Quy trình công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí đang là phương pháp xử lý nước thải bằng sinh học được ưa chuộng nhất hiện nay. Với hiệu quả xử lý đem lại nhờ quá trình phân hủy yếm khí các chất hữu cơ để tạo thành khí thải thoát ra ngoài. Phương pháp sinh học kỵ khí làm giảm khả năng tái ô nhiễm nước thải với môi trường đây là ưu điểm cực kì nổi bật.

Vậy, ứng dụng phương pháp sinh học kỵ khí như thế nào để đem lại hiệu quả? Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là gì? Cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé !

Công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là phương pháp xử lý nước thải bằng vi sinh dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật hoại sinh có trong nước thải.

Vi sinh vật liên tục chuyển hóa các chất hữu cơ có trong nước thải thành tế bào mới. Sau đó hấp thu lượng lớn các chất hữu cơ qua bề mặt tế bào làm nguồn dinh dưỡng duy trì hoạt động sống của chúng, phần chất hữu cơ còn lại được oxy hóa để tạo năng lượng cung cấp cho việc tổng hợp.

Hiện nay công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học đang là bài toán được thiết kế chính trong các nguồn nước thải có nhiều hợp chất hữu cơ, chất dinh dưỡng, nito, photpho. Chi phí vận hành thấp, thân thiện với môi trường, khả năng khử COD, BOD trong nước thải chính là mục đích chính của phương pháp này.

Xử lý nước thải bằng phương phpas sinh học kỵ khí thường được chia làm 6 quá trình:

• Thuỷ phân polymer
• Lên men các amoni axit và đường
• Phân huỷ kỵ khí, các axit béo mạch dài và rượu
• Phân huỷ kỵ khí các axit béo dễ dàng bay hơi
• Hình thành khí methane từ acid acetic
• Hình thành khí methane từ CO2 và Hydrogen

Xem thêm: 5 Giải pháp xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí   

Phương pháp sinh học kỵ khí là mô hình xử lý nước thải bằng các vi sinh vật kỵ khí được dùng để phân hủy và loại bỏ các chất hữu cơ ra khỏi nước thải. Trong hệ thống xử lý kị khí vi sinh vật hoạt động theo 2 loại: quá trình hình thành tự nhiên và quá trình tạo khí nhân tạo

Quá trình xử lý bằng phương pháp kỵ khí nhân tạo

• Bể UASB
• Lọc sinh học kỵ khí
• Kỵ khí tiếp xúc

Bể UASB:

• Tại bể dòng chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí phù hợp cho nguồn nước thải có nồng độ ô nhiễm chất hữu cơ cao và thành phần chất rắn thấp.
• Cơ chế hoạt động: nước thải được đưa vào bể UASB từ dưới lên với vận tốc 0,6-0,9 m/h qua lớp bùn kị khí và tại đây sẽ diễn ra quá trình phân hủy chất hữu cơ bởi các vi sinh vật, hiệu quả xử lý của bể được quyết định bởi tầng vi sinh này
• Hệ thống tách pha tại bể UASB được thiết kế các tấm chắn đặt ở phía trên bể với nhiệm vụ tách pha các chất rắn- lỏng- khí.
• Bùn sẽ được lưu ở đáy bể, nước trong bể đẩy lên trên và chuyển đến các công đoạn xử lý tiếp theo

Lọc sinh học kị khí: quá trình bằng phương pháp lọc kỵ khí thường sử dụng để xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ rất cao kết hợp cùng các chủng vi sinh vật để xử lý, các chất khí được tạo thành sau quá trình xử lý là CH4, H2S, H­2, CO­2, NH3

• Quá trình lọc kị khí sẽ diễn ra qua 4 giai đoạn: giai đoạn thủy phân, giai đoạn acid hóa, giai đoạn axetic hóa, giai đoan metan hóa
• Nước thải được đưa vào bể lọc kỵ khí sẽ được phân phối đều theo diện tích đáy bể, nước đi từ dưới lên chảy qua lớp vật liệu lọc, các chất hữu cơ sẽ bám lại tại vật liệu lọc có chứa vi khuẩn yếm khí và tạo thành lớp màng vi sinh vật.
• Cuối cùng các chất hữu cơ sẽ được hấp thụ và phân hủy, bùn cặn sẽ được giữ lại trong khe rỗng của lớp vật liệu lọc
• Vật liệu lọc được ưu tiên sử dụng là : các vật liệu rời hạt, hạt polyspire hoặc dạng tấm.

Kỵ khí tiếp xúc: bao gồm một bể phản ứng, một bể lắng riêng biệt với thiết bị điều chỉnh tuần hoàn

• Cơ chế hoạt động: nước thải chưa xử lý được khuấy trộn với vòng tuần hoàn và sau đó được phân hủy trong bể phản ứng kín không cho không khí vào. Sau khi phân hủy, hỗn hợp bùn nước đi vào bể lắng, nước trong đi ra và bùn được lắng xuống đáy.
• Chuyển lượng bùn sễ dàng từ bể này qua bể khác bằng máy bơm bùn

Quá trình xử lý bằng phương pháp kỵ khí tự nhiên

Ao hồ kỵ khí là loại ao sâu. Các vi sinh vật kỵ khí hoạt động sống không cần oxy của không khí. Sử dụng oxy từ các hợp chất nitrat, sunfat để oxy hóa chất hữu cơ thành axit hữu cơ, các loại rượu và khí CH4, H2S, CO2…. H2O

• Nước thải dẫn vào ao, hồ dưới dạng chìm để được phân phối đồng đều. Xả thải theo phương thức thu nước bề mặt và có tấm ngăn bùn không ra cùng với nước.
• Phù hợp với nguồn nước thải có độ nhiễm bẩn lớn, lượng BOD cao, không cần đến sự quang hợp của tảo

Những nhân tố ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng của vi sinh vật kỵ khí

Để đảm bảo quá trình xử lý diễn ra ổn định, liên tục, vi sinh vật kỵ khí phải được cân bằng trạng thái hoạt động ổn đinh trong mọi yếu tố sau đây:

– Nhiệt độ: vi sinh vật kỵ sẽ hoạt động và phát triển bình thường ở nhiệt độ tối ưu 30- 35 độ C

– Nồng độ pH: dao động từ 6,5 – 7,5 ở phạm vi hẹp

– Chất dinh dưỡng: chất dinh dưỡng cần cung cấp theo tỷ lệ COD: N:P để vi sinh vật phát triển tốt đủ lượng thức ăn phát triển. Trong nước thải sinh hoạt thường có chứa các chất dinh dưỡng này nên khi kết hợp xử lý nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt thì không cần bổ sung thêm các nguyên tố dinh dưỡng.

– Lipid: đây là các hợp chất rất khó bị phân hủy bởi vi sinh vật, đóng màng trên vi sinh vật làm giảm sự hấp thụ các chất vào bên trong. Do vậy cần xử lý lipid trong nước thải trước khi đưa vào công trình xử lý kỵ khí.

– Kim loại nặng: thành phần kim loại nặng như Cu, Ni, Zn,… rất độc nhất là ở dạng hòa tan. Loại bỏ kim loại nặng nhờ kết tủa cùng với carbonate và sulfide.

• Bên cạnh đó cần đảm bảo các hóa chất độc hại, hàm lượng cao hơn các hợp chất hữu cơ khác đã được loại bỏ ra khỏi dòng nước thải trước khi tiến hành xử lý

Đảm bảo được những yếu tố nêu trên, hệ thống xử lý nước thải kị khí sẽ hoạt động ổn định, đảm bảo tiến độ quy trình và cho kết quả nước thải đạt chuẩn.

Xem thêm: Quy trinh xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí

Những ưu điểm và nhược điểm của phương pháp xử lý nước thải sinh học kỵ khí

Ưu điểm:

• Không sử dụng oxy giúp làm giảm chi phí điện năng cho quá trình cấp khí.
• Quá trình kỵ khí tạo ra ít bùn hơn rất nhiều so với quá trình xử lý sinh học hiếu khí
• Quá trình xử lý kỵ khí tạo ra lượng khí metan lớn. Lượng khí này đủ để cấp khí cho lò hơi.
• Nhu cầu năng lượng cho quá trình được giảm nhiều
• Thích hợp cho nước thải ô nhiễm nặng (BOD/COD >0,5)
• Được thiết kế để hoạt động dưới tỉ trọng cao
• Hệ thống xử lý kỵ khí có thể được phân huỷ các chất tổng hợp như Hydrocacbon béo có chlor như trichloroethylen, trihalomethan) và một số chất thiên nhiên khó phân hủy như ligin…

Nhược điểm:

• Quá trình kỵ khí diễn ra chậm hơn so với quá trình hiếu khí
• Nhạy cảm trong quá trình phân huỷ các chất độc
• Quá trình phân huỷ cần nhiều thời gian hơn
• Quá trình khởi động cần lượng bùn lớn hơn (Nồng độ bùn yêu cầu cao hơn)

Phương pháp sinh học kị khí đang được các đơn vị xử lý nước thải lựa chọn hàng đầu với những nguồn nước thải sinh hoạt, nước thải chăn nuôi, nước thải gia súc, nước thải nhà hàng,.. những nguồn nước thải có chứa nhiều chất dinh dưỡng để nuôi dưỡng vi sinh vật.

Bạn cần lắp đặt hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí hãy liên hệ với đơn vị Thành Tín chúng tôi qua hotline 0964511345 để trải nghiệm dịch vụ tốt nhất tại chúng tôi.