Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (phần 1)
Phương pháp sinh học trong xử lý nước thải dựa trên hoạt động sống của các vi sinh vật, chủ yếu là các vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải.
Theo đó, các vi sinh vật sử dụng những hợp chất hữu cơ và một số khoáng chất có trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng để phát triển. Kết quả của quá trình phân hủy này là khí CO2, H2O, N2, Ion Sulfite,… mục đích làm giảm COD, BOD. Tùy theo đặc điểm của từng loại nước thải khác nhau mà các chuyên gia vận hành sẽ bổ sung chế phẩm vi sinh xử lý nước thải khác nhau nhằm tăng cường hiệu quả xử lý.
Nhờ chi phí thấp và dễ vận hành, thân thiện với môi trường,… nên phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học đang được ứng dụng tương đối rộng rãi trong nhiều hệ thống hiện nay. Phương pháp này được chia thành 4 loại, gồm: Phương pháp hiếu khí, phương pháp kỵ khí, phương pháp thiếu khí, phương pháp kết hợp hiếu khí và kỵ khí. Trong bài viết này, ECOCLEAN sẽ cùng bạn đọc tìm hiểu về phương pháp sinh học hiếu khí trong xử lý nước thải.
Phương pháp sinh học hiếu khí trong xử lý nước thải
Đây là quá trình sử dụng vi sinh vật oxy hóa các chất oxy hóa trong điều kiện được cung cấp đầy đủ oxy. Bao gồm phương pháp xử lý tự nhiên và phương pháp xử lý nhân tạo.
1. Phương pháp xử lý sinh học tự nhiên
Ao hồ sinh học hiếu khí:
Là loại ao nông 0.3 ÷ 0.5m có quá trình oxy hóa các chất bẩn hữu cơ chủ yếu nhờ các vi sinh vật hiếu khí. Nguyên lý hoạt động như sau: Oxy từ không khí dễ dàng khuếch tán vào lớp nước phía trên và ánh sáng mặt trời chiếu rọi giúp tảo phát triển từ đó thúc đẩy quá trình quang hợp thải ra oxy.
Cánh đồng tưới và bãi lọc:
Thường sử dụng cho xử lý nước thải sinh hoạt do chứa N:P:K = 5:1:2 phù hợp cho phát triển thực vật. Mục đích của những cánh đồng tưới và bãi lọc nhằm xử lý nước thải đồng thời tận dụng nước thải làm nguồn phân bón. Nguyên tắc hoạt động dựa trên khả năng giữ cặn trên mặt đất, nước thấm qua đất như đi qua lọc, trong đất chứa vi sinh vật hiếu khí với lượng oxy có trong các lỗ hỏng và mao quản của lớp đất mặt.
2. Phương pháp xử lý sinh học nhân tạo
Bể Aerotank:
Là các bể phản ứng sinh học được làm hiếu khí bằng cách thổi khí nén và khuấy đảo cơ học làm cho vi sinh vật tạo thành các hạt bùn hoạt tính lơ lửng trong khắp pha lỏng.
Các bể Aerotank là công trình bê tông cốt thép hình chữ nhật hoặc hình tròn. Nước thải chảy qua suốt chiều dài bể và được sục khí, khuấy đảo nhằm tăng cường lượng oxy hòa tan và tăng cường quá trình oxy hóa chất bẩn hữu cơ có trong nước.
Quá trình oxy hóa ở bể Aerotank bao gồm 3 giai đoạn như sau:
- Giai đoạn 1: Bùn hoạt tính hình thành và phát triển. Vi sinh vật sinh trưởng mạnh dẫn đến lượng oxy tăng cao.
- Giai đoạn 2: Vi sinh vật phát triển ổn định và tốc độ tiêu thụ oxy gần như ít thay đổi. Ở giai đoạn này chất bẩn hữu cơ bị phân hủy nhiều nhất.
- Giai đoạn 3: Tốc độ oxy hóa ở giai đoạn này có chiều hướng giảm và tốc độ tiêu thụ oxy tăng lên.
Khả năng làm sạch nước thải của bể Aerotank phụ thuộc nhiều vào các yếu tố như: DO; thành phần chất dinh dưỡng; nồng độ cơ chất; các chất có độc tính trong nước thải; độ pH; nhiệt độ; nồng độ các chất lơ lửng ở dạng huyền phù.
Bể lọc sinh học:
Bể lọc sinh học là công trình nhân tạo, trong đó chất thải được lọc qua lớp vật liệu rắn có bao bọc lớp màng vi sinh vật. Các bộ phận chính trong bể lọc sinh học gồm: phần chứa vật liệu lọc; hệ thống phân phối nước trên toàn bộ bề mặt bể; hệ thống thu và dẫn nước sau khi lọc; hệ thống dẫn và phân phối khí cho bể lọc.
Bể lọc sinh học được phân thành 2 loại, gồm: Lọc sinh học có lớp vật liệu ngập trong nước và Lọc sinh học có lớp vật liệu không ngập trong nước (hay lọc phun, lọc nhỏ giọt) .
Đĩa quay sinh học RBC:
Là công trình của thiết bị xử lý nước thải bằng kỹ thuật màng lọc sinh học dựa trên sự gắn kết của vi sinh vật trên bề mặt của vật liệu. Nguyên tắc hoạt động của đĩa quay là: khi màng sinh học tiếp xúc với chất hữu cơ có trong nước thải sau đó tiếp xúc với oxy ra khỏi đĩa. Nhờ quay liên tục mà màng sinh học vừa tiếp xúc với không khí vừa tiếp xúc với chất hữu cơ giúp phân hủy nhanh chất hữu cơ.
Mương oxy hóa:
Đây là một dạng cải tiến của bể Aerotank có thể khuấy trộn hoàn chỉnh và làm việc trong điều kiện hiếu khí kéo dài với bùn hoạt tính. Mương oxy hóa thường được sử dụng với nước thải có độ ô nhiễm bẩn cao BOD20 = 1000 ÷ 5000mg/l.
Kết luận
Trên đây là những kiến thức cơ bản nhất về xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí. Hy vọng bài viết sẽ cung cấp thêm những kiến thức hữu ích cho bạn đọc. Hãy đón xem tiếp Phần 2 các bạn nhé! Chúc các bạn thành công!
Nguồn: EcoClean t/h.