CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.8 Kỹ thuật xử lý nước thải nuôi tôm bằng vi sinh vật
1.8.1 Giới thiệu về công nghệ MBBR
MBBR là từ viết tắt của cụm từ Moving Bed Biofilm Reactor, là quá trình xử lý nhân tạo trong đó sử dụng các vật liệu làm giá thể cho vi sinh dính bám vào để sinh trưởng và phát triển, là sự kết hợp giữa Aerotank truyền thống và lọc sinh học hiếu khí [20].
Vật liệu làm giá thể phải có tỷ trọng nhẹ hơn nước đảm bảo điều kiện lơ lửng được. Các giá thể này luôn chuyển động khơng ngừng trong tồn thể tích bể nhờ các thiết bị thổi khí và cánh khuấy. Mật độ vi sinh ngày càng gia tăng, hiệu quả xử lý ngày càng cao. Thơng thường để q trình xử lý tốt, thể tích của màng MBBR sẽ <50% thể tích bể là phù hợp nhất. [12], [21].
Ưu điểm:
- Hệ vệ sinh bền: Các giá thể vi sinh tạo cho màng sinh học một môi trường bảo vệ, dễ dàng phục hồi hệ vi sinh xử lý.
- Mật độ vi sinh cao: So với các bể thổi khí thơng thường, mật độ vi sinh vật xử lý trong mỗi đơn vị thể tích cao hơn, do đó thể tích bể xử lý nhỏ
hơn và hiệu quả xử lý chất hữu cơ cao hơn. Ngoài ra, tùy theo tính chất của nước thải cần xử lý, các chuyên gia vận hành sẽ bổ sung thêm vào hệ thống các chế phẩm vi sinh xử lý nước thải thích hợp.
- Chủng vi sinh đặc trưng: Các nhóm vi sinh khác nhau phát triển giữa các lớp màng vi sinh, điều này giúp cho các lớp màng sinh học phát triển theo xu hướng tập trung vào các chất hữu cơ chuyên biệt.
Hình 1.2 Mơ phỏng cơng nghệ MBBR
1.8.2 Giới thiệu về công nghệ SBR
Nước thải ni tơm trong mơi trường nước lợ có chứa amoniac, nitrat, nitrit, cacbon với hàm lượng lớn, độ mặn thấp và lượng bùn cao. Để tách được những chất gây ô nhiễm này ra khỏi môi trường nước nuôi tôm, công nghệ xử lý nước thải theo mẻ liên tục SBR (Sequencing Batch Reactor) đã được các nhà khoa học trên thế giới lựa chọn bởi những tính ưu việt của phương pháp này mang lại khi xử lý nguồn nước thải nuôi tôm. Cụ thể phương pháp SBR có nhiều ưu điểm trong việc tách bùn, q trình nitrat hóa có thể được thực hiện nhờ vi sinh vật hiếu khí và khử nitrat hóa được thực hiện bởi quá trình thiếu khí [8], [31]. Những chủng vi sinh để xử lý chất ơ nhiễm từ q trình ni tơm trong mơi trường nước lợ có thể lấy từ nguồn chế
phẩm sinh học như Super VS, BRF-2 quakit… hay từ nguồn vi sinh vật có sẵn trong nước thải và phát triển chúng trong điều kiện thích hợp.
Khi hệ SBR hoạt động hiếu khí, q trình nitrat hóa đã giúp chuyển hóa amoni thành nitrat, điều này giúp làm giảm hàm lượng amoni. Khi hệ trong điều kiện thiếu oxy, xảy ra sự khử nitrat hóa và lượng nitrat trong bùn được chuyển thành nitrit, nitơ oxit và khí nitơ. Kết quả là nitrat đã được loại bỏ hồn tồn. Q trình này được thực hiện thành cơng nhờ vào những hệ vi sinh vật có trong bùn như các vi sinh vật giúp thực hiện q trình nitrat hóa và khử nitrat hóa như Nitrosomonas, Nitrobacter và Pseudomonas có khả năng chuyển hóa nitơ trong bùn. Khơng cần phải thêm các vi sinh vật đặc biệt cho sự trao đổi chất của carbon và nitơ, vì SBR đã loại bỏ thành cơng cả hai khỏi nước thải. Lượng COD trong nước thải cũng được giảm mạnh chủ yếu nhờ vào q trình hiếu khí [9].
Bể SBR hoạt động theo một chu kỳ tuần hoàn với 5 q trình bao gồm: Làm đầy, sục khí, lắng, rút nước và nghỉ. Mỗi bước luân phiên sẽ được chọn lựa kỹ lưỡng dựa trên hiểu biết chuyên môn về các phản ứng sinh học. [21], [22], [25], [27], [31]
Hình 1.3. Chu trình hoạt động của hệ SBR điển hình
Làm đầy thiếu khí Cung cấp khơng khí Phản ứng Để lắng Rút nước và kết thúc Chu trình xử lý bằng công nghệ SBR
Chương 2. PHẦN THỰC NGHIỆM
2.1 Giới thiệu hệ thống thiết bị xử lý nước thải hồ nuôi tôm bằng phương pháp sinh học