Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng giá thể vi sinh MBBR là một trong những công nghệ xử lý nước thải hiện đại ngày nay, được phát triển trên cơ sở công nghệ Aerotank truyền thống (công nghệ sinh học bùn hoạt tính lơ lững). Công nghệ MBBR gia tăng hiệu quả xử lý Nitơ, photpho hơn rất nhiều so với công nghệ Aerotank truyền thống. Do đó, công nghệ này ngày nay được áp dụng rất phổ biến để XLNT sinh hoạt vì loại nước thải này thường chứa hàm lượng Nitơ, photpho cao.

1-Công nghệ MBBR là gì?
Là loại giá thể được sử dụng nhiều trong các hệ thống xử lý nước thải trong quá trình sinh học hiếu khí và thiếu khí. Giúp tăng hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm trong nước nhất là BOD COD5, nito, photpho,… Nó có hình dạng tròn, phía trong có cấu tạo giống tổ ong. Bề mặt có nhiều nếp nhăn gấp làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt.

                                                       Giá Thể MBBR

2- Công nghệ MBBR được áp dụng trong Xử lý nước thải sinh hoạt như thế nào?
Trước hết cần hiểu XLNT bằng phương pháp sinh học là dựa vào hoạt động sống của các vi sinh vật để phân giải các chất hữu cơ có trong nước thải từ đó làm sạch môi trường nước. Công nghệ sinh học ngày càng được chú trọng và ứng dụng rộng rãi. Vì nó giảm chi phí vận hành, dể vận hành, xử lý được nhiều loại nước thải khác nhau. Công nghệ giá thể lưu động MBBR là một dạng cải tiến của công nghệ sinh học truyền thống.

Sơ đồ công nghệ :

3- THUYẾT MINH SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XLNT BẰNG GIÁ THỂ MBBR
Bước 1: Bể tiếp nhận – tách dầu

Nước thải sẽ chảy qua lưới lọc rác thô để giữ lại các thành phần chất rắn lơ lửng có kích thước lớn rồi vào bể tiếp nhận.

Nó thể được chia ra nhiều ngăn để tách dầu mỡ có trong nước thải nếu lượng dầu nhiều.

Nước thải từ bể tiếp nhận được bơm lên bể điều hòa. Bể này có chức năng chính là Điều hòa lưu lượng, nhiệt độ và nồng độ ô nhiễm, tránh gây sốc tải cho các công trình xử lý phía sau thông qua quá trình xáo trộn đều khắp thể tích bể.

Bước 2: Bể Anoxic
Trong nước thải sinh hoạt, nồng độ amoni và Nito thường cao. Người ta ta phải tìm cách loại bỏ chúng bằng cách sử dụng Bể Anoxic . Bể Anoxic sẽ lọai bỏ hai chỉ tiêu ô nhiễm này bằng phương pháp công nghệ sinh học cụ thể là Nitrat hóa và khử Nitrat.

Chúng hoạt động dựa trên nguyên tắt hoạt động của các vi sinh chuyển hóa nito. Ở đây nitơ amoni (NH4+) sẽ được chuyển thành nitrit (NO2-) và nitrat (NO3+) nhờ các loại vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter. Trong điều kiện thiếu hụt oxy, các loại vi khuẩn khử nitrat Denitrificans sẽ tách ôxy của nitrát (NO3-) và nitrit (NO2-) để ôxy hoá chất hữu cơ. Nitơ phân tử N2 tạo thành trong quá trình này sẽ thoát ra khỏi nước. Bể anoxic sẽ được tạo môi trường lúc thiếu lúc đủ oxi (khi sục, khi lắng) để quá trình Nitrat và khử Nitrat liên tục diễn ra.

Quá trình Nitrat hóa
Quá trình Nitrat hóa từ Nito amoni gồm 2 phương trình và có sự tham gia của 2 loại vi sinh Nitrosomonas và Nitrobacter. Hợp chất NH4 + có trong nước thải với sự có mặt của oxy sẽ được vi sinh vật chuyển hóa thành Nitrit (NO2-). Sau đó sẽ tiếp tục nhận thêm oxy và chuyển đổi thành Nitrat (NO3-).
Bước 1. NH4– + 1,5 O2 –> NO2– + 2H+ + H2O
Bước 2. NO2– + 0,5 O2 –> NO3–

Quá trình Nitrit hóa

Trong nước thải khi có hàm lượng Nitrit, Nitrat mà trong điều kiện thiếu oxy thì các loại vi khuẩn khử nitrit và nitrat Denitrificans sẽ lấy Oxy của NO3- và NO2- đó để oxi hóa chất hữu cơ , lúc này NO3- và NO2- được khử thành khí Nito và thoát ra ngoài theo phương trình sau:

+ Khử nitrat :
NO3– + 1,08 CH3OH + H+ –> 0,065 C5H7NO2 + 0,47 N2 + 0,76 CO2 + 2,44 H2O

+ Khử nitrit :
NO2– + 0,67 CH3OH + H+ –> 0,04 C5H7NO2 + 0,48 N2 + 0,47 CO2 + 1,7 H2O

Bể MBBR
Bể sẽ sử dụng các giá thể cho vi sinh dính bám để sinh trưởng và phát triển. Các giá thể này luôn chuyển động không ngừng trong toán thể tích bể nhờ vào thiết bị thổi khí qua đó thì mật độ vi sinh ngày càng tăng làm cho hiệu quả xử lý càng cao. Vi sinh vật có khả năng phân giản các hợp chất hữu cơ sẽ dính bám và phát triển trên bề mặt các vật liệu, các vi sinh hiếu khí sẽ chuyển hóa các chất hữu cơ trong nước thải để phát triển thành sinh khối. Sinh khối sẽ phát triển nhanh chóng và kết quả là là sự suy giảm một cách nhanh chóng các chất hữu cơ ô nhiễm.

Ngoài nhiệm vụ xử lý các hợp chất hữu cơ trong nước thải, thì trong bể MBBR còn xảy ra quá trình nitrat hóa và khử Nitrat, giúp loại bỏ các hợp chất nito, photpho trong nước thải.

Bể lắng sinh học
Nước thải từ bể MBBR chứa nhiều bông bùn vi sinh. Bể lắng được thiết kế nhằm mục đích lắng bông bùn vi sinh bằng quá trình lắng trọng lực.

Nước đưa vào ống trung tâm rồi từ đó phân phối đều khắp bể. Dưới tác dụng của trọng lực và tấm chắn hướng dòng các bông bùn vi sinh lắng xuống đáy, nước trong di chuyển lên trên. Phần nước trong sẽ được thu gom qua hệ thống máng tràn tiếp tục chảy sang bể khử trùng. Còn phần bùn lắng sẽ được chia thành hai dòng như sau:

Dòng tuần hoàn trở lại bể Anoxic để cung cấp vi sinh cho quá trình xử lý sinh học và duy trì nồng độ sinh khối trong bể.
Dòng bùn dư đưa đến bể chứa bùn để chờ xử lý định kỳ.
Bể khử trùng và bồn lọc áp lực.

Nước sau quá trình lắng sẽ chảy qua bể khử trùng để tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh.

Sau khi khử trùng, nước thải được bơm đưa qua bồn lọc để giữ lại các thành phần cặn khó lắng trước khi xả ra môi trường.

Nước sau xử lý đạt QCVN 14: 2008/BTNMT – Cột A.

Bể chứa bùn

Phần bùn phát sinh từ bể lắng có độ ẩm cao sẽ được dẫn về bể chứa bùn. Bể chứa bùn có nhiệm vụ làm tăng mật độ bùn trong bể đồng thời phần nước tách ra từ phía trên bề mặt sẽ được đưa về bể tiếp nhận + tách dầu, phần bùn ở đáy được chờ xử lý định kỳ.

4- Ưu điểm của công nghệ giá thể vi sinh MBBR trong XLNT
– Diện tích tiếp xúc cao >500 m2/ m3

– Sử dụng thích hợp cho mọi hình dạng bể. Có thể sử dụng cho bể kỵ khí, hiếu khí và thiếu khí.

– Tiết kiệm diện tích là phương án tối ưu để giải quyết nếu hệ thống tăng công suất hoặc tăng nồng độ ô nhiễm

– Lắp đặt dễ dàng, tiết kiệm, dễ vận hành, dễ kiểm soát

– Có thể ứng dụng cho hầu hết các loại nước thải.

– Được ưu tiên để xử lý nước thải giàu NH4+, NH3.

– Hiệu quả xử lý cao.

– Các quy trình cực kỳ ổn định (ngay cả với sự biến động trong điều kiện sốc tải).

– Cải thiện đặc tính lắng.

– Không cần rửa ngược định kỳ.

– Chỉ đầu tư một lần và giá thấp.

5- Ứng dụng của giá thể MBBR trong xử lý nước thải sinh hoạt
Ứng dụng cho hầu hết các loại nước thải sinh hoạt như:

– Tòa nhà cao ốc, chung cư cao tầng,

– Khu dân cư,

– Ngành dệt may,

– Nhà máy sản xuất linh kiện điện tử,

– Ngành sản xuất ba lô túi xách

– Sản xuất giày dép,

– Bệnh viện,….

Bạn gặp khó khăn trong tính toán thiết kế hệ thống CẤP THOÁT NƯỚC .Hãy đăng ký học thử miễn phí 01buổi cùng các chuyên gia của chúng tôi . Chúng tôi sẽ giúp bạn

Hãy chia sẻ, nếu bạn cảm thấy bài viết có ích cho bạn bè !