BỂ SBR XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP.

Bể SBR xử lý nước thải là Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ phản ứng sinh học theo mẻ, là giải pháp xử lý nước thải đạt hiệu quả cao. Bể SBR ( Sequencing batch reactor ) Bể bùn hoạt tính đã được các nhà khoa học nghiên cứu thành công và áp dụng vào khoảng những năm 1920. Loại bể này đã và đang rất phát triển tại các nước như Nhật Bản, Hàn Quốc, Mỹ,.. Loại bể này chuyên dùng để xử lý nước thải công nghiệp, sinh hoạt.

Với đặc điểm là trong quá trình sục khí và lắng, công đoạn sục khí và lắng sẽ vận hành và diễn ra trong cùng 1 bể chứa.

Phối cảnh nhà máy sử dụng công nghệ bể SBR xử lý nước thải

CẤU TẠO BỂ SBR XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Để có thể thiết kế bể SBR chính xác sẽ cần phải tính toán chi tiết về lưu lượng và tải lượng của nước thải. Cấu tạo chung của bể SBR gồm 02 loại bể:

Bể Selector
Bể C-tech

Còn về nguyên tắc vận hành của bể, nguồn nước thải cần được xử lý sơ bộ tại bể Selector. Sau đó, nguồn nước đã “xử lý sơ bộ” đó sẽ được đưa đến bể C-tech để tiếp tục xử lý.

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỂ SBR XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Công nghệ xử lý nước thải SBR gồm 2 cụm bể: cụm bể Selector và cụm bể C – tech, Bể SBR (Sequencing Batch Reactor) là bể xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học theo quy trình phản ứng từng mẻ liên tục. Đây là một dạng của bể Aerotank. Nước được dẫn vào bể Selector trước sau đó mới qua bể C – tech. Bể Selector sẽ được sục khí liên tục tạo điều kiện cho quá trình xử lý hiếu khí diễn ra. Nước sau đó được chuyển sang bể C-tech.

Bể SBR hoạt động theo một chu kỳ tuần hoàn với 5 pha bao gồm: Làm đầy, sục khí, lắng, rút nước và nghỉ. Mỗi bước luân phiên sẽ được chọn lựa kỹ lưỡng dựa trên hiểu biết chuyên môn về các phản ứng sinh học. Hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ SBR yêu cầu vận hành theo chu kỳ để điều khiển quá trình xử lý. Hoạt động chu kỳ kiểm soát toàn bộ các giai đoạn của chu kỳ xử lý. Mỗi bước luân phiên sẽ được chọn lựa kỹ lưỡng dựa trên hiểu biết chuyên môn về các phản ứng sinh học.

Các phase trong xử lý nước thải bằng công nghệ SBR

PHA LÀM ĐẦY

Đây là pha dùng để thu nạp nước thải trực tiếp đổ vào bể. Thời gian xử lý giao động từ 1-3 tiếng.

Bể SBR sẽ xử lý các chất thải, và những hoạt động phản ứng sẽ “tiếp nối” nhau: Làm đầy – Tĩnh – Làm đầy – Hòa trộn & Sục khí.

Đây đều là những quá trình xảy ra liên tục, thay phiên nhau và dựa trên hàm lương BOD đầu vào. Trong pha làm đầy này, khi bổ sung nguồn nước thải vào. Đồng thời mang theo một lượng lớn “nguồn lương thực” cho những vi sinh (bùn hoạt tính). Chính vì vậy, khi quá trình này kết thúc, sẽ thúc đẩy mạnh quá trình phân hóa ở vi sinh.

PHA SỤC KHÍ

Công dụng chính của pha này, là tạo ra sự chuyển động. Và các bọt khí mang theo oxi vào trong nước được chứa trong ngăn chứa nước thải.

Phản ứng sinh hóa giữa nước thải và bùn hoạt tính để tạo ra hợp chất Nitrat N-NO3. Pha này sẽ mất khoảng 2 tiếng để có thể tiến hành quá trình phản ứng.

PHA LẮNG

Ở pha này, các chất hữu cơ sẽ lắng dần trong nước. Công đoạn này sẽ diễn ra ở môi trường tĩnh. Sẽ mất khoảng 2 tiếng để có thể đợi bùn lắng và cô đặc lại.

PHA RÚT NƯỚC

Sau khi bùn đã lắng xuống dưới, phần nước trong sẽ được rút ra. Lượng nước rút ra sẽ phụ thuộc vào hiệu quả của bể SBR xử lý nước thải, bùn hoạt tính được dữ lại để chờ lượng nước thải tiếp theo được bổ sung vào.

PHA NGHỈ (PHA DỰ TRỮ)

Pha nghỉ để chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ phụ thuộc vào thời gian vận hành, lưu lượng nước thải.

Bể SBR xử lý nước thải công nghiệp

QUÁ TRÌNH LOẠI BỎ NI TƠ CÓ TRONG BỂ SBR

Trong quá trình này, chúng tôi sẽ chia ra thành 2 giai đoạn

Giai đoạn đầu: Oxy hóa hợp chất Ni tơ – Hay còn gọi là quá trình Nitrate hóa.
Giai đoạn hai: Khử hóa trị dương về hóa trị 0 – Hay còn được gọi là quá trình khử Nitrate.
Cụ thể:

GIAI ĐOẠN 1: OXY HÓA HỢP CHẤT NI TƠ (NITRAT HÓA)

Quá trình này sẽ được diễn ra trong pha sục khí của bể SBR – và được mô tả bằng 2 phản ứng hóa học như sau;

2 NH4 + 3 O2 NO2 + 2 H2O + 1 H+ + Tế bào mới

2 NO2 + O2 2 NO3– + Tế bào mới

Dựa vào 2 phương trình trên, ta có phương trình tổng quát:

NH4+ + 2 O2 NO3- + 2H+ + H2O

2 phản ứng đầu nhờ vào vi sinh vật Nitrosomonas và Nitrobacter – 2 phản ứng này mô tả tỷ lượng của amoni và oxi do vi sinh vật thực hiện để có duy trì sự tồn tại và phát triển của vi sinh.

Từ phương trình tổng quát, có thể thấy rằng, để oxy hóa 1 mol NH4+ cần tương đương 1 mol oxi trong hợp chất oxi trong hợp chất Amoni (NH4+-N)

Nếu lấy hiệu suất sinh khối của cả 2 loại vi sinh trên là 0,17g/g N-NO3 tạo thành. Thì phản ứng tổng thể của quá trình oxy hóa Amoni thành Nitrat sẽ như sau.

1.02 NH4+ + 1,89 O2 + 2,02 HCO3- => 0.021 C5H7O2N + 1.06 H2O + 1,92 H2CO3 + 1,00 NO3– (1-4)

Lắp đặt đĩa thổi khí hệ thống xử lý nước thải

Tư vấn lắp đặt hệ thống xử lý nước thải nhà máy bằng công nghệ SBR

BỂ SBR & CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG QUÁ TRÌNH NITRAT HÓA

Nồng độ chất nền: Bởi những vi sinh vật Oxy hóa những hợp chất và hóa chất để có thể tạo ra sinh khối. Các tế bào cần có những hợp chất ni tơ để phát triển. Nồng độ chất nền cao sẽ làm tăng hiệu quả xử lý.

Nhiệt độ: Theo kiểm chứng, nhiệt độ càng cao thì hiệu quả xử lý nước bể SbR cũng cao.

Oxy: Để oxy hóa 1 mol NH4+ cần 1 mol oxy. 4.57g oxi/g Ni tơ trong hợp chất Amoni (N- NH4+)
pH (độ kiềm): pH = 8 (7,6 – 8,6) Nếu pH < 6.2 hoặc pH > 10 thì sẽ gây ức chế đại đa số các hoạt động của vi sinh vật trong bể.
Thời gian lưu bùn (SRT)
Độc chất

GIAI ĐOẠN 2: QUÁ TRÌNH KHỬ NITRAT

Ở giai đoạn 2 này, sẽ có 4 bậc liên tiếp. Và sẽ làm giảm hóa trị của ni tơ lần lượt từ +5 về +3 +2 +1

Phương trình tổng quát
NO3- => NO2- => NO (khí) => N2O(khí) => N2 (khí)

Phản ứng của Nitrate với chất hữu cơ là Methanol -> từ đó có phương trình.
6 NO3 + 5 CH3OH => 3 N2 + 5CO2 + 7 H2O + 6 OH-

Chất hữu cơ từ những nguồn nước thải “C18H19O9N” Từ đó có PTHH như sau:
C18H19O9N + NO3- + H+ => N2 + CO2 + HCO3- + NH4+ + H2O

Trạm xử lý nước thải công nghệ SBR

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG QUÁ TRÌNH KHỬ NITRAT

Tác động của Oxy tới nồng độ trong những tụ hợp của bùn vi sinh với cả màng vi sinh.
Độ pH trong những bước khử Nitrat thích hợp khoảng 7-9
Nhiệt độ: Tốc độ xử lý sẽ tăng gấp đôi khi nhiệt độ đạt đến mức 10-25o Quá trình nitrat cũng sẽ diễn ra khi nhiệt độ đạt đến mức 50-60oC. Khoảng 35oC tốc độ cũng chỉ đạt được mức 50%.
Ảnh hưởng của chất hữu cơ: các chất hữu cơ tan, phân hủy và thúc đẩy sự khử Nitrat.
Ảnh hưởng các yếu tố kìm hãm: quá trình xử lý trong việc ảnh hưởng bởi Nitrat.

ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA BỂ SBR XỬ LÝ NƯỚC THẢI

ƯU ĐIỂM CỦA BỂ SBR.
Giảm chi phí và tiết kiệm thời gian khi xây dựng bể SBR. Bạn không cần phải xây dựng bể lắng 1 và bể lắng 2, bể Aerotank và bể điều hòa.
Nước thải sau xử lý bằng bể SBR
Tiết kiệm được năng lương lượng tiêu thụ;
Bể SBR có khả năng xử lý nước thải, chất thải nồng độ cao. Xử lý chất hữu cơ triệt để.
Dễ dàng kiểm soát những sự cố tại bể và linh hoạt trong quá trình hoạt động.
Công nghệ bể SBR có thể áp dụng cho mọi hệ thống và công suất.

NHƯỢC ĐIỂM CỦA BỂ SBR

Yêu cầu phải có những hệ thống vận hành tinh vi và tiên tiến nhất
Đối với việc bảo dưỡng và bảo trì khó khăn và phức tạp
Người vận hành phải có trình độ cao.
Chi phí xử lý bùn cao do lượng bùn sinh ra nhiều.
Hệ thống hay bị tắc nghẽn do bùn.
Bể phụ trợ phía sau chịu nhiều sốc tải, khi thiết kế bể SBR cần phải có điều hòa để phụ trợ.

Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn rõ hơn về xử lý nước thải bằng công nghệ SBR: