AAO & MBR là công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kết hợp với quá trình lọc màng để tách sinh khối, cặn lơ lửng. Trong đó:
- AAO là sự kết hợp nhiều quá trình xử lý ô nhiễm hữu cơ bằng vi sinh vật trong các điều kiện yếm khí(anaerobic), thiếu khí (anoxic) và hiếu khí (oxic), nhờ đó mà các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải được xử lý triệt để hơn.
- MBR (Membrane Biological Reactor) là kỹ thuật tách sinh khối vi khuẩn bằng màng vi lọc vớikích thước màng dao động từ 0,1 – 0,4µm.
Công nghệ AAO & MBR bao gồm hai quá trình chính xảy ra trong một bể phản ứng đó là:
- Phân huỷ sinh học các chất hữu cơ bằng bùn hoạt tính, quá trình nitrat hóa, khử nitrat và loại bỏ photpho nhờ sự kết hợp giữa các bể yếm khí, thiếu khí và hiếu khí
Trong bể duy trì hệ bùn sinh trưởng lơ lửng, các phản ứng diễn ra tại đây giống như các quá trình sinh học thông thường khác, nước sau xử lý được tách bùn bằng hệ lọc màng với kích thước màng khoảng 0,1 - 0,4 µm. Màng ở đây còn đóng vai trò như một giá thể cho vi sinh vật dính bám tạo nên các lớp màng vi sinh vật dày, làm tăng bề mặt tiếp xúc pha, tăng cường khả năng phân huỷ sinh học.
Hình 1.5. Thiết bị xử lý nước thải hợp khối AAO & MBR
Đối với phương thức xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính thông thường, chỉ số nồng độ bùn hoạt tính trong khoang xử lý hiếu khí (MLSS) là 3000~5000 mg/L, nhưng trong trường hợp sử dụng phương pháp màng lọc MBR thì nồng độ bùn là rất cao (lên tới 5000~15000 mg/L). Điều đó có nghĩa số lượng các vi khuẩn phân giải các chất hữu cơ lớn hơn thông thường 3-5 lần, giúp tăng hiệu quả xử lý, giảm thể tích bể xử lý.
Phản ứng phân hủy chất hữu cơ và khử nitơ trong khoang chứa màng lọc diễn ra theo công thức sau:
NH4-N + O2 → NO2-N + H2O + H+ → NO3-N
Các loại vi sinh vật khử Nitơ thường có quá trình sinh trưởng chậm hơn các loại vi sinh vật oxy hóa chất hữu cơ nên đòi hỏi phải nâng cao hiệu quả phân giải. Các loại vi sinh vật tham gia quá trình này: Nitrosomonas sp.,Nitrobactor sp.
Phương thức bùn hoạt tính thông thường không cho phép duy trì các vi sinh vật lâu trong hệ thống, trong khi đó phương thức Màng lọc cho phép giữ các vi sinh vật trong hệ thống, kéo dài tuổi thọ của lượng bùn tích lũy, tạo thời gian cho các vi sinh vật khử nitơ có đủ thời gian sinh trưởng và giúp các phản ứng khử nitơ diễn ra hiệu quả nhất.
Các lỗ của màng lọc có đường kính cực nhỏ (0.4 Micron) giúp chặn các cặn bẩn dù nhỏ nhất kể cả các vi khuẩn gây bệnh đường ruột (ColiForm) đảm bảo chất lượng nước đầu ra an toàn và đạt các tiêu chuẩn môi trường.
Hình 1.6. Phân loại màng
Nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn cao thậm chí có thể nuôi được cá. Hiện nay, nước tái sinh sau khi xử lý vẫn được dùng để làm nước xả cho nhà vệ sinh.
Hình 1.7. So sánh chất lượng nước sau xử lý của công nghệ thông thường và công nghệ MBR
Hiện tại, một số bệnh viện đã ứng dụng công nghệ AAO-MBR. Các bệnh viện này là đối tượng nghiên cứu trong luận văn.
CHƯƠNG 2
KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
BỆNH VIỆN BẰNG CÔNG NGHỆ MBR
MBR là công nghệ tiến tiến đã được ứng dụng thành công trên thế giới trong lĩnh vực xử lý nước thải từ những năm 1980. Tuy nhiên những năm gần đây, công nghệ này mới được áp dụng ở một số nước tiên tiến để xử lý nước thải y tế. Hiện nay Việt Nam cũng đang tiếp cận, nghiên cứu ứng dụng công nghệ này tại một số bệnh viện trên cả nước. Để khảo sát, đánh giá các hệ thống XLNT bệnh viện đang ứng dụng công nghệ MBR tại Việt Nam, trước tiên cần hiểu rõ hơn về công nghệ MBR.
2.1 Giới thiệu xử lý nước thải bằng công nghệ MBR
2.1.1. Tóm tắt về công nghệ màng lọc sinh học MBR (Membrance Bio Reactor)
MBR là một công nghệ mới trong việc xử lý nước thải, kết hợp xử lý bùn hoạt tính truyền thống với công nghệ tách màng mới. Nhờ các thuộc tính tách cao của màng tế bào, bùn hoạt tính và phân tử vật chất hữu cơ lớn có thể bị chặn trong ngăn chứa MBR, và nước sạch có thể được thấm ra ngoài qua màng. Trong hệ thống MBR, các phản ứng sinh học và việc lọc nước có thể được xử lý trong cùng một thời gian. Các bể lắng bùn là không cần thiết. Nồng độ bùn có thể cao hơn nhiều so với cách truyền thống. Thời gian lưu nước thải và thời gian bùn ở lại trong các bể chứa có thể được điều khiển riêng biệt. MBR có thể xử lý không chỉ nước thải bình thường, mà còn xử lý một số nước thải bị ô nhiễm hữu cơ. Nhờ công nghệ MBR hầu hết các loại nước thải có thể được xử lý dễ dàng.
MBR tăng cường đáng kể chức năng của các phản ứng sinh học thông qua việc tách màng. So với xử lý nước thải truyền thống, có thể thấy một số lợi thế rõ ràng, chẳng hạn như phản ứng sinh học có hiệu quả hơn, chống lại tốt các tác động từ nước thải, nước thải ra có chất lượng cao, các nhà máy xử lý nước thải nhỏ, bùn có tuổi thọ dài, và hệ thống MBR có thể được điều khiển bởi PLC một
cách tự động. Mặt khác, do sự phân tách màng, nước đầu ra có chất lượng cao, có thể được tái chế mà không có vấn đề.
Dựa trên công nghệ sản xuất màng sợi rỗng và kinh nghiệm về áp dụng màng, người ta đã phát triển hệ thống xử lý nước thải MBR rất nhiều trong vài năm qua. Một số dự án MBR lớn đã được lắp đặt ở Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản và một số nước khác. Trong khi đó, hiện nay người ta đã phát triển một bộ MBR di động. Sáng chế này đã nhận được sự chào đón nồng nhiệt cả ở thị trường. Nhiều nhà máy xử lý nước thải MBR thí điểm đã được giới thiệu ở nhiều nước trên thế giới,…
2.1.2. Cấu hình kỹ thuật công nghệ MBR
Theo Judd (2006), có 2 cấu hình công nghệ MBR chính là: cấu hình MBR đặt chìm dưới nước (iMBR) và cấu hình MBR màng đặt ngoài (sMBR). Trong công nghệ MBR, quá trình lọc màng xảy ra ở bên trong thiết bị xử lý sinh học (cấu hình chìm dưới nước) hoặc bên ngoài thiết bị thông qua việc xử lý tuần hoàn, tùy theo sự chênh áp của màng do độ cao thủy lực hoặc bơm.
Hình 2.1. Cấu hình công nghệ màng MBR [27] a) cấu hình màng đặt chìm dưới nước (iMBR)
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});