Bể kỵ khí trong xử lý nước thải, cách hoạt động, các yếu tố ảnh hưởng

Khi lượng nhà máy, cơ sở sản xuất, khu công nghiệp ngày càng nhiều thì lưu lượng xả thải gây ảnh hưởng đến nguồn nước ở mức báo động. Để giảm tác động có hại cho môi trường và con người, việc xây dựng bể kỵ khí trong xử lý nước thải là một trong những giải pháp hiệu quả.

1/ Bể kỵ khí trong xử lý nước thải là gì?

Bể kỵ khí trong xử lý nước thải là phương pháp xử lý nước theo nguyên tắc yếm khí (không có oxy). Theo đó, các vi sinh vật kỵ khí sẽ được tạo điều kiện để lấy oxy trong các chất hữu cơ trong nước để sử dụng, từ đó giảm nồng độ các chất này.

Quá trình sinh học trong bể kị khí có thể được tổng quát theo sơ đồ:

Một số loại bể xử lý bằng phương pháp sinh học kị khí:

2/ Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bể kỵ khí UASB

Bể sinh học kỵ khí UASḄ (Upflow Anearobic Sludge Blanket ), hay còn gọi là bể kỵ khí lớp bùn chảy ngược dòng, là loại hình được sử dụng phổ biến nhất trong các hệ thống xử lý nước thải. Trong bể UASB, nước thải được đưa vào từ đáy bể thông qua hệ thống phân phối dòng vào. Nước thải chuyển động theo chiều từ dưới lên trên, đi qua lớp bùn vi sinh kỵ khí lơ lửng.

Cấu tạo

Bể kỵ khí có cấu tạo đơn giản, xây dựng hình chữ nhật hoặc hình trụ với bê tông cốt thép. Nhằm tách triệt để lượng khí có trong nước thải thì bể sẽ được lắp thêm các tấm chắn với độ nghiêng hơn 35 độ so với phương ngang. Bể được cấu tạo với các bộ phận chính bao gồm:

• Hệ thống cấp nước thải vào bể xử lý
• Hệ thống máng thu nước sau xử lý
• Hệ thống tách thu khí

Nguyên lý hoạt động

• Nước thải sẽ được điều chỉnh pH đảm bảo duy trì 6,6 – 7,6, đảm bảo tốt cho quá trình phát triển của vi sinh vật kỵ khí và sẽ được thông qua đường ống cấp toàn bộ lượng nước thải vào bể kỵ khí với vận tốc từ 0,6 – 0,9m.
• Hỗn hợp bùn và nước thải sẽ được tiếp xúc nhau và phát triển sinh khối bằng cách vi sinh vật sử dụng các chất ô nhiễm, tạo thành 70% – 80% CH4. Lượng khí metan này sẽ được bám dính vào bùn và cùng với khí tự do nổi lên trên bề mặt.
• Để tách lượng khí ra khỏi nước sau xử lý, người ta thường đặt các tấm vách nghiêng và từ đây sẽ xảy ra hiện tượng tách pha khí – lỏng – rắn.
• Nhờ đó, nhằm hấp thụ triệt để lượng khí trên thì hỗn hợp khí sẽ được dẫn qua bình dung dịch NaOH từ 5 – 10%.
• Bùn sau đó sẽ được lắng xuống do tách hoàn toàn khí.
• Nước thải theo máng tràn răng cưa dẫn đến các bể tiếp theo để xử lý.

3/ Các yếu tố ảnh hưởng đến bể kỵ khí trong xử lý nước thải

Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến bể kỵ khí cần lưu tâm:

1. Thành phần và chất dinh dưỡng, tải lượng nước thải đầu vào:

– Tỷ  lệ tối ưu: C/N = 30/1

Nếu thiếu Nito, dẫn tới hạn chế phát triển sinh khối, C phân hủy chậm, không hoàn toàn

Nếu dư Nito, vi khuẩn sẽ phân giải và chuyển thành Amoni, gây tạp khí biogas

-Tải lượng dòng vào quá cao dễ mất cân đối giữa 2 quá trình axit hóa và metan hóa.

-Quá trình lên men bùn cặn có hiệu quả khi tỷ lệ: COD:N:P = 350:5:1 

2. Các chất độc hại như: Oxi 

– Nồng độ Oxi hòa tan trong bể đảm bảo : DO ~ 0 mg/l

– Amino (NH3 hình thanh do khử amin sẽ ức chế quá trình men hóa, mức độ gây ức chế phụ thuộc vào pH

– Hợp chất Cacbon chứa Clo: ức chế ở nồng độ 1mg/l

– Hợp chất thơm (benzzen, phenol)

– Formaldehyd

– Kim loại nặng

– H2S: ức chế ở nồng độ 150-200 mg/l

– Tanin: ức chế bằng bất hoạt enzym

Một số yếu tố khác: độ mặn, nồng độ axet béo mạch dài cao.

3. Nhiệt độ: kị khí UASB diễn ta ở 25-40 độ C, tối ưu ở 30 độ C

4. pH: 

Khi pH <6.2, vi khuẩn snh metan nhạy cảm và bị ức chế, do vậy cần tránh tích lũy các axit hữu cơ hòa tan trong bể, tốt nhất nên duy trì ở pH trung tính 7.0

5. Thời gian lưu nước

4/ Ưu điểm của bể kỵ khí UASB

Bể kỵ khí được áp dụng khá phổ biến vì có nhiều ưu điểm như:

• Không cần bổ sung năng lượng: cung cấp oxy
• Sinh khối tạo ra thấp hơn 3-20 lần so với quá trình hiếu khí, từ đó giảm được chi phí xử lý bùn
• Tạo năng lượng sạch (CH4)
• Giảm yêu cầu về năng lượng cho toàn bộ quy trình xử lý
• Có thể áp dụng cho một số loại NT công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt
• Áp dụng cho nước thải có tạp chất đầu vào lớn
• Hoạt tính của VSV kị khí trong quy trình xử lý có thể được duy trì trong thời gian dài.
• Có thể ứng dụng xử lý rộng rãi các loại nước thải khác nhau.

Nhằm giúp quá trình xử lý nước thải nhanh chóng, tiết kiệm và hiệu quả, rất nhiều doanh nghiệp đã lắng nghe tư vấn của các chuyên gia NTS Engineering. Chúng tôi có đội ngũ chuyên gia năng lực chuyên môn cao, kinh nghiệm nhiều năm trong xử lý nước thải sẽ nhanh chóng khảo sát quy mô xử lý nước thải cũng như đưa ra các giải pháp tốt nhất, hiệu quả nhất. Việc xử lý nước thải sẽ hiệu quả và tiết kiệm, đồng thời chúng tôi tự tin mang đến nhiều giải pháp môi trường ứng dụng trong nhiều ngành nghề giúp bạn yên tâm hơn cho doanh nghiệp hoạt động.

 

Xem ngay: Dịch vụ Kiểm tra nước thải miễm phí trọn gói từ A đến Z