Nguyên lý cấu tạo:bể được xây dựng bằng bê tông - cốt thép. Bể anoxic được cấu tạo từ 3 thành phần chính: Máy bơm khuấy trộn nước, hệ thống hồi lưu bùn và hệ thống cung cấp chất dinh dưỡng.
- Máy bơm khuấy trộn nước: còn được gọi là máy khuấy chìm, được dùng để khuấy trộn nước thải nhằm làm môi trường nước trong bể không bị lắng đọng. Đồng thời, khiến các chất trong nước thải đồng nhất. Nhờ vậy, vi sinh vật kỵ khí, thiếu khi hay hiếu khi tồn tại ở bể có điều kiện sinh sôi, phát triển tốt hơn.
Với bể anoxic, máy bơm khuấy trộn sẽ thúc đẩy tiến trình khử nitrat nhờ việc cho nước thải và bùn thiếu khí tiếp xúc với nhau. Nhờ vậy, công đoạn khử nitơ sẽ diễn ra nhanh hơn.
- Hệ thống hồi lưu bùn: là hệ thống mang chức năng đẩy và trích trữ lượng bùn vi sinh sau quá trình xử lý chất thải trở lại bể anoxic.
- Hệ thống cung cấp dinh dưỡng: là hệ thống cung cấp các dưỡng chất có lợi cho vi sinh vật thiếu khí có cơ hội phát triển nhanh, mạnh hơn.
Nguyên lý hoạt động:sau khi trải qua quá trình xử lý sinh học, nước thải sẽ được dẫn vào bể thiếu khí Anoxic. Nhằm tham gia phản ứng Nitrat hóa và Phophorit.
Hình 2.13 Bể Anoxic.[20]
Hai chủng loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình này là Nitrosonas và Nitrobacter.
Trong điều kiện hiếu khí nghiêm ngặt, hoàn thành quá trình nitrat hóa được thực hiện trong hai quá trình oxy hóa liên tiếp giai đoạn: amoniac lần đầu tiên được chuyển đổi thành nitrite bởi vi khuẩn oxy hóa amoniac:
NH4 ++ 1.5O2→NO2-+ H2O + 2H+(1)[2]
Sau đó, nitrite được chuyển đổi thành nitrate bởi vi khuẩn oxy hóa nitrite: NO2-+ 0.5O2→NO3-(2)[2]
Nitrat hóa hoàn thành, như đã thấy trong quá trình xử lý nước thải có thể được thể hiện như sau:
NH4+ + 2O2→NO3-+ H2O + 2H+(3)[2]
Trong môi trường thiếu oxy, các loại vi khuẩn này sẽ khử nitrat (NO3-) và nitrit
(NO2-) theo chuỗi chuyển hóa:
NH3→ NO3→ NO2 → NO → N2O → N2(gas)
Khí nitơ phân tử N2 tạo thành sẽ thoát khỏi nước và ra ngoài. Như vậy là nitơ đã
được xử lý.
Quá trình photphorit hóa diễn ra như sau:
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 hóa thành các hợp chất mới không chứa photpho và các hợp chất có chứa photpho những dễ phân hủy đối với chủng loại vi khuẩn hiếu khí.
Ưu điểm:
- Khử được nitơ trong nước thải dòng ra.
- Hiệu suất khử BOD tăng do các chất hữu cơ tiếp xúc bị oxy hóa trong quá trình khử.
- Giảm được lượng lượng bùn dư tại bể lắng đợt II. - Làm tăng pH của nước thải sau xử lý.
- Làm tăng khả năng lắng và hạn chế độ trương của bùn hệ thống.
Các vị trí của bể Anoxic trong quy trình công nghệ:
Hình 2.14 Sơ đồ khối xử lý cụm sinh học.[15]
Ưu điểm: - Không cần bổ sung nguồn chất hữu cơ. - Dễ kiễm soát DO < 1 mg/l.
Nhược điểm: - Hàm lượng nitơ đầu vào thấp.
- Cần phải hồi lưu nước thải từ bể Aerotank về bể Anoxic. + Vị trí sau bể Aerotank.
Ưu điểm: không cần hồi lưu nước từ bể Aerotank về bể Anoxic, nước tự chảy. Nhược điểm:
- Phải bổ sung chất hữu cơ vào bể Anoxic.
- Phải có công đoạn sục khí sau bể Anoxic để loại bỏ khí nitơ (nếu không có công đoạn này bùn sẽ nổi ở bể lắng).