Bể thiếu khí là một trong những công trình quan trọng trong toàn bộ hệ thống xử lý nước thải được mọi người sử dụng nhiều và mang đến hiệu quả cao. Để giúp mọi người hiểu rõ hơn về bể thiếu khí cùng nguyên lý hoạt động hãy cùng GMC Vina tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.
Tìm hiểu chi tiết bể sinh học thiếu khí
Khái niệm
Bể thiếu khí hay còn được gọi là bể anoxic – đây là một bể trong giai đoạn xử lý nước thải thuộc công nghệ AAO. Công nghệ AAO là quá trình xử lý sinh học liên tục kết hợp cùng với 3 hệ vi sinh: kỵ khí, thiếu khí và hiếu khí.
Bể anoxic được dùng để phục vụ mục đích xử lý nito và photpho bên trong nước thải.
Bể thiếu khí - Bể anoxic
Cấu tạo của bể anoxic
Thực tế, bể Anoxic sẽ được cấu tạo bằng hình trụ hoặc hình hộp và được xây dựng một cách chắc chắn bằng bê tông cốt thép. Bể thiếu khí khi được lắp đặt thêm một số bộ phận khác nhằm hỗ trợ cho quá trình phát triển của các loài vi sinh vật như:
- Hệ thống cung cấp các chất dinh dưỡng cho vi sinh vật thiếu khí phát triển
- Máy bơm đảo – khuấy trộn hoặc có cánh quạt khuấy chìm bằng thép.
- Hệ thống máy hồi bùn lưu lại bể xử lý anoxic sau quá trình phản ứng.
Khi có đầy đủ các trang thiết bị hỗ trợ, bể thiếu khí sẽ tăng thêm được hiệu quả, tốc độ cũng như hiệu suất xử lý nước thải tốt hơn.
Đánh giá ưu và nhược điểm của bể thiếu khí
Ưu điểm
- Hiệu quả xử lý nước thải mà bể sinh học hiếu khí mang đến rất cao, thời gian xử lý nhanh chóng và có thể loại bỏ được nhiều chất hữu cơ hòa tan bên trong nước và xử lý hoàn
- Khả năng loại bỏ hàm lượng BOD đến 90% lượng oxy hòa tan bên trong nước.
- Tiết kiệm năng lượng do chỉ sử dụng máy khuấy chìm hoặc máy bơm đảo trộn.
- Cách thức vận hành đơn giản dễ dàng thao tác.
- Xử lý được các chất hữu cơ khó phân hủy.
Nhược điểm
- Không thể xử lý các chất độc hại, nguy hiểm
- Là một trong những công đoạn của công nghệ AAO nên quá trình vận hành riêng rẽ sẽ không mang đến hiệu quả xử lý nước thải tốt.
Nguyên lý hoạt động của bể thiếu khí
Mọi hoạt động diễn ra trong bể anoxic là quá trình sinh học thiếu khí dựa trên các nhóm vi sinh tổng hợp tế bào sinh trưởng và phát triển bên trong điều kiện thiếu oxy nhằm loại bỏ các chất ô nhiễm bên trong hệ thống xử lý nước thải.
Khử nitrat
Khử nitrat là quá trình chuyển hóa các hợp chất nitơ thành nitơ phân tử (N2). Các chủng vi sinh thực hiện quá trình khử nitrat có tên chung là denitrifier gồm ít nhất 14 loại vi sinh có thể khử nitrat như bacillus, pseudomonas, paracoccus, spirillum, thiobacillus... hầu hết chúng thuộc loại tùy nghi sử dụng oxy hoặc nitrat, nitrit làm chất oxy hóa trong các phản ứng sinh hóa.
Quá trình khử nitrat xảy ra theo bốn bậc liên tiếp với nhau cùng mức độ giảm dần hóa trị của các nguyên tố nitơ từ +5 về +3, +2, +1 và cuối cùng sẽ là hóa trị 0.
NO3– → NO2– → NO (khí) → N2O (khí) → N2↑khí
Nguyên lý hoạt động của bể
Photphorin hóa
Hóa chất photpho tồn tại bên trong nước thải sẽ thường ở 3 dạng photphat đơn (PO43-), polyphosphate (P2O7) và các hợp chất hữu cơ chứa photphat, hai hợp chất sau chiếm tỉ trọng lớn hơn.
Các chủng vi sinh vật tham gia vào quá trình photphorin hóa là acinetobacter. Các chất hữu cơ có trong nước thải sẽ được chuyển hóa thành hợp chất không chứa photpho hoặc các hợp chất có chứa photpho nhưng rất dễ bị phân hủy bởi các loài vi sinh vật hiếu khí trong quá trình tiếp theo.
Nhằm tăng hiệu quả phản ứng và quá trình tiếp xúc, bể anoxic thường được thiết kế thêm cánh quạt khuấy chìm. Ngoài ra để thúc đẩy quá trình phản ứng mọi người còn bổ sung thêm giá thể từ nhựa và đệm sinh học điều này sẽ giúp vi sinh vật phát triển thuận lợi ổn định hơn trong môi trường này.
PO43- (Microorganism) PO43- (dạng muối) → Bùn
Dùng kết hợp giữa bể anoxic cùng bể aerotank
Ứng dụng công nghệ AAO trong xử lý nước thải đã và đang ngày càng trở nên phổ biến hơn bởi phương pháp này mang tính thực tiễn cao đặc biệt trong xử lý nước thải.
Khi kết hợp bể thiếu khí (anoxic) và bể hiếu khí (aerotank) sẽ mang đến hiệu quả xử lý tối ưu và vị trí đặt của hai bể này sẽ có sự thay đổi linh động tùy thuộc vào từng trường hợp.
Sự kết hợp giữa hai bể là anoxic và aerotank
Đặt bể anoxic trước aerotank
Lợi thế
- Rút bớt khâu bổ sung dinh dưỡng, chất hữu cơ để thúc đẩy sinh khối phát triển từ đó có thể duy trì quần thể vi sinh vật thiếu khí bên trong bể anoxic.
- Kiểm soát được hàm lượng oxy hòa tan có trong bể anoxic.
Hạn chế
- Cần bổ sung thêm quá trình hồi lưu nước thải từ bể aerotank về bể anoxic bởi lượng nitơ vào bể tương đối thấp.
Đặt bể anoxic sau bể aerotank
Lợi thế
- Hệ thống sẽ tự động vận hành liên tục, không cần hồi lưu nước từ bể aerotank về bể anoxic.
Hạn chế
- Bổ sung các chất hữu cơ vào bên trong bể anoxic, cần phải bổ sung thêm thiết bị khuấy – đảo – trộn nhằm thải khí nitơ có trong bể aerotank từ đó tránh hiện tượng bùn nổi bên trên bề mặt.
Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải với bể anoxic
- Bể thiếu khí xử lý nước thải có thể loại bỏ được khoảng từ 80 – 90% lượng BOD5
- Không mấy quá nhiều thời gian, năng lượng bởi không cần sục khí hay đảo trộn nhiều.
- Cách thức vận hành đơn giản, thao tác dễ dàng và không quá phức tạp.
- Có thể xử lý một số hợp chất hữu cơ khó phân hủy thông qua phản ứng.
Điều kiện áp dụng bể thiếu khí
Bể Anoxic có khả năng xử lý tương đối tốt các chất hữu cơ, photpho, nito tuy nhiên vẫn cần đảm bảo yếu tố về kinh tế, kỹ thuật để áp dụng cho bể thiếu khí một cách tốt nhất và tận dụng tối đa khả năng của chúng. Thực tế, bể anoxic thường được ứng dụng trong một số lĩnh vực như:
- Công nghệ chế tạo kim loại
- Ứng dụng chi tiết trong việc xử lý nước thải khu công nghiệp, nhà máy sản xuất...
- Áp dụng đối với các hệ thống xử lý nước thải trong chế biến thực phẩm, hoa chất, thủy sản...
- Áp dụng được trong lĩnh vực dược – mỹ phẩm.
Đối với trường hợp sử dụng bể sinh học thiếu khí để xử lý nước thải chung cư, bệnh viện, trường học... sẽ không đạt được hiệu quả kinh tế bởi chi phí vận hành của bể anoxic sẽ cao hơn so với các kỹ thuật xử lý nước thải khác. Bởi thực tế chi phí vận hành bể anoxic cao hơn các bể khác là do cần bổ sung bùn thường xuyên nhằm duy trì hệ vi sinh vật thiếu khí có trong hệ thống xử lý.
Những sự cố thường gặp trong quá trình vận hành bể Anoxic
Khi vận hành bể sinh học thiếu khí chúng ta không thể tránh khỏi tình trạng bùn nổi trên bề mặt – đây là một trong những sự cố mà khá nhiều người gặp. Phần bùn sinh học nổi trên bề mặt có thể do máy trộn có vấn đề hoặc trộn không đều khiến khí nitơ không thể thoát hoàn toàn khiến lượng bùn sẽ bị kéo nổi trên bề mặt. Hoặc khả năng khác có thể do lượng vi sinh vật trong bể ít làm ảnh hưởng đến hiệu quả phản ứng nên bùn hoạt tính nổi trên bề mặt.
Hướng giải quyết: Việc làm đầu tiên chúng ta cần tạm dừng việc đưa nước thải vào bên trong bể và tắt tất cả các thiết bị khuấy, đảo trộn bên trong bể anoxic, máy sục khí trong bể aerotank. Đợi cho đến khi bùn trong bể anoxic lắng xuống hoàn toàn mới tiến hành khuấy đều trong một giờ đồng hồ và bơm nước tiếp tục.
Bài viết phía trên GMC Vina đã gửi đến bạn thông tin tổng quan về bể thiếu khí trong xử lý nước thải. Hy vọng rằng những chia sẻ này sẽ giúp bạn có góc nhìn tổng quan về bể thiếu khí. Nếu bạn có bất cứ câu hỏi nào liên quan đến bể anoxic hoặc công nghệ xử lý nước thải đừng ngần ngại mà liên hệ trực tiếp đến chúng tôi qua số hotline 0866.373.222 để được hỗ trợ giải đáp.
