Ứng dụng công nghệ AAO trong xử lý nước thải sinh hoạt

Công nghệ AAO được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước thải sinh hoạt nhờ khả năng loại bỏ đồng thời chất hữu cơ, nitơ và phốt pho trong một quy trình khép kín, tiết kiệm chi phí và thân thiện với môi trường.

Nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình, chung cư, bệnh viện… chứa nhiều chất hữu cơ, amoni, nitrat và phốt pho. Nếu không được xử lý triệt để, chúng có thể gây ô nhiễm môi trường, tắc nghẽn dòng chảy, phát sinh mầm bệnh và góp phần gây ra hiện tượng phú dưỡng sông hồ. Nhờ vào tính linh hoạt, hiệu quả và tiết kiệm nên công nghệ AAO đã được ứng dụng rộng rãi. Bài viết dưới đây Công ty TNHH Kỹ thuật NTS sẽ giúp bạn hiểu rõ công nghệ AAO trong xử lý nước thải là gì, cách thức vận hành, ưu – nhược điểm và đặc biệt, hiệu quả ứng dụng thực tiễn đối với nguồn nước sinh hoạt.

Tìm hiểu về công nghệ AAO trong xử lý nước thải

Công nghệ AAO là gì?

Công nghệ xử lý nước thải AAO (Anaerobic – Anoxic – Oxic) là một phương pháp xử lý sinh học liên tục kết hợp ba giai đoạn kỵ khí, thiếu khí và hiếu khí. Đây là công nghệ xử lý nước thải sinh học kết hợp, ứng dụng khả năng của các nhóm vi sinh vật trong từng môi trường oxy khác nhau để loại bỏ đồng thời:

• Chất hữu cơ (BOD, COD)
• Nitơ (NH₄⁺, NO₃⁻)
• Phốt pho (PO₄³⁻)

Nhờ đó công nghệ AAO trong xử lý nước thải đạt hiệu quả toàn diện đối với nước thải sinh hoạt có ô nhiễm phức tạp.

Tìm hiểu thêm về công nghệ AAO: Tại đây

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ AAO

Hiệu quả của công nghệ AAO trong xử lý nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào nhiều yếu tố kỹ thuật và vận hành. Dưới đây là một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước thải bằng AAO:

Chất lượng và tải lượng nước thải

Thành phần nước thải (BOD, COD, nitơ, phốt pho) cần ổn định ở mức thiết kế. Nếu tỷ lệ dinh dưỡng không cân đối hoặc có các hợp chất độc hại, hoạt động của vi sinh vật sẽ bị ảnh hưởng, dẫn đến giảm khả năng xử lý.

Điều kiện oxy hòa tan

• Bể kỵ khí: DO gần bằng 0 mg/L để vi khuẩn PAO giải phóng phốt pho.
• Bể thiếu khí: DO < 0,5 mg/L để quá trình khử nitrat diễn ra hiệu quả.
• Bể hiếu khí: DO 1,5–2,5 mg/L để đảm bảo oxy hóa BOD và chuyển hóa amoni.

Tuần hoàn bùn và lưu lượng

Tỷ lệ tuần hoàn bùn (RAS) và tuần hoàn nội (nitrate recycle) cần được điều chỉnh hợp lý để vừa cung cấp nitrat cho bể thiếu khí, vừa tránh kéo nitrat về bể kỵ khí.

pH và nhiệt độ

pH tối ưu từ 6,8–8,0, nhiệt độ trong khoảng 20–35°C giúp vi sinh vật hoạt động mạnh mẽ. Khi nhiệt độ xuống thấp, cần tăng tuổi bùn (SRT) để duy trì quần thể vi sinh.

Quản lý bùn và khả năng lắng

Bùn hoạt tính phải có khả năng lắng tốt, tránh hiện tượng bulking. Chỉ số SVI nên duy trì ở mức 80–150 mL/g để hạn chế trôi bùn ra ngoài.

Việc giám sát và điều chỉnh các yếu tố trên không chỉ giúp công nghệ AAO đạt hiệu suất cao mà còn kéo dài tuổi thọ thiết bị, giảm chi phí vận hành và đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt chuẩn.

Ưu và nhược điểm của công nghệ AAO trong xử lý nước thải

Nguyên lý hoạt động của công nghệ AAO trong xử lý nước thải sinh hoạt

Quy trình xử lý AAO diễn ra tuần tự qua 3 bể chính. Mỗi bể tạo điều kiện thuận lợi cho một nhóm vi sinh vật phát triển, đảm nhận vai trò xử lý khác nhau.

Giai đoạn kỵ khí (Anaerobic)

Trong môi trường hoàn toàn không có oxy, vi sinh vật PAOs (Polyphosphate Accumulating Organisms) bắt đầu giải phóng phốt pho ra ngoài để thu nhận năng lượng từ các chất hữu cơ dễ phân hủy. Việc “giải phóng” này tưởng chừng bất lợi (làm tăng nồng độ phốt pho hòa tan), nhưng lại là bước chuẩn bị cần thiết để các vi khuẩn này có thể hấp thụ phốt pho nhiều hơn ở giai đoạn sau, qua đó giúp loại bỏ phốt pho hiệu quả khỏi nước thải.

Giai đoạn thiếu khí (Anoxic)

Nước thải sau khi qua bể kỵ khí sẽ chảy sang bể thiếu khí. Tại đây, lượng oxy hòa tan rất thấp (gần như bằng 0) nhưng trong nước lại có mặt nitrat do một phần nước tuần hoàn từ bể hiếu khí trở về. Ở giai đoạn này, vi sinh vật sẽ chuyển nitrat thành khí nitơ (N₂), thoát ra khỏi nước.

Như vậy, thành phần nitơ gây ô nhiễm đã được loại bỏ khỏi nước thải. Đồng thời, trong quá trình thiếu khí, một phần chất hữu cơ còn lại cũng tiếp tục bị các vi sinh vật dị dưỡng tiêu thụ (giảm thêm BOD, COD). Quá trình photphorit (loại bỏ phốt pho) cũng bắt đầu diễn ra: các vi khuẩn dòng Acinetobacter trong môi trường thiếu khí sẽ hấp thu các axit béo dễ phân hủy (từ giai đoạn kỵ khí) và chuẩn bị cho việc tích lũy phốt pho ở giai đoạn hiếu khí.

Quá trình kỵ khí trải qua 4 giai đoạn sau đây: Thủy phân => Acid hóa => Acetane hóa => Methane hóa

Giai đoạn hiếu khí (Oxic)

Cuối cùng, nước thải được đưa vào bể hiếu khí (aerotank) – nơi được sục khí cung cấp oxy liên tục giúp các vi khuẩn hiếu khí tiêu thụ triệt để BOD, COD, đồng thời chuyển amoni thành nitrat. Lúc này, nhóm vi khuẩn PAOs sẽ hấp thụ lại lượng phốt pho đã “xả ra” ở giai đoạn kỵ khí và lưu trữ trong tế bào. Khi bùn chứa vi sinh vật này bị loại bỏ ra khỏi hệ thống, lượng phốt pho cũng theo đó bị loại bỏ.

Kết thúc quá trình, nước được dẫn qua bể lắng, khử trùng và xả ra môi trường đạt tiêu chuẩn.

Hiệu quả ứng dụng công nghệ AAO trong xử lý nước thải sinh hoạt

Nhờ những ưu điểm vượt trội, công nghệ AAO hiện được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực xử lý nước thải sinh hoạt, đặc biệt tại các khu đô thị và khu dân cư tập trung. Hệ thống AAO quy mô vừa và lớn thường được lắp đặt ở các nhà máy xử lý nước thải đô thị, thu gom nước thải sinh hoạt từ khu dân cư, chung cư, trường học, bệnh viện, khách sạn… Hệ thống nước thải sinh hoạt ứng dụng công nghệ AAO mang lại các hiệu quả dưới đây:

Xử lý đồng thời 3 nhóm chất ô nhiễm chính

AAO có khả năng loại bỏ hiệu quả:

• Chất hữu cơ (BOD, COD): Giúp giảm mùi hôi, ngăn phân hủy kỵ khí gây ô nhiễm.
• Nitơ (NH₄⁺, NO₃⁻): Tránh hiện tượng phú dưỡng, gây chết cá, tảo nở hoa.
• Phốt pho (PO₄³⁻): Một trong những nguyên nhân chính làm ô nhiễm nước mặt.

Phù hợp với đặc tính nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt có đặc trưng là:

• Lượng hữu cơ cao nhưng dễ phân hủy
• Nitơ và phốt pho tồn tại ở dạng hòa tan
• Tốc độ dòng chảy ổn định

Công nghệ AAO thích hợp để xử lý hiệu quả các thành phần này nhờ vào chuỗi xử lý sinh học tuần tự, không cần thêm hóa chất, dễ thích nghi với dao động tải.

Giảm chi phí và nâng cao độ ổn định hệ thống

Công nghệ AAO ứng dụng công nghệ tiên tiến giúp tăng hiệu quả xử lý và tối ưu chí phí nhờ:

• Tiết kiệm năng lượng ở giai đoạn thiếu khí không cần sục khí
• Lượng bùn thải ít hơn các công nghệ bùn hoạt tính truyền thống
• Tự động hóa dễ dàng, phù hợp với hệ thống giám sát SCADA

Công nghệ AAO đã và đang khẳng định vai trò quan trọng trong công tác xử lý nước thải sinh hoạt nhờ khả năng xử lý triệt để nhiều chất ô nhiễm với chi phí hợp lý. Việc kết hợp ba môi trường kỵ khí, thiếu khí, hiếu khí giúp hệ thống AAO tối ưu quá trình khử chất hữu cơ, nitơ và phốt pho mà các công nghệ đơn lẻ khó đạt được. Nếu bạn đang tìm một phương án xử lý nước thải toàn diện và phù hợp, hãy liên hệ Công ty TNHH Kỹ thuật NTS để được hỗ trợ thêm.

Tham khảo thêm:  Về dịch vụ Về dự án Về sản phẩm