a. Bể sinh học thiếu khí (Anoxic)
Trong nước thải chứa hợp chất nito và photpho, những hợp chất này cần được được loại bỏ khỏi nước thải. Tại bể Anoxic, trong điều kiện thiếu khí, hệ vi sinh vật
thiếu khí phát triển, xử lý nito và photpho thơng qua quá trình Nitrat hĩa và Photphorit.
Quá trình nitrat hĩa: Hai chủng loại vi khuẩn chỉnh tham gia vào quá trình này là Nitrosomonas và Nitrobacter. Trong mơi trường thiếu oxy, các loại ví khuẩn này sẽ khử Nitrat (NO3−) và Nitrit (NO2−) theo chuỗi chuyển hĩa:
NO3− → NO2− → N2O → N2↑
Quá trình photphorit: Chủng loại vi khuẩn tham gia vào quá trình này là Acinetobacter. Các hợp chất hữu cơ chứa photpho sẽ được hệ vi khuẩn Acinetobacter chuyển hĩa thành các hợp chất mới khơng chứa photpho nhưng dễ phân hủy đối với chủng loại vi khuẩn hiếu khí.
Để quá trình Nitrat hĩa và Photphoric hĩa diễn ra thuận lợi, tại bể Anoxic bố trí máy khuấy chìm với tốc độ khuấy phù hợp. Máy khuấy cĩ chức năng khuấy trộn dịng nước tạo ra mơi trường thiếu khí oxy cho vi sinh vật thiếu khí phát triển. Ngồi ra, dể tăng hiệu quả xử lý và làm nơi trú ngự cho các ví sinh vật thiếu khí, tại bể Anoxic lắp đặt thêm hệ thống đệm sinh học được chế tạo từ nhựa PVC, với bề mặt hoạt động 230 – 250 m2/m3. Hệ vi sinh thiếu khí bám dính vào bề mặt vật liệu đệm sinh học để sinh trưởng và phát triển.
b. Bể xử lý yếm khí cĩ cặn lơ lửng UASB
Cấu tạo
Bể UASB cĩ thể làm bằng bê tơng cốt thép hoặc bằng gạch, thường cĩ mặt bằng hình chữ nhật, được cách nhiệt với bên ngồi. Để tách khí ra khỏi nước thải, trong bể gá thêm tấm phẳng đặt nghiêng so với phương ngang gĩc 35o.
Hình 2.9 Sơ đồ cấu tạo bể UASB.
1. Vùng phản ứng kị khí; 2. Vùng lắng cặn; 3. Cửa dẫn hỗn hợp bùn nước sau khi đã tách khí đi vào ngăn lắng; 4.Cửa tuần hồn cặn; 5.Máng thu nước; 6. Nước sang
Aeroten; 7. Khí sản phẩm thu được; 8. Ống dẫn hỗn hợp khí.
Nguyên tắc hoạt động
Nước thải sau khi điều chỉnh pH theo ống dẫn vào hệ thống phân phối đều trên diện tích đáy bể. Nước thải từ dưới lên với vận tốc 0,6 – 0,9 m/s để giữ cho lớp bùn luơn ở trạng thái lơ lửng. Hỗn hợp bùn kị khí trong bể hấp thụ chất hữu cơ hịa tan trong nước thải, phân hủy và chuyển hĩa chúng thành khí (70 – 80% mêtan, 20 – 30% cácbonic) và nước. Các hạt bùn cặn bám vào các bọt khí được sinh ra nổi lên trên bề mặt làm xáo trộn và gây ra dịng tuần hồn cục bộ trong lớp cặn lơ lửng. Khi hạt cặn nổi lên va phải tấm chắn phía trên bị vỡ ra, khí thốt lên trên cặn rơi xuống dưới. Hỗn hợp bùn nước đã tách hết khí được chuyển vào ngăn lắng. Hạt cặn trong ngăn lắng tách bùn lắng xuống đáy và tuần hồn lại vùng phản ứng kị khí. Nước trong được thu vào máng và được dẫn sang bể xử lý đợt II (Aeroten). Khí biogas được thu về bình chứa rồi theo ống dẫn ra ngồi.
Bùn trong bể được hình thành hai vùng rõ rệt: ở chiều cao khoảng 1/4 tính từ đáy lên, lớp bùn hình thành do các hạt cặn keo tụ cĩ nồng độ từ 5000 – 7000 mg/l, phía trên lớp này là lớp bùn lơ lửng cĩ nồng độ 1000 – 3000 mg/l gồm các bơng cặn chuyển động giữa lớp bùn đáy và bùn tuần hồn từ ngăn lắng rơi xuống. Bùn trong bể là sinh khối đĩng vai trị quyết định trong việc phân hủy và chuyển hĩa chất hữu cơ. Nồng độ cao của bùn hoạt tính trong bể cho phép bể làm việc với tải trọng chất hữu cơ cao. Để hình thành khối bùn hoạt tính đủ nồng độ, làm việc hiệu quả địi hỏi thời gian vận hành khởi động từ 3 – 4 tháng. Nếu cấy vi khuẩn tạo axit và vi khuẩn tạo mêtan trước với
nồng độ thích hợp và vận hành với chế độ thủy lực nhỏ hơn 1/2 cơng suất thiết kế, thời gian khởi động cĩ thể rút xuống cịn 2 – 3 tuần.
b. Bể xử lý lọc yếm khí
Bể lọc yếm khí sử dụng cột lọc dùng vật liệu lọc nổi polyspirene, đường kính hạt 3 – 5 mm, chiều dày 2m.
Nước thải đi vào bể được phân phối đều trên diện tích đáy bể. Dịng nước đi từ dưới lên tiếp xúc với khối bùn lơ lửng ở dưới lớp lọc rồi tiếp xúc với khối hạt lọc cĩ vi khuẩn yếm khí dính bám. Chất hữu cơ trong nước thải bị hấp thụ và phân hủy, bùn cặn giữ lại trong khe rỗng của lớp lọc, sau 2 – 3 tháng sẽ xả bùn dư 1 lần.
Nước sau khi qua bể lọc được tách khí rồi chảy vào máng thu theo ống dẫn đưa sang xử lý hiếu khí.