Công nghệ xử lý nước thải sinh học hiếu khí là phương pháp sử dụng vi sinh vật hiếu khí để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải, biến chúng thành các sản phẩm ít ô nhiễm hơn như CO₂, nước và sinh khối vi sinh. Công nghệ này được áp dụng phổ biến trong xử lý nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp thực phẩm, dệt nhuộm, chế biến thủy sản,… Dưới đây là top 4 phương pháp ứng dụng công nghệ này, mời các bạn cùng theo dõi.
1. Top 4 công nghệ xử lý nước thải sinh học hiếu khí
Top 4 công nghệ xử lý nước thải sinh học hiếu khí:
1.1. Bể Aerotank (Bùn hoạt tính hiếu khí)
- Nguyên lý: Sử dụng vi sinh vật hiếu khí để phân hủy chất hữu cơ trong nước thải dưới sự cung cấp oxy liên tục.
- Ưu điểm: Hiệu quả xử lý cao, có thể áp dụng cho nhiều loại nước thải công nghiệp và sinh hoạt.
- Nhược điểm: Tốn năng lượng để sục khí, cần kiểm soát tốt quá trình để tránh hiện tượng bùn già hoặc bùn trương nở.
1.2. Công nghệ SBR (Sequencing Batch Reactor)
- Nguyên lý: Xử lý nước thải theo từng mẻ trong một bể duy nhất theo chu kỳ (nạp nước – phản ứng sinh học – lắng – xả nước – nghỉ).
- Ưu điểm: Tiết kiệm diện tích, linh hoạt trong vận hành, hiệu quả cao trong xử lý BOD, COD và nitơ.
- Nhược điểm: Đòi hỏi hệ thống tự động hóa cao, khó mở rộng công suất.
1.3. Công nghệ MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)
- Nguyên lý: Kết hợp giữa bùn hoạt tính hiếu khí và giá thể vi sinh vật di động để tăng sinh khối vi sinh và hiệu suất xử lý.
- Ưu điểm: Hiệu suất xử lý cao, ít bị ảnh hưởng bởi tải trọng nước thải biến động, giảm thiểu hiện tượng bùn trương nở.
- Nhược điểm: Chi phí đầu tư cao hơn so với bể Aerotank truyền thống.
1.5. Công nghệ MBR (Membrane Bioreactor – Bioreactor màng)
- Nguyên lý: Kết hợp giữa bùn hoạt tính hiếu khí và màng lọc màng siêu lọc (MF/UF) để tách nước sạch ra khỏi hệ thống sinh học.
- Ưu điểm: Chất lượng nước sau xử lý rất cao, tiết kiệm diện tích, giảm lượng bùn dư thải ra.
- Nhược điểm: Chi phí đầu tư và vận hành cao, cần bảo trì màng lọc thường xuyên.
2. Các phương pháp xử lý nước thải sinh học hiếu khí khác
Ngoài top 4 các công nghệ xử lý nước thải sinh học hiếu khí nêu trên, còn nhiều công nghệ khác như:
Công nghệ MBR (Membrane Bioreactor – Bioreactor màng)
- Nguyên lý: Kết hợp giữa bùn hoạt tính hiếu khí và màng lọc màng siêu lọc (MF/UF) để tách nước sạch ra khỏi hệ thống sinh học.
- Ưu điểm: Chất lượng nước sau xử lý rất cao, tiết kiệm diện tích, giảm lượng bùn dư thải ra.
- Nhược điểm: Chi phí đầu tư và vận hành cao, cần bảo trì màng lọc thường xuyên.
Công nghệ Biofilter (Lọc sinh học hiếu khí)
- Nguyên lý: Dẫn nước thải qua lớp vật liệu lọc có vi sinh vật hiếu khí bám dính, giúp phân hủy chất hữu cơ.
- Ưu điểm: Tiết kiệm năng lượng do không cần sục khí liên tục, vận hành đơn giản.
- Nhược điểm: Dễ bị tắc nghẽn nếu không kiểm soát tốt chất lượng nước đầu vào.
Hồ sinh học hiếu khí
Cơ chế hoạt động của hồ sinh học hiếu khí trong xử lý nước thải chủ yếu dựa vào quá trình quang hợp của các loài thực vật và tảo qua tầng nước mặt, khuếch tán oxy để các loài vi sinh xử lý nước thải sinh trưởng và phát triển. Hồ được thiết kế chuyên biệt có thể dễ dàng thả bèo hoặc nuôi cá vừa đem lại hiệu quả kinh tế và tăng khả năng xử lý nước thải nhà máy.
Bèo có vai trò cung cấp nguồn oxy ổn định nhờ quá trình quang hợp. Song song, rễ bèo trở thành nơi bám dính và sinh sống của nhiều sinh vật giúp thúc đẩy việc oxy hóa chất hữu cơ. Hồ sinh học chia thành 2 loại hồ chính gồm:
Hồ làm thoáng tự nhiên: hồ phải có diện tích lớn, nông và thời gian lưu nước dao động từ 3 – 12 ngày. Oxy khuếch tán từ tầng nước mặt để tảo hấp thụ và cung cấp oxy đến các loài sinh vật khác phát triển. Hiệu quả xử lý nước thải BOD đến 80 – 95%.
Hồ làm thoáng nhân tạo: hồ có độ sâu từ 2 – 4,5 m với thời gian lưu nước từ 1 – 3 ngày. Trong đó, máy sục khí được bố trí và hoạt động liên tục thực hiện cung cấp nguồn oxy lớn để VSV hiếu khí xử lý hết chất ô nhiễm.
Cánh đồng tưới và bãi lọc
Là phương pháp xử lý nước thải hiếu khí, cánh đồng tưới và bãi lọc chỉ cho phép phần nước sạch đi qua màng lọc còn phần cặn bẩn bị giữ lại trên bề mặt. Oxy thoát ra từ lỗ hổng và mao quản lớp đất mà VSV hiếu khí có thể phân hủy phần chất hữu cơ trong nước thải. Do đó mà càng xuống sâu, lượng oxy càng giảm nên quá trình oxy hóa chất hữu cơ của VSV càng thấp.
Cánh đồng tưới rất thích hợp để xử lý nước thải sinh hoạt, xử lý chất thải chăn nuôi,… công suất càng lớn thì càng phải xa khu dân cư. Điều kiện để ứng dụng cánh đồng tưới thì nước thải phải xử lý sơ bộ như loại bỏ rác, tạp chất thô, dầu mỡ.
Nước phân bổ vào các ô với mạng lưới phân phối gồm mương chính, máng phân phối và hệ thống tưới nước vào các ô. Trong đó diện tích dùng xử lý nước thải hữu cơ hoặc chứa nước đơn thuần thì gọi là bãi lọc.
Đĩa quay sinh học hiếu khí
Tại bể xử lý nước thải người ta chia thành nhiều ngăn và mỗi ngăn có lắp đặt đĩa quay sinh học. Loại thiết bị này là kỹ thuật màng sinh học có sự gắn kết của VSV trên bề mặt của lớp vật liệu. Quần thể VSV hiếu khí sinh trưởng bằng cách cố định trên lớp màng bám luân phiên phân hủy chất hữu cơ, khử BOD và nitrat hóa.
Khi đĩa quay đi lên, VSV lấy oxy để oxy hóa chất hữu cơ và giải phóng CO2. Khi đĩa quay đi xuống, VSV sử dụng chất dinh dưỡng có trong nước. Thiết bị này thường dùng để xử lý nước thải tòa nhà, bệnh viện, khu chung cư,… hoặc nước thải của một số ngành sản xuất.
Lọc sinh học hiếu khí
Là công nghệ xử lý nước thải xuất hiện từ lâu, bể lọc sinh học nhỏ giọt phân phối nước đều trên khắp bề mặt nguyên liệu theo kiểu nhỏ giọt. Dưới các đệm sinh học, vi sinh vật hiếu khí phân hủy và hấp thu chất hữu cơ trên lớp màng vật liệu. Một số loại bể lọc sinh học nhỏ giọt thường gặp như lọc sinh học nhỏ giọt quay, biophin nhỏ giọt, bể lọc sinh học thô,…
Thiết bị nhỏ giọt này có cấu tạo gồm 5 phần chính gồm lọc đệm, bể chứa, hệ thống cung cấp nước thải, cống thoát nước ngầm và hệ thống thông gió. Nếu sử dụng giải pháp xử lý nước thải này giúp bạn tiết kiệm diện tích xây dựng, chi phí đầu tư thấp và mang tính tự động hóa cao.
3. Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ hiếu khí
Bất kỳ công nghệ xử lý nước thải nào cũng có ưu điểm và nhược điểm khác nhau. Dưới đây là một số ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý hiếu khí
Ưu điểm
- Hiệu suất xử lý cao,giúp giảm mạnh COD, BOD trong nước thải.
- Không phát sinh mùi hôi khó chịu (so với công nghệ kỵ khí).
- Quá trình xử lý nhanh hơn so với phương pháp kỵ khí.
- Có thể xử lý nước thải có nồng độ ô nhiễm trung bình đến cao.
Nhược điểm
- Tiêu tốn năng lượng để cấp khí liên tục.
- Cần kiểm soát vi sinh vật để tránh suy giảm hiệu quả xử lý.
- Sinh ra bùn thải cần xử lý định kỳ.
Công nghệ xử lý sinh học hiếu khí được sử dụng rộng rãi nhờ hiệu suất cao và thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, để đạt hiệu quả tốt nhất, cần thiết kế hệ thống phù hợp với tính chất nước thải và yêu cầu xử lý cụ thể. Nếu bạn có nhu cầu thiết kế hệ thống xử lý nước thải hay vận hành hệ thống xử lý nước thải, hãy liên hệ với công ty xử lý môi trường Hợp Nhất qua Hotline: 0938 857 768 để được tư vấn thông tin cụ thể hơn về các gói dịch vụ.
