1 KIỂM SỐ TƠ NHIỄM NƯỚC
1.6.3.4 Lọc sinh học – biofiltration
Thiết bị lọc sinh học là thiết bị mà bên trong thân của nĩ được bố trí đệm dạng thỏi và cơ cấu phân phối nước cũng như khơng khí. Trong thiết bị lọc sinh học nước thải được lọc quá lớp vật liệu, được bao phủ bởi màng vi sinh vật. Vi sinh trong màng sinh học oxi hĩa các chất hữu cơ, sử dụng chúng làm nguồn dinh dưỡng và năng lượng. Như vậy, chất hữu cơ được tách ra khỏi nước cịn khối lượng của màng sinh học tăng lên. Màng sinh vật chết được cuốn trơi theo nước và đưa ra khỏi thiết bị lọc sinh học.
Vật liệu đệm là vật liệu cĩ độ xốp cao, khối lượng riêng nhỏ và bề mặt riêng phần lớn như ...
Màng sinh học đĩng vai trị như bùn hoạt tính. Nĩ hấp thụ và phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Cường độ oxi hĩa trong thiết bị lọc sinh học thấp hơn trong aerotank.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lí trong thiết bị lọc sinh học là: BOD của nước thài, bản chất của chất hữu cơ ơ nhiễm, vận tốc oxi hĩa, cường độ thơng khí, chiều dài màng sinh học, thành phân vi sinh, diện tích và chiều cao. Thiết bị lọc sinh học, đặc tính vật liệu đệm (kích thước, độ xốp và bề mặt riêng phân), tính chất vật liù của nước thải, nhiệt độ của quá trình và tải trọng thủy lực, cường độ tuần hồn, sự phân phối đồng thời nước thải...
Thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt cĩ năng suất thấp nhưng bào đảm xứ liù tuần hồn. Tải trọng thủy lực của chúng là 0,5 đến 3m3/(m2. ngày đêm). Chúng được áp dụng để xử lí nước với năng suất đến 100m3/ngày đêm nếu BOD khơng lớn hơn 200 mg/l.
Thiết bị lọc sinh học cao tải hoạt động với tải trọng thủy lực 10-30m3/(m2.ngày đêm), lớn hơn thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt 10-15 lần. Nhưng nĩ khơng bảo đảm xử lí sinh học tuần hồn.
Để hịa tan oxi tốt hơn người ta tiến hành thơng khí. Thể tích khơng khí khơng vượt quá 16m3 trên 1m3 nước thải.
Khi BOD20 > 300 mg/l nhất định phải tuần hồn nước thải.
Tháp lọc sinh học được sử dụng để xử lí nước thải với năng suất đến 5.000m3/ngày đêm.
Hình dưới trình bày thiết bị thơng khí - lọc sinh học. Thiết bị này cĩ các nửa ống trụ đường kính 80mm được bố trí nằm ngang xen kẽ nhau. Nước thải đi vào từ trên, đổ đầy các ống nửa trụ và chảy tràn xuống dưới. Ở mặt ngoại của ống hình thành các máy sinh học, cịn bên trong ống là khối sinh vật giống như bùn hoạt tính. Nước được bão hịa oxi khi chảy từ trên xuống. Thiết bị này cĩ năng suất và hiệu quả xử lí cao.
Hình 34. Sơ đồ nguyên tắc thơng khí - lọc sinh học
Để loại tạp chất hữu cơ và tiến hành quá trình nitric hĩa, khử nitric, người ta sáng chế thiết bị “Hei Flon”. Phần cơ bản của nĩ là tháp với lớp vật liệu hạt giả lỏng (cát), mà trên bề mặt của nĩ các vi sinh vật được gieo cấy. Nước thải sau khi được bão hịa oxi sơ bộ được cho chảy vào tháp từ dưới lên trên với vận tốc 25 đến 60m/h. Trong tháp tạo thành lớp giả lỏng với bề mặt tải 3.200m2/m3, 20 lần lớn hơn trong aerotank và 40 lần lớn hơn trong thiết bị lọc sinh học. Quá trình xử lí diễn ra với vận tốc rất lớn. Ví dụ BOD giảm 85 đến 90% chỉ trong vịng 15 phút trong thiết bị này, cịn trong aerotank cần đến 6-8h.