Bể sinh học hiếu khí là gì?

Khái niệm của bể hiếu khí:

Bể sinh học hiếu khí (Aerobic biological tank) là một trong những công trình xử lý nước thải sử dụng vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải. Quá trình này diễn ra trong môi trường có đủ oxy hòa tan, từ đó các vi sinh vật hiếu khí (aerobic microorganisms) sẽ phân hủy và chuyển hóa các chất hữu cơ thành CO₂, nước, và sinh khối vi sinh (biomass).

Nguyên lý hoạt động của bể sinh học hiếu khí

Nguyên lý hoạt động của bể sinh học hiếu khí dựa trên việc sử dụng các vi sinh vật hiếu khí để phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải. Dưới đây là chi tiết các bước và yếu tố liên quan đến quá trình này:

1. Cung cấp oxy liên tục

- Để các vi sinh vật hiếu khí hoạt động hiệu quả, môi trường trong bể phải được duy trì ở trạng thái có đủ oxy hòa tan. Oxy được cung cấp vào bể thông qua các hệ thống sục khí (máy thổi khí, hệ thống khuấy trộn, hoặc sục khí từ đáy bể).

- Oxy hòa tan trong nước là yếu tố chính giúp các vi sinh vật hiếu khí hấp thụ và phân hủy các chất hữu cơ.

2. Phân hủy các chất hữu cơ (BOD, COD)

- Các vi sinh vật hiếu khí trong bể sinh học sẽ sử dụng oxy để phân hủy các hợp chất hữu cơ có trong nước thải thành CO₂, nước và sinh khối vi sinh.

- Các chất hữu cơ phức tạp (BOD, COD) sẽ bị chuyển hóa thành những hợp chất đơn giản hơn, qua đó giảm mức độ ô nhiễm của nước thải.

3. Tăng sinh khối vi sinh vật

- Trong quá trình phân hủy, các vi sinh vật sẽ hấp thụ các chất dinh dưỡng từ nước thải và tự nhân lên, tạo ra một lượng sinh khối mới (bùn hoạt tính).

- Sinh khối vi sinh vật này sẽ cần được tách ra định kỳ (thông qua các bể lắng hoặc bể tách bùn) để không làm giảm hiệu suất hoạt động của bể.

4. Quá trình tự làm sạch của nước thải

- Khi các chất hữu cơ được phân hủy và oxy được cung cấp đầy đủ, nước thải sẽ dần trở nên sạch hơn. Quá trình này giúp giảm tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải, chủ yếu là giảm nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) và nhu cầu oxy hóa học (COD).

5. Quản lý bùn thải

- Bùn thải (là sinh khối vi sinh vật và các cặn bã không phân hủy được) sẽ được lắng đọng và tách ra khỏi nước thải qua các giai đoạn lắng hoặc tách bùn. Bùn này có thể được xử lý tiếp bằng các phương pháp khác như ủ phân, sấy khô, hoặc đốt.

6. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình

- Nồng độ oxy hòa tan (DO): Vi sinh vật hiếu khí yêu cầu một lượng oxy hòa tan tối thiểu để duy trì hoạt động, thường từ 2-4 mg/L.

- Thời gian lưu: Thời gian nước thải lưu lại trong bể phải đủ dài để các vi sinh vật có thể phân hủy hoàn toàn các chất hữu cơ.

- pH và nhiệt độ: Vi sinh vật phát triển tốt trong môi trường có pH từ 6,5-8,5 và nhiệt độ từ 20-40°C.

7. Các loại bể sinh học hiếu khí và nguyên lý hoạt động

- Aerotank: Sục khí mạnh giúp duy trì oxy và khuấy trộn đều nước thải và vi sinh vật.

- Bể SBR (Sequencing Batch Reactor): Hoạt động theo chu kỳ (nạp nước, sục khí, lắng và xả nước đã xử lý).

- Bể lọc sinh học nhỏ giọt: Nước thải chảy qua lớp vật liệu, vi sinh vật phát triển bám trên bề mặt vật liệu và phân hủy các chất hữu cơ.

Làm thế nào để vận hành bể hiếu khí đạt hiệu quả cao?

Bể Hiếu Khí

Để vận hành bể sinh học hiếu khí đạt hiệu quả cao, cần quản lý và kiểm soát tốt các yếu tố liên quan đến vi sinh vật, oxy, nước thải, và các thông số kỹ thuật. Dưới đây là một số cách vận hành bể hiếu khí nhằm đảm bảo hiệu quả tối ưu:

1. Duy trì nồng độ oxy hòa tan (DO) phù hợp

- Oxy hòa tan (DO) là yếu tố quan trọng để đảm bảo vi sinh vật hiếu khí có đủ oxy để phân hủy chất hữu cơ. Nồng độ DO lý tưởng thường là 2-4 mg/L.

- Quá trình cung cấp oxy cần được thực hiện liên tục, và có thể sử dụng các thiết bị sục khí như máy thổi khí, khuấy trộn hoặc máy bơm khí để duy trì lượng oxy phù hợp.

- DO thấp sẽ làm giảm khả năng phân hủy của vi sinh vật và gây ra hiện tượng nở bùn, còn DO quá cao sẽ làm tăng chi phí vận hành mà không cần thiết.

2. Quản lý và kiểm soát sinh khối vi sinh vật (bùn hoạt tính)

- Tỷ lệ bùn (MLSS): Duy trì nồng độ bùn (MLSS) trong bể hiếu khí ở mức thích hợp, thường là từ 2.000-4.000 mg/L. Nếu nồng độ MLSS quá cao, có thể dẫn đến tình trạng tắc nghẽn, giảm khả năng phân hủy và khó kiểm soát lượng oxy hòa tan.

- Tuổi bùn (SRT): Duy trì tuổi bùn trong khoảng từ 10-30 ngày tùy thuộc vào tính chất nước thải. Tuổi bùn quá thấp sẽ làm giảm lượng vi sinh vật có khả năng phân hủy, còn tuổi bùn quá cao sẽ khiến bùn già, kém hoạt động.

3. Kiểm soát lượng bùn thải và bùn hồi lưu

- Loại bỏ bùn thải (WAS) định kỳ để tránh tích tụ quá nhiều sinh khối vi sinh vật trong bể, gây ảnh hưởng đến khả năng phân hủy và lắng của bùn.

- Tái tuần hoàn bùn: Bùn lắng tại bể lắng thứ cấp cần được tái tuần hoàn trở lại bể hiếu khí để duy trì đủ lượng vi sinh vật trong quá trình xử lý.

4. Kiểm soát nồng độ chất hữu cơ (BOD, COD) trong nước thải đầu vào

- Đảm bảo rằng nồng độ BOD và COD trong nước thải đầu vào không quá cao để tránh gây quá tải cho vi sinh vật.

- Nước thải có nồng độ BOD hoặc COD quá cao có thể cần qua các bước xử lý sơ bộ trước khi vào bể hiếu khí, nhằm giảm tải lượng chất hữu cơ và tăng hiệu quả xử lý.

5. Duy trì pH và nhiệt độ ổn định

- Vi sinh vật hiếu khí hoạt động tốt nhất trong môi trường có pH từ 6,5-8,5. Nếu pH quá thấp hoặc quá cao, vi sinh vật sẽ bị suy yếu hoặc chết, làm giảm hiệu suất xử lý.

- Nhiệt độ cũng cần được kiểm soát ở mức 20-35°C. Nhiệt độ quá thấp sẽ làm chậm quá trình phân hủy, còn nhiệt độ quá cao có thể gây chết vi sinh vật.

6. Kiểm soát sự nở bùn (Bulking Sludge)

- Nở bùn là hiện tượng vi khuẩn dạng sợi phát triển quá mức, khiến bùn không lắng được, dẫn đến nước thải sau xử lý bị đục. Để hạn chế nở bùn, cần kiểm soát nồng độ oxy, dinh dưỡng và các yếu tố môi trường khác.

- Sử dụng clo, hydro peroxide, hoặc polyme trong một số trường hợp để ức chế sự phát triển của vi khuẩn dạng sợi.

7. Kiểm tra và giám sát thường xuyên

- Đo lường và theo dõi các thông số vận hành như DO, MLSS, pH, SRT, SVI, và nhiệt độ thường xuyên để phát hiện và điều chỉnh kịp thời.

- Các thiết bị đo tự động, kết hợp với kiểm tra thủ công, có thể được sử dụng để đảm bảo các thông số luôn trong giới hạn cho phép.

8. Tối ưu hóa quá trình lắng bùn

- Đảm bảo bùn lắng tốt trong bể lắng thứ cấp để tách nước đã xử lý khỏi bùn hoạt tính. SVI (Sludge Volume Index) nên được duy trì ở mức từ 50-150 mL/g để đảm bảo khả năng lắng tốt của bùn.

- Nếu bùn không lắng tốt (nở bùn), cần điều chỉnh lại các thông số vận hành và kiểm soát sự phát triển của vi khuẩn dạng sợi.

9. Xử lý nước thải sơ bộ

- Trước khi đưa nước thải vào bể hiếu khí, cần có các biện pháp xử lý sơ bộ (lọc rác, tách cặn, lắng sơ bộ) để loại bỏ cặn bẩn lớn và giảm tải trọng hữu cơ, từ đó tăng hiệu quả xử lý của bể sinh học.

Tóm lại:

Để vận hành bể sinh học hiếu khí đạt hiệu quả cao, cần kiểm soát tốt các yếu tố như nồng độ oxy hòa tan, tỷ lệ sinh khối vi sinh vật, quản lý bùn thải, duy trì pH và nhiệt độ ổn định, cùng với việc giám sát thường xuyên và điều chỉnh các thông số vận hành. Việc đảm bảo các điều kiện này giúp tối ưu hóa quá trình phân hủy chất hữu cơ, cải thiện chất lượng nước thải sau xử lý, và kéo dài tuổi thọ của hệ thống.

Ưu nhược điểm bể hiếu khí

Dưới đây là bảng so sánh các ưu điểm và nhược điểm của bể hiếu khí:

ECLIM VIỆT NAM tự hào là đơn vị cung cấp  giải pháp, công nghệ xử lý, ,máy lọc tổng hàng đầu Việt Nam. Liên hệ ngay với chúng tôi để được giải đáp thắc mắc hoàn toàn miễn phí!!!

CÔNG TY CỔ PHẦN MÔI TRƯỜNG ECLIM VIỆT NAM 

Địa chỉ: số 383 Phạm Văn Đồng, Xuân Đỉnh, Bắc Từ Liêm, Hà Nội 

zalo: 0968.279.976 hotline: 0941.113.286

Website: eclim.vn

Pagefacebook: môi trường eclim viet nam

Sản phảm bán chạy:Hạt nhựa nâng PH cho nước

Email: antam@eclim.vn