Một trong những công nghệ mới về xử lý nước thải đang được nhắc đến rất nhiều hiện nay bởi tính năng hiệu quả xử lý cao, đồng thời tiết kiệm diện tích, đó chính là công nghệ xử lý nước thải MBBR.

Công nghệ xử lý nước thải MBBR mới nhất hiện nay

a. Nguyên tắc hoạt động

MBBR là từ viết tắt của cụm Moving Bed Biofilm Reactor, trong đó sử dụng các giá thể cho vi sinh dính bám để sinh trưởng và phát triển.
      
Nhưng vì sao công nghệ MBBR là công nghệ được các chuyên gia đánh giá cao như vậy! Bởi vì công nghệ MBBR là công nghệ mới nhất hiện nay trong lĩnh vực xử lý nước thải. Công nghệ vừa đạt hiệu quả cao mà còn tiết kiệm dịch tích xây dựng...

Trong bể MBBR, hệ thống cấp khí được cung cấp để tạo điều kiện cho vi sinh vật hiếu khí sinh trưởng và phát triển. Đồng thời quá trình cấp khí phải đảm bảo được các vật liệu luôn ở trạng thái lơ lửng và chuyển động xáo trộn liên tục trong suốt quá trình phản ứng. Vi sinh vật có khả năng phân giải các hợp chất hữu cơ sẽ dính bám và phát triển trên bề mặt các vật liệu. Các vi sinh vật hiếu khí sẽ chuyển hóa các chất hữu cơ trong nước thải để phát triển thành sinh khối. Quần xả vi sinh sẽ phát triển và dày lên rất nhanh chóng cùng với sự suy giảm các chất hữu cơ trong nước thải. Khi đạt đến một độ dày nhất định, khối lượng vi sinh vật sẽ tăng lên, lớp vi sinh vật phía trong do không tiếp xúc được nguồn thức ăn nên chúng sẽ bị chết, khả năng bám vào vật liệu không còn. Khi chúng không bám được lên bề mặt vật liệu sẽ bị bong ra rơi vào trong nước thải. Một lượng nhỏ vi sinh vật còn bám trên các vật liệu sẽ tiếp tục sử dụng các hợp chất hữu cơ có trong nước thải để hình thành một quần xã sinh vật mới.

Trong bể hiếu khí sự chuyển động của các giá thể được tạo thành do sự khuyếch tán của những bọt khí có kích thước trung bình từ máy thổi khí. Trong khi đó ở bể thiếu khí thì quá trình này được tạo ra bởi sự xáo trộn của các giá thể trong bể bằng cánh khuấy.

Tương tự Aerotank truyền thống, bể MBBR hiếu khí cũng cần một MBBR thiếu khí (Anoxic) để đảm bảo khả năng xử lý nitơ trong nước thải. Thể tích của màng MBBR so với thể tích bể được điều chỉnh theo tỷ lệ phù hợp, thường là


Công nghệ xử lý nước thải MBBR mới nhất hiện nay 2
Công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp MBBR
  • - Hệ vi sinh bền: các giá thể vi sinh tạo cho màng sinh học một môi trường bảo vệ, do đó, hệ vi sinh xử lý dễ phục hồi.
  • - Chịu được tải trọng hữu cơ cao, 2000-10000gBOD/m³ngày, 2000-15000gCOD/m³ngày.
  • - Hiệu suất xử lý BOD lên đến 90%.
  • - Loại bỏ được Nito trong nước thải.
  • - Tiết kiệm được diện tích.
  • - Dễ vận hành, dễ dàng nâng cấp.

b. Phạm vi áp dụng

Ứng dụng cho hầu hết các loại nước thải có ô nhiễm hữu cơ cao:: Trường học, nước thải y tế, nước thải thủy sản, nước thải công nghiệp, nước thải cao su, nước thải dệt nhuộm......

c. Mô tả hoạt động của giá thể

Công nghệ xử lý nước thải MBBR mới nhất hiện nay 3
Nhân tố quan trọng của quá trình xử lý này là các giá thể động có lớp màng biofilm dính bám trên bề mặt. Những giá thể này được thiết kế sao cho diện tích bề mặt hiệu dụng lớn để lớp màng biofim dính bám trên bề mặt của giá thể và tạo điều kiện tối ưu cho hoạt động của vi sinh vật khi những giá thể này lơ lững trong nước.

Tất cả các giá thể có tỷ trọng nhẹ hơn so với tỷ trọng của nước, tuy nhiên mỗi loại giá thể có tỷ trọng khác nhau. Điều kiện quan trọng nhất của quá trình xử lý này là mật độ giá thể trong bể, để giá thể có thể chuyển động lơ lửng ở trong bể thì mật độ giá thể chiếm tứ 25 – 50% thể tích bể và tối đa trong bể MBBR phải nhỏ hơn 67%. Trong mỗi quá trình xử lý bằng màng sinh học thì sự khuyếch tán của chất dinh dưỡng (chất ô nhiễm) ở trong và ngoài lớp màng là nhân tố đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý, vì vậy chiều dày hiệu quả của lớp màng cũng là một trong những nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý.

 
THÔNG SỐ THIẾT KẾ ĐƠN VỊ NGƯỠNG ĐẶC TRƯNG
Thời gian lưu trong bể Anoxic h 1.0 – 1.2
Thời gian lưu trong bể hiếu khí h 3.5 – 4.5
Diện tích bề mặt lớp biofilm m2/m3 200 – 250
Tải trọng BOD kg/m3.d 1.0 – 1.4
Bảng 1. Các thông số thiết kế đặc trưng bể MBBR

d.  Tính chất của giá thể MBBR
+ NH3 – N : 98 – 99%, TN : 80- 85%, TP : 70 75%
+ Chất lượng màng sinh học tốt khó rơi ra khỏi vật liêu, độ dày lớp film ngoài 10 -200 m, lớp film trong có độ dày thay đổi theo tải trọng.
+ Ngoài ra còn có enzim sinh học kích hoạt khả năng xử lí của sinh vật trong nước thải.
+ Xử lí N, P trong nước thải.
+ Đặc trưng tính kị nước cao, khả năng bám dính sinh học cao
+ Chất lượng màng sinh học tốt khó rơi ra khỏi vật liêu, độ dày
+ Chiếm khoảng không gian ít.
+ Không bị nghẹt bùn trong khoảng thời gian dài hoạt động.
+ Tạo bùn nặng dễ lắng, tạo ra 40 – 80% bùn ít hơn quá trình bùn hoạt tính.
+ Hiệu quả xử lí 30 – 50% cao hơn quá trình bùn hoạt tính trong khi đó chi phí hoạt động giảm ít nhất 30%.
+ Có thể được thả trực tiếp trong bể hiếu khí, kỵ khí, thiếu khí. Không cần phải thay thế trong vòng 30 năm.