Top 13 # Xem Nhiều Nhất Xử Lý Nước Thải Bằng Phương Pháp Thiếu Khí Mới Nhất 6/2023 # Top Like

Phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học hiếu khí và thiếu khí gồm có hai phần

Phần 1: gồm có hai chương

Chương 1: giới thiệu về công nghệ sinh học hiếu khí và thiếu khí.

Chương 2: công nghệ USBF – Upflow sludge blanket filtration

Phần 2: ứng dụng công nghệ USBF vào xử lý nước thải

Phân hủy hiếu khí: là quá trình sử dụng các vi sinh vật hiếu khí để phân hủy các chất hữu cơ thích hợp có trong nước thải trong điều kiện được cung cấp oxy liên tục.

Bể aerotank là bể phản ứng sinh học được làm hiếu khí bằng cách thổi khí nén và khuấy đảo cơ học làm cho các VSV tạo thành các hạt bùn hoạt tính lơ lửng trong khắp pha lỏng. Còn có chức năng loại bỏ Nito trong nước thải.

Phân hủy thiếu khí: Một quá trình sinh học trong đó một nhóm các vi sinh vật sử dụng kết hợp oxy hóa như được tìm thấy trong nitrit và nitrat. Những sinh vật tiêu thụ chất hữu cơ để hỗ trợ chức năng sống. Chúng sử dụng các chất hữu cơ, kết hợp oxy từ nitrat, và chất dinh dưỡng để sản sinh khí nitơ, carbon dioxide, chất rắn ổn định và sản sinh ra nhiều sinh vật hơn.

Bể Anoxic hay còn gọi là bể lên men, là hệ thống bể xử lý Nito trong nước thải bằng các phương pháp sinh học. Công nghệ xử lý được áp dụng trong bể Anoxic thường là Nitrat hóa và khử Nitrat. Bể thiếu khí Anoxic còn có cả chức năng xử lý Photpho. Ở bể này việc xử lý chất thải sẽ diễn ra các quá trình như lên men, cắt mạch, khử Nitrat thành Nito,…

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí – Bể UASB

Công nghệ lọc dòng ngược bùn sinh học USBF (Upflow Sludge Blanket Filter) được thiết kế dựa trên trên mô hình xử lý BOD, nitrate hoá (nitrification) và khử nitrate hóa (denitrification) của Lawrence và McCarty, Inc. lần đầu tiên được giới thiệu ở Mỹ những năm 1990 sau đó được áp dụng ở châu Âu từ những năm 1998 trở lại đây. Mô hình công nghệ USBF, là công nghệ cải tiến của quá trình bùn hoạt tính trong đó kết hợp ba quá trình Anoxic, Aerotank và lọc sinh học dòng ngược trong một đơn vị xử lý nước thải. Đây chính là điểm khác biệt với các quá trình xử lý bùn hoạt tính kinh điển thường tách rời ba quá trình trên nên tốc độ và hiệu quả xử lý thấp. Với sự kết hợp này sẽ đơn giản hoá hệ thống xử lý, tiết kiệm vật liệu và năng lượng chi phí cho quá trình xây dựng và vận hành hệ thống. Quá trình sinh học loại bỏ chất dinh dưỡng trong nước thải thông qua việc sử dụng vi sinh vật trong các điều kiện môi trường khác nhau, vi sinh vật sử dụng oxy hòa tan để , sinh hóa, đồng hóa các chất dinh dưỡng và chất nền (C, N, P). Nhờ đó mà loại bỏ được các chất ô nhiễm ra khỏi nước.

Mô hình gồm ba phần chính: ngăn thiếu khí (Anoxic), ngăn hiếu khí (Aerobic), ngăn lọc bùn sinh học dòng ngược (USBF). Nước thải từ bể điều hòa, được kiểm soát lưu lượng để bơm vào hệ thống kết hợp với dòng bùn tuần hoàn. Quá trình loại bỏ C, khử nitrat và loại bỏ P diễn ra trong ngăn này. Sau đó, nước thải từ ngăn thiếu khí (Anoxic) tự chảy đến ngăn hiếu khí theo nguyên lý bình thông nhau qua khe hở ở phần dưới mô hình. Không khí được cấp vào ngăn hiếu khí nhờ thiết bị sục khí phân bố dưới đáy ngăn hiếu khí. Nước thải tiếp tục đi qua ngăn lắng nhờ khe hở giữa vách ngăn và di chuyển từ dưới lên, ngược chiều với dòng bùn lắng xuống theo phương thẳng đứng. Đây chính là giai đoạn thể hiện ưu điểm của hệ thống do kết hợp cả lọc và xử lý sinh học, dùng chính khối bùn hoạt tính. Phần nước trong đã được xử lý phía trên chảy lên máng thu nước đặt phía trên ngăn USBF và dẫn nước sau xử lý ra ngoài. Bùn lắng đọng dưới đáy ngăn lắng sẽ được bơm tuần hoàn lại ngăn hiếu khí, một phần sẽ được thải bỏ qua van xả.

Các quá trình diễn ra trong hệ thống

Đây là một trong các quá trình chính được thiết kế cho mô hình USBF. Quá trình này đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý nước thải vì nó ảnh hưởng đến các quá trình khác. Các vi sinh vật sử dụng nguồn C từ các chất hữu cơ của nước thải để tổng hợp các chất cần thiết cung cấp cho sinh trưởng và phát triển, sinh sản tế bào mới… Trong mô hình USBF, quá trình khử C được diễn ra ở cả 3 ngăn thiếu khí, hiếu khí và ngăn USBF.

Quá trình nitrat hóa và khử nitrat

Trong tất cả các phương pháp được sử dụng để loại bỏ nito, kết hợp hai quá trình nitrat hóa và khử nitrat là phương pháp có hiệu suất cao, ổn định và giảm giá thành xử lý do đơn giản được hệ thống, hai quá trình nitrat hóa và khử nitrat được kết hợp trong một hệ thống nhưng diễn ra trong hai ngăn khác nhau là ngăn hiếu khí và ngăn thiếu khí.

Quá trình diễn ra qua hai giai đoạn nối tiếp nhau: giai đoạn nitrit hóa và giai đoạn nitrat hóa.

Giai đoạn nitrit hóa: NH4+ sẽ được oxi hóa thành nitrit nhờ vi khuẩn nitrit hóa (Nitrosomonas và Nitrosospira) theo phương trình phản ứng sau:

Giai đoạn nitrat hóa: NO2- sẽ được chuyển thành NO3- nhờ vi khuẩn nitrat hóa (Nitrobacteria) theo phương trình phản ứng sau:

Để khử Cacbonat, vùng thiếu được xem như vùng mà ở đó có sự pha trộn dòng thải sẽ làm tăng khả năng lắng và khống chế quá trình tăng trưởng vi sinh vật. Quá trình nitrat là quá trình tách oxi ra khỏi nitrat dưới tác dụng của vi sinh vật thiếu khí. Oxy được tách ra từ nitrit được dùng lại để oxy hóa các chất hữu cơ. Nên quá trình khử nitrat diễn ra chủ yếu trong ngăn thiếu khí và tạo ra sản phẩm cuối cùng là nito phân tử.

Trong quá trình này dòng tuần hoàn hoàn bùn từ ngăn hiếu khí đến ngăn thiếu khí đóng vai tròn rất lớn về mặt cung cấp nguyên liệu cho vi sinh vật hoạt động kể cả NO3- (sản phẩm của quá trình nitrat hóa diễn ra trong ngăn hiếu khí). Đồng thời dòng tuần hoàn bùn sẽ mang theo các vi sinh vật, nguồn C tham gia vào quá trình. Đây cũng là một trong những ưu điểm của mô hình này là do sự liên kết giữa các module thực hiện các chức năng khác nhau trong cùng một hệ thống đơn giản.

Photpho xuất hiện trong nước thải ở dạng PO43- hoặc polyphophat P2O7 hoặc dạng photpho liên kết hữu cơ. Hai dạng sau chiếm khoảng 70% trong nước thải, để duy trì hoạt động, dự trữ và vận chuyển năng lượng và phát triển tế bào mới…

Trong mô hình USBF, việc kết hợp 3 module thiếu khí, hiếu khí và lọc sinh học cùng với dòng tuần hoàn bùn tạo nên dòng liên tục. Quá trình khử P được kết hợp với quá trình khử C, quá trình nitrat hóa và khử nitrat. Việc kết hợp cả 3 module cũng như các quá trình hỗ trợ của các vi sinh vật được luân phiên trong các điều kiện thiếu khí và hiếu khí, từ đó thúc đẩy các quá trình xử lý diễn ra vượt trội hơn mức bình thường.

Nước thải vào ngăn thiếu khí đầu tiên, ở đây trong môi trường thiếu khí, các vi khuẩn Acinetobater sẽ tác động phân giải các hợp chất chứa P trong nước thải để giải phóng P. Dòng P hòa tan từ ngăn thiếu khí theo dòng nước qua ngăn hiếu khí được các vi khuẩn ưa P hấp thụ và tích lũy. Các vi khuẩn này hấp thụ P cao hơn mức bình thường vì ngoài việc phục vụ cho việc tồng hợp và duy trì tế bào, vận chuyển năng lượng, chúng còn tích lũy một lượng dư vào trong tế bào để sử dụng cho giai đoạn hoạt động sau. Trong ngăn USBF, nhờ quá trình lắng của bùn tuần hoàn trở lại nên một số vi khuẩn ưa P sẽ được tuần hoàn trở lại ngăn thiếu khí sẽ tiếp túc phát triển và hấp phụ các P hòa tan có trong ngăn hiếu khí. P sau đồng hóa sẽ được loại bỏ khỏi hệ thống như xác vi sinh hay bùn dư.

Quá trình lọc sinh học và lắng trong ngăn USBF

Ngăn USBF là một module đóng vai trò cực kỳ quan trọng, ưu điểm chính của mô hình được thể hiện ở module này. Quá trình lọc dòng ngược với quá trình lắng diễn ra ở đây. Ngăn USBF có dạng hình tam giác úp ngược, với mặt bên là hình chữ nhật. Từ trên xuống dưới, ngăn USBF có thể chia thành 3 vùng: vùng nước trong trên cùng, vùng có lớp bùn lơ lững chưa lắng đóng vai trò như một lớp lọc sinh học và cuối cùng ở đáy là vùng nén bùn lắng. Dòng hỗn hợp nước thải và bùn đi vào ngăn USBF từ dưới di chuyển lên trên nên dòng hỗn hợp nước thải chứa bùn hoạt tính sẽ có vận tốc giảm dần, nghĩa là bùn hoạt tính sẽ di chuyển chậm dần và lơ lững trong vùng bùn lơ lửng lâu hơn do các lý do sau:

Do hình dạng của ngăn USBF có thể tích tăng dần từ dưới lên làm cho vận tốc di chuyển của dòng nước và bùn hoạt tính giảm dần từ dưới đáy lên trên theo phương thẳng đứng.

Do các hạt bùn gắn kết lại với nhau tạo ra các bông bùn, chúng tạo ra một lớp cản làm giảm vận tốc dòng vào và đóng vai trò như một lớp lọc. Khi các bông bùn đủ nặng chúng sẽ lắng từ trên xuống ngược với dòng dịch chuyển của nước.

Sự tuần hoàn bùn hoạt tính ở đáy ngăn USBF tạo ra vận tốc hướng xuống. Điều này thật ý nghĩa cho hiệu suất lọc và tiếp tục xử lý sinh học sẽ nâng cao hơn so với bể lọc truyền thống.

Ảnh hưởng của chế độ thủy động

Chế độ thủy động là một trong những yếu tố rất quan trọng trong quá trình xử lý vì nó ảnh hưởng tới sự tiếp xúc của bông bùn hoạt tính với nước thải, trạng thái lơ lửng và sự phân bố bùn lơ lửng đồng đều,… Yêu cầu phải đảm bảo dòng thủy động như yêu cầu thiết kế, nếu không thì hệ thống sẽ không vận hành được hoặc hiệu quả xử lý không cao.

Nhiệt độ trong hệ thống ảnh hưởng tới hoạt động của vi sinh vật và khả năng hòa tan của oxy trong nước. Nhiệt độ quá cao thì vi sinh vật có thể bị chết. Ngược lại nếu nhiệt độ quá thấp, quá trình thích nghi, sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật sẽ bị chậm lại, quá trình nitrat, lắng,… bị giảm hiệu suất rõ rệt. Nhiệt độ tối ưu là khoảng từ 20 -30% là phù hợp.

Là một trong các thông số quan trọng nhất trong xử lý nước thải. Để xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải thì vi sinh vật phải xử dụng oxy và nó chỉ xử dụng được oxy hòa tan trong nước. Nhu cầu DO tùy thuộc vào yêu cầu thiếu khí, kỵ khí hay hiếu khí. Trong mô hình này, DO trong ngăn thiếu kí khoảng 0,2 mg/l, và trong ngăn hiếu khí khoảng 2-4mg/l. Như vậy ngăn thiếu khí không cần sục khí, còn ngăn hiếu khí phải sục khí. Các bóng khí phải thật mịn để có thể dễ dàng hòa tan vào trong nước thải. Để cung cấp oxy cho nước thải ta có thể tiến hành quá trình sục khí thông qua máy thổi khí Tsurumi hoặc máy khuấy chìm Faggiolati (không khuyến khích sử dụng máy khuấy).

Các nguyên tố dinh dưỡng và vi lượng

Để tạo môi trường cho các vi sinh vật có thể hoạt động tốt, nước thải cần chứa các hợp chất của các nguyên tố dinh dưỡng và vi lượng. Đó là các nguyên tốt N. S, P, K, Mg, Ca, Na, Cl, Fe, Mn, Mo, Co, Zn, Cu… Trong đó N, P, K là các nguyên tố cần thiết chủ yếu, cần được đảm bảo một lượng cần thiết trong xử lý vi sinh. Ở một số hệ thống xử lý nước thải người ta thường bổ sung các chất dinh dưỡng cần thiết cho vi sinh vật. Tuy nhiên trong mô hình USBF thì không cần thiết phải thêm vào do thiết jees quá trình đặc biệt đã đảm bảo các điều kiện dinh dưỡng hỗ trợ nhau của các công đoạn của vi sinh vật, mặt khác nước thải hầu như đã chứa đủ những chất dinh dưỡng cần thiết.

Như khi thiếu photpho sẽ dẫn tới sự phát triển của vi khuẩn dạng sợi là nguyên nhân dẫn tới bông bùn vi sinh to, khó lắng và nổi trên bề mặt bể lắng dẫn tới bị cuốn theo dòng nước thải ra khỏi hệ thống xử lý.

Các nguyên tố dinh dưỡng được vi sinh vật hấp thu một các tốt nhất khi chúng ở dạng tương tự như trong tế bào vi sinh vật. Ví dụ như: Nito ở dạng Amoni (NH4+) còn photpho ở dạng muối tan của axit Photphoric.

Hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng phụ thuộc vào thành phần của nước thải và tỷ lệ chúng được xác định bằng thực nghiệm. Để tính toán sơ bộ người ta chọn tỷ lệ BOD: N: P cần thiết cho vi sinh vật hiếu khí hoạt động là 100:5:1 (Lâm Minh Triết và Lê Hoàng Việt, 2009). Tỷ lệ này có thể được thay đổi khi kết quả kiểm tra đầu vào của 3 thông số này không thỏa tỷ lệ, khi đó nước thải sẽ được bổ sung thêm hàm lượng thiếu để cân bằng lại.

Giảm chi phí đầu tư: USBF kết hợp tất cả các công đọan xử lý vào một bể làm giảm kích thước các bể và giảm chi phí đầu tư công trình.

Chi phí vận hành và bảo trì thấp: Với thiết kế gọn, tối thiểu hóa các động cơ, các thiết bị cơ động, vận hành theo chế độ tự chảy sẽ hạn chế việc giám sát quá trình và hạn chế đến mức tối đa chi phí vận hành và bảo trì.

Hiệu suất xử lý cao: Là công nghệ thiết kế nhằm khử chất hữu cơ dạng carbon (BOD, COD) và chất dinh dưỡng (N,P) nên chất lượng nước thải sau khi xử lý luôn đảm bảo tiêu chuẩn thải theo yêu cầu nhất là hàm lượng chất dinh dưỡng mà các công trình xử lý sinh học thông thường khác khó đạt được.

Lượng bùn thải bỏ ít: Lượng bùn sản sinh ít hơn với hệ thống sinh học hiếu khí thông thường.

Hạn chế mùi: Dưới điều kiện phân hủy hiếu khí và nồng độ bùn lớn làm giảm những tác nhân gây mùi.

Tiết kiệm mặt bằng sử dụng: Công nghệ USBF kết hợp tất cả các quá trình khử nitrat, nitrat hóa, lắng và ổ định bùn trong một công trình làm giảm kích thước chung của công trình dẫn đến tiết kiệm mặt bằng sử dụng.

Áp dụng cho nhiều loại nước thải.

Xử lý các loại nước thải có nồng độ ô nhiễm hữu cơ cao, COD=15000mg/l nhằm đạt quy chuẩn kỹ thuật môi trường .

Không cần bổ sung nguồn chất hữu cơ.

Khó khăn trong việc tuần hoàn bùn.

Khó khăn cho việc bảo trì do bể hoạt động là một hệ thống kết hợp

Hàm lượng nitơ đầu vào thấp, cần phải hồi lưu nước thải từ bể aerotank về bể anoxic.

Phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp được dùng .để xử lý các chất hữu cơ hoà tan, chất vô cơ H2S, sunfit, ammonia, nitơ… là các chất ô nhiễm có trong nước thải được xử lý dựa trên hoạt động của vi sinh vật (VSV) để phân huỷ chất hữu cơ gây ô nhiễm VSV sử dụng chất hữu cơ .và một số khoáng chất làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển.

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học được chia thành 2 phương pháp khác nhau:

+ Phương pháp xử lý nước thải bằng VSV hiếu khí. Phương pháp này sử dụng các loại VSV hiếu khí tức là chúng cần cung cấp một lượng oxi liên tục trong quá trình phân hủy chất ô nhiễm. + Phương pháp xử lý nước bằng VSV kị khí phương pháp này sử dụng các loài VSV sống kị khí tức môi trường không có oxi trong quá trình phân hủy chất ô nhiễm.

Chúng ta cùng tìm hiểu về phương pháp sử dụng VSV hiếu khí để xử lý nước thải.

Tuỳ vào trạng thái tồn tại của vi sinh vật, quá trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo có thể chia thành:

+ Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật tồn tại ở dạng lơ lửng chủ yếu sử dụng khử chất hữu cơ chứa carbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng… + Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật tồn tại ở dạng dính bám như quá trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa sinh học, bể phản ứng nitrate hoá với màng cố định

Xử lý nước thải bùn hoạt tính hiếu khí.

Trong bể bùn hoạt tính hiếu khí với sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng, quá trình phân huỷ xảy ra khi nước thải tiếp xúc với bùn trong điều kiện sục khí liên tục quá trình sục khí liên tục nhằm cung cấp một lượng oxi ổn định. Quá trình này sẽ giúp cho phản ứng oxi hóa diễn ra nhanh đồng thời các chất ô nhiễm tích tụ một phần vi sinh vật hấp thụ cho giai đoạn hình thành tế bào một phần tạo ra năng lượng cung cấp cho quá trình phân hủy các chất hữu cơ bị oxy hoá hoàn toàn thành CO2, H2O, NO3-, SO42-… + Xử lý sinh học VSV tăng trưởng dính bám. Bể bùn hoạt tính với VSV dính bám. Phương pháp này tương tự như VSV dạng lơ lửng chỉ khác vi sinh vật phát triển dính bám trên vật liệu tiếp xúc đặt trong bể. Phương pháp này có ưu điểm vượt trội hơn thời gian xử lý cũng như tốc độ xử lý nhanh giảm được quá trình tiêu hao nhiều năng lượng. Phương pháp này được ứng dụng rộng rãi trong quá trình xử lý ô nhiễm nước thải.

Bản chất của xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học mà tiêu biểu phương pháp xử lý hiếu khí là quá trình phân huỷ các chất ô nhiễm hữu cơ nhờ vi sinh vật. Để đạt được hiệu quả quá trình phân hủy sinh học cần cung cấp lượng chất dinh dưỡng, oxi phù hợp cho VSV nhằm đảm bảo cho quá trình phân hủy diễn ra ổn định.

Hệ thống xử lý sinh học hiếu khí

Hiện nay hệ thống xử lý khí thải đã và đang được áp dụng với nhiều phương pháp xử lý khí thải trước khi phát thải ra ngoài môi trường.

Trong đó công nghệ xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học được đánh giá là một trong những phương pháp xử lý hữu hiệu nhất hiện nay được đa số các nhà máy, khu công nghiệp lựa chọn để xử lý khí khải gây ô nhiễm.

Bạn đang thực sự muốn tìm hiểu về phương pháp. Xin hãy đọc kỹ những nội dung dưới để áp dụng đúng kỹ thuật.

Bài viết sẽ cung cấp những kiến thức cơ bản sau:

Xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học là phương pháp lợi dụng các vi sinh vật phân hủy. Hoặc tiêu thụ các khí thải độc hại.

Các vi sinh vật, vi khuẩn sẽ hấp thụ, đồng hóa các thành phần hữu cơ, vô cơ độc hại trong khí thải và thải ra các khí như CO 2,…

Xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học có các đặc điểm như sau:

Công nghệ làm sạch khí thải bằng phương pháp sinh học trong đó có bể xử lý chính gọi là “lọc sinh học giọt thấm, bộ lọc sinh học và lọc màng”. Cách thức của các bể này tương tự nhau. Khí thải mang chất ô nhiễm bay hơi được đưa qua bể xử lý, ở đó chất bay hơi được chuyển từ pha khí sang pha lỏng.

Vi sinh vật thích nghi với môi trường chậm, thời gian lưu dài. Các vi sinh vật tham gia vào quá trình bao gồm vi khuẩn, nấm và động vật nguyên sinh. Ví dụ Microcosus abbus, Proteur vulgnus, Streptomyces,… Trong quá trình xử lý các vi sinh vật này tùy vào sự tương tác với thành phần xử lý mà tạo thành một quần thể sinh vật dạng màng mỏng gọi là màng sinh khối.

Chất ô nhiễm phải hòa tan trong nước và có khả năng oxy hóa phân hủy bằng vi sinh vật

Nhiệt độ cho phương pháp tối ưu nằm trong khoảng giới hạn trên dưới từ 5-6oC đến 15-40o

Thành phần hỗn hợp các khí thải cần xử lý phải không chứa các chất độc hại làm chết các vi sinh vật.

Các nguyên lý được áp dụng trong việc xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học bao gồm 3 nguyên lý cơ bản sau:

Cân bằng phân bố của chất ô nhiễm.

Sự khuếch tán vào màng sinh học.

Phân hủy sinh học của chất ô nhiễm

Thứ nhất, Lọc sinh học (Biofillter)

Khái niệm phương pháp lọc sinh học trong xử lý khí thải

Phương pháp lọc sinh học là một biện pháp xử lý ô nhiễm tương đôi mới. Đây là một phương pháp hấp dẫn để xử lý các chất khí có mùi hôi và các hợp chất hữu cơ bay hơi có nồng độ thấp.

Hệ thống xử lý khí thải bằng phương pháp lọc sinh học cung cấp môi trường cho vi sinh vật phát triển và phân hủy các chất khí có mùi hôi và các chất hữu cơ gây bệnh trong khí thải.

Hệ thống lọc bao gồm một buồng kín chứa các vi sinh vật và hấp thụ hơi nướ. Giữ chúng lại trong nguyên liệu lọc. Nguyên liệu lọc được thiết kế sao cho khả năng hấp thụ nước lớn. Độ bền cao, ít làm suy giảm áp lực luồng khí đi ngang qua nó.

Hình ảnh cơ chế hoạt động của phương pháp lọc sinh học

Hệ thống lọc sinh học cung cấp môi trường cho vi sinh vật phát triển và phân hủy các chất khí có mùi hôi, các chất hữu cơ gây ô nhiễm trong không khí.

Hệ thống lọc bao gồm một buồng kín chứa các vi sinh vật và hấp thụ hơi nước. Giữ chúng lại trong nguyên liệu lọc. Trong hệ thống này các vi sinh vật sẽ tạo thành một màng sinh học. Đây là một màng ẩm và mỏng bảo quanh vật liệu lọc.

Nguyên liệu lọc được thiết kế sao cho hấp thụ nước lớn nhất. Độ bền cao và ít làm suy giảm áp lực buồng khí đi ngang qua nó.

Trong quá trình lọc sinh học, các chất khí ô nhiễm được làm ẩm. Sau đó được bơm vào một buồng phía bên dưới vật liệu lọc.

Khi chất khí đi qua lớp nguyên liệu lọc, các chất ô nhiễm bị hấp thụ và phân hủy. Khí thải sau khi được đã lọc thoát lên trên vào khí quyển bên trên hệ thống lọc.

Nguyên liệu chính của quá trình xử lý khí thải bằng phương pháp lọc sinh học

Lớp nguyên liệu lọc ẩm tạo nên điều kiện lý học và hóa học thuận lợi cho việc chuyển đổi các chất ô nhiễm từ pha khí sang pha lỏng và quá trình phân hủy sinh học các chất ô nhiễm này bởi màng sinh học.

Nguyên liệu lọc điển hình là hỗn hợp của các chất nền ủ phân compost, đất, cây thạch nam (heather), plastic và các phụ phẩm gỗ. Các nguyên liệu lọc thường có tuổi thọ từ 5-7 năm trước khi phải thay mới.

Ưu và nhược điểm của việc xử lý khí thải bằng phương pháp lọc sinh học

-Giá thành thấp, giá vận hành thấp, ít sử dụng hóa chất.

-Thiết kế linh động, dễ áp dụng cho mọi loại hình công ty xí nghiệp.

-Linh động trong việc xử lý mùi hôi, các hợp chất hữu cơ bay hơi và các chất độc.

-Hiệu suất xử lý cao

-Hệ thống lọc sinh học linh động trong việc xử lý mùi hôi, các hợp chất hữu cơ bay hơi và các chất độc. Hiệu suất xử lý thường lớn hơn 90% đối với các khí thải có nồng độ các chất ô nhiễm < 1000 ppm.

-Nhiều loại nguyên liệu lọc, vi sinh vật và điều kiện vận hành khác nhau có thể áp dụng để đáp ứng nhu cầu xử lý.

-Không phân hủy được các hợp chất hữu cơ bay hơi có chứa chlor.

-Hệ thống lọc sinh học không thể xử lý được các chất ô nhiễm có khả năng hấp phụ thấp. Tốc độ phân hủy sinh học chậm ví dụ như các hợp chất hữu cơ bay hơi có chứa chlor.

-Các nguồn ô nhiễm có nồng độ hóa chất cao. Cần các hệ thống lớn và diện tích lắp đặt lớn.

-Nguồn gây ô nhiễm mức độ cao sẽ gây ảnh hưởng đến vi sinh vật.

-Thời gian để vi sinh vật thích nghi với môi trường có thể kéo dài đến hàng tháng

Thứ hai, Các thiết bị làm sạch sinh học (Bio- Scrubber).

Nguyên tắc hoạt động của các bio-crubber khác với bio-fillter. Ở chỗ là chất ô nhiễm được hấp thụ bằng nước và bị phân hủy lần lượt bởi vi sinh vật nằm trong màng lọc.

Thành phần cấu tạo quan trọng nhất của các bio- crubber là màng lọc. Nơi diễn ra sự trao đổi khối lượng chất khí giữa khí thải nhiễm bẩn và chất hấp thụ.

Khi thiết kế bất kỳ kiểu màng lọc nào cần đặc biệt chú ý đến việc làm tăng diện tích bề mặt phân chia pha, đây là yếu tố quyết định hiệu quả của việc hấp thụ.

Bên trong absorber các chất độc và oxy di chuyển vào nước. Do đó khí thoát ra khỏi absorber sẽ ở dạng được làm sạch, còn nước thì ở trạng thái nhiễm bẩn.

Thứ 3, Các Biocreactor chứa các màng lọc Polymer

Hình ảnh thiết bị làm sạch Bio- Scrubber

Những bioreactor có chứa các màng polymer gắn tế bào sinh vật (hay được gọi là bioreactor bọc lớp rửa).

Là những hệ thống làm sạch không khí tiên tiến nhất. Việc làm sạch khỏi các chất độc hại diễn ra cũng nhờ vào quá trình hoạt tính enzyme của các tế bào vi sinh được cố định trên mạng.

Hình ảnh nguyên lý hoạt động của Bioreactor

Đôi khi thay thế vào chỗ các tế bào người ta cố định enzyme lên các màng polymer nói trên.

Tuy nhiên để thực hiện được các quy trình công nghệ. Thì chủ yếu dựa vào việc sử dụng các tế bào vi sinh vật cố định.

Một trong những nguyên nhân chủ yếu. Là do dễ dàng thâu nhận chúng với giá thành rẻ hơn so với các chế phẩm enzymer.

Ngoài ra, trong số các ưu thế về mặt công nghệ khác. Phải đề cập đến mức độ ổn định cao của enzymer trong tế bào sinh vật so với enzymer được tách ra từ tế bào.

Cũng như khả năng tái sinh tự nhiên cofactor của nó trong quá trình hóa sinh xảy ra liên tục. Trong khi việc tái sinh cofactor trong trường hợp sử dụng các chế phẩm enzymer tinh khiết.

Trong các quá trình sản xuất lớn sẽ đòi hỏi chi phí rất lớn kèm theo các thiết bị hiện đại

Tóm lại: lựa chọn công nghệ phù hợp

Dựa vào những kiến thức cơ bản về phương pháp xử lý ở trên. Và tùy vào từng mức độ dự án để lựa chọn công nghệ bạn nên dựa trên các tiêu chí:

Về mặt kinh phí đầu tư ban đầu cho dự án

Công nghệ xử lý phù hợp với từng nhà máy cụ thể

Các thiết bị vận hành dễ dàng, mức độ tự động hóa

Chi phí vận hành về sau

Từ đó, để có cái nhìn tổng quan và lựa chọn phù hợp nhất cho dự án của bạn.

Lựa chọn đơn vị xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học cho doanh nghiệp của bạn

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều dịch vụ xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học. Với nhiều mức giá và chất lượng khác nhau. Lựa chọn Hasy Environment bạn sẽ hoàn toàn hài lòng về mọi mặt.

Giải pháp xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học hiện là lựa chọn hàng đầu của nhiều doanh nghiệp. Đến với Hasy Environment bạn sẽ hoàn toàn hài lòng về chất lượng, giá cả cũng như chế độ chăm sóc hậu mãi. Nếu cần tham khảo chi tiết về cách xử lý này thì bạn có thể vào http://xulymoitruong360.com/ hoặc gọi vào số 097 222 1608 để giải đáp nhanh mọi thắc mắc của mình.

Nước thải là môi trường tồn tại của nhiều chất ô nhiễm dưới nhiều trạng thái khác nhau. Chất ô nhiễm thường gặp là hợp chất tan, không tan và chất lơ lửng. Những cặn bẩn này rất khó xử lý nên người ta thường ứng dụng xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý. Mục tiêu của phương pháp này là tách hạt lơ lửng, hạt keo khó lắng, ion kim loại nặng hoặc chất hữu cơ ra khỏi nước.

Một số phương pháp vật lý trong xử lý nước thải

Màng lọc là nơi thực hiện chức năng tách và tập trung chất hòa tan và không hòa tan. Trong điều kiện áp suất cao, các lỗ màng tiến hành loại bỏ các hạt và phân tử có kích thước nhỏ. Phương pháp lọc màng thường được sử dụng để xử lý nước thải, lọc nước hoặc tái chế nước.

Trong đó người ta thường ứng dụng thêm hệ thống vi lọc. Chúng có tác dụng tách phân tử, vi khuẩn và nấm men. Đối với nước thải nhiễm dầu, vi lọc có tác dụng khử trùng lạnh và tách nhũ tương.

Tại các khu vực nông thôn, phương pháp lọc màng thẩm thấu ngược này dùng để xử lý nước lọc, khử mặn và khử nước nồi hơi trong các nhà máy nhiệt điện. Màng bán thấm này tạo ra nguồn áp suất nhất định. Khi áp suất cao thúc đẩy phân tử dung môi khuếch tán sang màng tế bào.

Tuyển nổi thực chất là quá trình tách chất rắn tan hoặc không tan có tỷ trọng nhỏ hơn nước. Hiệu quả xử lý phụ thuộc chủ yếu vào việc sử dụng các chất hoạt động bề mặt (tách hoặc làm đặc bọt). Đây là phương pháp loại bỏ chất rắn lơ lửng và dầu mỡ ra khỏi hỗn hợp nước thải hoặc cô đặc bùn sinh học.

Nguyên tắc hoạt động của bể tuyển nổi căn cứ vào sự phân tán các phần tử có khả năng tự lắng kém. Nước và không khí được hòa trộn trong bồn khí tan nhờ máy nén khí. Khi đó nước chảy vào ngăn tuyển nổi và được giảm áp suất đột ngột. Dòng khí tách ra và bám vào các hạt cặn trong nước, quá trình tuyển nổi được hình thành.

Điều kiện xảy ra là các chất rắn này phải có khả năng kết dính vào các bọt khí và nổi lên trên mặt nước. Theo đó, các bọt khí dính bọt khí được tách ra khỏi nguồn nước. Phương pháp này được ứng dụng trong xử lý nước thải nhiễm kim loại nặng, thu hồi khoáng sản quý hiếm.

Nếu chỉ được xử lý cơ học, nước thải vẫn còn tồn tại các hạt có kích thước nhỏ dưới dạng các hạt keo không thể lắng. Cách tốt nhất để lắng các hạt này đó là làm tăng kích thước của chúng nhờ tác dụng tương hỗ. Khi đó chúng sẽ liên kết thành những hạt có kích thước lớn hơn. Để quá trình liên kết diễn ra thuận lợi cần trung hòa điện tích của các hạt này.

Các hạt hình thành sau đó có thể mang điện tích âm hoặc dương. Hạt có nguồn gốc silic, hợp chất hữu cơ mang điện tích âm. Hạt hydroxyt sắt, hydroxyt nhôm mang điện tích dương. Có 2 loại bông keo gồm loại kỵ nước và loại ưa nước. Trong đó loại ưa nước tập trung nhiều vi khuẩn, vi rút. Loại keo kỵ nước đóng vai trò quan trọng trong hầu hết các công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý hiện nay.

Quá trình hình thành các bông cặn gọi là keo tụ. Trong đó có sự tham gia của muối nhôm hoặc muối sắt. Nhưng phèn PAC được ưu tiên lựa chọn sử dụng vì chúng có giá thành rẻ, không tác động đến nồng độ pH, hiệu quả cao và khử màu.

Ứng dụng của phương pháp keo tụ:

Đông tụ là cách xử lý nước thải dầu nhớt giúp quá trình lắng cặn diễn ra nhanh và hiệu quả hơn. Với cách này nồng độ chất màu, mùi và cặn sẽ giảm xuống. Trong đó, nồng độ pH thích hợp để quá trình đông tụ diễn ra nhanh hơn thường dao động từ 4 – 8,5.

Khi thêm các chất động tụ chúng sẽ phân ly ion OH- tạo ra kết tủa hydroxit và còn có khả năng kết dính các hạt keo. Những hạt này liên kết với nhau hình thành hạt có kích thước lớn, đó gọi là bông cặn. Nhờ trọng lực, những bông cặn dễ dàng lắng xuống và hoàn toàn tách ra khỏi nước.

Một số chất đông tụ thường dùng:

Phức nhôm – clo (PAC): đây là chất đông tụ hiệu quả gấp 1/3 – ¼ so với nhôm sunfat và đồng thời giảm tính bazo trong nước.

Sắt (III) clorua: được sử dụng rộng rãi nhưng nó thường có tính ăn mòn mạnh.

Polyme hữu cơ: các khối chất vững chắc được hình thành thông qua chuỗi phân tử đông tụ hữu cơ. Chúng tồn tại bền vững, không dễ bị phân hủy và có khả năng khử tốt trong bùn.

Xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý là một trong những phương pháp không thể thiếu bất kỳ ở HTXLNT nào. Nếu Quý doanh nghiệp có nhu cầu xử lý nước thải hãy liên hệ với công ty xử lý nước thải Hợp Nhất theo Hotline 0938.857.768!