Màng sinh học tăng trưởng dính bám là gì?
Đã kiểm duyệt nội dung
Màng vi sinh dính bám là một trong những cách xử lý nước thải có sự trợ giúp của quần thể VSV dính bám trên nền chất nhờ các exopolyme. Màng sinh học chỉ được tổng hợp khi diện tích bề mặt của chất nền được phủ lên.
Quá trình tăng trưởng vi sinh dính bám
Vật liệu hỗ trợ hoàn toàn đặt trong bể sục khí bùn hoạt tính. Vật liệu có mật độ dày đặc, kích thước nhỏ và luôn được khuấy trộn lơ lửng bằng máy khuấy. Diện tích bề mặt riêng của chúng thường lớn hơn 1.000 m2/m3 nên chúng có khả năng hỗ trợ tạo màng sinh học đánh kể.
Các mô hình công nghệ tăng trưởng dính bám gồm:
FCR (Chuỗi P/U sinh học) và CAS (Bùn hoạt tính truyền thống)
Mô hình chuỗi P/U sinh học thường yêu cầu không gian xây dựng nhỏ hơn công nghệ xử lý nước thải truyền thống. FCR sử dụng máy sục khí nhỏ, ít tiêu hao năng lượng chiếm khoảng 30% nên nó cho hiệu suất làm thoáng rất cao. Ưu điểm của mô hình FCR gồm:
- FCR có chi phí diện tích xây dựng thấp
- FCR có thể tách nước đơn giản với bộ lọc đĩa
- FCR có tải trọng lớn và xảy ra nhiều phản ứng
- FCR không yêu cầu tuần hoàn sinh khối từ pha nước
IFAS – Màng cố định bùn hoạt tính
Mật độ vật liệu hỗ trợ đưa vào bể từ 45 – 60% có kết hợp với hệ thống phân tách thông thường. Quá trình xử lý này thường giống với quá trình xử lý bùn hoạt tính tiêu chuẩn. Công nghệ IFAS thường xử lý các loại nước thông thường như xử lý nước thải sinh hoạt, bệnh viện, trường học,… Lâu dần mật độ sinh khối tăng cao hơn so với dung dịch bùn hoạt tính.
Công nghệ màng MBBR – Màng sinh học di chuyển
So với IFAS, tỷ lệ vật liệu đưa vào ở mức 60%. Đối với nguồn thải có tải trọng ô nhiễm cao như cacbon và nito cần sử dụng bể phản ứng MBBR. Khi đó, VSV cố định trên giá đỡ mà không cần tuần hoàn. Điều này có nghĩa là không hề có sự tích lũy sinh khối tự do trong bể phản ứng. Vì thế MBBR thường áp dụng trong xử lý nước thải y tế và công nghiệp.
Tìm hiểu một số bộ lọc sinh học
Bộ lọc này gồm cốt liệu và oxy, trên đó có hoạt động nuôi cấy vi sinh phụ thuộc vào bề mặt trao đổi chất. Lâu dần, VSV kết mảng làm hạn chế bề mặt diện tích. Sau này người ta tiến hành gắn VSV vào môi trường dưới dạng hạt có kích thước 5mm. Với diện tích bề mặt trao đổi chất lớn hơn so với các quy trình xử lý nước thải khác. Do đó sự chênh lệch này dẫn đến sự phát triển của quá trình tăng trưởng dính bám hay còn gọi là bộ lọc sinh học.
Quá trình này trải qua 3 giai đoạn cơ bản gồm:
- Các vật liệu tiếp xúc và màng sinh học, chất lỏng và không khí, BOD hay N-NH4 pha lỏng bị oxy hóa tiếp xúc với màng sinh học.
- Các quy trình cố định trong buồng lọc gồm: bể dòng chảy phản ứng, các hạt vật liệu làm đầy các yếu tố liên quan đến hiệu suất và đặc tính vận hành của bể phản ứng.
- Bùn dư thừa được tạo thành từ việc dự trữ các chất rắn lơ lửng và tăng quá trình tăng trưởng dính bám trong hệ thống. Lượng bùn này được loại bỏ thường xuyên bằng cách rửa lọc.
Các bộ lọc sinh học thường dùng gồm:
- Bộ lọc hiếu khí
Bộ lọc này để loại bỏ Cacbon, loại bỏ cacbon kết hợp nitrat hóa, nitrat hóa cấp 3. Theo đó, kích thước bộ lọc phụ thuộc vào BOD và tốc độ lọc. Vì bộ lọc sinh học hiếu khí vô cùng nhạy cảm với nồng độ chất rắn lơ lửng vì thế không nên sử dụng sau khi làm lắng sơ cấp hoặc nước pha loãng.
Các cách xử lý cacbon và nitro được thực hiện bằng 2 cách: loại bỏ BOD và nitrat hóa. Vì khi BOD tăng sẽ tác động trực tiếp đến N-NH4. Do đó mà các sinh khối dị dưỡng sẽ cạnh tranh với sinh vật tự dưỡng oxy.
- Bộ lọc dòng chảy
Đây là cách dùng nước bão hòa oxy ngược dòng. Vật liệu lọc thường dùng là chamotte có sử dụng đất sét nung với vật liệu hữu cơ. Lâu dần người ta dần thay thế Chamotte bằng cát và biolite.
- Bộ lọc dòng chảy lên
Nguyên lý hoạt động của bộ lọc Biofor gồm không khí và nước bơm qua mạng lưới bộ khuếch tán bong bóng mịn (Oxazur). Trong đó, Biolite là môi trường lọc lý tưởng gồm các hạt cát và mật độ của chúng tùy thuộc theo từng điều kiện khác nhau.
Qua nhiều năm nghiên cứu, Biofor đã có những cải tiến vượt trội. Nhiều bộ lọc từ vật liệu tổng hợp ra đời. Lớp vật chất nổi giữ lại bằng trần có vòi phun. Bộ lọc này thích hợp với chu trình nitrat hóa và khử nitrat hóa kết hợp. Không khí bơm vào đáy buồng lọc. Phần nước sau xử lý giữ lại phía trên buồng lọc. Đối với nguồn nước có nồng độ TSS thấp cần sử dụng Biostyr để khử nitrat hóa.
- Bộ lọc sinh học Anoxic
Đây là bộ lọc khử nitrat, kết hợp nitrat hóa thứ cấp tăng trưởng lơ lửng hoặc dính bám. Các quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học này gồm:
- Khử nitro ngược dòng – tiền anoxic: hiệu quả khử nitrat phụ thuộc chủ yếu vào tốc độ tuần hoàn, COD phân hủy sinh học và tỷ lệ COD/TKN.
- Hậu Anoxic: khi không có nguồn cacbon phân hủy sinh học trong hiếu khí ngược dòng cần lấy nguồn cacbon, methane, acetate bên ngoài.
Nếu Quý khách hàng có nhu cầu lắp đặt và thiết kế hệ thống xử lý nước thải hãy để lại thông tin. Công ty môi trường Hợp Nhất sẽ chủ động liên hệ trực tiếp để tư vấn cụ thể nhất nhé!