Xử lý nước thải là một quá trình gồm nhiều công đoạn lọc khác nhau. Trong đó bể Anoxic là một trong những loại bể được dùng trong quá trình xử lý nước thải theo công nghệ AAO. Vậy bể Anoxic là gì? Cách tính toán bể Anoxic như thế nào trong hệ thống xử lý nước thải? Hãy đọc bài viết dưới đây để hiểu rõ về loại bể này nhé.
Bể Anoxic là gì?
Bể Anoxic (bể lên men) là một trong những giai đoạn xử lý nước thải của công nghệ AAO. Đây là một hệ thống xử lý Nitơ, trong việc xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Công nghệ xử lý được áp dụng trong bể Anoxic thường là Nitrat hóa và khử Nitrat.
Loại bể này còn có cả chức năng xử lý Phốt pho. Hay cũng có thể diễn ra các quá trình như lên men, cắt mạch, khử nitrat thành tro,…
Bể Anoxic được dùng ở đâu?
Bể Anoxic để xây dựng thường rất tốn kém, chưa kể nó cần một diện tích lớn mới có thể thi công được. Vì những điều kiện bắt buộc như vậy, loại bể này không phải nơi nào cũng áp dụng được. Cần phải căn cứ vào một số yếu tố sau để xác định việc có nên dùng bể anoxic hay thôi:
Nhu cầu sử dụng
Nếu nhu cầu dùng dành cho nhà máy, cơ quan, công ty…thì việc nghiên cứu lắp bể anoxic là hoàn toàn hợp lý. Tuy nhiên, nếu sử dụng với quy mô gia đình, cá nhân thì loại bể này sẽ không phù hợp vì có chi phí xây dựng cao. Chưa kể, các chất thải sẽ không được phân hủy 1 cách triệt để
Hệ thống thoát nước
Hệ thống thoát nước của nơi muốn lắp bể anoxic phải tiện nghi, có thể tải và thoát nước nhanh chóng với lượng lớn chất thải, đường ống dẫn nước ra vào phải lớn. Còn ngược lại, nếu hệ thống thoát không đủ để hoạt động khi nguồn nước thải lớn thì tốt nhất, không nên dùng bể anoxic.
Một số hệ thống thoát nước đạt yêu cầu, có thể nghĩ đến việc lắp bể anoxic là: Các khu công nghiệp, nhà máy,…
Tác dụng bể anoxic là gì?
Dùng bể anoxic sẽ giúp bạn:
- Loại bỏ hầu hết các chất hữu cơ đã hòa tan trong nước thải, với tỷ lệ BOD cao hơn hẳn các dòng bể khác (80-90%)
- Dùng bể anoxic giúp các hộ gia đình, khu công nghiệp tiết kiệm chi phí dọn nước thải tối đa
- Bể có kỹ thuật dùng đơn giản, dễ dàng, phân hủy được hết các hợp chất khó tiêu
- Thúc đẩy để tạo ra những loại khí có lợi cho người dùng
Ưu điểm của bể Anoxic
- Là cách bảo vệ môi trường trong sạch, đơn giản
- Tránh xả trực tiếp các chất độc hại, khó phân hủy có khả năng gây ô nhiễm ra ngoài môi trường
- Hạn chế tối đa việc tắc cống, bể phốt trong hộ gia đình, cơ quan, văn phòng…
- Giúp tiêu diệt các chất hữu cơ, giảm nhanh mùi hôi thối khi nước thải được đưa ra môi trường
- Là biện pháp rà soát, kiểm tra chất lượng nước thải trong công nghiệp, sản xuất hữu hiệu
- Có thể giúp tái dùng nước, tiết kiệm chi phí lắp đặt nguồn nước và tiền nước hàng tháng
Nhược điểm
- Chi phí xây dựng, tạo bể Anoxic tương đối đắt đỏ
- Tốn kém tiền mua bùn, chất hữu cơ cho bể thường xuyên
- Làm bể Anoxic cần có một diện tích rộng lớn
- Kế hoạch xây bể với thiết kế bể phốt, hệ thống lắng lọc chưa hợp lý
Nguyên lý hoạt động của bể Anoxic
Nguyên lý hoạt động bể anoxic được mô tả như sau:
Sau khi đã thực hiện xử lý sinh học tại bể chuyên dụng aerobic, nguồn nước thải sẽ được đưa vào bể Anoxic (bể thiếu khí). Mục đích của việc này nhằm khiến nước thải tham gia 2 phản ứng sau:
Nitrat hóa:
Bước 1: Chuyển Amoni sang Nitric: NH4 + 1.5 O2 -> NO2 + 2H+ H2O
Bước 2: Chuyển nitric sang Nitrat: NO2 + 0.5 O2 -> NO3–
Sau 2 bước trên, quá trình nitrat hóa sẽ diễn ra một phản ứng chung, đó là:
NH3 → NO3 → NO2 → NO → N2O → N2 (gas)
Photphorit
PO4-3 Microorganism (PO4-3)salt => sludge
Cấu tạo bể lên men Anoxic
Bể anoxic được cấu tạo từ 3 thành phần chính: Máy bơm khuấy trộn nước, hệ thống hồi lưu bùn và hệ thống cung cấp chất dinh dưỡng.
Máy bơm khuấy trộn nước
Còn được gọi là máy khuấy chìm, được dùng để khuấy trộn nước thải nhằm làm môi trường nước trong bể không bị lắng đọng. Đồng thời, khiến các chất trong nước thải đồng nhất. Nhờ vậy, vi sinh vật kỵ khí, thiếu khi hay hiếu khi tồn tại ở bể có điều kiện sinh sôi, phát triển tốt hơn.
Với bể anoxic, máy bơm khuất trộn sẽ thúc đẩy tiến trình khử nitrat nhờ việc cho nước thải và bùn thiếu khí tiếp xúc với nhau. Nhờ vậy, công đoạn khử nitơ sẽ diễn ra nhanh hơn
Hệ thống hồi lưu bùn
Là hệ thống mang chức năng đẩy và trích trữ lượng bùn vi sinh sau quá trình xử lý chất thải trở lại bể anoxic
Hệ thống cung cấp dinh dưỡng
Là hệ thống cung cấp các dưỡng chất có lợi cho vi sinh vật thiếu khí có cơ hội phát triển nhanh, mạnh hơn
Bể Anoxic xử lý Amoni Nito và Photpho trong các hệ thống xử lý nước thải
Trong xử lý nước thải, bể Anoxic được sử dụng để loại bỏ Amoni, Nito và Photpho.
Quá trình xử lý Amoni và Nito
Trong xử lý nước thải, “Bể Anoxic” là bể quan trọng trong quá trình xử lý amoni và nitơ trong nước thải bằng phương pháp sinh học. Công nghệ khử nitơ trong nước thải bằng phương pháp sinh học phổ biến nhất hiện nay là: Nitrat hóa và khử Nitrat. Và đương nhiên không thể thiếu vi sinh để xử lý Amoni và Nito.
Các vị trí của bể anoxic xử lý ni tơ trong hệ thống xử lý nước thải giàu amoni:
Thông thường, để tăng hiệu quả của việc xử lý chất thải, người ta hay cho bể axonic kết hợp với bể aerotank. Tùy vào đặc điểm địa thế xây dựng, loại công nghệ mà bể axonic có thể lắp trước hoặc sau bể aerotank.
Trường hợp 1: Đặt bể axonic trước bể aerotank
Nếu đặt bể axonic trước bể areotank, thì quy trình xử lý chất thải sẽ là:
Nước thải vào => Bể axonic => Bể aerotank (bể hiếu khí) => Bể lắng.
Nếu lắp đặt bể axonic theo cách này, do tại bể này có sẵn hệ thống cung cấp chất dinh dưỡng đầy đủ. Do vậy, trong quá trình vận hành đến những bể khác sẽ không phải bổ sung dưỡng chất nữa. Đồng thời, lưu lượng DO được kiểm soát đơn giản và chặt chẽ hơn.
Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này nằm ở chỗ, nồng độ nitơ ở đầu vào nước thải thường thấp. Vì thế, sau khi xong quá trình buộc phải hồi lưu nước thải từ bể aerotank về axonic
Trường hợp 2: Đặt bể axonic sau bể aerotank
Quy trình đặt bể axonic sau bể aerotank như sau:
Nước thải vào => Bể aerotank (bể hiếu khí) => Bể axonic => Bể sục khí => Bể lắng.
Ngược lại với TH1, nếu đặt bể axonic sau bể aerotank, bạn sẽ không lo phải hồi lưu nước thải từ bể aerotank về axonic do chúng có thể tự động chảy.
Tuy nhiên, điểm bất cập của cách lắp này nằm ở chỗ, khi đưa nước thải tới bể axonic thì bắt buộc phải bổ sung chất dinh dưỡng. Kèm theo đó, phải sục khí tại bể thiếu khí liên tục nếu không muốn bùn nổi lên trong bồn lắng. Có thực hiện đồng thời 2 công đoạn trên thì mới khử được 100% khí nitơ ra khỏi loại bể này.
Quá trình loại bỏ chất dinh dưỡng phospho
Photpho xuất hiện trong nước thải ở dạng PO4 3- hoặc poli photphat P2O7 hoặc dạng photpho liên kết hữu cơ. Hai dạng sau chiếm khoảng 70% trong nước thải.
Các dạng tồn tại của P thường dùng các loại hợp chất keo tụ gốc Fe, Al,…để loại bỏ nhưng giá thành đắt, tạo thành bùn chứa tạp chất hóa học,…
Vi khuẩn Acinetobater là 1 trong những sinh vật đầu tiên có trách nhiệm khử P, chúng có khả năng tích lũy poliphotphat trong sinh khối tương đối cao (2-5%).
Khả năng lấy Phospho của vi khuẩn kỵ khí tùy tiện Acinebacter sẽ tăng lên rất nhiều khi cho nó luân chuyển các điều kiện hiếu khí, kỵ khí.
Cách tính toán bể Anoxic
Dựa vào một số công thức sau, bạn sẽ tính toán bể axonic hoàn thiện
Công thức tính tỷ lệ bùn tuần hoàn
+ Nếu độ ẩm bùn = 99%, vậy lượng NO3 tính như sau: 0,01. α. Qo. NO3 k
Mà: NO3 k = NH4° – NH4k
Chú thích công thức:
Qo: Công suất của nước thải cần xử lý (đơn vị m3/ngày)
α (α≥0): Hệ số hồi lưu nước đã trải qua quá trình oxy hóa
q: Công suất nước thải đi vào các khoang, ngăn (axonic). Tính là: q= qo (1 + α)
Khi thực hiện xử lý nước thải, các yêu cầu về hữu cơ dựa trên BOD, với tỷ lệ 5:1. Do đó, cần xác định sự cân bằng của bể axonic theo công thức sau:
(NH4° – NH4k ) x qo = NO3 k x qo + 0,01. α. qo. NO3 k + 0,2 x (BOD° – BODk) x qo x α = 100 x [NH4° – NH4k – NO3 k – 0,2 X (BOD° – BODk)] / NO3 k
Công thức tính bể axonic
+ Các hàm lượng NH4, NO3, BODi khi vào bể được tính theo công thức:
- NH4in = (qo x NH4° + qo x α x NH4k)/qo x (1+α) = (NH4° + α x NH4k)/ (1+α)
- NO3in = (NH4in – NH4k)
- BODin = [qo x BOD° + qo x α x BODk] / qo x (1+α) = (BOD° + BODk x α)/(1+α)
Thời gian tích trữ và lưu lại cần có của vi sinh vật tại bể là
t cdn = [(0,3 x NO3in) / (1+ NO3in)] – 0,04
Thể tích chứa ít nhất mà bể axonic cần có là
Vdn = Q x tcdn / Xdn x [((0,3 x (NO3in – NO3ex))/(1 + 0,04 x tcdn)+ 50]
NO3ex =< (1:2)% x NO3in
Q = qo x (1+α)
Tổng lượng bùn sinh ra tính theo đơn vị kg/ngày
Gbdn = Q x (0,3/(1+ tcdn x 0,04) x (NO3in – NO3ex) x 10−3
Sự cố với bể Anoxic
Trong quá trình bể axonic hoạt động, một số vấn đề có thể phát sinh trong đó như: Nổi bùn trong các bể sinh học, bùn nổi theo mảng…
Nguyên nhân
- Máy trộn hoạt động không ổn, có hư hỏng dẫn đến nước trong bể không trộn đều. Vì thế, khí N2 không được đưa ra hết khỏi đống bùn
- Số lượng bùn vi sinh trong bể còn thấp, khiến vi sinh vật tồn tại ở đây yếu, ít. Từ dó, khả năng diệt trừ khí nitơ bị giảm đi đáng kể
- Vì lượng bùn lưu từ bể lắng về bể anoxic còn tương đối thấp
Biện pháp khắc phục
- Tạm dừng hoạt động đổ nước thải vào bể anoxic
- Ngừng sục khí trong bể Aerotank
- Ngừng hoạt động của máy bơm khuấy trộn thật nhanh
- Đợi bể anoxic lắng, thực hiện khuấy đều nước trong đó tầm 1 tiếng. Sau đấy mới được bơm nước thải vào tiếp
Trên đây là toàn bộ thông tin về bể Anoxic là ? Cấu tạo và cách tính toán bể Anoxic. Nếu bạn cần tư vấn cụ thể hay muốn tìm địa chỉ lắp bể Anoxic uy tín giá rẻ. Vui lòng liên hệ hotline 0963 31 31 81 để được tư vấn miễn phí 24/7.