Ứng dụng bể hiếu khí trong xử lý nước thải đạt hiệu quả cao


Chắc hẳn Bể sinh học hiếu khí sẽ không còn là một khái niệm mới lạ nữa. Đây được xem là một trong những phương pháp xử lý nước thải phổ biến, hiệu quả nhất. Được áp dụng rộng rãi nhất trong những hệ thống xử lý nước thải. Tuy nhiên thì không phải ai cũng hiểu rõ về loại bể bể hiếu khí trong xử lý nước thải này. Vậy thì hãy cùng AWATECH tìm hiểu cụ thể hơn trong bài viết này nhé!


Bể hiếu khí trong xử lý nước thải là gì?

Bể hiếu khí là một trong các loại bể được sử dụng trong quy trình xử lý nước thải hiện nay. Mục đích chính của bể là loại bỏ những chất thải ô nhiễm, chất hữu cơ như: Nito, amoni, Photpho, H2S…

be-hieu-khi-trong-xu-ly-nuoc-thai-3
Bể hiếu khí trong xử lý nước thải

Dựa trên quá trình hoạt động của những loại vi khuẩn hiếu khí. Khi đó thì bể liên tục được cung cấp oxy đầy đủ nhất cho vi sinh vật để có thể làm việc trong điều kiện tốt nhất. Từ đó, nhanh chóng phân hủy những chất hữu cơ ô nhiễm, làm cho vi khuẩn có thể được tồn tại và phát triển mạnh mẽ.


Thực chất thì bản chất của việc dùng bể lọc sinh học hiếu khí chính là sử dụng oxy nhằm để thúc đẩy vi sinh vật xử lý những chất thải trong nước. Vì vậy, cần có thiết bị hỗ trợ sục khí nhằm thúc đẩy vi khuẩn gia tăng sinh khối.


Xem thêm: Công nghệ xử lý khí thải nhà máy cao su hiệu quả, tiết kiệm


Cấu tạo và phân loại bể hiếu khí trong xử lý nước thải

Cấu tạo:


Bể sinh học hiếu khí thường có cấu tạo bằng thép hoặc là bê tông cốt thép có hình tròn hoặc là hình chữ nhật với chiều cao tối thiểu là 2,5m, với mục đích nhằm đảm bảo nồng độ oxy hòa tan được khuếch tán đều trong nước.


Trong bể hiếu khí thường được bố trí hệ thống phân phối khí bằng: Ecorator,  đĩa thổi khí, MU-Aerator,… nhằm với mục đích đảm bảo nồng độ oxy hòa tan cho vi sinh vật phát triển.

be-suc-khi-trong-xu-ly-nuoc-thai

Phân loại các bể sinh học hiếu khí:


Theo bậc xử lý

  • Bể sinh học hiếu khí một bậc
  • Bể sinh học hiếu khí nhiều bậc


Theo tải trọng

  • Bể sinh học hiếu khí có tải trọng thấp
  • Bể sinh học hiếu khí có tải trọng cao


Theo quá trình tăng trưởng của các vi sinh vật

  • Bể sinh học hiếu khí với lượng bùn hoạt tính lơ lửng
  • Bể sinh học hiếu khí với lượng giá thể lơ lửng MBBR 
  • Bể sinh học hiếu khí với giá thể dính bám FBBR


Theo phương pháp lọc

  • Lọc sinh học màng MBR
  • Lọc sinh học nhỏ giọt


Xem thêm: Xử lý khí thải bằng phương pháp ướt đúng theo tiêu chuẩn


Đặc tính cơ bản của bể hiếu khí trong xử lý nước thải

Để đảm nhiệm tốt với chức năng xử lý rác thải trong nước thì bể sinh học hiếu khí cần có các đặc tính cơ bản như sau:


Nồng độ PH

Vi khuẩn hiếu khí hoạt động tốt khi hàm lượng Ph có trong nước giao động từ 6.5 – 8.5. Nếu như nồng độ PH thấp hơn 6.5 thì sẽ phát triển vi sinh dạng nấm làm cho quá trình phân hủy bị kìm hãm. Nếu như giá trị PH cao hơn 8.5 thì sẽ làm ức chế quá trình phân hủy những chất hữu cơ trong nước.

be-suc-khi-trong-xu-ly-nuoc-thai-2

Theo như các chuyên gia, những hoạt động phân hủy chất hữu cơ và quá trình giải phóng khí CO2 sẽ khiến cho những giá trị PH thay đổi theo chiều hướng tăng lên rõ rệt. Chính vì vậy, cần có những biện pháp để trung hòa Ph trong bể sau một thời gian sử dụng.


Tải trọng hữu cơ (BOD và COD)

BOD là viết tắt của cụm từ Biochemical oxygen Demand. Là thuật ngữ dùng để chỉ một lượng oxy cần thiết để cho sinh vật sống, hoạt động để oxy hóa những chất hữu cơ trong nước thải ở những điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ cũng như là thời gian.


COD là viết tắt của cụm từ Chemical Oxygen Demand. Là thuật ngữ dùng để oxy hóa hoàn toàn những hợp hữu cơ và những chất vô cơ dễ bị oxy hóa trong nước thải.


Để vi sinh vật hiếu khí trong xử lý nước thải được hoạt động ổn định thì cần phải kiểm soát tải trọng chất hữu cơ phù hợp với khí oxy và lượng vi khuẩn. Hạn chế được tình trạng quá tải khiến cho cho hiệu quả xử lý nước kém đi.

be-hieu-khi-trong-xu-ly-nuoc-thai-5


Nồng độ Oxy hòa tan (DO)

Nồng độ Oxy hòa tan được viết tắt là DO. Là thuật ngữ dùng để chỉ lượng oxy cần thiết cho quá trình hô hấp của những loại sinh vật sống trong nước như vi khuẩn hiếu khí. Nồng độ oxy hòa tan tối ưu nhất đối với loại bể lọc hiếu khí là 2 – 4mg/L.


Nếu như mức độ oxy thấp hơn thì có thể làm giảm hiệu suất phân hủy chất hữu cơ, giảm khả năng chất lơ lửng và lắng rác. Từ đó, làm cho nước bị đục và đồng thời làm phá vỡ quá trình bông bùn và keo tụ. Đồng thời, làm tốn kém rất nhiều thời gian để xử lý nước.


Kiểm soát bùn

Lượng bùn trong bể hiếu khí tăng lên là do sự phát triển của những loại vi sinh vật hiếu khí. Cùng đó là hệ quả của quá trình tách lắng các chất bẩn ra khỏi nước thải. Lượng bùn dư trong bể hiếu khí không những không hỗ trợ quá trình phân hủy chất hữu cơ mà còn gây ra nhiều trở ngại cho quá trình xử lý nước thải.


Tạo bọt

Về cơ bản, sự xuất hiện của những bọt trắng là đặc tính nổi bật của bể sinh học hiếu khí. Cần phải theo dõi sự thay đổi màu, số lượng bọt để đánh giá được khả năng vận hành của bể trong quá trình xử lý nước thải.

be-hieu-khi-trong-xu-ly-nuoc-thai-6

Nếu như số lượng bọt trắng nhiều có thể là bùn non trong bể đang dần dần thích nghi được với quá trình phân hủy hiếu khí hoặc là nước trong bể có chứa hàm lượng chất tẩy rửa cao.


Xem thêm: Hệ thống xử lý khí thải bụi sơn an toàn, đạt hiệu quả cao


Ứng dụng của bể sục khí trong xử lý nước thải

Hiện nay, xử lý nước thải sử dụng bể hiếu khí được áp dụng rất phố biến tại những đơn vị như sau:

be-hieu-khi-trong-xu-ly-nuoc-thai-9
  • Bể hiếu khí là một trong các công trình không thể thiếu của hệ thống công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi. Đặc biệt là các doanh nghiệp có quy mô chăn nuôi lớn và số lượng cá thể vật nuôi lên đến hàng trăm, nghìn con.
  • Bể Aerotank được sử dụng để xử lý những chất hữu cơ có trong nước thải sơn phủ, nước thải mạ sau khi đã loại bỏ được những chất vô cơ trong đó bằng phương pháp xử lý hóa lý.
  • Đây là công trình quan trọng nằm trong hệ thống xử lý nước thải từ nhà máy sản xuất, chế biến thực phẩm, đồ đông lạnh hoặc là chế biến thủy hải sản.
  • Bể lọc hiếu khí góp phần xử chất hữu cơ được thải ra từ nước thải quán ăn, nhà hàng, quán ăn,….
  • Ngoài ra thì công trình này còn được ứng dụng nhiều trong xử lý nước thải tại những khu công nghiệp.


Xem thêm: Tháp hấp thụ xử lý khí thải là gì? Công nghệ mới nhất 2022


Ưu và nhược điểm bể hiếu khí trong xử lý nước thải


Ưu điểm:

Bể hiếu khí vô cùng hiệu quả trong loại bỏ những chất hữu cơ, giảm một lượng tương đối COD, BOD. Đây là bước quan trọng giúp những quá trình xử lý sau ổn hơn. Với bể hiếu khí thì nước thải giảm mùi hôi cũng như giảm nồng độ ô nhiễm. 


Với cơ chế oxy hóa sử dụng bùn hoạt tính thì bể có thể ổn định bùn và loại bỏ khoảng 97% TSS.


Nhược điểm

Rất khó để xử lý hiệu quả chỉ với bể hiếu khí vì nước thải có hàm lượng độc tính cao. Chẳng hạn như quy trình xử lý nước thải dệt nhuộm. Quá trình này sẽ không loại bỏ màu của chất thải công nghiệp mà thậm chí là làm tăng màu sắc của chúng. Cần kết hợp thêm với những bể công nghệ sinh học khác để làm tăng hiệu suất xử lý của hệ thống.


Xem thêm: Hệ thống xử lý khí thải phòng thí nghiệm [chuẩn đầu ra]


Nguyên lý hoạt động của bể hiếu khí trong xử lý nước thải

Nhìn chung, bể hiếu khí sinh học gồm có 3 giai đoạn vận hành cơ bản. Ở mỗi giai đoạn thì sẽ có các nguyên tắc và điều kiện khác biệt để tạo môi trường tốt nhất cho vi khuẩn xử lý nước thải.


Giai đoạn oxy hóa

Ở giai đoạn này thì lượng chất hữu cơ bị ô nhiễm trong nước thải rất cao. Vì vậy, những loại vi khuẩn hiếu khí cũng dễ dàng sinh trưởng và phát triển. Ngoài ra thì lượng bùn hoạt tính được hình thành với khối lượng lớn. Khi đó thì nhu cầu về khí oxy trong bể cũng rất cao. Vì vậy, phải chạy máy sục oxy, bơm oxy vào trong bể nhằm giúp cho vi khuẩn hoạt động mạnh mẽ hơn.

be-hieu-khi-trong-xu-ly-nuoc-thai-7

Trong giai đoạn oxy hóa, những vi khuẩn hiếu khí cần sử dụng khoảng từ 40 – 80% lượng oxy hòa tan trong cả quá trình. Giai đoạn này sẽ kéo dài từ 0,5 – 2h rồi chuyển tiếp.


Giai đoạn tổng hợp tế bào mới

Trong giai đoạn này, những vi sinh vật hiếu khí đã được sinh trưởng ổn định nên nhu cầu về tiêu thụ oxy sẽ không còn lớn như giai đoạn trước. Tuy nhiên thì quá trình phân hủy chất hữu cơ lại diễn ra vô cùng mạnh mẽ. Từ đó sẽ liên tục làm gia tăng khối lượng bùn hoạt tính trong bể.


Giai đoạn phân hủy nội bào

Sau giai đoạn tổng hợp tế bào mới thì vi sinh vật hiếu khí cần có nhiều năng lượng hoạt động hơn nên tỉ lệ hấp thụ oxy tăng lên. Đồng thời, ở đây diễn ra quá trình Nitrat hóa muối amoni. Sau đó thì nhu cầu về khí oxy lại giảm xuống.


Trong toàn bộ quá trình này, nếu như hàm lượng oxy hóa đã tiêu thụ được khoảng 80 – 95% thì ta cần phải bổ sung thêm lượng oxy bằng cách khuấy bùn, thổi khí để cho bùn hoạt tính lắng xuống dưới đáy và tách khỏi nước ô nhiễm.


Kết luận

Bể sinh học hiếu khí là một trong các công trình quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải. Hi vọng rằng với các chia sẻ của Awatech sẽ giúp ích cho bạn trong việc hiểu rõ những đặc tính và nguyên tắc hoạt động của bể. Nếu như bạn muốn tìm hiểu kỹ hơn về công trình này thì hãy liên hệ với đơn vị chúng tôi theo số hotline: 0909597235 để được tư vấn bởi những chuyên gia.

Tham khảo thêm một số bài viết về xử lý khí thải:

Đánh giá bài viết
5/5
Bùi Thành Thật
Bùi Thành Thật

CEO – Quản lý dự án Bùi Thành Thật đã có nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực tư vấn và xây dựng các hệ thống xử lý nước thải, khí thải, nước cất và rác thải với khát khao phát triển công ty trở thành đơn vị hàng đầu về xử lý môi trường tại thị trường Việt Nam. Sự phát triển của Awatech trong những năm qua là một cột mốc lớn đánh dấu những nỗ lực của anh trong thời gian qua.

Công Ty TNHH Môi Trường AWATECH​