Phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ SBR

10430 Lượt xem - Update nội dung: 13-03-2023 14:51

Đã kiểm duyệt nội dung

Hiện nay, xử lý nước thải bằng nhiều công nghệ hiện đại là giải pháp giải quyết các vấn đề liên quan đến chất lượng cuộc sống và giúp ổn định tình hình kinh tế - thương mại. Tùy thuộc vào từng loại nước thải khác nhau, nồng độ cũng như các chỉ số ô nhiễm mà lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp. Đối với những nguồn nước thải ít lưu lượng, có chỉ số ô nhiễm thấp thì nên ứng dụng xử lý nước thải bằng công nghệ SBR. Hãy cùng Hợp Nhất tìm hiểu về công nghệ này trong bài viết sau.

1. Công nghệ xử lý nước thải SBR là gì?

SBR (Sequancing Batch Reactor) là công nghệ xử lý nước thải sinh học theo mẻ. Công nghệ SBR chuyên dùng để xử lý nước thải chứa nhiều chất hữu cơ, chất ô nhiễm, chất rắn lơ lửng cũng như loại bỏ lượng lớn nito trong nguồn nước.

Cấu tạo:

1.1. Bể tiếp nhận

Nước thải từ nhiều nguồn khác nhau đều có điểm chung đó chính là chứa nhiều rác thải. Nếu không xử lý hoàn toàn lượng rác thải có kích thước lớn này sẽ dẫn đến tình trạng làm hư hỏng thiết bị, máy móc và đường ống dẫn nước ảnh hưởng đến các giai đoạn xử lý nước thải tiếp theo.

Nhằm hạn chế tình trạng này xảy ra, người ta thường bố trí thêm song chắn rác hoặc lưới chắn rác để lược bỏ những chất thải có kích thước lớn ra khỏi nguồn nước trước khi đi vào bể tiếp nhận. Với công nghệ SBR thường thích hợp để xử lý nước thải khu du lịch, nước thải resort, nước thải nghỉ dưỡng,…

Như vậy, những bước đầu xử lý có tầm quan trọng lớn đối với toàn bộ quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ SBR.

1.2. Bể C-tech

Bể C-tech được xem có vai trò giúp hình thành hệ vi sinh vật hiếu khí tồn tại trong điều kiện được cung cấp oxy liên tục nhờ quá trình sục khí. Nhờ sự xuất hiện của các loại vi sinh vật này mà các quá trình nitrat hóa, oxy hóa, khử nito được diễn ra đồng bộ.

Dưới đây là 5 giai đoạn thực hiện tuần hoàn liên tục trong bể C-tech:

Làm đầy: Đây là địa điểm mà vi sinh vật hiếu khí và thiếu khí hình thành, sinh trưởng và phát triển nhờ phân hủy các chất hữu cơ. Quá trình oxy hóa giúp khử hoàn toàn hàm lượng BOD/ COD. Thời gian lưu nước 1 – 3 giờ, tùy thuộc vào hàm lượng BOD mà quá trình này hoạt động theo mẻ với từng chu trình: làm đầy – tĩnh, làm đầy – hòa trộn, làm đầy – sục khí.
Pha phản ứng: Là nơi các vi sinh vật hiếu khí sinh trưởng trong điều kiện được cung cấp oxy liên tục nhờ máy thổi khí giúp khuấy trộn nước thải với bùn hoạt tính. Xảy ra quá trình nitrat hóa, nitrit hóa và oxy hóa đồng thời diễn ra để kiểm soát hàm lượng các tạp chất như BOD, COD, N, P,… trong nước thải. Trong đó, vi khuẩn Nitrosomonas làm nhiệm vụ oxy hóa nitrit; vi khuẩn Nitrobacter chuyển hóa NO2- thành NO3-.
Lắng: Được thực hiện xử lý trong trạng thái tĩnh, hệ thống thổi khí và sục khí tạm ngưng để nhường chỗ cho quá trình cặn lắng. Trong quá trình này, phần nước được tách và phần cặn lắng được chia làm 2 phần riêng biệt trong thời gian khoảng 2 giờ. Đồng thời, một lượng lớn nito cũng được loại bỏ hoàn toàn.
Rút nước: Nhờ hệ thống bơm nước mà nước thải được chuyển ra bên ngoài vào bể thu gom. Thời gian rút khoảng 0,5 giờ.
Ngưng: Vì thực hiện theo mẻ nên phải chờ trong khoảng thời gian nhất định để thực hiện mẻ tiếp theo.

2. Các bước vận hành đối với bể SBR

Bảng Mô tả các bước vận hành đối với bể SBR

Bước vận hành	Mô tả
Làm đầy	Mục đích của giai đoạn làm đầy là dẫn nước thải thô hoặc nước thải sau tiền xử lý vào bể. Quá trình làm đầy thường cho phép mức nước trong bể tăng dần từ 25% dung tích (ở cuối giai đoạn ngừng) tới 100%. Nếu được kiểm soát bằng cách theo thời gian, quá trình làm đầy thường kéo dài khoảng 25% tổng thời gian của 1 chu trình hoàn chỉnh.
Phản ứng	Mục đích của giai đoạn phản ứng là hoàn thành quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ trong nước thải (tương tự như ở bể aerotank). Thông thường thời gian phản ứng chiếm khoảng 35% tổng thời gian của 1 chu trình hoàn chỉnh.
Lắng	Mục đích của giai đoạn lắng là để lắng yên tách các chất rắn, tạo lớp nước trong phía trên cần xả đi và bùn hoạt tính lắng ở bên dưới. Tại giai đoạn này do thiếu oxy nên có khả năng khử nitơ bằng quá trình khử nitrat.
Xả cặn lớp nước trong	Mục đích của giai đoạn xả cạn (chắt nước) nước trong đã được xử lý khỏi bể bằng thiết bị chắt nước chuyên dụng (Decanter). Thời gian xả cạn thường trong khoảng 5 - 30%tổng thời gian 1 chu kỳ hoàn chỉnh (từ 15 phút đến 2 giờ) - trung bình thời gian xả cạn là 45 phút.
Ngừng làm việc	Mục đích của việc ngừng ở đây là chuẩn bị trước khi cho chu trình khác đưa vào hoạt động. Ngừng không nhất thiết là giai đoạn phải thực hiện, đôi khi không cần phải có thời gian ngừng.

Xả bùn là một giai đoạn khá quan trọng không phụ thuộc vào 5 giai đoạn cơ bản trên đối với bể SBR, nhưng có ảnh hưởng lớn tới năng suất của bể. Lượng và tần suất xả bùn được xác định bởi năng suất yêu cầu, cũng giống như đối với bể aerotank hoạt động liên tục bình thường.

Trong bể SBR, việc xả bùn dư thường được thực hiện ở giai đoạn lắng hoặc giai đoạn xả cạn. Đặc điểm duy nhất ở bể SBR là không cần phải tuần hoàn bùn hoạt tính. Hai quá trình làm thoáng và lắng đều diễn ra ở ngay trong một bể, cho nên không có sự mất mát bùn ở giai đoạn phản ứng và không phải tuần hoàn bùn từ bể lắng đợt 2 về bể aerotank.

3. Tính toán bể SBR

Nội dung tính toán bể SBR gồm các phần sau:

Xác định lượng COD có (bCOD)và không có khả năng phân hủy sinh học và hàm lượng chất lơ lửng không phân hủy sinh học (nbSS).
Xác định chu kỳ vận hành bể SBR;
Xác định kích thước bể SBR;
Tính toán thời gian lưu nước trong bể;
Xác định thời gian lưu bùn trong bể;
Tính toán thể tích phần chứa bùn của bể;
Xác định lượng bùn hoạt tính dư.

3.1. Xác định bCOD, nbCOD và nbSS

Hàm lượng bCOD được tính bằng:

bCOD= 1,65 x BOD5, mg/l

Hàm lượng nbCOD = COD - nCOD, mg/l

Hàm lượng nbSS được tính theo công thức:

nbSS = (TSS x MLVSS)/MLSS(1 - 0,68), mg/l

Trong đó:

TSS: Tổng hàm lượng chất lơ lửng đầu vào, mg/l trong đó có 68% chất lơ lửng có thể phân hủy sinh học, mg/l.
MLVSS: Hàm lượng cặn lơ lửng bay hơi, mg/l;
MLSS: Hàm lượng chất rắn lơ lửng, mg/l.

3.2. Xác định chu kỳ vận hành bể SBR

Thời gian làm đầy bể được xác định theo công thức:

tlđ = tpư + tl + tcn, h

Trong đó:

tlđ: Thời gian làm đầy, h;
tpư: Thời gian phản ứng, h;
tl: Thời gian lắng, h;
tcn: Thời gian chắt nước, h.

Tổng thời gian hoạt động của một chu kỳ, Tck

Tck = tlđ + tpư + tl + tcn, h

Số chu kỳ hoạt động trong ngày đêm (24h)

n1 = 24/Tck, chu kỳ

Lượng nước làm đầy cho một chu kỳ:

Vlđ = Q/n2, m3

Trong đó

Q: Lưu lượng nước thải, m3/ng.đ;
n2: Số chu kỳ của 2 bể SBR (n2 = n1 x 2), chu kỳ

3.3. Xác định kích thước của bể SBR

Nội dung tính toán gồm:

Tính thể tích của bể SBR, VT;
Chiều cao xây dựng của bể, Hxd;
Diện tích mặt bằng của bể, F.

4. Ưu điểm khi lắp đặt hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ SBR

Xử lý triệt để các tạp chất ô nhiễm cao;
Khử hoàn toàn các chất dinh dưỡng bao gồm nito và photpho;
Ít tốn diện tích, tiết kiệm được chi phí xây dựng hệ thống;
Không cần xây dựng và lắp đặt bể lắng hoặc thậm chí là bể điều hòa;
Nhờ tính tự động hóa nên dễ dàng kiểm soát và khắc phục các sự cố;
Kết cấu đơn giản và dễ vận hành;
Thiết kế nhiều pha luân phiên nhưng vẫn đảm bảo khả năng xử lý BOD từ 90 – 92%;
Hoạt động ổn định, tiết kiệm điện năng khi sử dụng.

Nếu bạn có nhu cầu cần tư vấn và lắp đặt hệ thống xử lý nước thải hãy liên hệ ngay với Hợp Nhất để được tư vấn và cung cấp thông tin chính xác nhất qua Hotline: 0938.857.768 - 0938.089.368