Nhằm đạt được hiệu quả cao trong quá trình xử lý nước thải, người ta nghiên cứu và phát minh ra rất nhiều kỹ thuật, trong đó có bể Anoxic. Trên thực tế, xử lý nước thải thì bể xử lý Anoxic hay còn gọi là bể thiếu khí là một công đoạn trong chu trình công nghệ AAO (công nghệ kỵ khí Anaerobic – thiếu khí Anoxic – hiếu khí Oxic).
Trong bài viết hôm nay, HANA sẽ cung cấp một số thông tin như: Bể Anoxic là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bể Anoxic như thế nào? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu tất cả những vấn đề trên để khách hàng có thể hiểu rõ nhất nhé!
Bể Anoxic là gì?
Bể Anoxic hay còn gọi là bể thiếu khí là một bể trong những công đoạn xử lý nước thải, cụ thể là thuộc chu trình xử lý nước thải trong công nghệ AAO. Công nghệ AAO là quá trình xử lý sinh học liên tục, kết hợp 3 hệ vi sinh: kỵ khí (Anaerobic), thiếu khí (Anoxic), hiếu khí (Oxic). Bể Anoxic được chuyên dùng để phục vụ mục đích xử lý Nitơ và Phốt pho trong nước thải.
Cấu tạo bể Anoxic
Nhìn bằng mắt thường có thể thấy bể Anoxic được cấu tạo bằng hình hộp hoặc hình trụ, chất liệu chính là bê tông cốt thép hoặc thép. Bể thiếu khí được lắp đặt thêm các bộ phận khác nhằm hỗ trợ cho quá trình phát triển của vi sinh vật như:
- Hệ thống cung cấp dinh dưỡng cho vi sinh vật thiếu khí sinh sôi.
- Máy bơm đảo – khuấy trộn hoặc cánh quạt khuấy chìm bằng thép.
- Hệ thống hồi lưu bùn lại bể xử lý Anoxic sau quá trình phản ứng.
Với việc trang bị đầy đủ các thiết bị hỗ trợ như trên, bể Anoxic sẽ gia tăng được hiệu quả, tốc độ, cũng như tăng hiệu suất xử lý nước thải.
Phân tích ưu và nhược điểm của bể Anoxic
Ưu điểm
- Bể Anoxic mang đến hiệu quả xử lý cao và nhanh chóng, có thể loại bỏ được đa số các chất hữu cơ hòa tan được trong nước, xử lý gần như hoàn toàn các thành phần nitơ và phốt pho.
- Có khả năng xử lý đến 90% lượng BOD (lượng oxy hòa tan trong nước).
- Sử dụng phương pháp này có thể tiết kiệm năng lượng do chỉ sử dụng máy khuấy chìm hoặc máy bơm đảo trộn.
- Cách thức vận hành đơn giản, không quá phức tạp, dễ thao tác.
- Thậm chí xử lý được cả chất hữu cơ khó phân hủy.
Nhược điểm
- Không thể xử lý các chất nguy hiểm, độc hại.
- Là một công đoạn trong công nghệ AAO nên vận hành riêng rẽ sẽ không đạt hiệu quả xử lý nước thải tốt.
Nguyên lý hoạt động của bể Anoxic
Sau quá trình kỵ khí, lượng COD và BOD5 trong nước thải đã giảm đáng kể. Tuy nhiên, thành phần Amoni và phốt pho trong nước thải thì tương đối cao. Vì vậy, nước thải tiếp tục được chuyển đến bể Anoxic, sử dụng các vi sinh vật thiếu khí để xử lý toàn bộ lượng Amoni và Phốt pho trong nước thải. Trong bể thiếu khí, hệ vi sinh vật thiếu khí chiếm phần chủ đạo, quy trình xử lý nitơ và phốt pho trong nước thải như sau
Quá trình Nitrat hóa xảy ra theo phương trình sau:
- NH3 → NO3 → NO2 → NO → N2O → N2 (khí)
Hai chủng vi sinh vật được sử dụng trong quá trình khử Amoni là Nitrosomonas và Nitrobacter. Nhờ vi sinh vật hấp thụ, thành phần Amoni có trong nước thải sẽ được chuyển hóa hoàn toàn thành N2 và thải ra ngoài môi trường. Nhờ vậy mà hàm lượng nitơ trong nước thải sẽ giảm xuống đáng kể.
Quá trình Photphorit hóa được xảy ra theo phương trình sau:
- PO4-3 Microorganism (PO4-3) dạng muối → Bùn
Acinetobacter là chủng vi sinh vật tham gia vào quá trình trên. Các chất hữu cơ có trong nước thải sẽ được chuyển hóa thành hợp chất không chứa phốt pho hoặc các hợp chất có chứa phốt pho dễ bị phân hủy với vi sinh vật hiếu khí ở giai đoạn kế tiếp.
Nhằm tăng quá trình tiếp xúc cũng như tăng hiệu quả phản ứng, bể Anoxic thường được bố trí các cánh quạt khuấy chìm. Ngoài ra, để thúc đẩy quá trình phản ứng thì người ta còn lắp đặt thêm giá thể từ nhựa và đệm sinh học, từ đó vi sinh vật có thể phát triển thuận lợi trong môi trường này hơn.
Sử dụng bể Anoxic kết hợp bể Aerotank
Việc ứng dụng công nghệ xử lý nước thải AAO đã trở nên ngày càng phổ biến và có tính thực tiễn cao, đặc biệt là trong nước thải sinh hoạt. Kết hợp bể Anoxic và bể Aerotank (bể sinh học hiếu khí) là cách xử lý nước thải triệt để nhất. Vị trí đặt bể Anoxic và Aerotank có thể thay đổi linh hoạt tùy vào từng trường hợp cụ thể.
Đặt bể Anoxic trước Aerotank
Ưu điểm:
- Có thể rút bớt khâu bổ sung dinh dưỡng, chất hữu cơ để thúc đẩy sinh khối phát triển, từ đó duy trì quần thể vi sinh vật thiếu khí có trong bể Anoxic.
- Dễ dàng trong việc kiểm soát lượng oxy hòa tan có trong bể Anoxic.
Nhược điểm:
- Phải bổ sung thêm quá trình hồi lưu nước thải từ bể Aerotank về bể Anoxic vì lượng Nitơ vào bể tương đối thấp.
Bể Anoxic đặt sau bể Aerotank
Ưu điểm:
- Hệ thống sẽ tự vận hành liên tục, không cần hồi lưu nước từ bể Aerotank về bể Anoxic
Nhược điểm:
- Khi bổ sung chất hữu cơ vào bể Anoxic, cần phải có thiết bị khuấy – đảo – trộn nhằm thải khí Nitơ có trong bể Aerotank, từ đó tránh hiện tượng bùn nổi lên trên bề mặt.
Hiệu quả xử lý nước thải của bể Anoxic
- Bể Anoxic có thể xử lý khoảng 80 – 90% lượng BOD5.
- Không cần tiêu tốn quá nhiều năng lượng vì không cần sục khí hay đảo trộn nhiều.
- Cách vận hành đơn giản, thao tác dễ dàng và không quá phức tạp.
- Có thể xử lý một số hợp chất hữu cơ khó phân hủy qua phản ứng.
Các điều kiện ứng dụng bể Anoxic
Bể Anoxic có khả năng xử lý tốt các chất hữu cơ, Photpho và Nitơ, tuy nhiên cần đảm bảo các yếu tố kinh tế, kỹ thuật để áp dụng được tốt bể Anoxic, tận dụng tối đa khả năng của nó. Thực tế, bể Anoxic thường được ứng dụng trong các hệ thống xử lý nước thải như sau:
- Ứng dụng trong công nghệ chế tạo kim loại.
- Ứng dụng vào việc xử lý nước thải các khu công nghiệp, nhà máy sản xuất,…
- Áp dụng đối với các hệ thống xử lý nước thải trong chế biến thực phẩm, hóa chất, thủy sản.
- Áp dụng trong lĩnh vực dược – mỹ phẩm,…
Nếu áp dụng bể Anoxic trong xử lý nước thải của các khu chung cư, trường học, bệnh viện, văn phòng công ty thì sẽ không đạt được hiệu quả về kinh tế vì chi phí vận hành bể Anoxic thường cao hơn so với các kỹ thuật xử lý nước thải khác. Sở dĩ chi phí vận hành Anoxic cao là do bổ sung bùn thường xuyên, nhằm duy trì hệ vi sinh vật thiếu khí có trong hệ thống xử lý.
Sự cố trong quá trình vận hành bể Anoxic
Khi sử dụng bể Anoxic thì ta cần chuẩn bị tình huống gặp sự cố trong quá trình vận hành. Sau khi xác nhận được nguyên nhân, ta sẽ dễ dàng tìm ra cách khắc phục. Sự cố phổ biến thường gặp nhất trong quá trình vận hành bể Anoxic là hiện tượng bùn nổi lên trên bề mặt bể.
Bùn sinh học nổi trên bề mặt bể thì khả năng cao là máy trộn đang gặp vấn đề, trộn không đều nên khí nitơ không thoát ra được hoàn toàn, dẫn đến lượng bùn bị kéo nổi lên trên bề mặt. Một khả năng khác là lượng vi sinh vật trong bể ít làm ảnh hưởng đến hiệu quả phản ứng nên bùn hoạt tính nổi trên bề mặt
Để khắc phục tình trạng này, cần tạm dừng việc đưa nước thải vào bể, tắt thiết bị khuấy và đảo trộn trong bể Anoxic và máy sục khí trong bể Aerotank. Đợi cho đến khi bùn cho bể Anoxic lắng xuống hoàn toàn rồi mới tiến hành khuấy đều trong một tiếng đồng hồ và bơm nước vào tiếp tục.
Bài viết trên chúng tôi cũng đã đề cập đến những vấn đề cơ bản về bể Anoxic hay còn gọi là bể thiếu khí, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bể thiếu khí trong thực tiễn. Nếu các bạn có bất cứ câu hỏi nào về bể Anoxic nói riêng và công nghệ xử lý nước thải nói chung, hãy liên hệ trực tiếp với công ty Giải pháp Môi Trường HANA để được tư vấn cụ thể.
