấu tạo tháp lọc sinh học
- Dẫn nước thải lên tháp lọc sinh học; 2. Lớp vật liệu lọc; 3. Sàn đỡ có khe hở; 4. Cấp không khí; 5. Dẫn nước thải ra.
Như vậy, chúng ta vừa tìm hiểu qua xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí cũng như những công nghệ xử lý nước thải đang áp dụng phương pháp này. Ngày nay, khi nhắc đến vấn đề xử lý nước thải thì không thiếu sự quan tâm của tất cả mọi người. Hãy liên hệ ngay với Công ty Môi trường Envico khi bạn cần tư vấn các vấn đề về môi trường hoặc xây dựng một hệ thống xử lý nước thải nhé!
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 : Môi trường Envico
