a. Bể Aeroten truyền thống
Hình 6.10: Sơ đồ làm việc của bể Aeroten truyền thống
Nước thải sau lắng 1 được trộn đều với bùn hoạt tính hồi lưu ở ngày đầu bể Aeroten. Lượng bùn hồi lưu so với lượng nước thải có độ ô nhiễm trung bình khoảng 20 – 30%. Dung tích bể tính toán sao cho khi dùng khí nén sục khối nước trong bể sau 6 – 8h, hoặc làm thoáng bề mặt khuấy cơ học trong 9 – 12 giờ đã đảm bảo hiệu suất xử lí tới 80 – 95%.
Với Aeroten kiểu này thường dùng để xử lí nước thải có BOD < 400mg/l. Lượng không khí cấp cho Aeroten làm việc 55 – 65m3 không khí cho 1kg BOD. Chỉ số thể tích của bùn (SVI) là 50 – 150ml/g. Tuổi của bùn là 3 – 15 ngày.
Aeroten kiểu này cần có ngăn trong bể hoặc ngoài bể để hoạt hóa (tái sinh) bùn hoạt tính. Ngăn hay bể phục hồi hoạt tính còn được gọi là ngăn tái sinh hoặc ngăn hoạt hóa. Nồng độ bùn sau khi phục hồi đạt tới 7 – 8g/l (trong bể Aeroten làm việc chỉ cần ở nồng độ bùn là 2 – 3g/l).
b. Aeroten tải trọng cao
Nước thải đi vào bể có độ nhiễm bẩn cao, thường là BOD > 500mg/l. Tải trọng trên bùn hoạt tính là 400 – 1000 mg BOD/g bùn (không tro) trong một ngày đêm.
Nước thải khi xử lí sơ bộ được trộn đều với bùn hồi lưu (lượng bùn khoảng 10 - 20%) rồi vào bể Aeroten. Nồng độ bùn hoạt tính trong bể <= 1000mg/l. Sau 1 – 3 giờ sục khí đã khử được 60 – 65% BOD và nước ra đã có thể đạt loại C hoặc gần loại B.
Bể loại này thường áp dụng để xử lí nước thải công nghiệp chế biến thịt, sữa. Các loại bể truyền thống hoặc thông thường có thể thực hiện hiếu khí kéo dài và khử BOD gần như hoàn toàn. Trong các loại bể này các chất hữu cơ hòa tan dễ phân hủy sẽ bị oxi hóa trước hết, sau đó là các chất khó phân hủy hơn ở dạng keo hoặc các dạng hạt nhỏ lơ lửng sẽ bị vi sinh vật hấp thụ rồi bị phân hủy tiếp sau.
c. Bể Aeroten được cấp khí giảm dần theo dòng chảy
Thường nước thải và bùn hoạt tính được đưa vào đầu bể. Thường ở đây có nồng độ chất hữu cơ nhiễm bẩn lớn nhất, sẽ xảy ra cường độ oxi hóa cao, nhu cầu lượng oxi lớn nhất. Do đó nhu cầu không khí nhiều nhất và giảm dần theo chiều dài của bể.
Ưu điểm của bể này là:
− Giảm được lượng không khí cấp, tức là giảm công suất máy nén khí, giảm điện năng.
− Không có sự làm hiếu khí quá mức ngăn cản sinh trưởng và hoạt động của các vi sinh khuẩn khử các hợp chất chứa nitơ, trong đó có khâu khử nitrat thành N2 bay vào không khí.
Thời gian sục khí nước thải cùng bùn hoạt tính (kê cả lượng bùn hồi lưu) là 6 – 8 giờ. Lượng bùn sau hoạt hóa được hồi lưu thường bằng 25 – 50% lưu lượng dòng vào.
d. Bể Aeroten nhiều bậc
Hình 6.12: Bể Aeroten nhiều bậc
Nước thải sau khi lắng 1 được đưa vào Aeroten bằng cách đoạnh hay theo bậc, dọc theo chiều dài bể (khoảng 50 – 60%), bùn tuần hoàn đi vào đầu bể.
Cấp khí đều dọc theo chiều dài.
Cấp khí theo cách này sẽ dư oxi một chút ở phần cuối Aeroten. Song, Aeroten được xây thành nhiều ngăn thì sẽ khắc phục được dễ dàng. Mỗi ngăn ở đây là một bậc. Nạp theo bậc có tác dụng làm cân bằng tải trọng BOD theo thể tích bể, làm giảm sự thiếu hụt oxi ở đầu bể và lượng oxi được trải đều theo dọc bể làm cho hiệu suất sử dụng oxi tăng lên, hiệu suất xử lí sẽ cao hơn.
Các loại bể nhiều bậc xây dựng bêtông cốt thép thường có mặt bằng hình chữ nhật chia thành nhiều ngăn. Mỗi ngăn có một hoặc nhiều hành lang, ngăn cách bằng tường dọc lơ lửng không kéo dài tới cạnh đối diện. Nước thải chảy nối tiếp theo chiều hành lang. Tiết diện của mỗi hành lang có thể là hình vuông hoặc hình chữ nhật.
Aeroten một hành lang được dùng với trạm xử lí nhỏ và làm việc với quy trình không hoạt hóa bùn hoạt tính. Nước thải sau khi lắng 1 và bùn hoạt tính hồi lưu từ lắng 2 đều cho vào đầu hành lang (máng phân phối nước nằm ở phía trên, còn máng phân phối bùn nằm ở phía dưới).
Aeroten hai hành lang thường có ngăn tái sinh (hoạt hóa) bùn hoạt tính. Dùng một hành lang làm ngăn tái sinh. Thể tích ngăn này thường 50% tổng thể tích Aeroten.Aeroten kiểu này gần giống Aeroten có ngăn ổn định và ngăn tiếp xúc. Thường được dùng ở các trạm xử lí nhỏ và trung bình.
Aeroten ba hành lang làm việc thuận tiện khi không cần phục hồi (tái sinh) bùn hoạt tính. Song, cũng có thể để riêng 1 hành lang (33% tổng thể tích Aeroten) làm ngăn hoạt hóa bùn hồi lưu.
Aeroten bốn hành lang làm việc có nhiều ưu việt, làm việc thuận tiện hơn bất kì quy trình công nghệ nào. Có thể dành 25 – 75% tổng thể tích Aeroten để tái sinh bùn hoạt tính. Aeroten kiểu này có lượng bùn hoạt tính với khả năng oxi hóa khá cao và hiệu suất khử BOD tương đối lớn.
e. Bể Aeroten có ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính đã ổn định
(Aeroten ổn định- tiếp xúc)
Hình 6.13: Sơ đồ công nghệ xử lí nước thải bằng bể ổn định – tiếp xúc Bùn hồi lưu được đưa vào ngăn tái sinh (hay ngăn phục hồi hoặc còn gọi là ngăn hoạt hóa). Ở đây môi trường tái sinh là nước thải có hoặc không được cân bằng dinh dưỡng, nhưng nhất thiết phải sục khí và khuấy đảo (cũng có thể chỉ cần một trong hai biện pháp hiếu khí). Bùn được phục hồi ở ngăn này khoảng 2 – 3 giờ, có khi tới 6 giờ để oxi hóa hết các chất hữu cơ hấp phụ trên bề mặt và các khe hở của hạt bùn, tới khi ổn định (đạt lượng bùn tối đa và các thông số khác đạt yêu cầu, đặc biệt là khả năng oxi hóa là cao nhất và ổn định).
Nước thải từ lắng 1 được trộn đều với bùn hoạt tính tái sinh đã ổn định đưa ngăn tiếp xúc. Ở đây bùn hoạt tính hấp phụ các chất keo, các chất lơ lửng và đồng thời hấp phụ các chất hữu cơ ở dạng hòa tan có trong nước thải, quá trình oxi hóa lơ lửng và đồng thời hấp phụ các chất hữu cơ ở dạng hòa tan có trong nước thải, quá trình oxi hóa các chất này xẩy ra tức thì và diễn ra trong thời gian 30 – 60 phút. Sau khi xử lí hỗn hợp bùn - nước đi sang bể lắng 2. Bùn thu được ở bể lắng 2 được hồi lưu đưa vào ngăn tái sinh để làm ổn định. Bùn dư được xả ra ngoài để đưa đi xử lí bùn.
Ưu điểm của bể: thông khí tích cực có dung tích nhỏ, chịu được sự dao động lớn của lưu lượng và chất lượng nước thải, hiệu suất xử lí khá cao. Quy trình này được ứng dụng và làm việc cho hiệu suất cao trong xử lí nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp thực phẩm.
f. Aeroten thông khí kéo dài (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Aeroten thông khí kéo dài được dùng xử lí nước thải có tỉ số là F/M (tỉ lệ giữa BOD5 trong nước thải và bùn hoạt tính – mg BOD/mg bùn hoạt tính) thấp, tải trọng thấp, thời gian thông khí thường là 20 – 30 giờ để duy trì hệ vi sinh vật làm việc ở pha hô hấp nội bào (hay là pha hoạt động nội sinh).
Công suất thích hợp cho Aeroten loại này là <= 3500 m3/ngày. Trong sơ đồ công nghệ không cần bể lắng, nước chỉ cần loại rác đi thẳng vào Aeroten. Toàn bộ bùn ở lắng 2 được tuần hoàn lại Aeroten. Bùn dư được đưa lên sân phơi.
Tải trọng của bể này (tính theo BOD trên đơn vị thể tích bể): 240 mgBOD/m3.ngày
Lượng không khí cần cấp theo BOD − Bể sâu 1,8m cần 280 m3/kg BOD5 − Bể sâu 2,7m cần 187 m3/1kg BOD5
− Nếu làm thoáng bằng máy khuấy cơ học trên bề mặt thì cần không ít hơn 2 kgO2/1kgBOD5
g. Aeroten thông khí cao có khuấy đảo hoàn chỉnh
Bể hiếu khí có tốc độ thông khí cao và khuấy đảo hoàn chỉnh là loại Aeroten tương đối lí tưởng để xử lí nước thải có độ ô nhiễm cũng như nồng độ các chất lơ lửng cao. Aeroten loại này sẽ có thời gian làm việc ngắn. Rút ngắn được được thời gian thông khí vận hành ở tỉ số F/M cao, giảm tuổi của bùn hoạt tính (thời gian lưu nước trong bể ngắn).
Trong bể Aeroten khuấy đảo hoàn chỉnh, nước thải, bùn hoạt tính, oxi hóa hòa tan được khuấy trộn đều, tức thời. Do vậy, nồng độ bùn hoạt tính và oxi hòa tan được phân bố đều ở mọi nơi trong bể và dẫn đến quá trình oxi hóa được đồng đều, hiệu quả cao.
Ưu điểm của quy trình công nghệ này là:
+ Pha loãng ngay tức khắc nồng độ chất nhiễm bẩn, kể cả các chất độc hại (nếu có).
+ Không xảy ra hiện tượng quá tải cục bộ ở một nơi nào trong bể.
+ Thích hợp cho xử lí nước thải có tải trọng cao, chỉ số thể tích bùn cao, cặn khó lắng.
Hình 6.14: Sơ đồ công nghệ của bể Aeroten thông khí cao có khuấy đảo hoàn chỉnh