Các phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học
Công ty môi trường Bình Minh chuyên tư vấn thiết kế hệ thống xử lý nước thải, cung cấp nuôi cấy bùn vi sinh chất lượng,… bạn đang băn khoăn không biết lựa chọn phương pháp xử lý nào là phù hợp với tính chất nước thải của cơ sở. Hãy liên hệ ngay đến công ty môi trường Bình Minh để được hỗ trợ, tư vấn 24/7 miễn phí.
Hotline: 0917 347 578 – Email: kythuat.bme@gmail.com
Sau đây công ty môi trường Bình Minh xin đưa ra một số phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học:
- Phương pháp kỵ khí
Cơ chế phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ trong điều kiện kỵ khí
Trong điều kiện không có oxy, các chất hữu cơ có thể bị phân hủy nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng là CH4, CO2. Quá trình chuyển hóa chất hữu cơ nhờ vi khuẩn kỵ khí chủ yếu diễn ra theo nguyên lý lên men qua các bước sau:
Bước 1: Thủy phân các chất hữu cơ phức tạp và các chatas béo thành các chất hữu cơ đơn giản hơn như monosacarit, amino axit hoặc các muối khác. Đây là nguồn dinh dưỡng và năng lượng cho vi khuẩn hoạt động
Bước 2: Các nhóm vi khuẩn kỵ khí thực hiện quá trình lên men axit, chuyển hóa các chất hữu cơ đơn giản thành các loại axit hữu cơ thông thường như axit axetic, glixxerin, axetat,..
Bước 3: Các nhóm vi khuẩn kỵ khí bắt buộc lên men kiềm (chủ yếu là các loại vi khuẩn lên men metan như methanossarcian và methonaothrix) đã chuyển hóa axit axetic và hydro thành CH4 và CO2.
Các công trình xử lý nước thải trong điều kiện kỵ khí
- Các loại bể lắng nước thải kết hợp lên men bùn cặn lắng. Trong các công trình này diễn ra quyas trình lắng cặn NT và lên men bùn cặn lắng, đó là các công trình: bể tự hoại, bể lắng, bể lắng kết hợp với ngăn lên men dạng được ứng dụng để XLNT SH và các loại nước thải có thành phần tương tự.
- Bể phản ứng yếm khí tiếp xúc: NT chưa được xử lý được trộn đều với bùn kỵ khí theo sơ đồ tuần hoàn.
- Bể lọc yếm khí: bể này có lắp đặt các giá thể vi sinh vật kỵ khí dính bám là các loại vật liệu hình dạng, kích thước khác nhau, đóng vai trò như vật liệu lọc. Dòng nước thải có thể đi từ dưới lên hoặc trên xuống. Các chất hữu cơ được vi khuẩn hập thụ và chuyển hóa để tạo thành CH4, và các chất khí khác.
- Bể phản ứng yếm khí có dòng nước thải đi qua tầng cặn lơ lửng
- Phương pháp hiếu khí
Cơ chế phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện hiếu khí
Các quá trình hiếu khí có thể xảy ra trong điều kiện tự nhiên hay trong các điều kiện xử lý nhân tạo. Trong điều kiện xử lý nhân tạo, người ta tạo ra các điều kiện tối ưu cho quá trình oxy hóa sinh hóa nên quá trình xử lý tốc độ cao và hiệu suất cao hơn.
Quá trình chuyển hóa vật chất:
- Quá trình chuyển hóa chất hữu cơ
- Quá trình tổng hợp tế bào
Các công trình xử lý ước thải trong điều kiện hiếu khí – XLNT bằng bùn hoạt tính
- Lọc sinh học
Sau một thời gian, màng sinh vật được hình thành và chia thành 2 lớp; lớp ngoài cùng là lớp hiếu khí được oxy khuếch tán xâm nhập, lớp trong là lớp thiếu khí oxy (anoxic). Bể dày màng sinh vật hiếu, yếm khí.
Thành phẩn: vi khuẩn (chủ yếu), động vật nguyên sinh, nấm, xạ khuẩn,… sau một thời gian hoạt động, màng sinh vật dày lên, các chất khí tích tụ phía trong tăng lên và màng bị bóc khỏi vật liệu lọc. Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước tăng lên. Sự hình thành các lớp màng sinh vật mới lại tiếp diễn.
Các công trình xử lý nước thải theo nguyên tắc chia làm 2 loại: loại vật liệu lọc tiếp xúc không ngập nước với chế độ tưới theo chu kỳ và loại có vật liệu lọc tiếp xúc ngập trong nước giàu oxy.
- Bể sinh học nhỏ giọt
- Bể lọc sinh học cao tải
- Đĩa lọc sinh học
- Bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong nước
-
Các phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học
Xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính
Các vi sinh vật thường tồn tại ở trạng thái huyền phù. Bể được sục khí để đảm bảo yêu cầu oxy và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng. Huyền phù lỏng của các vi sinh vật trong bể thông khí được gọi chung là chất lỏng hỗn hợp và sinh khối (MLSS).
Khi nước thải vào bể thổi khí (bể aerotank), các bông bùn hoạt tính được hình thành mà hạt nhân của nó là các phân tử cặn lơ lửng.
Các loại vi khuẩn hiếu khí đến cư trú, phát triển dần cùng với các động vật nguyên sinh, nấm, xạ khuẩn,… tạo nên các bông bùn nâu sẫm, có khả năng hấp thụ các chất dinh hữu cơ hòa tan, keo và không hòa tan phân tán nhỏ.
Vi khuẩn và vi sinh vật sống dùng chất hữu có và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hóa chúng thành các chất trơ không hòa tan và thành tế bào mới.
Dẫn đến trong bể sinh học hiếu khí lượng bùn hoạt tính tăng dần lên, sau đó được tách ra tại bể lắng đợt 2, một phần được quay trở lại lần đầu aerotank để tham gia xử lý nước thải theo chu trình mới. Quá trình cứ tiếp diễn đến khi chất thải cuối cùng không thể làm thức ăn của các vi sinh vật được nữa.
Nếu trong nước thải đậm đặc chất hữu cơ khó phân hủy, cần có thời gian để chuyển hóa thì phần bùn hoạt tính tuần hoàn phải được tách riêng và sục khí oxy cho chúng tiêu hóa thức ăn đã hấp thụ. Quá trình này gọi là tái chế bùn hoạt tính. Như vậy quá trình XLNT bằng bùn hoạt tính bao gồm các giai đoạn sau:
- Khuấy trộn tạo điều kiện tiếp xúc nước thải với bùn hoạt tính.
- Cung cấp oxy để vi khuẩn và vi sinh vậy oxy hóa chất hữu cơ
- Tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải
- Tái sinh bùn tuần hoàn và đưa chúng về bể aerotank
Yêu cầu chung về vận hành
- Các bể aerotank phải đảm bảo về mặt tiếp xúc lớn giữa không khí, nước thải và bùn
- Không khí được cấp vào nước thải bằng: nén khí qua bộ phận khuếch tán ngập trong nước bằng sục khí hoặc dùng khuấy cơ học thổi vào chất lỏng bằng thông khí cơ học.
- Nước thải đưa vào DO≥2mg/l, SS≤150mg/l (đối với hàm lượng sản phẩm dầu mỏ thì ≤25 mg/l) pH 6,5-9, nhiệt độ 6-300
