Khi các ngành công nghiệp sản xuất không ngừng mở rộng thì lượng nước thải tiếp tục tăng dẫn đến tác động tiêu cực đến môi trường. Khi các giải pháp truyền thống không đảm bảo các tiêu chí hiệu quả, chi phí thì những phương pháp mới được cho sẽ thay thế tốt cho các hệ thống xử lý nước thải thông thường. Vậy những giải pháp mới nào được nghiên cứu và áp dụng cho loại nước thải nào?
1. Giải pháp xử lý bằng công nghệ pin vi sinh MFC
1.1. Đặc điểm của công nghệ
- Là công nghệ sinh học dùng để sản xuất năng lượng đối với nước thải công nghiệp thành điện sinh học.
- Thiết bị chuyển đổi chất hữu cơ thành điện bằng cách dùng VSV làm chất xúc tác sinh học.
- Chi phí vận hành liên quan đến hoạt động sục khí, bơm và xử lý bùn.
- Hệ thống MFC tạo ra ít bùn thải hơn, ít nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ, hệ thống điện cũng như không tiêu tốn năng lượng cho quá trình sục khí.
- Cơ chế hoạt động phụ thuộc vào hiệu suất điện, cơ chế vận chuyển điện tử, màng sinh học, cực dương, cực âm, điện cực bổ sung, bộ phân tách màng, chất xúc tác.
- Bể phản ứng được thiết kế với hàng loạt màng nơi chất thải được chuyển hóa, chất rắn và sinh khối được giữ lại trên bộ lọc.
1.2. Ứng dụng MFC trong xử lý nước thải
- Mang lại ưu điểm như tính bền vững, sử dụng tài nguyên tái tạo, phân hủy chất hữu cơ, vô cơ, sản xuất khí hydro sinh học, tách nitrat (nitrat hóa – khử nito ở cực âm),…
- Hệ thống MFC giảm tiêu thụ năng lượng vì chúng tự sản xuất điện từ chất rắn hữu cơ và nhu cầu oxy bị giảm.
- Các lợi thế chính của hệ thống xử lý sinh học MFC như sản xuất điện, giảm nhu cầu sục khí, giảm chất rắn, kiểm soát mùi tốt,…
1.3. Nguyên lý hoạt động
- Giai đoạn sơ bộ: loại bỏ chất vô cơ bằng quy trình vật lý như sàng lọc.
- Giai đoạn sơ cấp: công trình lắng loại bỏ chất rắn lơ lửng bằng cơ chế hóa lý.
- Giai đoạn thứ cấp: bao gồm quy trình sinh học với bể phản ứng sinh học loại bỏ hoàn toàn chất lơ lửng, chất hữu cơ hòa tan hoặc khử nito, photpho.
- Giai đoạn cấp ba: tùy thuộc vào mục đích xử lý để lắp đặt hệ thống tích hợp như oxy hóa nâng cao hoặc công nghệ lọc màng cho hiệu quả loại bỏ chất dinh dưỡng với mục tiêu tái sử dụng nước cuối cùng.
- Giai đoạn khử trùng: mục đích xử lý loại bỏ hết vi khuẩn, mầm bệnh sau khi áp dụng hóa chất, phương pháp xử lý cuối cùng.
- Giai đoạn xử lý bùn: ứng dụng giải pháp làm đặc, phân hủy và khử nước dễ thực hiện, an toàn và tăng hiệu quả xử lý.
1.4. Thông số ảnh hưởng khi vận hành hệ thống MFC
- Thành phần chất thải như BOD, COD, TSS, N, P, VSV gây bệnh;
- Loại và độ dẫn điện của chất nền;
- Tốc độ tải hữu cơ;
- Chiều cao và thể tích bể phản ứng;
- Tỷ lệ thể tích;
- Nhiệt độ môi trường;
2. Đề xuất các giải pháp xử lý nước thải nhà máy bia
2.1. Các phương pháp xử lý
- Xử lý kỵ khí – hiếu khí và thẩm thấu ngược mang lại hiệu quả loại bỏ tốt chất thải. Vì nước thải thường không đủ chất dinh dưỡng nên trong quá trình oxy hóa sinh học sẽ được bổ sung thêm chất dinh dưỡng bên ngoài vào bể sục khí.
- Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của VSV trong bể phản ứng kỵ khí gồm tốc độ tải hữu cơ, thời gian lưu nước, tốc độ tăng thấp.
- Các công nghệ xử lý tiên tiến như SBR, công nghệ màng lọc màng lại phương pháp tối ưu hơn vì mức giảm COD, BOD lý tưởng so với quy trình bùn hoạt tính thông thường.
- Các phương pháp nổi bật khác phải kể đến như bể bùn kỵ khí UASB, bể phản ứng sinh học màng, hệ thống điện hóa, bể phản ứng trình tự kỵ khí ASBR và thẩm thấu ngược.
2.2. Hiệu suất của hệ thống lai kỵ khí (AHR)
- Hiệu suất bể phụ thuộc vào hàm lượng chất hữu cơ, tỷ lệ C/N, cường độ nước thải.
- AHR được dùng để loại bỏ COD và BOD với sự kết hợp của quá trình tăng trưởng lơ lửng và gắn liền nên thường sử dụng cho nước thải cường độ cao.
- Phạm vi pH ổn định từ 6,4 – 7,6 đảm bảo bể hoạt động bình thường.
- Vi khuẩn tạo khí metan nhạy cảm với những thay đổi về pH, nhiệt độ.
- Trong bể kỵ khí AHR, COD phân hủy thành axit béo dễ bay hơi trước khi hình thành khí sinh học, sinh khối và chất dư thừa.
2.3. Phương pháp xử lý bằng vi tảo
- Vi tảo được coi là giải pháp mới nhờ khả năng hấp thụ và chuyển hóa chất ô nhiễm thành sinh khối mới.
- Vi tảo tăng cường hấp thụ nito, photpho, chất dinh dưỡng thông qua cơ chế quang hợp bằng ánh sáng mặt trời.
- Chi phí ứng dụng vi tảo thấp hơn so với phương pháp thông thường, trở thành giải pháp bền vững với chi phí thấp.
- Vì giải phóng oxy trong quá trình xử lý nên vi khuẩn hiếu khí sử dụng để hấp thụ và phân hủy chất hữu cơ.
- Khi các phương pháp thông thường sử dụng lượng hóa chất tạo ra lượng bùn lớn nhưng vi tảo lại không yêu cầu dùng hóa chất dẫn đến lượng bùn thải hình thành thấp hơn.
- Vi tảo là cách tiếp cận công nghệ sinh học mới tham gia giảm thiểu tối đa nguồn khí nhà kính phát thải ra môi trường. Phương pháp này kinh tế hơn, tiết kiệm và thân thiện với môi trường, đáng tin cậy.
- Lợi ích của XLNT dựa trên vi tảo như sản xuất phân bón sinh học, cung cấp nguồn thức ăn gia súc, sản xuất nhiên liệu sinh học.
Trên đây là hai giải pháp xử lý nước thải mới được dự đoán sẽ được áp dụng trong tương lai như vi tảo và hệ thống MFC (công nghệ xử lý sinh học) hứa hẹn mang lại hiệu quả đáng tin cậy. Và ở thời điểm hiện tại, nếu bạn cần tư vấn nhiều công nghệ xử lý khác đảm bảo về hiệu suất xử lý cùng nhiều lợi thế kinh tế, môi trường thì hãy liên hệ ngay Hotline 0938.857.768 của Công ty xử lý nước thải.
