Ứng dụng công nghệ Swim – Bed như một quá trình sinh trưởng bám dính mới để xử lý nước thải tải trọng cao, Joseph D. Rouse et al (2004). Mô hình nghiên cứu gồm 2 bể phản ứng có thê tích lần lượt là: 7,7 lít và 21,6 lít.
Trong các bể phản ứng, nước thải được đưa vào sau bên trong ngăn sục khí bằng bơm nước thải. Khí nén cũng được đưa vào gần đáy của tấm hướng dòng nhằm tạo sự xáo trộn và oxy hóa nước thải trong khi tuần hoàn suốt bể phản ứng. Sợi BioFringe trong bể phản ứng 7,7 lít dài 520mm và có 94 sợi giá thể, còn trong bể phản ứng 21,6 lít sợi BF dài 1.540mm và có 245 sợi giá thể. Các sợi BF này được xoắn lại để các sợi giá thể tủa ra nhiều hướng trong không gian. Kết quả nghiên cứu cho thấy, hiệu suất xử lỳ COD của mô hình lên đến 80% ở trải trọng 12kgCOD/m3.ngày với thời gian lưu nước là 3h.
Sự giảm khối lượng bùn dư và đặc tính sinh khối trong quá trình xử lý nước thải bằng mô hình Swim – Bed, Yingjun Cheng et al (2007). Bể phản ứng sử dụng vật liệu BF trong nghiên cứu này được làm từ nhựa tổng hợp, có ngăn hướng dòng khí lên và xuống. Thể tích hiệu dụng là 21,6 lít. Nước thải đầu vào được đưa vào sâu dưới đáy của ngăn hướng dòng khí lên bằng một bơm nước thải có lưu lượng khoảng 2 l/h. Khí cũng được đưa vào gần đáy tấm hướng dòng khí lên, nhằm tạo sự xáo trộn và oxy hóa nước thải trong khi nó tuần hoàn suốt bể phản ứng. Nước thải nhân tạo đầu vào có COD từ 450 –
3150 mg/l, TN từ 45 – 315 mg/. Mô hình thực nghiệm được chia làm 5 giai đoạn tương ứng với sự thay đổi tải trọng đầu vào từ 1 – 7 kgCOD/m3.ngày.
Mô hình nghiên cứu đạt hiêu quả xử lý COD trên 80% ở tải trọng trên 7kgCOD/m3.ngày.
2.4.2.Trong nước
Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Swim-bed để khử COD và nitrate hóa nước thải cao su do Nguyễn Lễ (2010). Nghiên cứu này hướng tới công nghệ Swim-bed trong việc khử COD và quá trình nitrat hóa trong việc xử lý nước thải cao su. Kết quả cho thấy rằng hiệu quả xử lý COD và quá trình nitrat hóa cao ở những tải nhỏ hơn hay bằng 1 kg COD/m3ngày, hiệu quả khử COD và nitrat hóa thấp khoảng 86% và 20%. Nồng độ sinh khối tăng khi tải trọng thể tích tăng, ở tải trọng 2 kg COD/m3ngày và 3 kg COD/m3ngày lần lượt là 6800 mg/L và 7900 mg/L.
Nghiên cứu xử lý nước thải chế biến thủy sản bằng công nghệ Swim-Bed sử dụng giá thể Biofringe, Nguyễn Lâm Phương (2012). Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá hiệu quả xử lý các chất hữu cơ và dinh dưỡng trong nước thải thủy sản bằng công nghệ Swim-Bed sử dụng giá thể Bio-fringe ở các tải trọng khác nhau từ 0,5-3,0 kg COD/m3ngày. Thời gian lưu nước khoảng 6h ở tất cả các tải trọng. Kết quả nghiên cứu cho thấy, hiệu quả loại bỏ COD cao nhất đạt 94% ở tải trọng 1,0 kg COD/m3ngày ứng với tải trọng nito 0,14 kg N/m3ngày thì hiệu quả loại bỏ COD đã giảm xuống chỉ còn 88% và hiệu suất nitrate hóa cũng giảm chỉ còn 65%. Nồng độ sinh khối tăng trong bể Swim- Bed khi tăng tải trọng COD và ở tải trọng 3,0 kg COD/m3ngày, nồng độ sinh khối trong bể đạt được 6,324 mg/L.
Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng sự kết hợp mô hình Swim-bed và Stick-bed, Thái Vân Anh (2012). Nghiên cứu thực hiện nhằm đánh giá tính khả thi của việc sử dụng hệ thống kết hợp Swim-bed (giá thể Bio-fringe) và Stick-bed (giá thể Bio-fix) có sử dụng giá thể nhúng chìm.
Nghiên cứu được tiến hành trên 4 tải trọng hữu cơ 0,5; 1; 1,5; 2 kg COD/m3ngày). Tải trọng xử lý tốt nhất là 1kg COD/m3ngày. Hiệu quả loại
bỏ TSS 91 %, COD 86,8%, BOD5 80%, N-NH4+ 72 %, P-PO43- 42%, và T- coliform 99,8%.
Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải giết mổ bằng mô hình Swim-bed và Stick-bed, Lê Quang Huy và Nguyễn Tấn Phong (2012). Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải giết mổ bằng mô hình Swim-bed và Stick-bed. Mô hình nghiên cứu gồm 4 bể: bể kỵ khí, bể thiếu khí, bể hiếu khí, bể lắng. Bể kỵ khí và bể thiếu khí sử dụng Stick-bed (giá thể BioFix), còn bể hiếu khí dùng Swim-Bed (giá thể BioFringe) như là một chất mang sinh khối. Mô hình vận hành liên tục theo các tải trọng từ 3,5-6,5 kgCOD/m3ngày. Kết quả quá trình thực nghiệm cho thấy hiệu quả xử lý COD, SS trên 90 %, TKN và amonia trên 65%. Quá trình nitrat và khử nitrat diễn ra hoàn toàn ở các tải trọng 3,5 và 4,5 kg COD/m3ngày.
Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chế biến thuỷ sản bằng mô hình kết hợp Swim – bed và Stick – bed, Mai Thành Luân và Nguyễn Tấn Phong (2013). Mô hình được thiết kế bao gồm 4 bể: bể kỵ khí, bể thiếu khí và bể hiếu khí, mỗi bể có thể tích 10 lít sau cùng là bể lắng với thể tích 2,5 lít. Bể kỵ khí và bể thiếu khí sử dụng công nghệ Stick – bed với BioFix làm giá thể, còn bể hiếu khí sử dụng công nghệ Swim – bed dùng giá thể BioFringe. Mô hình xử lý nước thải thủy sản, nồng độ COD đầu vào 1000 mg/l, với các tải khác nhau, tăng từ 3,5 đến 6,5 kgCOD/m3.ngày Kết quả quá trình thực nghiệm cho thấy hiệu suất xử lý COD là trên 95%, SS trên 93%. Hiệu suất xử lý photpho của hệ thống chưa cao chỉ hơn 43%, với nồng độ đầu ra thấp nhất là 7,5 mg/l. Khả năng xử lý TKN trên 79% và ammonia trên 65%, nồng độ đầu ra amoni còn khá cao, khoảng 37,3 mg/l, chưa đạt tiêu chuẩn xả thải QCVN 40:2011/BTNMT.