MÔ TẢ
Công nghệ SBR cải tiến với dòng bùn hoạt tính tuần hoàn liên tục, tối ưu quỹ đất xây dựng hệ thống với quá trình nitrat hóa và khử nitrat đồng thời cũng như loại bỏ phốt pho sinh học (bio-P) chỉ trong một bước xử lý
Hình 1: Quá trình SBR cải tiến trong xử lý nước thải
Ngành xử lý nước thải hiện nay đang đối mặt với nhiều thách thức ngày càng gia tăng, xuất phát từ nhiều nguyên nhân khác nhau. Những thách thức này không chỉ liên quan đến công tác quản lý mà còn gắn liền với việc nâng cao nhận thức của cộng đồng về các vấn đề ô nhiễm môi trường. Một số yêu cầu cấp thiết bao gồm nâng cao chất lượng nước thải sau xử lý, đặc biệt là giảm nồng độ phốt pho, amoniac và tổng nitơ, đồng thời tối ưu hóa chi phí vận hành hệ thống. Trong bài viết này, NEWATER sẽ giới thiệu chi tiết về công nghệ SBR cải tiến bùn hoạt tính tuần hoàn liên tục nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nước thải.
Quy trình xử lý
Quy trình xử lý về cơ bản là sự điều chỉnh quy trình bể phản ứng theo mẻ (SBR), trong đó xử lý sinh học bậc hai và lắng bậc ba được kết hợp trong một bể duy nhất. Với SBR cải tiến, hai hoặc nhiều bể phản ứng được lắp đặt song song với các trình tự lệch pha với nhau cho phép dòng chảy liên tục qua hệ thống. Do đó, trong nhiều trường hợp không cần bể đệm giống như các hệ thống SBR truyền thống, như vậy hệ thống sẽ giảm diện tích tổng thể xây dưng khoảng 50%.
Hệ thống SBR cải tiến có thể cấu hình bể phản ứng hình tròn hoặc hình chữ nhật, mỗi bể chứa một vùng chọn selector vận hành trong điều kiện anoxic-anaerobic, vùng sục khí oxic, hệ thống nội tuần hoàn bùn, thiết bị Decanter rút nước sau xử lý và hệ thống kiểm soát sục khí dựa trên tốc độ hấp thụ oxy (OUR)
Hình 2: Cấu hình bể SBR cải tiến
Chu kỳ
Quá trình này được chia thành ba giai đoạn riêng biệt hoạt động theo một chu trình: điền/sục khí, lắng và rút nước.
Làm đầy/sục khí: Trong giai đoạn nạp/ sục khí, nước đi vào bể phản. Trong suốt giai đoạn lấp đầy này, vùng sục khí được sục khí liên tục với tốc độ được kiểm soát bởi hệ thống điều khiển OUR và một phần bùn được tuần hoàn liên tục đến bể selector. Thiết kế của selector kết hợp với hệ thống điều khiển OUR cho phép hình thành các bông bùn macrofloc đặc biệt trong đó xảy ra đồng thời quá trình nitrat hóa/khử nitrat, loại bỏ BOD5 và loại bỏ P sinh học.
Pha lắng: Trong giai đoạn lắng, dừng cấp nước thải vào của bể phản ứng, bùn hình thành ở giai đoạn trước sẽ kết tụ lại thành một lớp phủ và lắng xuống đáy bể phản ứng để lại lớp nước thải được xử lý trên cùng. Lớp bùn lắng có nồng độ sinh khối trung bình khoảng 10g/l.
Pha rút nước: Trong giai đoạn rút nước, Decanter được cài đặt để rút phần nước thải sau xử lý . Decanter được tích hợp tấm chắn bùn giúp ngăn các chất rắn nổi trôi vào. Cuối giai đoạn rút nước, Decanter được đưa trở lại vị trí ban đầu và một phần bùn dư đã lắng trong bể phản ứng được thải ra ngoài.
Chu kỳ phản ứng thường là 4 giờ và được lặp lại liên tục. Việc có nhiều bể phản ứng song song với các chu trình lệch pha nhau có nghĩa là toàn bộ hệ thống có thể xử lý dòng chảy liên tục mà không cần bể đệm như SBR truyền thống.
Hình 3: Trình tự và thời gian chu trình điển hình hệ thống SBR cải tiến 4 bể
Việc chuyển đổi giữa các chu trình, dù là tự động hay thủ công, đều được thực hiện thông qua hệ thống PLC mà không ảnh hưởng đến tính liên tục trong hoạt động của nhà máy.
Kiểm soát OUR (tốc độ hấp thụ oxy)
Hệ thống kiểm soát OUR chỉ sử dụng phép đo oxy hòa tan trong bể phản ứng để xác định tốc độ hấp thụ oxy của sinh khối. Khi làm như vậy, thời gian cần thiết của chu trình nạp/sục khí và tốc độ sục khí để đạt được quá trình nitrat hóa hoàn toàn và loại bỏ BOD/COD sẽ được tính toán và thực hiện. Việc sử dụng hệ thống điều khiển OUR sẽ ngăn chặn tình trạng sục khí quá mức trong bể phản ứng, giúp tiết kiệm năng lượng.
Sự hình thành macrofloc
Bể selector bên trong của hệ thống SBR cải tiến cho phép hình thành bông bùn macrofloc. Kích thước của các macrofloc này cho phép mỗi bông bùn chứa một vùng hiếu khí bên ngoài và một vùng thiếu khí/kỵ khí bên trong ngay cả trong giai đoạn sục khí của chu trình quy trình. Điều này có nghĩa là cả quá trình nitrat hóa và khử nitrat diễn ra đồng thời trong cùng một khu vực trong bể phản ứng. Do đó làm giảm thể tích bể phản ứng/thời gian chu trình tổng thể cần thiết khi so sánh với các quy trình ASP hoặc SBR truyền thống, cũng như loại bỏ nhu cầu sử dụng máy khuấy trong vùng/pha anoxic.
Hình 4: Quá trình nitrat hóa và khử nitrat của Macrofloc
Loại bỏ Bio-P
Vùng chọn lọc kỵ khí cũng cung cấp các điều kiện hoàn hảo cho sự phát triển của PAO (sinh vật tích lũy polyphosphate) trong macroflocs. Cơ chế loại bỏ bắt đầu bằng việc PAO giải phóng tất cả photphat có trong chúng trong vùng chọn lọc và sau đó hấp thụ photphat từ nước thải xung quanh trong vùng sục khí. Các sinh vật giàu photphat sau đó được loại bỏ định kỳ cùng với bùn đã lắng trong suốt quá trình thải bùn trong chu trình rút nước.
SBR cải tiến có thể cung cấp nồng độ phốt pho trong nước thải đã qua xử lý < 1 mg/l mà không cần định lượng hóa chất (tùy thuộc vào tỷ lệ C:P thực tế). Nếu giới hạn nồng độ phốt pho nghiêm ngặt hơn được đưa ra, tức là < 0,1 mg/l thì vẫn cần phải định lượng hóa chất (như clorua sắt). Lượng hóa chất vận hành sẽ ít hơn đáng kể so với lượng hóa chất cần thiết trong quy trình ASP hoặc SBR thông thường.
Áp dụng
Công nghệ ASBR được áp dụng trong nhiều lĩnh vực xử lý nước thải, bao gồm:
Xử lý nước thải đô thị, khu công nghiệp tập trung: Giảm hàm lượng chất hữu cơ, nitơ và phốt pho.
Xử lý nước thải công nghiệp: Áp dụng cho các ngành như dược phẩm, dệt may và chế biến thực phẩm.
Hệ thống xử lý nước thải phân tán: Giải pháp xử lý tại chỗ cho các khu vực phát sinh nước thải như nhà máy sản xuất, tòa nhà, trường học, bệnh viện.
📞 Liên hệ ngay với Newater để được tư vấn và hỗ trợ:
🌐 Website: www.newater.com.vn
📧 Email: newatervietnam@gmail.com
📱 Phone: 098 285 7212