Phương pháp sục khí luân phiên (Intermittent Aeration methods) là một dạng cơng trình xử lý nước thải bằng phương pháp bùn hoạt tính theo mẻ. Thiết bị giống quá trình bùn hoạt tính, tuy nhiên chế độ sục khí khơng liên tục mà theo chu kỳ, bao gồm các chu trình sục khí (hiếu khí)/ngừng sục khí (thiếu khí) luân phiên nhau. Hệ thống sục khí luân phiên là hệ thống được áp dụng để xử lý nước thải chứa chất hữu cơ và nitơ cao mà không cần phải bổ sung cơ chất cho quá trình khử nitrat.
Ưu điểm:
• Xử lý đồng thời COD, Nitơ, Photpho
• Thay đổi được chế độ làm việc một cách linh động để nâng cao hiệu quả xử lý Nitơ và có thể làm việc liên tục.
• Thiết bị tương đối đơn giản so với các hệ thiếu khí – hiếu khí kết hợp • Tiết kiệm năng lượng so với phương pháp hiếu/thiếu khí truyền thống. • Tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu.
Nhược điểm:
• Cơng nghệ và thiết bị chưa được nghiên cứu đầy đủ tại Việt Nam
• Hiệu suất xử lý N phụ thuộc chế độ vận hành (nước thải khác nhau cần chế độ vận hành tối ưu khác nhau).
Các quá trình sinh học diễn ra trong bể sục khí ln phiên
• Oxy hóa các chất hữu cơ:
CxHyOz + (x+y/4 – z/2) O2 → x CO2 + y/2 H2O • Tổng hợp sinh khối tế bào:
n(CxHyOz) + nNH3+ n(x+y/4 –z/2-5)O2→(C5H7NO2)n + n(x-5)CO2 + n(y- 4)/2 H2O
• Tự oxy hóa vật liệu tế bào (phân hủy nội bào): (C5H7NO2)n + 5nO2 → 5n CO2+ 2n H2O + nNH3 • Q trình nitrit hóa:
2 NH3+ 3O2→ 2NO2- + 2H+ + 2H2O (VK Nitrosomonas) ( 2NH4+ + 3O2 → 2NO2- + 4H+ + 2H2O)
2NO2- + O2 → 2NO3- (VK Nitrobacter) • Tổng phản ứng oxy hóa amoni: NH4+ + 2O2 → NO3-+ 2H+ +2H2O • Q trình phản nitrit hóa:
NO3- →NO2- → N2