Sử dụng công nghệ xử lý nước thải SBR trong thực tế đúng cách

SBR (Sequencing batch reactor) Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ phản ứng sinh học theo mẻ, với quá trình xử lý sinh học và lắng sinh học được điễn ra trong cùng một bể, Được giới thiệu là Giải pháp xử lý nước thải đạt hiệu quả cao kết hợp với.Tùy thuộc vào từng loại nước thải khác nhau, nồng độ cũng như các chỉ số ô nhiễm mà lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp. Đối với những nguồn nước thải ít lưu lượng, có chỉ số ô nhiễm thấp thì nên ứng dụng xử lý nước thải bằng công nghệ SBR.

Công nghệ xử lý nước thải SBR

Công nghệ xử lý nước thải SBR gồm 2 cụm bể: cụm bể Selector và cụm bể C – tech, Bể SBR (Sequencing Batch Reactor) là bể xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học theo quy trình phản ứng từng mẻ liên tục. Đây là một dạng của bể Aerotank. Nước được dẫn vào bể Selector trước sau đó mới qua bể C – tech. Bể Selector sẽ được sục khí liên tục tạo điều kiện cho quá trình xử lý hiếu khí diễn ra. Nước sau đó được chuyển sang bể C-tech. Bể SBR hoạt động theo một chu kỳ tuần hoàn với 5 pha bao gồm: Làm đầy, sục khí, lắng, rút nước và nghỉ. Mỗi bước luân phiên sẽ được chọn lựa kỹ lưỡng dựa trên hiểu biết chuyên môn về các phản ứng sinh học. Hệ thống SBR yêu cầu vận hành theo chu kỳ để điều khiển quá trình xử lý. Hoạt động chu kỳ kiểm soát toàn bộ các giai đoạn của chu kỳ xử lý. Mỗi bước luân phiên sẽ được chọn lựa kỹ lưỡng dựa trên hiểu biết chuyên môn về các phản ứng sinh học.

Nguyên tắc hoạt động trong bể SBR

Nguyên lý hoạt động của công nghệ xử lý nước SBR

- Fill (Làm đầy): Nước thải được bơm vào bể SBR trong thời gian 1-3 giờ, trong bể phản ứng hoạt động theo mẻ nối tiếp nhau, tuỳ theo mục tiêu xử lý, hàm lượng BOD đầu vào, quá trình làm đầy có thể thay đổi linh hoạt: làm đầy – tĩnh, làm đầy – hòa trộn, làm đầy – sục khí, tạo môi trường thiếu khí và hiếu khí trong bể, tạo điều kiện cho hệ vi sinh vật phát triển và hoạt động mạnh mẽ. trong bể diễn ra quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ, loại bỏ một phần BOD/COD trong nước thải;

- React (Pha phản ứng, thổi khí): Tạo phản ứng sinh hóa giữa nước thải và bùn hoạt tính bằng sục khí hay làm thoáng bề mặt để cấp oxy vào nước và khuấy trộn đều hỗn hợp. Thời gian của pha này thường khoảng 2 giờ, tùy thuộc vào chất lượng nước thải. Trong pha này diễn ra quá trình nitrat hóa, nitrit hóa và oxy hóa các chất hữu cơ. Loại bỏ COD/BOD trong nước và xử lý các hợp chất Nitơ. Quá trình nitrat hóa diễn ra một cách nhanh chóng: sự ôxy hóa amoni (NH4+) được tiến hành bởi các loài vi khuẩn Nitrosomonas quá trình này chuyển đổi amoniac thành nitrit (NO2-). Các loại vi khuẩn khác như Nitrobacter có nhiệm vụ ôxy hóa nitrit thành nitrat (NO3-)

NH4+ +3/2O2 → NO2- + H2O + 2H+ (Nitrosomonas)

NO2- + 1/2 O2→ NO3- (Nitrobacter)

Trong giai đoạn này cần kiểm soát các thông số đầu vào như: DO, BOD, COD, N, P, cường độ sục khí, nhiệt độ, pH… để có thể tạo bông bùn hoạt tính hiệu quả cho quá trình lắng sau này.

- Settle (Lắng): trong pha này ngăn không cho nước thải vào bể SBR, không thực hiện thổi khí và khuấy trong pha này nhằm mục đích lắng trong nước trong môi trường tĩnh hoàn toàn. Đây cũng là thời gian diễn ra quá trình khử nitơ trong bể với hiệu suất cao. Thời gian diễn ra khoảng 2 giờ. Kết quả của quá trình này là tạo ra 2 lớp trong bể, lớp nước tách pha ở trên và phần cặn lắng chính là lớp bùn ở dưới.

- Draw (Rút nước): Nước đã lắng sẽ được hệ thống thu nước tháo ra không bao gồm cặn lắng nhờ thiết bị Decantor. Rút nước trong khoảng 0.5 giờ.

- Idle (Ngưng):  Chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ đợi phụ thuộc vào thời gian vận hành 4 pha trên và vào số lượng bể, thứ tự nạp nước nguồn vào bể.

- Xả bùn dư: Xả bùn dư là được thực hiện trong giai đoạn lắng nếu như lượng bùn trong bể quá cao, hoặc diễn ra cùng lúc với quá trình rút nước. Giai đoạn rất quan trọng trong việc giúp cho bể hoạt động liên tục, một phần được thu vào bể chứa bùn,một phần tuần hoàn vào bể Selector, phần còn lại được giữ trong bể C - tech việc xả bùn thường được thực hiện trong giai đoạn lắng hoặc tháo nước trong.

SBR được ứng dụng rộng rãi tại các nước như Mĩ, Anh trong những hai thập kỷ qua, tại Canada cũng được áp dụng nhưng lại bị hạn chế nên vì hệ thống cần sự điều khiển chính xác hoàn toàn và tự động. Vì thế để khắc phục nhược điểm trên, hệ thống đã được thiết kế điều khiển bằng hệ thống PLC (Programmable Logic Controller), giúp cho mọi hoạt động diễn ra một cách chính xác và giảm thời gian cũng như chi phí vận hành.

Trong bể SBR có những điểm tương đương với các bể trong hệ thống xử lý sinh học theo phương pháp truyền thống:

Bể hiếu khí: nước thải đi vào bể SBR được sục khí khuấy trộn hệ thống bùn hoạt tính.

Bể lắng thứ cấp: nước thải sau khi qua pha phản ứng sẽ không được sục khí và khuấy trộn nhằm mục đích lắng để tách nước trong và cặn lắng.

Bùn được tuần hoàn trong hệ thống tương tự như bước tuần hoàn bùn trong hệ thống aerotank truyền thống.

Xem thêm: [Chia sẻ] 10 phương pháp xử lý nước sinh hoạt cho hộ gia đình tại nhà

Các ưu điểm của quy trình xử lý của công nghệ SBR:

·        Kết cấu đơn giản và bền hơn.
·        Hoạt động dễ dàng và giảm đòi hỏi sức người.
·        Thiết kế chắc chắn.
·        Có thể lắp đặt từng phần và dễ dàng mở rộng thêm.
·        Hiệu quả xử lý chất ô nhiễm cao.
·        Cạnh tranh giá cài đặt và vận hành.
·        Khả năng khử được Nitơ và Photpho cao.
·       Ổn định và linh hoạt bởi thay đổi tải trọng.

Để tìm hiểu tại sao công nghệ xử lý nước thải SBR lại được đánh giá là giải pháp xử lý nước thải đạt hiệu quả cao, Môi trường PERSO xin giới thiệu với bạn một số tài liệu sưu tầm hay về các công trình nghiên cứu sự ảnh hưởng của hàm lượng bùn đến hiệu suất xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ phản ứng sinh học theo mẻ (SBR) và tìm ra hàm lượng bùn tối ưu để xử lý nước thải đạt hiệu quả cao được thực hiện bởi “Nhóm nghiên cứu của Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường” đại học BKHN.

Quy trình xử lý nước thải áp dụng công nghệ SRB

Thông qua công trình nghiên cứu này, ta có thể thấy được ưu điểm của công nghệ xử lý nước thải SBR kể trên , còn có mộ số điểm lưu ý như :

Ưu điểm trong quá trình xử lý của công nghệ xử lý nước thải SBR

Tính linh động trong quá trình xử lý. Các điều kiện yếm khí trong giai đoạn nạp nước thải và khuấy trộn sẽ giúp thực hiện quá trình khử nitrate và phân giải phosphor. Trong giai đoạn sục khí sẽ thực hiện quá trình nitrate hóa và quá trình hấp thụ phosphor vào sinh khối. Quá trình xử lý phosphor trong bể SBR phụ thuộc nhiều vào lượng chất hữu cơ đầu vào và lượng nitrate có trong bùn được giữ lại từ chu trình làm việc trước đó. Các quá trình nitrate hóa, khử nitrate và xử lý phosphor đều có liên quan chặt chẽ đến tải lượng hữu cơ thấp đối với hệ thống SBR. Nếu hàm lượng chất hữu cơ đầu vào tương đối ổn định, thì tải lượng hữu cơ sẽ phụ thuộc lớn vào hàm lượng bùn trong bể phản ứng.

Kêt quả xử lý nước bằng công nghệ SBR

hàm lượng bùn tăng từ 1.000 – 2.000mg/l, hiệu suất xử lý COD và TN tăng tương ứng. Tuy nhiên, hiệu suất xử lý lại giảm xuống khi hàm lượng bùn tiếp tục tăng lên 3.000mg/l, hàm lượng bùn càng cao càng có lợi cho các vi khuẩn xử lý phosphor. Khả năng lắng của bùn tương đối tốt, các chỉ số thể tích bùn trung bình dao động trong khoảng 43-72ml/g hàm lượng bùn

Những thông tin xử lý nước thải bằng công nghệ SBR mà Môi trường Thành Tín đã chia sẻ trên đây sẽ giúp ích cho bạn trong việc chọn lựa được công nghệ phù hợp trong xử lý.