Công nghệ xử lý nước thải MBBR

Mô phỏng quy trình xử lý nước thải bằng MBBR

MBBR - Moving Bed Biofilm Reactor, sử dụng các giá thể cho vi sinh bám dính trên đó để sinh trưởng và phát triển. Công nghệ này được đánh giá rất cao nhờ những đặc tính vượt trội của nó. Trong bể xử lý MBBR, hệ thống phân phối khí được cung cấp để tạo điều kiện lý tưởng cho hệ vi sinh vật hiếu khí phát triển. Quá trình cung cấp khí cũng sẽ đảm bảo cho các thành phần trong nước được xáo trộn đều trong suốt quá trình xử lý. Các loại vi sinh vật có khả năng phân giải các hợp chất hữu cơ sẽ bám dính và phát triển trên vật liệu màng; Tại đây, các vi sinh vật hiếu khí sẽ phân giải và chuyển hóa các chất hữu cơ có trong nước thải để phát triển thành sinh khối. Quần thể vi sinh này sẽ phát triển lên rất nhanh chóng, các vi sinh vật càng phát triển mạnh thì lượng chất hữu cơ trong nước thải sẽ càng suy giảm, khi vi sinh vật đạt đến độ dày nhất định, khối lượng vi sinh tăng lên, các vi sinh vật ở lớp trong cùng không tiếp xúc được với nguồn thức ăn sẽ bị chết và mất khả năng bám vào vật liệu. Một lượng nhỏ các vi sinh vật còn lại sẽ sử dụng tiếp nguồn dưỡng chất có trong nước thải để phát triển thành một quần thể mới.

Ở bể hiếu khí, các giá thể được chuyển động liên tục do sự khuếch tán của những bọt khí được sinh ra từ hệ thống thổi khí. Còn trong hệ thống thiếu khí, quá trình này được tạo thành bởi sự xáo trộn nhờ hệ thống máy khuấy trộn.

Bể MBBR cũng tương tự như bể AEROTANK truyền thống, mỗi bể MBBR hiếu khí sẽ cần có một MBBR thiếu khí (hay còn gọi là bể Anoxic) để xử lý Nitơ trong nước thải.

Công nghệ xử lý nước thải MBBR có ưu điểm như sau: 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.

Bể xử lý MBBR được áp dụng cho hầu hết các công trình xử lý nước thải có nồng độ ô nhiễm cao, điển hình là các loại nước thải từ trường học, bênh viện, ngành thủy sản, dệt nhuộm… vì tình chất chịu được tải trọng hữu cơ rất cao của nó.

Giá thể động là nhân tố quan trọng nhất trong quá trình xử lý, nhờ có lớp màng biofilm bám trên bề mặt và được thiết kế sao cho diện tích bề mặt tiếp xúc lớn nhất và tạo điều kiện tối ưu cho các vi sinh vật hoạt động khi những giát hể này lơ lửng trong nước.

Các giá thể có tỉ trọng nhẹ hơn nước, nhưng mỗi loại sẽ có tỉ trọng khác nhau. Quan trọng nhất là điều chỉnh mật độ giá thể có trong bể xử lý. Để đáp ứng tốt cho quá trình xử lý, mật độ giá thể nên chiếm khoảng 25 đến 50% thể tích bể. Sự khuếch tán của các chất hữu cơ trong nước thải tốt cũng là nhân tố quan trọng trong khâu xử lý, vì thế cần điều chỉnh độ dày của giá thể cũng như khả năng khuếch tán của nước thải một cách hợp lý để tăng nhanh hiệu suất xử lý của toàn hệ thống.

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

Hình mô phỏng giá thể MBBR trong hệ thống xử lý nước thải

Một số tính chất đặc trưng của giá thể MBBR: Chất lượng của màng sinh học rất tốt, khó có thể bị rơi ra khỏi lớp vật liệu. Độ dày lớp film ngoài từ 10-200, lớp film trong có độ dày thay đổi tùy theo tải trọng; trên giá thể có chứa enzim kích hoạt khả năng xử lý của vi sinh vật; xử lý rất tốt Nito, Photpho; khả năng bám dính sinh học rất cao; tính kị nước cao; chiếm không gian ít; không bị kẹt bùn vi sinh sau một thời gian dài hoạt động; khả năng tạo ra bùn nặng dễ lắng, tạo ra được từ 40-80% bùn ít hơn quá trình bùn hoạt tính; hiệu quả xử lý cao hơn 30-50% quá trình bùn hoạt tính, chi phí hoạt động giảm ít nhất 30%; có thể hoạt động trực tiếp trong bể kị khí, hiếu khí, thiếu khí và tuổi thọ cao.