Phương pháp sinh học có thể xử lý nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất một cách hiệu quả, phương pháp này loại bỏ được các chất hữu cơ hòa tan và một số chất vô cơ như H2S, các sunfit, amoniac, nito….
#1: Nền tảng của phương pháp xử lý sinh học
Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải. Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các dinh dưỡng để phát triển, sinh trưởng và sinh sản (tạo sinh khối). Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa.
#2: Nguyên lý của quá trình oxy hóa sinh hóa
Để thực hiện quá trình oxy hóa sinh hóa, các chất hữu cơ hòa tan, các chất keo và phân tán nhỏ trong nước thải cần được di chuyển vào bên trong tế bào của vi sinh vật. Quá trình này gồm ba giai đoạn:
- Di chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng tới bể mặt của tế bào vi sinh vật do khuếch tán đối lưu và phân tử
- Di chuyển chất từ bề mặt ngoài tế bào qua màng bán thấm bằng khuếch tán do sự chênh lệch nồng độ các chất ở trong và ngoài tế bào
- Quá trình chuyển hóa các chất ở trong tế bào vi sinh vật với sự sản sinh năng lượng và quá trình tổng hợp các chất mới của tế bào với sự hấp thụ năng lượng.
#3: Công nghệ xử lý nước thải bùn hoạt tính hiếu khí - bể Aerotank
Trong bể bùn hoạt tính hiếu khí với sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng, quá trình phân huỷ xảy ra khi nước thải tiếp xúc với bùn trong điều kiện sục khí liên tục. Việc sục khí nhằm đảm bảo các yêu cầu cung cấp đủ lượng oxy một cách liên tục và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng.
Bể Aerotank hoạt động dựa trên các chủng vi sinh vật có khả năng oxi hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ có trong nước thải gồm các bể có hình chữ nhật, hình tròn, hình khối trụ, thông dụng là hình chữ nhật.
1. Cấu tạo của bể Aerotank
Cấu tạo của bể Aerotank gồm: Bể có cấu tạo đơn giản là một khối hình chữ nhật bên trong được bố trí hệ thống phân phối khí (Đĩa thổi khí, ống phân phối khí) nhằm tăng cường lượng oxy hòa tan (DO trong nước). Kèm theo đó, trong bể được bố trí thêm giá thể vi sinh, các giá thể vi sinh này có rất nhiều giá thể dạng tấm,dạng cầu, ……
2. Phân loại bể Aerotank
Bể Aerotank gồm các bể như sau:
- Aerotank truyền thống
- Bể Aerotank tải trọng cao nhiều bậc
- Bể aerotank có ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính đã ổn định
- Bể aerotank thông khí kéo dài
3. Nguyên lý hoạt động chung của bể Aerotank
Nước thải sau khi đã được xử lý sơ bộ (qua song chắn rác, lắng cát sơ bộ, bể điều hòa…) sẽ đưa về bể aerotank. Khi đó, nước thải chứa các chất hữu cơ ở dạng hòa tan cùng các chất lơ lửng cùng chất hữu cơ ở dạng không hòa tan....
Quá trình xử lý trong bể diễn ra theo mức dòng chảy qua của hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính kèm theo là quá trình sục khí. Việc sục khí đảm bảo các quá trình: làm nước được bão hòa oxy và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng.
Trong quá trình xử lý, các vi sinh vật sinh trưởng ở trạng thái huyền phù. Các chất lơ lửng làm nơi vi khuẩn bám vào để cư trú, sinh sản và phát triển, dần thành các hạt cặn bông. Các hạt này dần dần to và lơ lửng trong nước.
Các bông cặn này chính là bùn hoạt tính.Thời gian nước lưu trong bể aeroten không lâu quá 12 giờ (thường là 8 giờ).
Bùn hoạt tính và màng sinh vật là tập hợp các loại vi sinh vật khác nhau. Bùn hoạt tính có dạng bông màu vàng nâu dễ lắng, có kích thước từ 3 đến 5 μm. Những bông này gồm các vi sinh vật sống và chất rắn (40%).
Những sinh vật sống là vi sinh vật ( vi khuẩn, động vật bậc thấp, dòi, giun, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn….
Màng vi sinh vật dày từ 1 đến 3mm và hơn nữa. Màu của nó thay đổi theo thành phần nước thải từ màu vàng xám đến màu nâu tối.
Yêu cầu chung khi vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí là nước thải được đưa vào hệ thống cần có hàm lượng SS không vượt quá 150 mg/l, hàm lượng sản phẩm dầu mỏ không quá 25mg/l, pH = 6,5 – 8,5, nhiệt độ 6 – 370C.
4. Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ
A. Ưu điểm của công nghệ
- Hiệu quả xử lý cao và hiệu quả.
- Cần ít mặt bằng cho hệ thống xử lý
- Loại bỏ các chất hữu cơ
- Giảm thiểu tối đa mùi hôi
- Nhu cầu oxy sinh hóa lớn (BOD) loại bỏ ô nhiễm cung cấp một dòng nước chất lượng tốt.
- Quá trình oxy hóa và nitrat hóa đạt được, Nitrat hóa sinh học mà không cần thêm hóa chất, quá trình loại bỏ phốt pho sinh học
- Môi trường xử lý hiếu khí loại bỏ rất nhiều mầm bệnh chứa trong nước thải nông nghiệp.
- Khả năng loại bỏ ~ 97% chất rắn lơ lửng
- Quá trình xử lý nước thải sử dụng rộng rãi nhất
B. Nhược điểm của công nghệ
- Cần nhiều thiết bị và tiêu hao nhiều năng lượng (năng lượng cho thổi khí)
- Cần lựa chọn kỹ các đĩa thổi khí, ống thổi khí nhằm tránh bị tắc nghẽn và phù hợp với thể tích bể (tránh lãng phí)
- Chỉ phù hợp với nước thải không có chất độc (hóa chất), kim loại nặng…và các điều kiện như hàm lượng SS không vượt quá 150 mg/l, hàm lượng sản phẩm dầu mỏ không quá 25mg/l, pH = 6,5 – 8,5, nhiệt độ 6 – 370C.
- Theo dõi thường xuyên sự sinh trưởng phát triển của vi sinh vật (nhiệt độ, pH, “thức ăn”...)
BÀI VIẾT CÙNG CHUYÊN MỤC
- Xử lý nước thải với công nghệ MBBR- MBBR Technology (1.952 view)
- CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI AAO- AAO TECHNOLOGY ((1.585 view)