2.3. Phương pháp xử lý sinh học
2.3.1. Các cơng trình xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí a) Bể bùn hoạt tính (Aerotank)[9] a) Bể bùn hoạt tính (Aerotank)[9]
Chất thải hữu cơ được đưa vào bể phản ứng, ở đó các vi khuẩn hiếu khí được duy trì ở trạng thái lơ lửng. Trong bể phản ứng, các vi sinh vật thực hiện những biến đổi theo phương trình sau:
- Sự oxy hóa tổng hợp:
CxHyOzN + O2 + NH3 → C5H7NO2 + CO2 + ΔH (Chất hữu cơ) (Tế bào vi khuẩn)
- Hô hấp nội sinh:
C5H7NO2 + 5O2 → 5CO2 + NH3 + 2H2O + ΔH
Quá trình bùn hoạt tính được thực hiện trong bể hiếu khí Aerotank. Q trình phân hủy chất ơ nhiễm hữu cơ hòa tan hoặc dạng keo xảy ra khi nước thải tiếp xúc với bùn trong điều kiện cung cấp oxy liên tục.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy sản xuất bia Sài Gịn Sóc Trăng cơng suất 400 m3/ngày đêm.
Việc cung cấp oxy nhằm đảm bảo các yêu cầu:
- Cung cấp lượng oxy một cách liên tục và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng
- Xáo trộn đều vi sinh vật (bùn) và chất hữu cơ trong nước thải và chúng sử dụng chất hữu cơ như thức ăn.
- Khi vi sinh vật phát triển và được xáo trộn bởi khơng khí chúng sẽ kết lại thành khối với nhau tạo thành bùn hoạt tính – bơng bùn sinh học.
Các yếu tố ảnh hưởng đến bùn hoạt tính: các hợp chất hóa học, kim loại, nhiệt độ,…
Hiệu quả xử lý nước thải của bùn hoạt tính hiếu khí cao hơn bùn hoạt tính kỵ khí nhưng trong bể sử dụng bùn hoạt tính hiếu khí xảy ra q trình oxy hóa của NH4+ - N làm giảm pH của nước thải so với dịng chảy.
Có thể kiểm sốt q trình bùn hoạt tính bằng các thơng số sau: hàm lượng chất rắn MLVSS, tỉ số F/M, thời gian lưu bùn (SRT), thử nghiệm lắng và SVI, vi sinh.
Ưu điểm:
- Hiệu quả xử lý cao.
- Loại bỏ các chất hữu cơ.
- Giảm thiểu tối đa mùi hơi.
- Nitrat hóa sinh học mà khơng cần thêm hóa chất.
- Loại bỏ photpho sinh học.
- Mơi trường xử lý hiếu khí loại bỏ rất nhiều mầm bệnh chứa trong nước thải nông nghiệp.
- Ổn định bùn.
Nhược điểm: Nhược điểm chính của xử lý hiếu khí là tổn thất năng lượng cung cấp cho
khí với tốc độ đủ để duy trì nồng độ oxy hịa tan cần thiết để duy trì điều kiện hiếu khí trong nước thải được xử lý cho sự tăng trưởng hiếu khí.
b) Bể SBR[9]
Bể SBR là hệ thống xử lý nước thải với bùn hoạt tính lơ lửng theo kiểu làm đầy và xả cặn, hoạt động theo chu kỳ gián đoạn (do q trình làm thống và lắng trong được thực hiện trong cùng 1 bể). Các bước xử lý trong chu kỳ hoạt động của hệ thống như sau: 1- làm đầy, 2 – sục khí, 3 – lắng trong, 4 – xả cặn dư và xả nước ra, 5 – chờ tiếp nhận nước thải mới. Tiếp tục thực hiện xử lý theo chu kỳ mẻ nước thải khác.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy sản xuất bia Sài Gịn Sóc Trăng cơng suất 400 m3/ngày đêm.