Các vấn đề môi trường không phải lúc nào cũng được cải thiện theo tốc độ phát triển kinh tế. Trong khi đó thì các hệ thống xử lý nước thải truyền thống thường có chi phí lớn. Tuy nhiên giờ đây nhiều quốc gia, kể cả Việt Nam có thể yên tâm hơn vì các công nghệ mới cũng được phát triển, hứa hẹn tạo ra nguồn nước thải sau xử lý chất lượng. Hầu hết công nghệ mới phát triển dựa trên mối quan hệ giữa vi khuẩn và tảo bên trong quy trình xử lý. Đây được cho là cách xử lý tự nhiên góp phần giảm đến 90% năng lượng nhà máy, giảm 40 – 60% chi phí vận hành và chi phí đầu tư đáng kể. Cùng tìm hiểu công nghệ MBBR kết hợp với tảo xử lý nước thải.
1. Vì sao phải tìm giải pháp xử lý nước thải mới?
Đa phần những phương pháp xử lý chuyên sâu thường dựa vào vi sinh vật hiếu khí để loại bỏ chất hữu cơ và vô cơ. Trong đó, việc cung cấp nguồn oxy sẽ đóng vai trò quan trọng đối với hoạt động sinh học thông qua thiết bị cơ học, máy sục khí, máy thổi khí. Những thiết bị này sử dụng điện năng rất lớn chiếm đến 60% năng lượng tiêu thụ khi xử lý nước. Chi phí điện năng thường đặt ra gánh nặng tài chính cho doanh nghiệp.
Vì cản trở này mà việc tìm kiếm phương pháp tốt hơn, bền vững hơn giúp tạo ra lợi ích đối với việc XLNT tiên tiến cũng như cải thiện nhu cầu năng lượng hơn. Không thể phủ nhận nước thải là thủ phạm gây ra các vấn đề dịch bệnh nhưng với giá trị hiện có, nhiều người đã thay đổi cách nhìn nhận về nước thải. Thay vì suy nghĩ coi nước thải là nước bẩn thì nó được đánh giá là tài nguyên có giá trị cao, hoặc chuyển hóa thành nguồn năng lượng mới hữu ích hơn.
2. Công nghệ xử lý nước thải MBBR kết hợp với tảo
2.1. Đặc điểm của tảo
Các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách xử lý nước thải mới khi dựa vào tảo cùng nhiều loài thủy sinh để tiêu thụ CO2 cũng như tăng cường sản xuất oxy từ nước thải. Mặc dù phương pháp này xuất hiện từ lâu nhưng hệ thống đòi hỏi nhu cầu sử dụng diện tích lớn, khả năng kiểm soát cao để tạo ra chất lượng nguồn nước đồng nhất.
Tảo tồn tại trong môi trường có vi khuẩn chứa oxy sẽ lý tưởng hơn để vi sinh vật tăng cường các giai đoạn xử lý. Tảo cũng tạo ra oxy cần thiết đối với xử lý hiếu khí diễn ra trên màng cố định. Dựa vào đó sẽ thiết kế hệ thống thành 2 bể riêng biệt đáp ứng nhu cầu xử lý để tách việc sản xuất oxy khỏi quá trình oxy hóa của vi khuẩn đối với hợp chất hữu cơ, nito trong hệ thống hiếu khí.
Việc sử dụng tảo sản xuất oxy với vi khuẩn tiêu thụ oxy trong cùng môi trường không tạo ra môi trường tối ưu cho VSV. Chẳng hạn, vi sinh vật tạo độ đục hiện diện trong nước làm đục nước, che khuất ánh sáng mặt trời mà tảo cần phát triển. Vì vấn đề này mà nhiều hệ thống bắt đầu sử dụng tảo để sản xuất oxy chuyển sang sục khí nên sử dụng năng lượng nhiều hơn.
2.2. Công nghệ MBBR
Bể phản ứng màng sinh học chuyển động MBBR tạo ra dòng nước chất lượng, dễ kiểm soát và đòi hỏi một phần năng lượng để sục khí. Đồng thời, MBBR cũng cần ít không gian hơn so với hệ thống xử lý tảo.
Sau giai đoạn xử lý kỵ khí, nước thải đi vào MBBR diễn ra quá trình loại bỏ COD và nitrat hóa. Sinh khối hoạt tính phát triển thành màng sinh học trên giá thể tối đa hóa diện tích về mặt. MBBR cung cấp môi trường lý tưởng để tăng trưởng và phát triển.
Không giống như bùn hoạt tính, chất mang sinh khối giữ lại trong bể phản ứng, rút ngắn chất mang sinh khối được chuyển đến hệ thống tách chất rắn tại bể lắng. Điều này giảm thiểu sự ô nhiễm tảo với sinh khối vi khuẩn và kết bông Flocs, giảm độ đục và cải thiện điều kiện môi trường của tảo.
Giai đoạn MBBR được vận hành thành bể phản ứng đơn lẻ, tùy thuộc vào nhu cầu oxy sinh học hoặc quá trình nitrat hóa. Oxy cho MBBR cung cấp bởi nước giàu tảo. Nước giàu oxy tuần hoàn lại MBBR, phần nước cuối cùng chuyển từ MBBR đến bể lắng tách chất rắn kết hợp cùng tách tảo. Sinh khối dư thừa (tảo và vi khuẩn) loại bỏ từ giai đoạn này đến xử lý tiếp theo, trong bể phân hủy hoặc sản xuất phân bón, và trong tương lai tạo ra nhiên liệu sinh học.
2.3. Ứng dụng của MBBR và tảo
Phương pháp này còn ứng dụng để xử lý nước thải đô thị mà không cần sục khí, đồng thời cung cấp oxy cho quá trình hiếu khí thông qua tảo giàu oxy. Hệ thống này cũng được ứng dụng loại bỏ chất dinh dưỡng sinh học với nito và photpho, cải thiện quá trình phân tách chất rắn cũng như tái sử dụng sinh khối.
Quy trình mới sẽ tạo ra 2 quy trình xử lý riêng biệt. Thứ nhất chúng thực sự là công nghệ tiết kiệm chi phí giúp giảm chi phí đầu tư, năng lượng để hoạt động. Tiếp theo là điều kiện khai thác các nguồn tài nguyên dưới dạng khí sinh học cùng nhiều sản phẩm có giá trị khác
Như vậy, giải pháp xử lý nước thải này sẽ được áp dụng phổ biến trong tương lai. Công nghệ MBBR có thể tích hợp xử lý cho nhiều nguồn thải từ nước thải sinh hoạt đến lĩnh vực công nghiệp, y tế,… Cần hỗ trợ thêm dịch vụ và báo giá chi tiết hệ thống thì hãy liên hệ ngay công ty xử lý nước thải Hợp Nhất qua Hotline 0938.857.768
