Chi tiết công nghệ xử lý nước thải SBR

Để xử lý được nguồn nước thải hiệu quả tối ưu nhất chúng ta có thể áp dụng được khá nhiều cách khác nhau. Tùy thuộc vào từng loại nước thải và nồng độ cũng như các chỉ số ô nhiễm mà có thể lựa chọn các công nghệ xử lý nước thải phù hợp nhất. Đối với những nguồn nước thải có lưu lượng ít hoặc các chỉ số ô nhiễm thấp mọi người có thể tham khảo đến việc sử dụng công nghệ xử lý nước thải SBR. Để hiểu rõ hơn về công nghệ này mời bạn đọc hãy cùng GMC Vina tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây nhé!

Tìm hiểu công nghệ SBR trong xử lý nước thải

Khái niệm

SBR (Sequencing Batch Reactor) là tên gọi thuộc vào công nghệ xử lý nước thải SBR. Đây là một trong những phương pháp xử lý nước thải theo từng đợt và sử dụng công nghệ vi sinh trong xuyên suốt quá trình xử lý.

Công nghệ SBR giúp xử lý hiệu quả nguồn nước thải chứa chất hữu cơ đồng thời làm giảm một lượng lớn nito cùng chất rắn lơ lửng có trong nước thải. Tùy vào mỗi hệ thống xử lý nước thải khác nhau tính chất nguồn nước thải, diện tích và kinh tế từ đó sẽ có cách bố trí và lắp đặt bể SBR khác nhau.

Công nghệ SBR

Cấu tạo của bể

Bể tiếp nhận

Nước thải từ nhiều nguồn khác nhau đều có một điểm chung là chứa nhiều loại rác thải. Nếu không xử lý được một lượng rác thải có kích thước lớn sẽ dẫn đến tình trạng hỏng các thiết bị, máy móc cùng đường ống dẫn nước làm ảnh hưởng đến các giai đoạn xử lý tiếp theo.

Để hạn chế tối đa các trường hợp xảy ra, mọi người sẽ thiết kế thêm song chắn rác hoặc lưới chắn rác nhằm mục đích loại bỏ các chất thải có kích thước lớn ra khỏi nguồn tiếp tiếp nhận. Có thể nói, công nghệ xử lý nước thải SBR rất thích hợp để xử lý nguồn nước thải khu du lịch, nước thải resort, nước thải khu nghỉ dưỡng...

Có thể thấy rằng, những bước đầu xử lý có tầm quan trọng đối với tất cả quá trình vận hành của hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ SBR.

Bể C – tech

Bể C – tech được đánh giá khá cao trong khi áp dụng công nghệ xử lý nước thải SBR bởi chúng giữ vai trò hình thành hệ vi sinh vật hiếu khí tồn tại trong điều kiện được cung cấp oxy liên tục nhờ quá trình sục khí. Nhờ sự xuất hiện của nhiều loại vi sinh vật này mà các quá trình nitrat hóa, oxy hóa, khử nitơ được diễn ra đồng bộ nhất.

Các giai đoạn đều được thực hiện tuần hoàn trong bể C – tech, cụ thể:

• Làm đầy
• Pha phản ứng
• Lắng
• Rút nước
• Ngưng

Quy trình vận hành của bể xử lý nước thải áp dụng công nghệ SBR

GMC Vina đã chia sẻ thông tin ở phía trên, những bể SBR sẽ hoạt động theo chu trình khép kín cùng 5 pha: pha làm đầy, pha sục khí, pha lắng, pha rút nước và pha ngưng (pha nghỉ). Với pha ngưng sẽ là một khoảng thời gian chờ đợi để nạp thêm một mẻ mới và thời gian đó sẽ phụ thuộc vào thời gian vận hành do đó nước thải sẽ chủ yếu được xử lý bằng 4 pha còn lại.

Qúa trình vận hành của bể khi áp dụng công nghệ xử lý nước thải SBR

Pha làm đầy

Giai đoạn làm đầy này sẽ dẫn nước thải thô hoặc nước thải sau quá trình tiền xử lý tiến vào bên trong bể. Quá trình làm đầy thông thường sẽ  cho phép mức nước bên trong bể tăng dần từ 25% dung tích (thường sẽ ở cuối giai đoạn ngừng) lên đến 100%.

Nếu quá trình này được kiểm soát bằng thời gian sẽ kéo dài khoảng 25% tổng thời gian của một chu trình hoàn chỉnh.

Pha phản ứng

Đây là giai đoạn phản ứng để hoàn thành quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải (tương tự giống như bể aerotank). Thường thời gian phản ứng sẽ chiếm khoảng 35% tổng thời gian của cả quá trình.

Pha lắng

Giai đoạn lắng để tách các chất rắn, tạo lớp nước phía trên cần xả đi và bùn hoạt tính lắng ở bên dưới. Tại giai đoạn này do thiếu oxy vì vậy khả năng cao khử nitơ bằng quá trình khử nitrat.

Pha xả cặn lớp nước trong

Giai đoạn xả cặn hay còn gọi là chắt nước trong đã được xử lý ra khỏi bể bằng những thiết bị chắt nước chuyên dụng (decanter). Thời gian xả cặn thường có trong khoảng từ 5 – 30% tổng thời gian một chu kỳ hoàn chỉnh (ước tính khoảng 15 – 20 phút) và trung bình thời gian xả cặn là 45 phút.

Ngừng làm việc

Trong quá trình ngưng sẽ chuẩn bị cho quá trình khác đưa vào hoạt động. Ngừng không nhất thiết là giai đoạn phải thực hiện bởi đôi khi không cần có thời gian để ngừng.

Có thể bạn không biết, xả bùn cũng là giai đoạn khá quan trọng không phụ thuộc vào 5 giai đoạn cơ bản của bể SBR đã được chỉ ra ở phía trên. Tuy nhiên chúng sẽ ảnh hưởng khá lớn đến năng suất cửa bể. Lượng bùn và tần suất xả bùn sẽ được xác định bởi năng suất yêu cầu cũng giống với bể aerotank hoạt động bình thường.

Trong bể SBR, việc xử lý bùn dư sẽ được thực hiện ở giai đoạn lắng hoặc giai đoạn xả cặn. Điểm cộng lớn nhất của bể là không cần tuần hoàn bùn hoạt tính. Hai quá trình làm thoáng và lắng đều diễn ra chung trong một bể vì vậy không có sự mất mát bùn ở giai đoạn phản ứng và không cần tuần hoàn bùn từ bể lắng đợt 2 về bể aerotank.

>> Tham khảo thêm: Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt Jokaso

Một số lưu ý khi vận hành bể SBR

Quá trình nitrat hóa

Bên trong quá trình nitrat hóa cũng sẽ có một số điều cần lưu ý, cụ thể:

• Nồng độ chất nền: khi các chủng vi sinh vật oxi hợp chất hoặc hóa chất sẽ bắt đầu bên trong quá trình sinh khối, các tế bào này cần rất nhiều nitơ để duy trì và phát triển nhanh chóng do vậy cần đảm bảo nồng độ chất nền cao từ đó tăng hiệu quả xử lý.
• Nhiệt độ: Nhiệt độ càng cao sẽ tương đương với tốc độ cùng hiệu quả xử lý bên trong bể SBR cũng trở lên tốt hơn.
• Để oxi hóa 1 mol NH4+ cũng cần khoảng 1 mol O2, 4.57g oxi/g Nito của hợp chất Amoni. Độ pH cũng cần đảm bảo đạt ở mức 8 (có thể dao động từ 7,6 – 8,6) tuy nhiên nếu pH <6,2 hoặc pH>10 cũng sẽ gây ra tình trạng ức chế hầu đại đa số các vi sinh vật có trong bể.
• Thời gian lưu bùn cùng những chất độc có trong nước cũng ảnh hưởng đến quá trình nitrat hóa.

Trong quá trình vận hành

Quá trình vận hành sẽ có những yếu tố mà bạn cần chú ý đến một số vấn đề nhằm hạn chế tối đa những ảnh hưởng đến quá trình khử nitrat:

• Tác động của oxy không chỉ ảnh hưởng đến nồng độ trong những tụ hợp của bùn vi sinh mà còn ảnh hưởng đến cả màng vi sinh.
• Độ pH dao động trong khoảng từ 7 – 9 được gọi là tối ưu nhất trong quá trình khử nitrat.
• Nhiệt độ cũng sẽ giữ vai trò quan trọng trong quá trình khử nitrat, khi nhiệt độ đạt mức từ 10 - 25 độ thì tốc độ của những loài vi sinh sẽ được tăng lên gấp đôi.
• Khi nhiệt độ vận hành lên đến 50 – 600 độ thì tốc độ của chúng chỉ đạt mức 50% so với nhiệt độ nằm trong khoảng 350 độ.
• Những trường hợp chất hữu cơ hòa tan, dễ phân hủy cũng tác động không ít đến quá trình thúc đẩy sự khử nitrat.

Cách tính toán bể SBR

Để tính toán được bể SBR mọi người cần tham khảo cần tính được các tiêu chí sau:

• Xác định lượng COD (Bcod) có và không có khả năng phân hủy sinh học cùng hàm lượng chất lơ lửng không phân hủy sinh học (nbSS)
• Chu kì vận hành bể SBR
• Kích thước của bể
• Thời gian lưu lượng nước bên trong bể
• Xác định thời gian lưu bùn trong bể
• Thể tích phần chứa bùn của bể
• Lượng bùn hoạt tính dư

Xác định Bcod, nbCOD và nbSS

Hàm lượng Bcod = 1,65 x BOD5 mg/l

Hàm lượng nbCOD = COD – Ncod, mg/l

Hàm lượng nbSS = (TSS+ MLVSS)/MLSS (1 – 0,68), mg/l

Trong đó:

• TSS: tổng hàm lượng chất lơ lửng đầu vào, mg/l trong đso có khoảng 68% chất lơ lửng có thể phân hủy sinh học, mg/l.
• MLVSS: hàm lượng cặn lơ lửng bay hơi, mg/l
• MLSS: hàm lượng chất rắn lơ lửng, mg/l.

Cách xác định chu kỳ vận hành bể SBR

Thời gian làm đầy bể được xác định theo công thức: tld = tpư + tl + tcn, h

Trong đó:

• Tld: thời gian làm đầy
• Tpư: thời gian phản ứng
• Tl: thời gian lắng
• Tcn: thời gian chắt nước

Tổng thời gian hoạt động của một chu kỳ, TCK = tld + tpư + tl + tcn, h

Số chu kỳ hoạt động ngày đêm (24 giờ) n1 = 24/TCK, chu kỳ

Lượng nước làm đầy cho một chu kỳ Vlđ = Q/n2, m3

Trong đó:

• Q: Lưu lượng nước thải, m3/ng.đ
• N2: số chu kỳ của 2 bể SBR (n2 = n1 x 2), chu kỳ.

Xác định kích thước của bể SBR

Nội dung tính toán:

• Thể tích của bể SBR, VT
• Chiều cao xây dựng của bể, Hxd
• Diện tích mặt bằng của bể, F.

Đánh giá chi tiết công nghệ xử lý nước thải SBR

Ưu điểm

• Khi xây dựng bể SBR, không nhất thiết phải xây dựng bể lắng I, bể lắng II, bể Aerotank và cả bể điều hòa.
• Làm sạch gần như hoàn toàn những hợp chất hữu cơ có trong nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho nguồn thủy sinh có trong thủy vực cận khu.
• Hầu hết các quy trình dù phức tạp hay đơn giản đều được diễn ra trong cùng một bể xử lý vì vậy mọi sự cố đều có thể kiểm soát và xử lý sự cố một cách linh hoạt, nhanh chóng.
• Ứng dụng của bể SBR vào hệ thống xử lý chính là có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ trong hầu hết các hệ thống với những mức công suất khác nhau. Dù cao hay thấp đều sẽ rất tốt.
• Với thiết kế nhiều pha luân phiên nhưng vẫn đảm bảo khả năng xử lý BOD từ 90 – 92%.
• Hoạt động ổn định, tiết kiệm điện năng khi sử dụng.

Nhược điểm

• Toàn bộ công nghệ xử lý nước thải SBR cần vận hành theo quy trình tinh vi đòi hỏi sự tiến bộ bậc nhất.
• Đòi hỏi kỹ thuật cao về mặt kỹ thuật do đó người vận hành bể bắt buộc là người có trình độ cao mới có thể đảm bảo hệ thống hoạt động suôn sẻ nhất.
• Dễ dàng bị tắc nghẽn do bùn.
• Cần bổ sung hệ thống điều hòa phù hợp nhằm phụ trợ khi quá tải.

Phía trên là những thông tin cần thiết về công nghệ xử lý nước thải SBR mà GMC Vina muốn gửi đến bạn đọc. Nếu bạn có bất cứ thắc mắc nào hoặc mong muốn giải đáp thêm nhiều thông tin hơn thì mọi người có thể liên hệ ngay đến số hotline 0866.373.222 để được hỗ trợ giải đáp nhé!