Xử lý nước thải từ quy trình kỵ khí UASB bằng phương pháp sinh học thường không sử dụng không khí hoặc oxy nhằm mục đích loại bỏ chất ô nhiễm và chuyển đổi chất ô nhiễm hữu cơ thành khí sinh học. Công nghệ UASB là một dạng bể kỵ khí sử dụng để XLNT để phân hủy tạo ra khí metan, sử dụng quy trình kỵ khí và nhân tạo thành lớp bùn dạng hạt được xử lý bởi VSV kỵ khí.
Nội dung bài viết:
Đặc trưng của hệ thống XLNT 3 pha
Bể UASB hoạt động dựa trên quá trình phân tách 3 pha để phân tách hỗn hợp khí, nước và bùn cho phép thiết kế nhỏ gọn, tiết kiệm chi phí hơn. Thiết bị chứa khí dùng để tách khí sinh học trong quy trình xử lý.
Quá trình xử lý nước thải bằng phản ứng UASB có sử dụng lớp bùn chứa nồng độ sinh khối cao. Hệ thống UASB là quy trình xử lý tiên tiến đi qua lớp bùn đảm bảo nước thải đầu ra ổn định. Nước đi qua hệ thống với quy trình xử lý hiệu quả với tiêu chí xử lý phù hợp nhất. Tải trọng thiết kế của UASB còn được biết đến dựa vào việc giảm diện tích, giảm chi phí xây dựng hệ thống với bể phản ứng cao và hiệu suất lớn.
Đối với hệ thống kỵ khí này được thiết kế đủ để giảm thiểu sự chuyển động dòng và đảm bảo tốc độ dòng chảy trong giới hạn cho phép. Chiều cao của đáy bùn ít nhất phải từ 1,5 – 2,5m và do đó chiều cao bể phản ứng giới hạn ở 4m tạo thuận tiện cho lớp bùn và thiết bị tách 3 pha. Chiều cao tối đa của bể phản ứng là 8m nhưng chiều cao thực tế từ 4,5 – 6m. Bùn chiếm 30% - 60% tổng thể tích bể phản ứng, 20 – 30% tổng thể tích được cung cấp.
Hệ thống UASB thường ứng dụng XLNT trong nhà máy sản xuất bia, công nghiệp thực phẩm, giấy và bột giấy. Lợi thế chính của quy trình xử lý kỵ khí UASB là việc tạo ra nguồn năng lượng khí sinh học lớn và được thu gom để sử dụng cho các mục đích khác. Theo đó, chất thải rắn sinh học được tạo ra ít hơn nhiều so với quá trình hiếu khí vì phần lớn năng lượng trong nước thải được chuyển thành dạng khí và dẫn đến năng lượng còn lại ít hơn.
Hệ thống UASB yêu cầu năng lượng và chất dinh dưỡng thấp hơn. Nước thải thường đặc trưng bởi các giá trị như COD, BOD, TSS, dầu mỡ cao. Hầu hết những hệ thống này đều có chức năng tách khí sinh học. Kết quả giao diện khí, nước cực lớn làm giảm đáng kể tốc độ khuấy trộn của nước thải, tăng tốc độ tải tương đối cao. Sự phân tách trong bể UASB chỉ yêu cầu chiều cao từ 1m.
Trong quá trình xử lý UASB thường có chất nền đi qua lớp bùn mở rộng chứa nồng độ sinh khối cao để đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra luôn ổn định. Việc thiếu quy trình xử lý thích hợp cần thiết loại bỏ chất hữu cơ, chất dinh dưỡng còn sót lại từ quá trình kỵ khí khiến cho quy trình kỵ khí chưa được áp dụng rộng rãi trong XLNT. Mục đích của việc xử lý không chỉ đánh giá chất lượng VSV mà còn tăng khả năng hạn chế những rủi ro môi trường, giảm thiệt hại về môi trường.
Đặc tính xử lý nước thải từ hệ thống kỵ khí UASB
- Giúp quá trình xử lý hiếu khí ổn định, yêu cầu tiêu thụ năng lượng thấp hơn, hiệu quả ở tốc độ tải cao và tạo ra lượng bùn thấp trong quy trình xử lý nước thải
- UASB thường thích hợp xử lý nước thải công nghiệp với nồng độ nước thải thấp hơn so với quy trình xử lý khác trong việc giảm nồng độ BOD, COD
- Đối với nguồn thải có tải trọng cao thì hệ thống UASB thường hạn chế bởi chất hữu cơ không phân hủy nên thường yêu cầu ứng dụng thêm phương pháp tiền xử lý để tăng cường phân hủy sinh học
- Vi sinh vật trong UASB có khả năng thích nghi tốt với những thay đổi đột ngột trong thông số vận hành phát sinh trong quá trình hoạt động liên tục
Các lưu ý khi vận hành hệ thống UASB
Việc nâng cấp hệ thống UASB cũng được xem xét hoạt động tiên tiến hơn, tập trung vào phục hồi tài nguyên (thu hồi năng lượng từ khí sinh học). Bên cạnh quy trình bùn hoạt tính truyền thống, hiệu quả xử lý UASB kỵ khí tăng cao khi kết hợp cùng bể phản ứng theo mẻ tuần tự SBR với bùn hiếu khí dạng hạt. Năng lượng là vấn đề quan trọng nhằm đánh giá tính khả thi của quá trình xử lý kỵ khí cùng với khả năng sản xuất khí sinh học đáp ứng một phần đáng kể nhu cầu năng lượng.
Hệ thống UASB đang được sửa đổi thành nhiều giai đoạn, tiền xử lý cho thấy hiệu quả trong việc xử lý nito khi nó được áp dụng như phương pháp Anammox tạo ra nguồn năng lượng tái tạo hiệu quả và bền vững hơn.
Việc khởi động bể phản ứng UASB là quá trình phức tạp cùng các yếu tố như đặc điểm nước thải, sự thích nghi, pH, chất dinh dưỡng, sự hiện diện chất độc hại, tốc độ, vận tốc dòng chảy, thời gian lưu thủy lực cùng với thiết kế bể phản ứng ảnh hưởng đến sự phát triển của lớp bùn đáy. Sự thay đổi trong khoảng thời gian cần thiết ổn định bùn liên quan đến thành phần nước thải, bùn hạt, bể phản ứng, nhiệt độ, hàm lượng chất dinh dưỡng.
Nhiệt độ ảnh hưởng đáng kể đến sự phát triển và tồn tại của VSV. Mặc dù là quá trình xử lý kỵ khí, nhiệt độ thấp thường dẫn đến sự suy giảm tốc độ tăng trưởng của vi sinh vật. Còn thời gian lưu thủy lực là một trong những thông số quan trọng nhất ảnh hưởng đến hiệu suất của bể UASB khi ứng dụng xử lý nước thải sinh hoạt đô thị.
Nếu bạn cần hỗ trợ tư vấn dịch vụ xử lý nước thải như thiết kế - lắp đặt, vận hành, nâng cấp, cải tạo, bảo trì – bảo dưỡng hệ thống XLNT thì hãy liên hệ ngay với moitruonghopnhat.com qua Hotline 0938.857.768.
