Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột ấp Lộc Hưng Trảng Bàng Tây Ninh

•Phương pháp tổng hợp tài liệu Những tài liệu được tổng hợp là những tài liệu liên quan đến các phươngpháp xử lý nước thải, đặc biệt là các phương pháp xử lý sinh học và các côngtrình áp

CHƯƠNG IMỞ ĐẦUI.1 Đặt vấn đề

Vài năm gần đây, vấn đề xử lý ô nhiễm khí thải, nước thải, chất thải rắn từcác làng nghề và các cơ sở sản xuất quy mô hộ gia đình trở thành mối quan tâmtrong công tác bảo vệ môi trường Điều khó khăn là làm thế nào để vừa giữđược nét đặc thù của các làng nghề nổi tiếng, vừa đảm bảo chất lượng môitrường sống, phát triển bền vững Việc thiết kế hệ thống xử lý chất thải cho các

cơ sở với quy mô sản xuất nhỏ phải đảm bảo chi phí đầu tư, vận hành phù hợpvà nguyên tắc hoạt động của hệ thống phải đơn giản để có thể nhân rộng môhình xử lý Bên cạnh biện pháp xử lý chất thải cần kết hợp cùng với việc ápdụng sản xuất sạch và tái sử dụng những chất thải để công tác bảo vệ môitrường đạt hiệu quả cao

Trảng Bàng được biết đến với đặc sản là bánh canh và bánh tráng Nguyênvật liệu chính là bột gạo Ở khắp huyện Trảng Bàng có khoảng 30 cơ sở xay bộtgạo lớn nhỏ với quy mô hộ gia đình Tuy nhiên vấn đề được đặt ra ở đây là cáchộ sản xuất không quan tâm đến việc xử lý nguồn nước thải hữu cơ này Mộtphần nước xay bột được dùng cho gia súc (trâu, bò) uống nhưng lượng lớn còn lạiđược đổ thẳng ra ngoài không thông qua xử lý Lượng nước thải này sau đó lênmen gây mùi chua khó chịu, tạo môi trường thuận lợi cho các vi sinh vật có hạiphát triển và làm ô nhiễm nguồn nước xung quanh Chính vì vậy cần phải thiếtkế hệ thống xử lý nước thải này một cách hiệu quả, kinh tế để các hộ xay bột dễdàng áp dụng, qua đó góp phần giảm ô nhiễm môi trường, đồng thời tạo điềukiện để làng nghề phát triển bền vững Đây cũng chính là mục tiêu của đồ án tốtnghiệp này

I.2 Mục tiêu của đề tài

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột quy mô hộ gia đình tạiấp Lộc Hưng, Trảng Bàng, Tây Ninh

I.3 Phương pháp nghiên cứu

•Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu:

Mẫu nước thải được lấy tại cơ sở xay bột của gia đình ông Lê Văn Châu.Mẫu nước thải được lấy từ nguồn nước thải ra trong quá trình sản xuất Nước thảiđược bảo quản trong 2 can nhựa 2 lít và được phân tích tại phòng Công nghệ hoámôi trường – Viện Công nghệ hoá học

Mẫu nước thải được lấy để phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm COD, BOD5, SS,N_NH3 và Ptổng

Chỉ tiêu pH được đo tại nơi lấy mẫu, còn các chỉ tiêu COD, BOD5, SS,N_NH3 và Ptổng được phân tích tại phòng Công nghệ hoá môi trường – Viện Côngnghệ hoá học Mỗi chỉ tiêu có phương pháp phân tích khác nhau được quy địnhcụ thể trong các TCVN

Phương pháp này được áp dụng để xác định các chỉ tiêu ô nhiễm đầu vào,phục vụ cho việc phân tích thành phần và tính chất nước thải sản xuất Từ đóđưa ra phương pháp xử lý thích hợp

•Phương pháp tổng hợp tài liệu

Những tài liệu được tổng hợp là những tài liệu liên quan đến các phươngpháp xử lý nước thải, đặc biệt là các phương pháp xử lý sinh học và các côngtrình áp dụng cho xử lý nước thải hữu cơ; tài liệu liên quan đến các loại vật liệulọc; tài liệu vềø các TCVN; tài liệu về bột gạo và những nội dung liên quan đếntính toán và thiết kế được xem xét và học hỏi để áp dụng Dựa trên cơ sở nhữngkiến thức đã học đưa ra sơ đồ công nghệ xử lý và các nguyên tắc hoạt động củacác công trình đơn vị

Phương pháp này được áp dụng trong chương III và IV của đồ án tốt nghiệp

I.4 Nội dung của đề tài

•Khảo sát các nguồn nước thải, lưu lượng nước thải, thành phần tính chấtnước thải, nguồn tiếp nhận nước thải

•Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải, các công nghệ đã áp dụngđể xử lý nước thải của ngành sản xuất tinh bột

•Đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp với điều kiện của cơ sở Tínhtoán, thiết kế các công trình xử lý nước thải cho cơ sở, bố trí các công trình đóvào mặt bằng xử lý chung trong cơ sở

CHƯƠNG IITỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ XAY BỘT ẤP LỘC HƯNG, TRẢNG BÀNG

II.1 Giới thiệu về cơ sở xay bột

II.1.1 Quá trình hình thành và phát triển

Cơ sở xay bột thuộc gia đình ông Lê Văn Châu (Aáp Lộc Hưng, xã ĐônThuận, Trảng Bàng – Tây Ninh) với diện tích đất khoảng 400m2 Những ngườilàm việc ở đây toàn là người nhà và theo nghề đã lâu

Cở sở xay bột gạo được hình thành từ năm 1999 với quy mô hộ gia đình Cơsở xay gạo thành bột theo yêu cầu của khách hàng Bột gạo tươi thường dùng đểlàm các loại bánh: bánh bèo, bánh ít, bánh xèo, bánh khọt, bánh canh, bánh ướt,bánh hỏi, bún và làm bánh tráng

Lúc đầu chỉ là một cơ sở xay bột nhỏ với một cối xay gạo và khách hàng chủyếu là những người làm bánh và sản xuất bánh tráng trong xóm Đến năm 2004,

cơ sở mở rộng kết hợp việc xay bột và sản xuất bún, bánh canh cho các tiệm ăntrong ấp Lộc Hưng và bỏ mối ở chợ gần nhà Đến nay, cơ sở đã là nơi cung cấpcho gần 100 quán ăn lớn nhỏ và bỏ mối cho khoảng 15 khách hàng bán ở cácchợ

II.1.2 Quy mô sản xuất

Cơ sở có hai cối xay gạo, hai máy ép sợi và nhiều ray làm đặc bột sau khixay Cơ sở chủ yếu hoạt động 10 giờ mỗi ngày và chia làm 2 ca luân phiên đểtheo kịp các buổi chợ và luôn có bún và bánh canh mới cho các quán ăn Ở mỗi

ca, công đoạn sản xuất hầu như giống nhau Ca 3h – 8h: từ 3h – 5h là làm bún vàbánh canh với bột đã được ủ để giao hàng cho khách hàng và từ 5h – 8h thì xay

bột và làm bột cho ca sau và xay bột cho các khách hàng có yêu cầu Ca 13h –18h cũng làm việc tương tự như trên.

Cơ sở xay bột cho hơn 100 khách hàng quen thuộc, và mỗi ngày sản xuất

2500 – 3000 kg bún, bánh canh và khoảng 100kg bột tươi cho những người cónhu cầu

II.2 Nguyên vật liệu và công nghệ sản xuất bún, bánh canh

II.2.1 Nguyên vật liệu

Thành phần chính là gạo được vo và ngâm trong 10h, sau đó là xay gạothành bột Từ bột tươi này có thể chế biến thành nhiều sản phẩm khác

Phụ gia nếu có thì chủ yếu là muối

II.2.2 Công nghệ sản xuất bún, bánh canh

Nguyên vật liệu chính là gạo được đem vo sạch và ngâm ngập nước trongkhoảng 8 ÷ 10h Gạo sau khi ngâm được bỏ vào cối xay cùng với lượng nước đãngâm xay thành bột gạo lỏng

Bột gạo vừa xay ở trên được bỏ vào cái rây vải để tách tinh bột ra khỏi nướcthành bột đặc sệt Bột gạo được bỏ vào bao vải (cái bòng) và một ít muối đemnhồi thành khối bột dẽo mịn và được ủ trong khoảng 4h

Khối bột đã được ủ được lấy ra khỏi cái bòng và nhồi tiếp cho đến khi bột trởnên dai và mịn màng Tiếp theo khối bột này sẽ được cho vào máy ép sợi (tùytheo sản phẩm là bún hay bánh canh mà đường kính của bảng ép sợi là khácnhau) Sợi được ép sẽ đi thẳng vào nồi luộc (nước luôn giữ ở nhiệt độ 1000C) đểlàm chín Dùng vợt để với lượng sợi ra xả qua với nước lạnh, sau đó được làmráo và bỏ vào thúng có đựng lá chuối sạch để bảo quản và phân phối

Sau khi vo gạo, ngâm gạo ngập

trong nước 10h

Xay gạoBột gạo tươiLàm đặc

bột qua rây

Bột đa õđược làm đặcMuối

Nhồi bột thành khối dẽo, mịn

Bột dẽo, mịnỦ

bộtBột đã được ủ

Sợi bún Sợi bánh canh

Máy ép thành

sợi bún Máy ép thành sợi bánh canh

Nồi luộc bún

Nồi luộc bánh canh

Sản phẩm

Xả với nước lạnh

Sơ đồ 1: Sơ đồ công nghệ sản xuất bún, bánh canh

II.3 Sản phẩm và thị trường tiêu thụ

II.3.1 Sản phẩm

•Bột tươi ( gạo ngâm sau khi xay)

•Bột gạo tươi (đã được cô đặc)

•Bún

•Bánh canh

II.3.2 Thị trường tiêu thụ

Bột tươi và bột gạo tươi thường làm theo yêu cầu của khách, vì thông thườngkhách hàng tự ngâm gạo và mang đi xay Bột tươi và bột gạo cũng được nhiềukhách hàng là những người chuyên làm bánh (bánh bèo, bánh xèo, bánh ít, bánhkhọt) đặt sẵn Một số cơ sở sản xuất bánh tráng trong ấp cũng đặt cơ sở xay bộtnày làm bột tươi cho họ

Thị trường tiêu thụ bún và bánh canh rất lớn Những quán ăn lớn nhỏ trongkhu vực ấp Lộc Hưng đều lấy bún và bánh canh nơi đây vì chất lượng cũng nhưgiá cả làm mọi người hài lòng Những nơi xa hơn như ở thị trấn thì được cơ sởchở đến Việc bỏ mối cho khách hàng bán lại ở chợ cũng rất nhiều Sản phẩmbún thì được bán với số lượng nhiều hơn vì nó thường xuyên có mặt trong cácđám tiệc và mọi người cũng dễ chế biến nhiều món ăn với bún hơn

II.4 Vấn đề gây ô nhiễm môi trường của cơ sở

II.4.1 Ô nhiễm do nước thải

Vấn đề gây ô nhiễm trong ngành này chủ yếu là nước thải Chính lượngnước thải chứa nhiều chất hữu cớ dễ phân huỷ (tinh bột) không được xử lý bị visinh vật phân huỷ tạo mùi chua và trở thành môi trường thuận lợi cho các vi sinhvật có hại phát triển

Lượng nước thải này không chỉ gây ô nhiễm nguồn nước mà còn ảnh hưởngđến chất lượng không khí (do nước thải để lâu bị vi sinh vật phân huỷ lên menchua), là nơi sảøn sinh của ruồi, muỗi và một số côn trùng có hại khác

Nước thải được xả ra ao hồ tự thấm sau nhà nên ao nước luôn bị ứ đọng vàngày càng trở nên ô nhiễm.

II.4.2 Hiện trạng môi trường của cơ sở

Tiếng ồn từ cối xay và máy ép sợi không được quan tâm Do cơ sở hoạt động

2 ca (3h ÷ 8h và 13h ÷ 18h) đã làm phiền nhiều hộ xung quanh

Với quy mô sản xuất tương đối lớn nhất trong khu vực và lượng nước thảisản xuất trung bình khoảng 17m3/ngày không thông qua xử lý đã gây ô nhiễmkhá rộng

Nước thải của cơ sở qua mương dẫn tự tạo và thải thẳng vào ao hồ sau nhàlàm ao nước bị ô nhiễm và có hiện tượng chết dần Nước thải chứa lượng hữu cơcao bị vi sinh vật phân hủy lên men gây mùi chua làm nhiều hộ chung quanhphàn nàn vì mùi khó chịu nhất là vào mùa nắng thì mùi càng nặng hơn; còn mùamưa thì nước bị ứ đọng, lêng láng xung quanh

Ao nước ô nhiễm trở thành nơi cho muỗi đẻ trứng gây ra bệnh sốt xuấthuyết, là nơi trú ẩn của các vi sinh vật có hại phát triển là nguồn gây nên cácdịch bệnh nguy hiểm

CHƯƠNG IIITỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP

XỬ LÝ NƯỚC THẢI

III.1 Phương pháp cơ học

Là dùng các biện pháp cơ học để loại bỏ các tạp chất không hòa tan chứatrong nước thải như: SS, cát, rác, dầu mỡ, chất nổi

Các công trình sử dụng biện pháp cơ học trong xử lý nước thải như:

III.1.1 Song chắn rác

Nhằm loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn (chủ yếu là rác) trước khi dẫnnước thải vào hệ thống xử lý Song làm bằng sắt tròn hoặc vuông, hai thanh cáchnhau khoảng 60 – 100 mm đối với những vật thô và 10 – 25 mm đối với vật cókích thước nhỏ, đặt nghiêng theo dòng chảy 1 góc 60 – 750

Trước song chắn rác có thể lắp đặt thêm máy nghiền để nghiền nhỏ các tạpchất

III.1.2 Các loại bể lắng

Lắng là một quá trình quan trọng trong công nghệ xử lý nước thải và thườngđược ứng dụng để tách các chất rắn ra khỏi nước thải dự trên nguyên tắc sự khácnhau về trọng lượng giữa các hạt cặn và nước

• Bể lắng cát

Bể lắng cát làm nhiệm vụ giữ lại các tạp chất vô cơ chủ yếu là cát chứatrong nước thải

Bể lắng cát thường đặt sau song chắn, lưới chắn và đặt trước bể điều hòa lưulượng, chất lượng nước với nhiệm vụ là loại bỏ cặn thô, nặng như cát, sỏi, mảnhvỡ thủy tinh, mảnh kim loại, tro tàn, than vụn, vỏ trứng v.v… theo nguyên tắclắng trọng lực nhằm bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ mài mòn, giảm cặn nặng ở cáccông đoạn xử lý sau Cặn lắng trong bể lắng cát lá các hạt phân tán, có kích

thước và vận tốc lắng thay đổi trong suốt quá trình lắng, không phụ thuộc vàonồng độ các hạt.

Tùy theo đặc tính của dòng chảy, ta có thể phân loại bể lắng cát như sau: bểlắng cát ngang nước chảy thẳng, chảy vòng ; bể lắng cát đứng nước dâng từ dướilên ; bể lắng cát nước chảy xoắn ốc

• Bể lắng đợt I

Tương tự như bể lắng cát, bể lắng I có nhiệm vụ tách các hạt cặn lơ lửng cótrong nước dựa trên nguyên tắc trọng lực Cặn lắng của bể lắng đợt I là loại cặncó bề mặt thay đổi, có khả năng kết dính và keo tụ với nhau trong suốt quá trìnhlắng làm cho kích thước và vận tốc lắng của các bông cặn thay đổi theo chiềucao lắng hoặc bông cặn có khả năng liên kếr và có nồng độ lớn trên 1000 mg/l.Căn cứ theo chiều nước chảy trong bể, người ta phân biệt thành các dạng bểlắng sau:

 Bể lắng ngang : Nước chảy vào bể theo phương ngang từ đầu bểđến cuối bể.Bể lắng ngang có mặt bằng hình chữ nhật

 Bể lắng đứng : Nước chảy vào bể theo phương thẳng đứng từ dướiđáy bể lên Bể lắng đứng có mặt bằng hình tròn

 Bể lắng Radian: Nước chảy vào bể theo hướng từ trung tâm ra quathành bể hoặc có thể ngược lại Trong trường hợp thứ nhất ta gọi là bể lắng lytâm, trường hợp thứ hai gọi là bể lắng hướng tâm

Thông thường, ta thường gộp chung bể lắng cát vào bể lắng đợt I thành mộtcông trình vì bể lắng đợt I hoàn toàn có khả năng lắng cặn của bể lắng cát

III.1.3 Bể điều hòa

Lưu lượng và chất lượng nước thải từ hệ thống cống thu gom chảy về trạmxử lý thường xuyên dao động theo các giờ trong ngày Khi hệ số không điều hòa

K ≥ 1,4 thì xây dựng bể điều hòa để các công trình xử lý làm việc với lưu lượngđều trong ngày sẽ kinh tế hơn Có 2 loại bể điều hòa:

•Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng nằm trực tiếp trên đường chuyển độngcủa dòng chảy.

•Bể điều hòa lưu lượng là chủ yếu, có thể nằm trực tiếp trên đường vậnchuyển của dòng chảy hoặc nằm ngoài đường đi của dòng chảy

Tùy theo điều kiện đất đai và chất lượng nước thải, khi mạng cống thu gomlà mạng cống chung thì ta thường áp dụng bể điều hòa lưu lượng để tích trữ đượclượng nước sau cơn mưa Ở các mạng thu gom là hệ thống cống riêng và ởnhững nơi có chất lượng nước thải thay đổi, ta thường áp dụng bể điều hòa cả lưulượng và chất lượng Bể điều hòa thường đặt trước bể lắng đợt I

Để đảm bảo chức năng điều hòa lưu lượng và chất lượng nước thải, ta cần bốtrí trong bể hệ thống, thiết bị khuấy trộn để san bằng nồng độ các chất bẩn chotoàn bộ thể tích nước thải có trong bể và để ngăn ngừa cặng lắng, pha loãngnồng độ các chất độc hại nếu có nhằm loại trừ hiện tượng bị sốc về chất lượngkhi đưa nước vào công trình xử lý sinh học Ngoài ra, trong bể cũng có thể bố tríthêm các thiết bị thu gom và xả bọt, váng nổi

Khi có yêu cầu về điều chỉnh độ pH của nuớc thải, ta có thể bố trí thêm mộtkhoang trung hòa ở trong bể điều hòa hoặc xây thành một bể trung hòa riêngnằm ngay phía sau bể điều hòa

III.1.4 Bể tách dầu mỡ

Nước thải của một số xí nghiệp ăn uống, chế biến bơ sữa, các lò mổ, xínghiệp ép dầu, v.v… thường có lẫn dầu mỡ Các chất này thường nhẹ hơn nướcvà nổi lên trên mặt nước Nước thải sau khi xử lý không có lẫn dầu mỡ mới đướcphép cho chảy vào nguồn tiếp nhận Hơn nữa, nước thải có lẫn dầu mỡ khôngthể xử lý sinh học vì khi vào sẽ làm bít các lỗ hổng ở vật liệu lọc, ở phin lọcsinh học và còn làm hỏng cấu trúc bùn hoạt tính trong bể aerotank

Ngoài cách làm các gạt đơn giản bằng các tấm sợi quét trên mặt nước, người

ta chế tạo ra các thiết bị tách dầu, mỡ đặt trước dây chuyền công nghệ xử lýnước thải

III.1.5 Lọc cơ học

Lọc dùng trong xử lý nước thải để tách các tạp chất phân tán nhỏ khỏi nướcmà bể lắng không lắng được

III.2 Phương pháp hoá lý – hoá học

Cơ sở của phương pháp hoá học là các phản ứng hoá học, các quá trình hoá

lí diễn ra giữa chất bẩn với hoá chất cho thêm vào Các phương pháp hoá học làoxi hoá, trung hoà, keo tụ Thường những phản ứng xảy ra là phản ứng trunghoà, phản ứng oxi hoá – khử , phản ứng tạo chất kết tủa hoặc phản ứng phânhuỷ các chất độc hại

Các công trình sử dụng phương pháp hóa lý – hóa học trong xử lý nước thảilà:

III.2.1 Bể trung hòa

Nước thải thường có những giá trị pH khác nhau Muốn nước thải được xử lýtốt bằng phương pháp sinh học phải tiến hành trung hoà và điều chỉnh pH

Trung hòa bằng cách dùng các dung dịch axit hoặc muối axit, các dung dịchkiềm hoặc oxít kiềm để trung hoà nước thải

III.2.2 Bể keo tụ – tạo bông

Trong quá trình lắng cơ học chỉ tách được các hạt chất rắn huyền phù có kíchthước lớn > 10-2mm, còn các hạt nhỏ hơn ở dạng keo không thể lắng được Đểlắng được ta có thể làm tăng kích thước các hạt nhờ tác dụng tương hỗ giữa cáchạt phân tán liên kết vào các tập hợp hạt để có thể lắng được Muốn vậy, trướchết cần trung hòa điện tích của chúng và kế đến là liên kết chúng với nhau Quátrình trung hoà điện tích các hạt được gọi là quá trình đông tụ, còn quá trình tạothành các bông lớn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ

Các chất đông tụ thường dùng trong quá trình keo tụ – tạo bông là các muốisắt hoặc muối nhôm hoặc hỗn hợp của chúng Các muối nhôm gồm có:

Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, Kal(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O.Nhưng được sử dụng phổ biến nhất là Al2(SO4)3 vì chất này hoà tan tốt trongnước, giá rẻ và hiệu quả đông tụ cao ở pH= 5 – 7,5

Các muối sắt dùng làm chất keo tụ là Fe2(SO4)3.2H2O, Fe2(SO4)3.3H2O,FeSO4.7H2O và FeCl3

Các phương pháp keo tụ có thể là keo tụ bằng chất điện ly, keo tụ bằng hệkeo ngược dấu Trong quá trình xử lý nước thải bằng chất keo tụ, sau khi kếtthúc giai đoạn thủy phân các chất keo tụ (phèn nhôm, phèn sắt), giai đoạn hìnhthành bông cặn bắt đầu diễn ra, Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thànhbông cặn, người ta xây dựng các bể phản ứng với mục đích đáp ứng các yêu cầucủa chế độ keo tụ tối ưu Phụ thuộc vào phương pháp khuấy trộn, bể phản ứngsẽ được phân thành hai loại: thủy lực và cơ khí.Thông thường, sau khi diễn raquá trình keo tụ, nước thải sẽ được đưa qua bể lắng để tiến hành loại các bôngcặn có kích thước lớn mới được hình thành

Ta cũng có thể áp dụng phương pháp keo tụ để làm trong và khử màu nướcthải vì: sau khi tạo thành các bông cặn có kích thước lớn và lắng xuống thì nhữngbông cặn này có thể kéo theo các chất phân tán không tan gây độ màu cho nước

III.2.3 Hấp phụ

Phương pháp hấp phụ được dùng để loại hết các chất bẩn hoà tan vào nướcmà phương pháp xử lý sinh học cùng các phương pháp khác không loại bỏ đượcvới hàm lượng rất nhỏ Thông thường đây là các hợp chất hòa tan có độc tínhcao hoặc các chất có mùi, vị và mẫu rất khó chịu

Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen,keo nhôm, một số chất tổng hợp hoặc chất thải trong sản xuất, như xỉ tro, xỉ mạtsắt vv…Trong số này phổ biến nhất là than hoạt tính Than hoạt tính có hai dạng:

bột và dạng hạt đều được dùng để hấp phụ Các chất hữu cơ, kim loại nặng vàcác chất màu dễ bị than hấp phụ Lượng chất hấp phụ tuỳ thuộc vào khả nănghấp phụ của từng chất và hàm lượng chất bẩn trong nước thải Phương pháp nàycó thể hấp phụ được 58 – 95% các chất hữu cơ và màu Đã có những ứng dụngdùng than hoạt tính hấp phụ thuỷ ngân và những thuốc nhuộm khó phân huỷnhưng tốn kém làm cho quá trình không kinh tế Để loại bỏ kim loại nặng, cácchất hữu cơ, vô cơ độc hại người ta dùng than bùn để hấp phụ và nuôi bèo tâytrên mặt hồ.

III.2.4 Bể tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi dựa trên nguyên tắc: các phân tử phân tán trong nướccó khả năng tự lắng kém, nhưng có khản năng kết dính vào các bọt khí nổi lêntrên bề mặt nước Sau đó người ta tách các bọt khí cùng các phân tử dính ra khỏinước Thật chất đây là quá trình tách bọt hoặc làm đặc bọt Trong một số trườnghợp, quá trình này cũng được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạtđộng bề mặt

Quá trình này được thực hiện nhờ thổi không khí thành bọt nhỏ vào trongnước thải Các bọt khí dính các hạt lơ lửng lắng kém và nổi lên mặt nước Khinổi lên các bọt khí hợp thành bông hạt đủ lớn, rồi tạo thành một lớp bọt chứanhiều các hạt bẩn

Tuyển nổi bọt nhằm tách các chất lơ lửng không tan Thường áp dụng trongxử lý nước thải đô thị Có thể kếp hợp tuyển nổi trong bể điều hòa

Có hai hình thức tuyển nổi:

•Sục khí ở áp suất khí quyển gọi là tuyển nổi bằng không khí

•Bão hoà không khí ở áp suất khí quyển sau đó thoát khí ra khỏi nước ởáp suất chân không, gọi là tuyển nổi chân không

Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏ cáctạp chất không tan và khó lắng Trong nhiều trường hợp, tuyển nổi còn được sử

dụng để tách các chất tan như chất hoạt động bề mặt.Tuyẻn nổi được áp dụng đểxử lý nước thải của nhiều ngành sản xuất như: chế biến dầu mỏ, tơ sợi nhân tạo,giấy xenlulô, da, hóa chất, thực phẩm, chế tạo máy.Trong nước thải chế biếnthủy sản, phương pháp tuyển nổi thường được áp dụng để xử lý nước thải cóchứa các chất lơ lửng và mỡ thủy sản, đặc biệt là chế biến các pasa, loại bỏ chấtbéo trước khi qua giai đoạn xử lýkhác Hơn nữa, nó còn được dùng để tách bùnhoạt tính sau khi xử lý hóa sinh.

Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và cũng đượcáp dụng trong trường hợp quá trình lắng xảy ra rất chậm hoặc rất khó thực hiện.Các chất lơ lửng như dầu, mỡ sẽ được nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tácdụng nâng của các bọt khí, tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trongnước ban đầu Hiệu quả phân riêng bằng tuyển nổi phụ thuộc kích thước và sốlượng bong bóng khí.Kích thước tối ưu của bong bóng khí là 15 ÷ 30µm Để cókích thước bọt ổn định trong quá trình tuyển nổi, người ta dùng các chất tạo bọt.Chất tạo bọt có thể là dầu thông, phenol, ankyl, sunfat-natri, cresol CH3C6H4OH.Điều cần lưu ý là trọng lượng của hạt không được lớn hơn lực kết dính với bọtkhí và lực nâng của bọt khí Kích thước hạt để tuyển nổi hiệu quả phụ thuộctrọng lượng riêng của hạt và bằng 0,2 ÷ 1,5mm

Có nhiều dạng tuyển nổi để xử lý nước thải bao gồm: tuyển nổi với sự táchkhông khí từ dung dịch, tuyển nổi với việc cho thông khí qua vật liệu xốp, tuyểnnổi hóa học, tuyển nổi điện, tuyển nổi với sự phân tách không khí bằng cơ khí

III.2.5 Bể tiếp xúc / Bể khử trùng

Dùng các hoá chất có tính độc đối với vi sinh vật tảo, động vật nguyên sinh,giun, sán… để làm sạch nước, đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh trước khi xả vào nguồntiếp nhận hoặc tái sử dụng

Hoá chất sử dụng để khử khuẩn phải đảm bảo có tính độc đối với vi sinh vậttrong một thời gian nhất định, sau đó phải được phân huỷ hoặc bay hơi, khôngcòn dư lượng gây độc cho người sử dụng hoặc vào các mục đích sử dụng khác.Các chất khử khuẩn thường dùng nhất là khí hoặc nước clo, nước javel, vôiclorua.

Trong quá trình xử lý nước thải, công đoạn khử khuẩn thường được đặt ởcuối công trình trước khi nước được xả ra nguồn tiếp nhận

Nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn có thể chứa khoảng

105 đến 106 vi khuẩn trong 1ml Hầu hết các loại vi khuẩn có trong nước thảikhông phải là vi trùng gây bệnh, nhưng không loại trừ khả năng tồn tại một vàiloại vi khuẩn gây bệnh nào đó Nếu xả nước thải ra nguồn cấp nước, hồ nuôi cáthì khả năng lan truyền bệnh sẽ rất lớn Do vậy, cần phải có biện pháp tiệt trùngnước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận Các phương pháp khử trùng nước thảiphổ biến hiện nay là:

•Dùng clo hơi qua thiết bị định lượng clo

•Dùng Hypoclorit – canxi dạng bột – Ca(ClO)2 – hoà tan trong thùngdung dịch 3÷ 5% rồi định lượng vào bể khử trùng

•Dùng HypocloritNatri, nước javel (NaClO)

•Dùng Ozone được sản xuất từ không khí do máy tạo Ozone đặt trongnhà máy xử lý nước thải Ozone sản xuất ra được dẫn ngay vào bể khử trùng

•Dùng tia cực tím (UV) do đèn thủy ngân áp lực thấp sản sinh ra Đènphát tia cực tím đặt ngập trong bể khử trùng có nước thải chảy qua

Từ trước đến nay, phương pháp khử trùng nước thải bằng Clo hơi hay cáchợp chất của Clo thường được sử dụng phổ biến vì clo là hóa chất được cácngành công nghiệp dùng nhiều, có sẵn trên thị trường với giá thành chấp nhậnđược, hiệu quả tiệt trùng cao Tuy nhiên, những năm gần đây, các nhà khoa học

đã đưa ra khuyến cáo nên hạn chế dùng Clo để tiệt trùng nước thải vì các lý dosau:

•Lượng clo dư (khoảng 0,5 mg/l) trong nước thải để đảm bảo sự an toànvà ổn định cho quá trình tiệt trùng sẽ gây hại đến cá và các sinh vật nươc có íchkhác

•Clo kết hợp với hydrocacbon thành các hợp chất có hại cho môi trườngsống

Ở các nước tiên tiến, người ta đang thay dần Clo bằng Ozone làm chất tiệttrùng nước thải và đang nghiên cứu áp dụng sát trùng bằng thiết bị phát tia cựctím Tuy nhiên ,hai phương pháp này có chi phí xử lý rất cao

Khi chọn phương pháp khử trùng bằng clo, ta cần có các công trình đơn vịnhư : trạm cloratơ (khi dùng clo hơi) hoặc trạm clorua vôi (khi dùng clorua vôi),bể trộn, bể tiếp xúc Trạm cloratơ hoặc trạm clorua vôi là nơi điều chế dung dịchnước clo hoặc clorua vôi Bể trộn dùng để xáo trộn dung dịch clo với nước thải,bể tiếp xúc có nhiệm vụ duy trì thời gian tiếp xúc cần thiết giữa dung dịch clovới nước thải

III.3 Phương pháp sinh học

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là việc sử dụng khả năng sốngvà hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất bẩn hữu cơ trong nước thải.Các vi sinh vật sử dụng một số hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làmnguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng Trong quá trình dinh dưỡng chúng nhậnđược các chất làm vật liệu xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên khốilượng sinh khối được tăng lên

Phương pháp sinh học thường được sử dụng để làm sạch hoàn toàn các loạinước thải có chứa các chất hữu cơ hòa tan hoặc các chất phân tán nhỏ, keo.Dovậy, phương pháp này thường dùng sau khi loại các tạp chất phân tán thô ra khỏinước thải bằng các quá trình đã trình bày ở phần trên.Đối với các chất vô cơ

chứa trong nước thải thì phương pháp này dùng để khử chất sulfit, muối amon,nitrat – tức là các chất chưa bị oxy hóa hoàn toàn Sản phẩm cuối cùng của quátrình phân hủy sinh hóa các chất bẩn sẽ là: khí CO2, nitơ, nước, ion sulfate, sinhkhối… Cho đến nay, người ta đã biết nhiều loại vi sinh vật có thể phân hủy tấtcả các chất hữu cơ có trong thiên nhiên và rất nhiều chất hữu cơ tổng hợp nhântạo.

Do vi sinh vật đóng vai trò chủ yếu trong quá trình xử lý sinh học nên căn cứvào tính chất, hoạt động và môi trường sống của chúng, ta có thể chia phươngpháp sinh học thành 3 dạng chính như sau:

III.3.1 Xử lý sinh học trong môi trường hiếu khí

Quá trình hiếu khí dựa trên nguyên tắc là vi sinh vật hiếu khí phân hủy cácchất hữu cơ trong điều kiện có oxy hòa tan theo phương trình sau:

Chất hữu cơ + O2 Vi khuẩn O2 + NH3 + C5H7NO2 + các sản phẩm khác.Ngoài việc phân hủy các chất hữu cơ để tạo ra tế bào mới, vi sinh vật cònthực hiện quá trình hô hấp nội sinh để tạo ra năng lượng theo phương trình:

C5H7NO2 + 5O2 vi khuẩn 5CO2 + 2H2O + NH3 + năng lượng

Các vi sinh vật ở trên được gọi là bùn hoạt tính Chúng tự sinh ra khi ta thổikhông khí vào nước thải Về khối lượng, bùn hoạt tính được tính bằng khối lượngchất bay hơi có trong tổng hàm lượng bùn (cặn khô) đôi khi còn gọi là sinh khối

Ta có thể áp dụng nhiều quá trình khác nhau khi xử lý nước thải bằngphương pháp sinh học trong môi trường hiếu khí

III.3.1.1 Quá trình tăng trưởng hiếu khí lơ lửng:

Đây là quá trình vi sinh vật phát triển và tăng trưởng trong các bông cặn bùnhoạt tính ở trạng thái lơ lửng trong nước ở các bể xử lý sinh học Bể sinh học nàyluôn cần phải được làm thoáng để cung cấp đầy đủ oxy cho vi sinh vật tiến hànhquá trình phân hủy chất hữu cơ và phát triển Ngoài bể sinh học, ta cũng cầnphải bố trí thêm bể lắng để tách các bông bùn hoạt tính ra khỏi nước, tuần hoàn

một phần bùn trở lại bể sinh học nhằm duy trì nồng độ bùn cần thiết trong bểsinh học và xả bỏ bớt lượng bùn thừa sinh ra trong quá trình phát triển Trongmột số trường hợp, ta cũng có thể gộp chung 2 bể sinh học và lắng thành mộtcông trình duy nhất Khi đó, ta không cần phải tuần hoàn bùn mà chỉ phải xảbùn.

Sơ đồ 2: Sơ đồ hệ thống xủ lý nước thải theo quá trình tăng trưởng lơ lửng

Theo sơ đồ 2, bùn được xả từ trên đường tuần hoàn bùn về bể sinh học Tuynhiên, ta cũng có thể xả bùn trực tiếp từ bể sinh học

III.3.1.2 Quá trình tăng trưởng hiếu khí dính bám

Là quá trình xử lý sinh học trong đó quần thể vi sinh vật hoạt động đểchuyển hóa các chất hữu cơ và các thành phần khác trong nước thải thành khí vàvỏ tế bào được dính bám vào một vài giá thể dạng tấm hoặc hạt có tính trơ như :hạt nhựa, sỏi, xỉ, sành… , đôi khi còn gọi là các màng vi sinh vật được bố trí trongbể sinh học

Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải theo quá trình vi sinh dính bám cũng gầngiống như sơ đồ xử lý theo quá trình tăng trưởng lơ lửng, chỉ khác là thay vì tuầnhoàn bùn như hình 2.1thì sơ đồ xử lý này sẽ tuần hoàn lại một phần nước đã qua

Cấp khíBể sinh học Bể lắng

Bùn tuần hoàn

Bùn xả

xử lý nhằm giảm bớt mức độ ô nhiễm của nước thải đầu vào, tránh hiện tượngquá tải xảy ra và giúp giữ cho lớp màng vi sinh luôn trong điều kiện ẩm ướt.

Sơ đồ 3: Sơ đồ hệ thống xủ lý nước thải theo quá trình vi sinh dính bám

Các dạng bể lọc sinh học thường hay sử dụng như : Bể lọc sinh học nhỏgiọt, bể lọc sinh học thô, bể lọc sinh học tiếp xúc quay, bể lọc sinh học có vậtliệu tiếp xúc

Khi xử lý sinh học trong môi trường hiếu khí, ta cần lưu ý đến một số yếu tốnhằm duy trì môi trường thuận lợi cho các vi khuẩn hiếu khí hoạt động:

•Hàm lượng oxy trong nước thải

Đây chính là điều kiện tiên quyết và quan trọng nhất của quá trình Ta phảicấp đầy đủ lượng oxy vào trong bể sinh học để vi khuẩn thực hiện quá trìnhphân hủy chất hữu cơ, đồng thời duy trì một lượng oxy hòa tan trong bể Trongthực tế, lượng oxy hòa tan nên duy trì trong bể sinh học dao động từ 1.5 ÷ 4(mg/l) tại mọi vị trí của bể, trong đó giá trị 2 (mg/l) là giá trị thường được sửdụng Khi tăng hàm lượng oxy hòa trong nước thải lớn hơn 4(mg/l) thì hiệu quảxử lý không tăng lên nhiều nhưng ta lại phải tốn chi phí điện năng cho các máycung cấp khí

•Nồng độ cho phép của các chất bẩn hữu cơ

Vi sinh vật chỉ hoạt động hiệu quả với một tải lượng hữu cơ nhất định nàođó Muốn xác định trị số này, ta phải qua quá trình làm thí nghiệm Khi tải lượng

Bể lọc sinh học

Bể lắng

Nước tuần hoàn

Cấpkhí

ô nhiễm tăng quá mức sẽ phá hủy chế độ hoạt động bình thường của vi sinh vậtmà cụ thể là các chất hữu cơ đó sẽ hủy hoại thành phần cấu tạo tế bào.

•Độ pH của nước thải

Giá trị pH ảnh hưởng lớn đến quá trình tạo men trong tế bào và quá trìnhhấp thụ các chất dinh dưỡng vào tế bào Đối với đa số vi sinh vật, khoảng giá trị

pH tối ưu là 6.5 ÷ 8.5

•Chất dinh dưỡng trong nước thải

Nitơ và Photpho là các nguyên tố dinh dưỡng quan trọng nhất cho sự pháttriển của sinh khối Ta cần phải duy trì hàm lượng Nitơ, Photpho trong nước thải

ở một giá trị thích hợp nhằm duy trì trạng thái ổn định của hệ vi sinh vật Thôngthường tỷ lệ BOD : N : P thích hợp cho hệ vi sinh vật là 100 :5 : 1 Ngoài Nitơ,Photpho thì các nguyên tố dinh dưỡng khác cũng nên có trong nước thải như K,

Mg, Ca, S, Fe… Các nguyên tố này cũng góp phần hình thành nên cấu trúc củatế bào vi sinh vật nhưng với một nồng độ vừa phải, nếu không sẽ có tác dụngtiêu cực đối với quá trình phát triển

•Nhiệt độ nước thải

Nhiệt độ nước thải ảnh hưởng rất lớn đến chức năng hoạt động của vi sinhvật Đối với đa số vi sinh vật, nhiệt độ nước thải thích hợp nằm trong khoảng từ

5 ÷ 30oC Khi nhiệt độ tăng cao sẽ gây ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý vì khi đóđộ hòa tan của oxy trong nước sẽ giảm Còn khi nhiệt độ quá thấp sẽ làm mấthoạt tính của các vi sinh vật

•Nồng độ bùn hoạt tính (vi sinh vật) trong nước thải

Nồng độ vi sinh vật trong nước thải (g/l hay mg/l) là lượng chất rắn lơ lửngcó trong bể sinh học (MLSS) Đây cũng là thông số quan trọng cần phải đượckiểm soát để đảm bảo hiệu suất xử lý như mong muốn Khi nồng độ bùn trongbể quá cao thì lượng oxy tiêu thụ sẽ nhiều hơn và việc tách bùn ra khỏi nước thảisẽ khó hơn Ngược lại, khi nồng độ bùn quá thấp, hiệu quả xử lý sẽ giảm xuống

và một số quá trình diễn ra trong bể như quá trình nitrat hóa sẽ không tồn tại.Nồng độ bùn hoạt tính thích hợp trong bể sinh học nên duy trì trong khaỏng từ 2

÷ 5 (g/l)

Ngoài các yếu tố nêu trên, ta cũng cần phải lưu ý đến một số các yếu tốkhác như việc khống chế nồng độ muối vô cơ, đặc biệt là các muối kim loạinặng trong nước thải, các chất độc, các chất gây ức chế cho quá trình tăng trưởngcủa vi sinh vật

III.3.2 Xử lý sinh học trong môi trường kỵ khí

Ngoài phương pháp xử lý hiếu khí, ta cũng có thể loại bỏ các chất hữu cơ cótrong phần cặn của nước thải bằng vi sinh vật tùy nghi và vi sinh vật kỵ khí.Trong đó, chiếm ưu thế là các vi sinh vật kỵ khí Quá trình phân hủy kỵ khí cáchợp chất hữu cơ thường xảy ra theo 2 giai đoạn chính như sau:

•Giai đoạn lên men acid

Đây là quá trình thủy phân các hydrocacbon dễ phân hủy sinh hóa nhưlipids, polysaccharides, protein, nucleic acids thành acid béo, monosaccharides,amino acids, purines và pyrimidines Các hợp chất được chuyển hóa này được vikhuẩn sử dụng làm năng lượng và tổng hợp tế bào Đặc trưng của giai đoạn lênmen acid này là pH của môi trường giảm xuống đến 5 và có thể thấp hơn nữa,kèm theo mùi hôi thối

Ở giai đoạn cuối của quá trình lên men acid, vi khuẩn tiếp tục chuyển hóahầu hết các sản phẩm sinh ra từ giai đoạn trước thành các hợp chất trung gian cókhối lượng phân tử nhỏ hơn như các hợp chất amôn, amin, acid acetic, một ít khí

CO2, N2, CH4, H2, … pH của môi trường tăng dần lên Mùi của hỗn hợp lên menrất khó chịu do có các chất như H2S, idol, scatol và mercaptan Dưới tác dụngcủa các loại men, bùn có màu đen, nhớt và tạo bọt, nổi lên thành màng

•Giai đoạn lên men kiềm (lên men methane)

Các sản phẩm trung gian, chủ yếu là celluloze, acid béo, các hợp chất chứaNitơ tiếp tục bị phân hủy và tạo rất nhiều khí CO2, CH4, pH của môi trường tiếptục tăng lên và chuyển sang dạng kiềm Các phương trình phản ứng sau đây biểuthị cho quá trình lên men kiềm:

4H2 + CO2 → CH4 + H2O4HCOOH → CH4 + 3CO2 + 2H2O

CH3COOH → CH4 + CO2 + 2H2O4CH3OH → 3CH4 + CO2 + 2H2O4(CH3)3N + H2O → 9CH4 + 3CO2 + 6H2O + 4NH3

Quá trình phân hủy kỵ khí là sự phối hợp của nhiều nhóm vi khuẩn khácnhau Mỗi giai đoạn trong quá trình kỵ khí đều được thực hiện bởi một nhóm vikhuẩn riêng biệt Ở giai đoạn lên men acid, một nhóm vi khuẩn chịu trách nhiệmthủy phân các polymer hữu cơ và lipid thành các hợp chất thích hợp cho việc tạocấu trúc tế bào như monosaccharides, amino acids Nhóm vi khuẩn thứ hai chịutrách nhiệm lên men các sản phẩm đã được thủy phân thành các acid hữu cơ đơngiản, thường gặp nhất là acid acetic Nhóm vi khuẩn này được gọi lànonmethanogenic (vi khuẩn phi methane), là hỗn hợp các loại vi khuẩn có tính

kỵ khí bắt buộc (anaerobic) hay tùy tiện (faculttive) Nhóm vi khuẩn thứ ba cónhiệm vụ chuyển H2 và acid acetic thành khí methane (CH4) và cacbonic (CO2).Nhóm vi khuẩn này có tính kỵ khí bắt buộc và có tên là methanogenic (vi khuẩnmethane) Loại vi khuẩn quan trọng nhất trong nhóm vi khuẩn methane là loại vikhuẩn sử dụng H2 và acid acetic để tạo ra khí methane và cacbonic Chất thảitrong bể xử lý kỵ khí sẽ được ổn định khi có sự tạo thành khí CO2 và CH4, trongđó CH4 là khí không tan trong nước

Để duy trì sự ổn định của hệ thống xử lý theo phương pháp kỵ khí thì ta luônphải giữ cho các vi khuẩn methane ở trạng thái cân bằng động Để giữ đượctrạng thái này thì ta phải cô lập hoàn toàn môi trường trong bể sinh học với môi

trường bên ngoài, tức là ngăn không cho oxy lọt vào bên trong Ngoài ra cũngcần phải lưu ý tới các yếu tố gây ức chế cho quá trình kỵ khí như nồng độ kimloại nặng, sulfides Độ pH của môi trường nên nằm trong khoảng từ 6.6 ÷ 7.6.Nước thải phải có độ kiềm tương đối để đảm bảo không cho giá trị pH nhỏ hơn6.2 nhằm duy trì sự hoạt động của vi khuẩn methane Khi quá trình kỵ khí diễn

ra, độ kiềm của nước sẽ có giá trị từ 1000 ÷ 5000 (mg/l), nồng độ acid béo bayhơi sẽ nhỏ hơn 250 (mg/l) Ta cũng cần phải cung cấp thêm dinh dưỡng như Nitơ,Photpho nhằm đảm bảo sự phát triển thích hợp của cộng đồng các vi sinh vật.Nhiệt độ cũng là thông số quan trọng của quá trình kỵ khí Nhiệt độ tối ưu củaquá trình nằm trong khoảng từ 30 ÷ 38oC và 45 ÷ 57oC

Tương tự phương pháp xử lý hiếu khí, phương pháp kỵ khí cũng sử dụng mộttrong hai quá trình khác nhau để xử lý chất thải đó là quá trình tăng trưởng kỵkhí lơ lửng và quá trình tăng trưởng kỵ khí dính bám

III.3.2.1 Quá trình tăng trưởng kỵ khí lơ lửng

Công trình tiêu biểu cho quá trình này là bể kỵ khí kiểu đệm bùn dòng chảyngược hay còn gọi là UASB (Upflow Anerobic Sludge Blanket) Nước thải cầnxử lý sẽ được đưa vào từ đáy bể và chảy ngược lên, xuyên qua một lớp bùn ởdạng hạt nhỏ Quá trình xử lý sẽ diễn ra khi nước thải tiếp xúc với lớp bùn hạt.Khí sinh ra trong quá trình xử lý (chủ yếu là CH4 và CO2) gây nên sự lưu thôngbên trong, giúp cho việc hình thành, duy trì lớp bùn sinh học, tạo sự khuấy trộnđều bùn với nước thải Một lượng khí sinh ra sẽ kết dính với các hạt bùn Bùn vàkhí tự do sẽ dâng lên đỉnh của bể phản ứng và va chạm với các thanh chắn nằmtrên đỉnh bể Khi va chạm với các thanh này, các bọt khí kết dính với bùn sẽđược giải phóng và cùng với khí tự do sẽ được thu gom vào trong hệ thống thukhí (thường có dạng mái vòm) bố trí tại đỉnh bể phản ứng Bùn sẽ rơi lại xuốnglớp bùn ở phía dưới thanh chắn Nước sau xử lý sẽ được dẫn ra ngoài bằng hệthống ống thu đặt phía trên thanh chắn Để duy trì trạng thái lơ lửng của bùn,

người ta thường đưa nước thải vào từ đáy bể phản ứng với vận tốc từ 0.6 ÷0.9(m/h).

III.3.2.2 Quá trình tăng trưởng kỵ khí dính bám

Tương tự như quá trình tăng trưởng hiếu dính bám, các vi sinh vật kỵ khíđược dính bám vào các giá thể dạng tấm hoặc hạt có tính trơ Nước thải cũngđược dẫn từ dưới đáy bể lên, xuyên qua lớp vật liệu lọc Sau quá trình xử lý,nước và khí được dẫn ra ngoài qua hệ thống ống dẫn đặt phía trên lớp vật liệulọc Ở quá trình này, ta cũng có thể cho nước thải chảy từ trên đỉnh bể phản ứngxuống rồi thu nước ở đáy bể còn khí vẫn được thu ở trên đỉnh bể

Ngoài ra, ta cũng có thể phối hợp cả hai quá trình kỵ khí lơ lửng và kỵ khídính bám vào cùng một bể sinh học nhằm tăng cường khả năng xử lý

Phương pháp xử lý kỵ khí thường được sử dụng để xử lý sơ bộ nước thải có độ ônhiễm hữu cơ cao (COD > 1÷ 3 g/l) trước khi sử dụng phương pháp hiếu khí.Điều này giúp tiết kiệm được lượng oxy cần thiết phải cung cấp cho vi sinh vậttrong quá trình hiếu khí nên giảm được chi phí điện năng đối với các thiết bị cấpkhí

III.3.3 Các công trình xử lý sinh học

III.3.3.1 Các công trình xử lý sinh học nước thải trong điều kiện tự nhiên

Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của đất vànguồn nước Việc xử lý nước thải dựa trên các công trình: cánh đồng tưới, bãilọc, hồ sinh học

Việc xử lý nước thải trên cánh đồng tưới, bãi lọc diễn ra do kết quả tổ hợpcủa các quá trình hóa lý và sinh hóa phức tạp Thực chất là khi cho nước thảithấm qua lớp đất bề mặt thì cặn được giữ lại ở đấy, nhờ có oxy và các vi khuẩn

hiếu khí mà quá trình oxy hóa được diễn ra Như vậy việc có mặt của oxy khôngkhí trong các mao quản đất đá là điều kiện cần thiết cho quá trình xử lý nướcthải Càng sâu xuống lớp đất phía dưới, lượng oxy càng ít và quá trình oxy hóagiảm dần Cuối cùng đến độ sâu mà ở đó chỉ diễn ra quá trình khử nitrat Thựctế cho thấy rằng, quá trình xử lý nước thải qua lớp đất bề mặt diễn ra ở dộ sâutới1,5m Cho nên cánh đồng tưới, bãi lọc thường xây dựng ở những nơi mực nướcngầm thấp hơn 1,5m tính đến mặt đất.

Nhiều nước trên thế giới phổ biến việc dùng các khu đất thuộc nông trường,nông trại ở ngoại ô đô thị để xử lý nước thải Việc dùng nước thải đã xử lý sơ bộđể tưới cho cây trồng so với việc dùng nước ao hồ, năng suất của mùa màng tănglên 2 - 3 lần có khi lên tới 4 lần Chính vì vậy khi lựa chọn phương pháp xử lýnước thải và vị trí các công trình xử lý, trước tiên phải xét đến khả năng sử dụngnước thải sau khi xử lý phục vụ cho lợi ích nông nghiệp Chỉ khi không có khảnăng đó người ta mới dùng phương pháp xử lý sinh hóa trong điều kiện nhân tạo.Như vậy xây dựng cánh đồng tưới phải tuân theo những nguyên tắc:

•Kinh tế nông nghiệp, tức là sử dụng nước thải để tưới ẩm và sử dụng cácchất dinh dưỡng có trong chất thải để bón cho cây trồng

•Nước thải sinh hoạt chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán Vìvậy khi xây dựng và quản lý các công trình trên phải tuân theo những yêu cầuvệ sinh nhất định

•Nếu khu đất chỉ dùng để xử lý nước thải hoặc chứa nước thải khi cần thiếtthì được gọi là bãi lọc

•Xử lý nước thải ở hồ sinh học là lợi dụng quá trình tự làm sạch của hồ.Lượng oxy cấp cho quá trình sinh hóa chủ yếu là do không khí xâm nhập quamặt hồ và do quá trình quang hợp của thực vật nước

Cánh đồng tưới công cộng

Trong nước thải sinh hoạt có chứa các thành phần chất dinh dưỡng cho câytrồng như: đạm, lân, kali,… hàm lượng của chúng phụ thuộc vào tiêu chuẩn thảinước Những nguyên tố này chủ yếu ở dạng hòa tan, một phần ở dạng lơ lửng.Để tránh cho đất đai không bị dầu mỡ và các chất lơ lửng bịt kín các maoquản thì nước thải trước khi đưa lên cánh đồng tưới, bãi lọc cần phải được xử lý

sơ bộ

Cánh đông tưới và bãi lọc là những ô đất được san phẳng hoặc dốc khôngđáng kể và được ngăn cách bằng những bờ đất Nước thải được phân phối vàonhững ô đất đó nhờ hệ thống mạng lưới tưới Mạng lưới tưới bao gồm: mươngchính, mương phân phối và hệ thống mạng lưới tưới trong các ô

Việc xác định diện tích cánh đồng tưới còn phụ thuộc vào tiêu chuẩn tưới.Tiêu chuẩn tưới chỉ có thể xác định được khi tính đến tất cả các yếu tố khí hậu,thủy văn và kỹ thuật cây trồng Trong mọi trường hợp, điều kiện vệ sinh là yếutố chủ đạo Từ yêu cầu về bón và độ ẩm đối với cây trồng, người ta định ra tiêuchuẩn tưới và bón Những số liệu xác định tiêu chuẩn tưới là những yêu cầu vềchất dinh dưỡng của cây trồng và hàm lượng các chất đó ở trong nươc thải

Hồ sinh học

Hồ sinh học là hồ chứa dùng để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học,chủ yếu dựa vào quá trình tự làm sạch của hồ Trong số những công trình xử lýnước thải trong điều kiện tự nhiên thì hồ sinh học được áp dụng rộng rãi hơn.Ngoài ra, xử lý nước thải trong hồ sinh học còn đem lại những lợi ích sau:

•Nuôi trồng thủy sản

•Nguồn nước để tưới cho cây trồng

•Điều hòa dòng chảy nước mưa trong hệ thống thoát nước đô thị

•Không đòi hỏi nhiều vốn đầu tư

•Bảo trì vận hành đơn giản, không đòi hỏi có người quản lý thườngxuyên.

•Hầu hết các đô thị có nhiều ao hồ hay khu ruộng trũng đều có thể tậndụng làm hồ sinh học mà không cần xây dựng thêm

III.3.3.2 Các công trình xử lý sinh học nước thải trong điều kiện nhân tạo

Các phương pháp sinh học xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên là cácphương pháp dựa vào khả năng tự làm sạch của các nguồn nước ô nhiễm, nhờvào hoạt động sống của sinh vật sống trong những nguồn nước ô nhiễm đó.Những phương pháp này có những ưu điểm sau:

• Đầu tư cho xử lý thấp

• Dễ vận hành

Đối với những loại nước thải không ô nhiễm nặng và chứa nhiều chất hữu cơđều có thể sử dụng cho mục đích trồng trọt và chăn nuôi theo hướng tái sử dụng.Biện pháp này vừa có ý nghĩa làm sạch môi trường vừa có ý nghĩa kinh tế rấtcao

Tuy nhiên, phương pháp này cũng có nhiều nhược điểm rất cơ bản Quá trìnhxử lý hay quá trình hoạt động của các vi sinh vật trong nước cần xử lý khôngđược kiểm soát chặt chẽ, do đó sản phẩm cuối cùng của các quá trình chuyểnhóa rất khó kiểm soát Chính vì thế, các quá trình này thường gây ô nhiễmkhông khí khá cao Thực tế cho thấy việc kiểm soát ô nhiễm không khí từ các aosinh học hay các hồ sinh học là không dễ dàng, bởi vì mặt thoáng của chúng quárộng

Hiệu suất xử lý theo phương pháp này không cao, do sự không ổn định về sốlượng và số loài vi sinh vật tự nhiên có trong nước ô nhiễm và có trong nướcthải

Các yếu tố khác như nhiệt độ, pH cũng không đồng nhất trong quá trình xửlý Trong đó yếu tố nhiệt độ thay đổi không chỉ ở các mùa trong năm mà cònthay đổi rất mạnh trong khoảng thời gian ngày và đêm Các yếu tố này ta hoàntoàn không kiểm soát được Do đó các quá trình sinh học trong xử lý nhanh haychậm là khác nhau Sự mất ổn định làm cho hiệu suất xử lý kém Chính vì nhữngnhược điểm trên đã dẫn tới tình trạng xử lý sinh học ở điều kiện tự nhiên khôngphải lúc nào cũng cho kết quả như mong muốn.

Để giải quyết những nhược điểm nêu trên và phát huy hiệu quả của phươngpháp xử lý nước ô nhiễm hay nước thải, phương pháp xử lý sinh học trong điềukiện nhân tạo được áp dụng ngày càng nhiều ở tất cả các nước trên thế giới.Chúng thay dần các phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên Những ưuđiểm của phương pháp này cho phép các nhà đầu tư thiết kế và xây dựng trạmxử lý nước ô nhiễm và nước thải ngay trong khu vực nhà máy, thậm chí ngaytrong khu dân cư

Những ưu điểm chính của phương pháp sinh học xử lý nước ô nhiễm và nướcthải trong điều kiện nhân tạo như sau:

•Phương pháp sinh học xử lý nước ô nhiễm và nước thải trong điều kiệnnhân tạo thường chiếm diện tích rất nhỏ vì toàn bộ các quá trình sinh học đượcthực hiện trong các thiết bị lên men hay còn gọi là quá trình phản ứng sinh học.Các thiết bị này thường có kích thước nhỏ, gọn và hoàn toàn kín Bề mặt tiếpxúc giữa pha lỏng và pha khí thường nhỏ

•Toàn bộ quá trình sinh học xảy ra trong thiết bị kín, do đó ta hoàn toàncó thể kiểm soát được lượng khí thải phát sinh Đồng thời kiểm soát được hiệntượng ô nhiễm không khí và hạn chế tối đa nguồn ô nhiễm này

Chất lượng nước sau khi xử lý được đảm bảo theo các tiêu chuẩn môitrường hiện hành và hoàn toàn ổn định trong suốt quá trình xử lý, khi ta điềuchỉnh các yếu tố ảnh hưởng ở mức độ ảnh hưởng tối ưu.

Các công trình áp dụng phương pháp hiếu khí

Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Bể Aeroten

Ở các trạm xử lý nước thải, người ta thường xây dựng các bể Aeroten bằngbê tông cốt thép theo hình khối chữ nhật hay hình trụ Trong đó hình khối chữnhật được sử dụng rộng rãi hơn

Quá trình chuyển hóa vật chất trong bể Aeroten khi cho nước thải vào hoàntoàn do hoạt động sống của nhiều loại vi sinh vật khác nhau Các vi sinh vậttrong bể Aeroten tồn tại ở dạng huyền phù Các huyền phù vi sinh vật có xuhướng lắng đọng xuống đáy, do đó việc khuấy trộn các dung dịch trong bểAeroten là điều kiện rất cần thiết

Trong xử lý hiếu khí, người ta thường dùng các hệ thống cánh khuấy hay hệthống thổi khí Khi không khí vào bể Aeroten, gây ra những tác động chủ yếusau:

•Cung cấp oxy cho tế bào vi sinh vật

•Làm xáo trộn dung dịch, tăng khả năng tiếp xúc giữa vật chất và tế bào

vi sinh vật

•Phá vỡ tế bào vây của sản phẩm trao đổi chất xung quanh tế bào vi sinhvật, giúp cho cơ chất thẩm thấu từ ngoài tế bào vào trong tế bào và quá trình vậnchuyển các chất từ trong tế bào ra ngoài tế bào nhanh hơn

•Tăng nhanh quá trình sinh sản của vi khuẩn

•Tăng nhanh sự thoát nhiệt

•Vi sinh vật trong các bể Aeroten chủ yếu là các vi sinh vật hiếu khí, vìthế trong quá trình vận hành bể Aeroten, bắt buộc phải cung cấp oxy cho chúnghoạt động Oxy cần thiết cho quá trình tăng trưởng tế bào và tiến hành các quátrình oxy hóa sinh học.

•Thời gian đầu vi sinh vật sử dụng oxy rất ít có sẵn trong bể Aeroten,lượng oxy này sẽ nhanh chóng bị tiêu thụ hết Do đó ta phải cung cấp oxy từ bênngoài vào

Khi cung cấp khí vào bể Aeroten, không khí cần phải được cung cấp đầy đủvà đều khắp bể Aeroten để làm tăng hiệu quả xử lý

Khi có mặt oxy trong bể Aeroten sẽ xảy ra quá trình oxy hóa Các quá trìnhoxy hóa trong bể Aeroten thường trải qua ba giai đoạn:

Giai đoạn thứ nhất

Tốc độ oxy hóa sẽ bằng tốc độ tiêu thụ oxy, khi đó bùn hoạt tính được hìnhthành và phát triển Vi sinh vật thích nghi với điều kiện mới và tăng nhanh khốilượng, đồng thời nhu cầu về oxy tăng dần

Giai đoạn thứ hai

Ở giai đoạn này khối lượng vi sinh vật đạt được mức độ tối đa và dần tớimức ổn định Khi đó nhu cầu oxy cũng đạt tới mức ổn định Trong giai đoạn này,các chất hữu cơ được phân hủy mạnh nhất

Giai đoạn thứ ba

Nhu cầu về oxy trong giai đoạn này bắt đầu giảm Sau đó nhu cầu về oxybắt đầu tăng, do ở giai đoạn này quá trình nitrat hóa mới xảy ra Cuối giai đoạnnày, lượng oxy cần thiết mới bắt đầu giảm dần cho tới cuối

Một số bể Aeroten thường gặp :

 Bể Aeroten tải trọng thấp

Đây là loại Aeroten được ứng dụng vào xử lý nước thải từ rất lâu và nhiềunước trên thế giới Loại bể này thường được thiết kế đơn giản, dễ vận hành BểAeroten truyền thống được sử dụng để xử lý nước thải có BOD < 400mg/l, lượngkhông khí cấp trung bình bằng 20 – 30% nước thải trong bể Aeroten Hiệu suấtxử lý BOD đạt từ 80 – 95% Loại bể Aeroten này thường chỉ áp dụng cho nướcthải ô nhiễm nhẹ.

 Bể Aeroten tải trọng cao một bật

Trong trường hợp nước ô nhiễm có BOD cao, chúng ta phải thiết kế hệ thốngthổi khí liên tục vào bể Aeroten

Ở đây không khí được thổi vào liên tục trong khoảng thời gian 6 – 8 giờ.Nhờ đó khả năng oxy hóa vật chất xảy ra rất nhanh Hệ thống cung cấp khí đượcphân phối theo suốt chiều dài của bể Trong thời gian cuối của quá trình, nên hạthấp mức độ nén khí để quá trình nitrat hóa và khử nitrat hóa tiến triển mạnh,làm giảm lượng nitơ có trong nước thải

 Bể Aeroten tải trọng cao nhiều bậc

Khi thiết kế bể Aeroten nhiều ngăn, các quá trình sinh hóa được tiến hành ởnhiều ngăn hoặc ở nhiều bể Aeroten

Ở bể Aeroten nhiều bậc nằm ngang, không khí được phân phối đều khắptheo chiều dài của bể

Ở bể Aeroten nhiều bậc đứng, người ta chỉ phân phối khí ở ngăn đầu, từ đókhông khí sẽ theo dòng chảy và chuyển đến những ngăn sau Như vậy, càng vềsau lượng oxy càng giảm Ưu điểm của bể này là ở ngăn đầu BOD giảm rấtnhanh Điều đó cho thấy là quá trình chuyển hóa chính, còn những ngăn sau làquá trình khử nitrat

Kiểu bể này thích hợp cho những loại nước thải có BOD > 500mg/l, chất rắntrong bể < 150mg/l, pH = 6.5 – 9.0, nhiệt độ không khí không nhỏ hơn 60C vàkhông cao quá 300C.

 Bể Aeroten tải trọng cao xen kẽ bể lắng bùn

Bể Aeroten xen kẽ bể lắng bùn nhằm tăng thêm việc khử BOD và đặc biệtlà khử nitrat Nhờ việc thiết kế tách rời những bể Aeroten mà việc điều khiểnchế độ thổi khí và quá trình kiểm soát được dễ dàng hơn

Bùn hoạt tính tuần hoàn khi xử lý nước thải thường có độ tuổi 3 – 7 ngày vàcó khả năng chứa tải trọng BOD không nhỏ hơn 0,5kg tính trên 1kg chất hữu cơtrong ngày Hiệu suất xử lý BOD đạt tới 70 – 75%

 Bể Aeroten khuấy trộn hoàn chỉnh

Trong bể Aeroten có bố trí các máy khuấy trộn bề mặt và được lắp đặt ởnhiều vị trí có khoảng cách đều trong toàn bộ bề mặt bể Do đó oxy, các chấthòa tan, huyền phù vi sinh vật sẽ được phân phối đều trong bể Những bể theokiểu này thường có diện tích rộng, do đó mức độ pha loãng ngay từ đầu rất cao

Bể lọc sinh học – Biôphin

Bể Biôphin là một công trình xử lý sinh học nước thải trong điều kiện nhântạo nhờ các vi sinh vật hiếu khí dính bám

Quá trình xử lý diễn ra khi cho nước thải tưới lên bề mặt của bể và thấm qualớp vật liệu lọc Ở bề mặt của hạt vật liệu lọc và giữa các khe hở giữa chúng,các cặn bẩn được giữ lại và tạo thành màng gọi là màng vi sinh Lượng oxy cầnthiết để oxy hóa các chất bẩn hữu cơ thâm nhập vào bể cùng với nước thải Visinh hấp thụ chất hữu cơ và nhờ có oxy mà quá trình oxy hóa được thực hiện.Những màng vi sinh đã chết sẽ cùng với nước thải ra khỏi bể và được giữ lại

ở bể lắng đợt hai

Vật liệu lọc của các loại bể này thường được dùng là than đá, đá cục, sỏi, đáong hoặc bằng các vật liệu tổng hợp, kích thước trung bình vào khoảng 40 –80mm, chiều cao của lớp vật liệu lọc có thể từ 6 - 9m.

 Bể Biôphin nhỏ giọt

Biôphin nhỏ giọt dùng để xử lý sinh hóa nước thải hoàn toàn với hàm lượngBOD của nước sau khi xử lý đạt 15mg/l

Đặc điểm riêng của bể Biôphin nhỏ giọt là kích thước của hạt vật liệu lọckhông lớn hơn 25-30mm và tải trọng tưới nước nhỏ

Bể Biôphin nhỏ giọt thường được sử dụng trong trường hợp lưu lượng nhỏ từ

20 –1.000 m3/ngày.đêm, hiệu suất xử lý cao, có thể đạt tới 90% hay cao hơn thế

 Bể Biôphin cao tải

Bể Biôphin cao tải khác với bể Biôphin nhỏ giọt ở chỗ bể Biôphin cao tải cóchiều cao công tác và tải trọng tưới nước cao hơn

Vật liệu lọc có kích thước từ 40 - 60mm, vì vậy giữa các hạt có khe hở lớn.Nếu ở bể biôphn nhỏ giọt là thoáng gió tự nhiên thì ở bể Biôphin cao tải làthoáng gió nhân tạo Như vậy sự trao đổi không khí xảy ra ở trong thân bể vớicường độ cao hơn

Nhờ có tốc độ lọc lớn và sự trao đổi không khí nhanh mà quá trình oxy hóacác chất hữu cơ xảy ra với tốc độ cao

Để các màng vi sinh tích đọng lại không làm tắc nghẽn các khe hở giữa cáchạt vật liệu lọc thì phải thường xuyên rửa bể

Nếu hàm lượng BOD cao hơn mức quy định thì phải cần pha loãng với nướcsông hoặc với nước đã được xử lý

Tùy theo mức độ yêu cầu xử lý mà bể Biôphin cao tải có thể thiết kế với sơđồ một bậc hoặc hai bậc Bể Biôphin một bậc thường dùng để xử lý nước thảibằng phương pháp sinh học không hoàn toàn.

Bể Biôphin cao tải hai bậc được áp dụng trong những trường hợp khi mức độyêu cầu xử lý đòi hỏi cao mà sơ đồ một bậc không thực hiện được

Đĩa quay sinh học

Nguyên lý của đĩa quay sinh học như sau: người ta thiết kế và chế tạo ra mộtloại đĩa có kích thước như nhau Vật liệu dùng để làm đĩa quay sinh học thườnglà polyvinyl clorit và polystyren Các đĩa này được lắp trên một trục Trục này làđiểm tựa của chúng, được quay với tốc độ rất chậm Người ta thường cho các hệthống đĩa này vào trong một bể chứa nước thải Đĩa này chỉ ngập một phần từ 35

÷ 40% kích thước đĩa Đĩa quay được nhờ môtơ hoặc sức gió, khi quay các vậtliệu của đĩa sẽ lần lượt nằm trong nước và phần đối diện nằm trong không khí.Nhờ quay liên tục mà màng sinh học vừa tiếp xúc được với không khí vừa tiếpxúc được với chất hữu cơ trong nước thải, nhờ vậy chất hữu cơ được phân huỷnhanh Theo thời gian hoạt động màng vi sinh sẽ dày thêm và đến một mức độnhất định sẽ tự động tách ra khỏi đĩa và lắng xuống

Yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến hoạt động của RBC là lớp màng sinhhọc Khi bắt đầu vận hành các vi sinh vật trong nước bám vào vật liệu và pháttriển ở đó cho đến khi tất cả vật liệu được bao bởi lớp màng nhầy dày chừng0,16 ÷ 0,32 cm Sinh khối bám chắc vào RBC tương tự như ở màng lọc sinh học

Kênh oxy hóa hoàn toàn

Kênh oxy hóa hoàn toàn dùng để xử lý nước thải với hàm lượng BOD5 từ1.000-5.000mg/l

Người ta thường thiết kế và xây dựng kênh oxy hóa hoàn toàn trên bề mặtbằng để dễ vận hành Kênh oxy hóa hoàn toàn thường có hình chử nhật hoặc

hình ô van Độ sâu trung bình của kênh là 1,21,8m vận tốc dòng chảy là 0,1 0,4m/s

-Lượng oxy cần cung cấp khoảng 1,5 - 2,5 kg oxy/kgBOD dạng khử Thờigian lưu nước là 18-30 giờ Bùn giữ lại trong hệ thống trung bình là 10 - 33 ngày.Hiệu quả xử lý đạt 85 - 95%

Các công trình áp dụng phương pháp kỵ khí

Các loại bể lọc kỵ khí có vật liệu lọc (AF)

Các bể lọc kỵ khí không phải là hệ thống lọc cơ học mà là hệ thống lọc sinhhọc trong điều kiện kỵ khí Trong các bể lọc này người ta đặt vào đó những vậtliệu lọc gọi là chất màng Nhờ đó, vi sinh vật sẽ bám vào và không bị rửa trôitheo dòng chảy Phương pháp này tỏ ra có hiệu quả cao vì khi đó vi sinh vậtkhông lắng xuống phía đáy bể Toàn bộ vị trí các chất hữu cơ có trong bể đượctiếp xúc với vi sinh vật Nhờ đó phản ứng sinh hóa được xảy ra mạnh

Nước thải cũng có thể cấp từ trên xuống hoặc cũng có thể được chuyển từdưới ngược lên Khả năng khử được BOD là 70-90%

Nước thải khi vào bể phải được lắng sơ bộ Ưu điểm của những loại bể lọc

kỵ khí là:

•Khả năng khử BOD cao

•Thời gian lưu nước ngắn

•Vi sinh vật dễ thích nghi với nước thải

•Vận hành đơn giản

•Ít tốn năng lượng

•Dễ kết hợp với các công trình xử lý khác

Nhược điểm thường thấy ở những công trình xử lý sinh học có lớp vật liệulọc là sự tắc nghẽn theo thời gian Do đó, người ta phải làm vệ sinh hệ thống lọctheo kỳ định.

Nhược điểm thứ hai là các chất màng thường được chế tạo từ những vật liệucó khả năng chịu pH thấp, khả năng dính bám vi sinh cao và khả năng chịu nhiệttốt Do đó, giá thành của chúng thường rất cao Những cơ sở sản xuất hay xínghiệp nhỏ thường rất ngại đầu tư loại chất màng kiểu này

Bể lọc kỵ khí có lớp cặn lơ lửng (UASB)

Phương pháp xử lý bằng bể lọc kỵ khí có lớp cặn lơ lửng phản ứng đi từ dướilên qua lớp cặn lơ lửng không sử dụng lớp vật liệu dính bám mà sử dụng lớp cặnluôn luôn tồn tại trong dịch lên men nhờ hệ thống nước thải chảy từ phía dướilên Hệ thống này được vận hành như sau:

Người ta điều chỉnh pH cho phù hợp với hoạt động của vi sinh vật trong hệthống Nước thải sau khi điều chỉnh pH được phân phối đều từ dưới bể lên Điềuchỉnh vận tốc của dòng chảy v = 0,6 – 0,9 m/giờ Khi nước thải tiếp xúc với cáchạt cặn bùn lơ lửng trong bể sẽ xảy ra những phản ứng sinh hóa và phần lớn cácchất hữu cơ được chuyển thành khí (trong đó có 70 – 80% là CH4, 20 – 30% là

CO2, phần còn lại là các khí khác) Khí tạo ra không chuyển lên trên theo bềmặt ngay mà dính vào các hạt cặn bùn lơ lửng, chuyển động theo chiều hướnglên trên, tạo ra sự xáo trộn cục bộ Khi chuyển động lên trên, chúng va vào vậtchắn và bị vỡ ra, khí thoát lên trên còn cặn lắng lại xuống dưới Nước trong đượcchuyển lên trên và tập trung vào máng chuyển ra ngoài

Hiệu quả xử lý chất hữu cơ trong nước thải do hệ vi sinh vật kỵ khí có trongcác hạt bùn lơ lửng quyết định Khi bể vận hành sẽ hình thành hai lớp bùn rõ rệt

Ở chiều cao ¼ bể kể từ đáy lên các hạt bùn sơ cấp được hình thành Phía trên