Xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí.
- Bể hiếu khí bùn hoạt tính – Bể aerotank.
Là bể chứa hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính, khí được cấp liên tục vào bể để trộn đều và giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nước thải và cấp đủ oxy cho vi sinh vật oxy hố các chất hữu cơ cĩ trong nước thải. Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đĩng vai trị là các hạt nhân để cho các vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bơng cặn gọi là bùn hoạt tính. Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hố chúng thành các chất trơ khơng hồ tan và thành các tế bào mới .
- Mương oxy hĩa.
Đây là loại cơng trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hoàn tồn Là mương dẫn dạng vịng cĩ sục khí để tạo dịng chảy trong mương và vận tốc dịng chảy thường được thiết kế lớn hơn 3m/s để xáo trộn bùn hoạt tính và tránh cặn lắng. Những năm gần đây, mương oxy hĩa được sử dụng đẻ xử lý nước thải với
15
quy mơ nhỏ. Mương oxy hĩa cĩ dạng hình chữ nhật hoặc hình trịn.
- Lọc sinh học hiếu khí.
Bể lọc sinh học là cơng trình nhân tạo, trong đĩ nước thải được lọc qua vật liệu rắn cĩ bao bọc một lớp màng vi sinh vật. Bể lọc sinh học gồm các phần chính như sau: phần chứa vật liệu lọc, hệ thống phân phối nước đảm bảo tưới đều lên tồn bộ bề mặt bể, hệ thống thu và dẫn nước sau khi lọc, hệ thống phân phối khí cho bể lọc . - Đĩa quay sinh học.
Gồm các đĩa trịn, phẳng được lắp trên một trục. Các đĩa này được đặt ngập một phần trong nước và cĩ tốc độ quay chậm khi làm việc. Khi quay màng sinh học bám dính trên bề mặt đĩa tiếp xúc với chất hữu cơ trong nước thải sau đĩ tiếp xúc với oxy khi ra khỏi nước. Nhờ quay liên tục mà màng sinh học vừa được tiếp xúc với chất hữu cơ, vừa tiếp xúc với oxy vì vậy chất hữu cơ được phân huỷ nhanh.
Xử lý sinh học trong điều kiện kỵ khí:
Quá trình phân hủy kỵ khí là quá trình phân hủy sinh học các chất hữu cơ cĩ trong nước thải trong điều kiện khơng cĩ oxy để tạo ra sản phẩm cuối cùng là khí CH4 và CO2 .
- Quá trình phân hủy kỵ khí xáo trộn hoàn tồn.
Đây là loại bể xáo trộn liên tục, khơng tuần hoàn bùn. Bể thích hợp xử lý nước thải cĩ hàm lượng chất hữu cơ hồ tan để phân hủy nồng độ cao hoặc xử lý bùn hữu cơ. Thiết bị xáo trộn cĩ thể dùng hệ thống cánh khuấy cơ khí hoặc tuần hồn khí biogas (địi hỏi cĩ máy nén khí biogas và phân phối khí nén).
- Quá trình tiếp xúc kỵ khí.
Quá trình này gồm 2 giai đoạn: Phân hủy kỵ khí xáo trộn hoàn tồn và lắng hoặc tuyển nổi tách riêng phần cặn sinh học và nước thải sau xử lý.
Bùn sinh học sau khi tách được tuần hoàn trở lại bể phân hủy kỵ khí.
- Xử lý sinh học kỵ khí dịng chảy ngược qua lớp bùn (Bể UASB).
Nước thải được phân bố vào từ đáy bể và đi ngược lên qua lớp bùn sinh học cĩ mật độ vi khuẩn cao. Khi tiếp xúc với những hạt bùn kết bơng ở thảm bùn, vi
16
khuẩn sẽ xử lý chất hữu cơ và chất rắn sẽ được giữ lại. Các hạt bùn sẽ lắng xuống thảm bùn và định kì được xả ra ngoài. Khí tự do sẽ thốt ra nhờ bộ phận thu lắp ở đỉnh thiết bị, thu được khí CH4 phục vụ cho nhu cầu về năng lượng. Nước thải tiếp theo đĩ sẽ diễn ra sự phân tách 2 pha lỏng và rắn. Pha lỏng được dẫn ra khỏi bể, cịn pha rắn thì hồn lưu lại lớp bơng bùn.
- Lọc kỵ khí (giá thể cố định dịng chảy ngược).
Bể lọc kỵ khí là cột chứa đầy vật liệu rắn trơ là giá thể cố định cho vi sinh vật kỵ khí sống bám trên bề mặt. Nhờ đĩ, vi sinh vật sẽ bám vào và khơng bị rửa trơi theo dịng chảy. Vật liệu lọc của bể lọc kị khí rất phong phú và đa dạng, bao gồm các loại cuội, sỏi, than đá, xỉ, ống nhựa, tấm nhựa hình dạng khác nhau. Dịng nước thải được phân bố đều, đi từ dưới lên trên tiếp xúc với vi sinh sống bám trên lớp vật liệu lọc, tại đây diễn ra quá trình phân hủy sinh học. Do khả năng bám dính tốt của màng sinh vật nên sinh khối trong bể tăng lên và thời gian lưu bùn kéo dài.
- Quá trình kỵ khí tầng giá thể lơ lửng.
Nước thải được bơm từ dưới lên qua lớp vật liệu lọc hạt là giá thể cho vi sinh sống bám. Vật liệu này cĩ đường kính nhỏ, vì vậy tỉ lệ diện tích bề mặt, thể tích rất lớn (cát, than hoạt tính hạt…) tạo sinh khối bám dính lớn. Dịng ra được tuần hồn trở lại để tạo vận tốc nước đi lên đủ lớn cho lớp vật liệu hạt ở dạng lơ lửng, giản nỡ khoảng 15-30% hoặc lớn hơn. Do lượng sinh khối lớn và thời gian lưu nước quá nhỏ nên quá trình này cĩ thể ứng dụng xử lý nước thải cĩ nồng độ chất hữu cơ thấp như nước sinh hoạt.
17