Xử lý nước thải bằng quy trình sinh học là cách thức được các doanh nghiệp và đội thi công sử dụng rộng rãi và phổ biến. Trên thực tế, có rất nhiều bể giúp xử lý nước thải, trong đó dòng Aerotank lại được ưa chuộng hơn tất thảy. Vậy bể Aerotank là gì? Tất cả những thứ cần biết về bể Aerotank như cấu tạo, nguyên lý hoạt động, lịch sử ra đời ra sao… sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn và dễ dàng tìm ra giải pháp xử lý đang gặp.
Giới thiệu sơ lược về bể Aerotank
Nội dung bài viết
Bể Aerotank đã được đề xuất và nghiên cứu từ những năm 1887 – 1914 trở về trước. Được phát minh dựa trên nguyên lý phản ứng sinh học làm hiếu khí từ việc thổi khí nén cũng như khuấy động cơ học tạo môi trường cho vi sinh vật tạo thành các hạt bùn hoạt tính lơ lửng.
Phía trong bể là không gian chứa hỗn hợp nước thải kèm bùn than hoạt tính. Khí được bơm vào tuần tự và liên tiếp nhằm trộn đều và giữ cho khoáng hoạt tính luôn ở trạng thái lơ lửng trong nước. Ngoài ra còn giúp cung cấp đủ oxy cho vi sinh xử lý nước thải oxy hóa chất hữu cơ có trong nước thải.
Phân loại bể Aerotank
- Bể truyền thống
- Bể tải trọng cao nhiều bậc
- Bể có ngăn tiếp xúc với bùn khoáng than hoạt tính đã ổn định
- Bể thông khí kéo dài
Kích thước và hình dạng của bể Aerotank
Kích thước xây dựng bể tùy vào hệ thống xử lý nước thải của người sử dụng và có hình dạng như chữ nhật, hình tròn, hình khối trụ… Nhưng thông thường tại Việt Nam người ta thường sử dụng bể bê tông cốt thép có hình chữ nhật. Nước thải chảy qua suốt chiều dài bể và được sục khí. Mục đích chính là tăng cường lượng oxy hòa tan cũng như đẩy nhanh quá trình oxy hóa chất bẩn hữu cơ có trong nước.
Cấu tạo của bể Aerotank
Cấu tạo của bể về cơ bản phải thoả mãn 3 điều kiện chính như sau:
- Đảm bảo giữ được liều lượng bùn cao trong bể tại mọi thời điểm
- Đảm bảo oxy cần thiết cho vi sinh ở tất cả các vị trí (dù ở ngõ ngách tận cùng của bể)
- Cho phép vi sinh phát triển liên tục
Cấu tạo bể Aerotank là gì? Bể cấu tạo là một khối hình chữ nhật, ở trong có lắp đặt đường truyền phân phối khí tới toàn bể với mục đích chính là tăng cường lượng oxy hòa tan. Bể có chiều cao từ 2,5m trở lên để khi sục khí vào thì lượng không khí kịp hòa tan trong nước. Nếu thiết kế và xây dựng quá thấp thì lượng khí sục vào sẽ bị sôi trào lên hết không có oxy hòa tan. Nếu ở địa bàn có diện tích nhỏ thì bên trong bể được lắp đặt sẵn thêm giá thể vi sinh.
Điều kiện áp dụng phương pháp xử lý nước thải bằng bể Aerotank
- Thường được áp dụng để xử lý nước thải sinh hoạt, nước thải chế biến thủy hải sản,…
- Duy trì Oxy phù hợp từ 1,5 mg/l – 2 mg/l
- Nhiệt độ tối ưu là 25 độ C
- Khoảng pH tối ưu dao động trong một khoảng hẹp từ 6 – 7,5
- Nước thải có độ ô nhiễm vừa thấp hơn ngưỡng 1000 mg/l
- Không có hàm lượng kim loại nặng như Mn, Pb, Hg, Ag, Cr…. vượt quá quy định.
Cơ chế hoạt động của bể Aerotank
Sử dụng bùn hoạt tính hiếu khí kèm sinh vật lơ lửng trong không khí ở bể là một trong những yếu tố để vận hành bể. Trong điều kiện bơm khí liên tiếp, bùn hoạt tính tiếp xúc với nước thải thì quá trình phân hủy sẽ xảy ra. Việc bơm khí như vậy nhằm làm cho bùn luôn hoạt động ở trạng thái lơ lửng và cung cấp đủ không khí cho vi sinh xử lý nước nước thải công nghiệp. Các chuyên viên vận hành dùng máy sục khí bề mặt hoặc máy thổi khí… để đảm bảo cung cấp không khí trong bể một cách nhanh và không bị ngắt quãng.
Vi sinh vật phát triển bằng cách phân đôi. Thời gian cần để phân đôi tế bào thường gọi là thời gian sinh sản, có thể dao động từ dưới 20 phút đến hằng ngày. Các chất thải hữu cơ sẽ được các vinh sinh vật có lợi phân hủy bằng cách là các vi sinh này dùng các chất thải hữu cơ để làm chất dinh dưỡng để sinh trưởng và phát triển. Qua đó ta thấy một điều rằng các vi sinh vật ngày càng tăng sinh khối lên ngược lại nồng độ của các chất ô nhiễm sẽ giảm xuống.
Quy trình phân hủy được mô tả như sau:
Vi sinh vật + chất hữu cơ + O2 -> CO2 + H2O + Vi sinh vật mới
Ưu, nhược điểm của bể Aerotank là gì
Ưu điểm
- Hiệu quả xử lý cao và hiệu quả
- Quá trình xử lý nước thải sử dụng rộng rãi nhất
- Loại bỏ các chất hữu cơ
- Giảm thiểu tối đa mùi hôi
- Nhu cầu oxy sinh hóa lớn để loại bỏ ô nhiễm cung cấp một dòng nước chất lượng tốt
- Quá trình oxy hóa và nitrat hóa đều có thể đạt được
- Nitrat hóa sinh học mà không cần sử dụng thêm bất cứ hóa chất nào khác
- Loại bỏ phốt pho sinh học
- Môi trường xử lý hiếu khí loại bỏ rất nhiều mầm bệnh chứa trong nước thải từ sinh hoạt tới nông nghiệp và công nghiệp
- Ổn định bùn
- Khả năng loại bỏ lên tới 95% chất rắn lơ lửng
Nhược điểm
- Nhân viên vận hành cần được đào tạo kỹ càng về chuyên môn
- Chất lượng nước thải sau xử lý ảnh hưởng nếu một trong các công trình đơn vị trong trạm không được vận hành đúng theo yêu cầu kỹ thuật
- Không loại bỏ màu từ chất thải công nghiệp và có thể làm tăng màu sắc thông qua sự hình thành các chất trung gian màu cao thông qua quá trình oxy hóa
- Với công nghệ xử lý hiếu khí thì dễ dẫn tới tổn thất năng lượng cung cấp
- Sinh khối tích tụ do tăng trưởng hiếu khí có khả năng dẫn đến giảm khả năng lưu trữ của công trình
- Không loại bỏ được các chất dinh dưỡng, xử lý bậc cao là cần thiết
Quy trình vận hành bể Aerotank
Chuẩn bị lượng bùn cần thiết và cho khởi động bể theo quy trình tuần tự như sau:
- Trước tiên cho một phần nước thải chảy qua công trình. Nếu nước thải công nghiệp có nồng độ cao thì pha loãng bằng nước sản xuất hoặc nước sông. Bùn lắng tại bể lắng cuối được tuần hoàn liên tục.
- Bùn sẽ gia tăng theo thời gian kèm theo có sự xuất hiện của nitrat và nitrit, tăng dần lượng nước cần xử lý hoặc giảm độ pha loãng.
- Trước khi cho vào bể, bùn phải được loại sơ bộ các tạp chất như sỏi, đá,… Tại đó bùn được thổi khí, mà chưa cần sử dụng đến nước thải. Sau khi chuẩn bị bùn, cho nước thải vào bể ban đầu với lượng nhỏ. Càng về sau đó theo mức độ tích lũy, tăng dần cho đến khi đạt lưu lượng thi công.
- Nếu nồng độ nước thải quá cao hay thải ra từng đợt khác với quy trình ngày thường thì phải thay đổi chế độ hoạt động. Dễ nhất là khắc phục bằng cách lắp đặt bộ điều chỉnh hoặc bể chứa dự trữ.
Các sự cố khi vận hành và cách khắc phục
Bùn phát triển phân tán
Đây là hiện tượng lớp bùn trong bể theo dòng thải chảy ra ngoài môi trường, không còn được lắng đọng lại.
- Nếu nguyên nhân được lý giải chủ yếu là do chất hữu cơ quá tải thì biện pháp khắc phục tối ưu nhất là giảm tải lượng hữu cơ.
- Nếu là do pH thấp thì phải thêm độ kiềm
- Nếu do sự tăng trưởng của vi nấm sợi thì phải thêm dinh dưỡng, thêm clo hay peroxide để tuần hoàn
- Nếu do thiếu hụt dinh dưỡng thì thêm dinh dưỡng
- Nếu do độc tính thì phải xác định nguồn, bổ sung tiền xử lý.
- Nếu do thông khí quá nhiều thì phải giảm thông khí trong khoảng thời gian lưu lượng thấp.
Bùn không kết dính được
Đây là hiện tượng một lượng lớn các hạt rắn không được lưu trữ và chảy ra khỏi bể lắng.
- Nếu xuất phát từ việc bùn quá cũ, không còn là “bùn trẻ” thì phải giảm tuổi bùn cũng như gia tăng tốc độ dòng thải
- Nếu do sự hỗn loạn quá mức thì phải giảm sự hỗn loạn bằng cách kiểm soát thổi khí lưu lượng thấp hơn so với thời điểm hiện tại
Bùn tạo khối
Đây là hiện tượng một lượng lớn các phần tử nhỏ rời khỏi bể lắng.
- Nếu do tốc độ tăng trưởng của bùn thì phải tăng tuổi bùn
- Nếu do bùn hoạt tính mới, yếu thì phải giảm nước thải.
Bùn nổi
Đây là hiện tượng bùn đọng xuống đáy tốt nhưng lại nổi lên bề mặt chỉ sau một khoảng thời gian ngắn.
- Nếu do sự khử nitrat hóa thì phải tăng tốc độ và điều chỉnh tuổi bùn
- Nếu do thông khí quá mức thì phải giảm sự thông khí
Bọt váng
- Nếu do bùn quá già thì phải giảm tuổi bùn bằng cách tăng lượng nước thải, sử dụng các chất bơm kiểm soát
- Nếu do có quá nhiều dầu và chất béo trong hệ thống thì phải tăng cường loại hóa chất béo bằng cách sử dụng các chất bơm kiểm soát bọt
- Và nếu do các vi khuẩn váng bám tạo bọt thì phải bổ sung các chương trình tiền xử lý bằng cách loại bỏ các vi khuẩn này.
Bùn tạo khối không phải do vi khuẩn dạng sợi
Đây là hiện tượng nếu xuất hiện những mảng bọt lớn trên bề mặt bể.
Nguyên nhân chủ yếu từ việc bùn hoạt tính trẻ, lượng bùn ít. Do vậy, chuyên viên vận hành phải tăng tuổi bùn, giảm cung cấp nước thải.
Như đã đề cập ở trên, để vận hành bể thì đội ngũ vận hành cần được đào tạo bài bản, chuyên nghiệp và mang tính chuyên biệt về mặt kỹ thuật. Do vậy, cần một đơn vị có kinh nghiệm lâu năm trong nghề đi kèm đội ngũ nhân viên làm việc một cách có đào tạo để giải quyết nhanh những sự cố không mong muốn. Hoặc ngay từ thời điểm thi công phải nắm chắc những lưu ý để tránh xây dựng sai quy tắc dẫn đến vận hành không hoạt động một cách có hiệu quả.
Trên đây là toàn bộ những câu trả lời làm rõ cho câu hỏi bể Aerotank là gì, Công ty môi trường Phú Ngọc hi vọng rằng bạn đã hiểu được tổng quan cũng như cách tính toán và nguyên lý làm việc của bể. Khi có nhu cầu thu gom bùn thải từ bể aerotank thì liên hệ cho Phú Ngọc nhé!
