Khái quát về bể hiếu khí? Phân loại và nguyên lí hoạt động

Hệ thống xử lý nước thải phụ thuộc rất nhiều vào bể hiếu khí, một phần quan trọng giúp loại bỏ các chất thải hữu cơ. Tuy nhiên, để đạt hiệu quả tối đa trong việc vận hành bể này không phải ai cũng biết. 

Trong bài viết này, Môi Trường Hồng Thái sẽ hướng dẫn bạn hiểu rõ hơn về cách hoạt động của bể hiếu khí cũng như các vấn đề liên quan, giúp bạn có thể vận hành nó một cách hiệu quả nhất. 

Khái quát về bể hiểu khí

Bể hiếu khí, hay còn được gọi là bể bùn hoạt tính hoặc bể Aerotank, là một loại bể phản ứng sinh học thường được sử dụng trong hệ thống xử lý nước thải để tạo ra hiếu khí. Quá trình này thường bao gồm việc thổi khí nén và khuấy đảo cơ học, tạo điều kiện lý tưởng cho vi sinh vật tạo thành các hạt bùn hoạt tính lơ lửng.

Cấu trúc của bể khá đơn giản, thường có thể là hình chữ nhật hoặc hình tròn. Bên trong, bể được trang bị các hệ thống như đĩa thổi khí và ống phân phối khí để tăng cường việc điều hòa khí và cung cấp oxy cho sự phát triển của vi sinh vật. Điều kiện cần thiết cho cấu tạo của bể bao gồm:

• Giữ được lượng bùn đủ lớn trong bể.
• Đảm bảo điều kiện lý tưởng cho sự phát triển và sinh trưởng của vi sinh vật.
• Cung cấp đủ lượng oxy cho vi sinh vật để sinh tồn.

Có nhiều loại bể Aerotank phổ biến được sử dụng trong các hệ thống xử lý nước thải, bao gồm bể Aerotank truyền thống, bể trọng tải cao nhiều bậc, bể có ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính, và bể không khí kéo dài.

Xem thêm chi tiết: Quá trình xử lý nước thải chăn nuôi hiện nay

Cấu tạo và phân loại bể hiếu khí

Bể hiếu khí, hoặc bể bùn hoạt tính, là một phần quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải. Cấu tạo của nó thường gồm các yếu tố sau:

• Kết cấu: Bể hiếu khí thường có kết cấu đơn giản, có thể là hình chữ nhật hoặc hình tròn, phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của dự án. Kích thước của bể có thể được điều chỉnh tùy thuộc vào quy mô của hệ thống xử lý.
• Hệ thống hiếu khí: Bên trong bể, có các hệ thống như đĩa thổi khí và ống phân phối khí. Những hệ thống này được sử dụng để thổi khí nén vào bể, cung cấp oxy cần thiết cho vi sinh vật trong quá trình phân hủy chất hữu cơ.
• Bùn hoạt tính: Trong quá trình xử lý, các hạt bùn hoạt tính được tạo ra từ sự phát triển của vi sinh vật trong bể. Những hạt bùn này giúp trong việc loại bỏ chất hữu cơ từ nước thải.

Phân loại các loại bể hiếu khí có thể dựa trên một số tiêu chí, bao gồm:

• Theo kiểu hoạt động: Có thể chia thành các loại như bể hiếu khí truyền thống, bể hiếu khí trọng tải cao, và bể hiếu khí không khí kéo dài, tùy thuộc vào cách mà khí được thổi và tương tác với bùn.
• Theo cấu trúc và vận hành: Có thể phân loại thành các loại như bể bùn hoạt tính phản ứng trong và ngoài bùn, bể bùn hoạt tính liên tục và bể bùn hoạt tính phân tách lớp, tùy thuộc vào cách mà quá trình phản ứng sinh học diễn ra và quản lý bùn trong bể.

Bể hiểu khí có nguyên lý hoạt động như thế nào?

Bản chất, bể hiếu khí hoạt động bằng cách cung cấp oxy thông qua máy thổi khí và liên tục đảo trộn để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải.

• Giai đoạn 1: Tốc độ oxy hóa đồng thời với tốc độ tiêu thụ oxy. Trong giai đoạn này, bùn hoạt tính phát triển và vi sinh vật sinh trưởng mạnh, dẫn đến lượng oxy tăng cao.
• Giai đoạn 2: Vi sinh vật phát triển ổn định và tốc độ tiêu thụ oxy ổn định. Các chất hữu cơ sẽ bị phân hủy mạnh nhất trong giai đoạn này.
• Giai đoạn 3: Tốc độ oxy hóa giảm và sau đó tăng lên. Tốc độ phân hủy chất hữu cơ giảm và quá trình Nitrat hóa Amoniac xảy ra. Kết thúc quá trình làm việc của bể hiếu khí khi nhu cầu oxy giảm.

Góc giải đáp: Về quy trình vận hành hệ thống xử lý nước thải hiện nay

Ưu và nhược điểm của bể hiếu khí

Bể hiếu khí là một phần quan trọng của phương pháp xử lý nước thải bằng sinh học hiếu khí bởi nó có những ưu điểm sau:

• Loại bỏ chất hữu cơ trong nước thải một cách hiệu quả, giúp ổn định quá trình xử lý sau đó.
• Giảm thiểu mùi hôi so với các phương pháp khác.
• Đạt hiệu quả cao trong Nitrat hóa và oxy hóa.
• Xử lý được nhiều loại nước thải khác nhau.
• Chất rắn lơ lửng được loại bỏ một cách hiệu quả.
• Hiệu suất xử lý BOD cao, có thể đạt đến 95%.
• Vận hành đơn giản và an toàn.

Tuy nhiên, bể hiếu khí cũng có nhược điểm, đặc biệt là với các loại nước thải có hàm lượng chất độc tính cao, cần kết hợp với các công nghệ khác để tăng hiệu suất xử lý. Ngoài ra, bể hiếu khí cần năng lượng để vận hành.

Làm thế nào để bể hiếu khí vận hành hiệu quả

Để vận hành bể hiếu khí đạt hiệu quả cao trong hệ thống xử lý nước thải, cần nắm rõ các điều kiện áp dụng và các sự cố thường gặp, bao gồm:

Điều kiện áp dụng:

• Tỉ lệ BOD/COD > 0,5 và các loại nước thải như nước thải sinh hoạt, chế biến hải sản, đường, thực phẩm, thủy sản, giấy thường đáp ứng điều kiện này.
• Nồng độ oxy hóa đặc biệt từ 1,5 – 2 mg/l.
• Nhiệt độ trên 25°C.
• Độ pH từ 6,5 – 7,5.
• Duy trì hàm lượng dinh dưỡng trong bể theo tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1.
• Nước ô nhiễm có BOD nhỏ hơn 1000 mg/l.
• Tránh chứa các kim loại nặng như Cr, Ag, Hg, Mn… với nồng độ quá cao điều này có thể làm cho bể sốc tải.

Sự cố và khắc phục:

• Bùn phát triển và phân tán.
• Bùn vi sinh bị nổi.
• Bể xuất hiện bọt nâu.
• Bọt trắng nổi tại bể hiếu khí.
• Hiện tượng bọt váng.
• Bùn bị tạo thành khối.

Bể hiếu khí đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong quá trình xử lý nước thải hiện nay. Chúng tôi hy vọng rằng những thông tin mà chúng tôi chia sẻ trong bài viết đã giúp bạn hiểu rõ hơn về các cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bể này. 

Nếu bạn cần tìm hiểu thêm hay có bất kỳ những thắc mắc gì về công trình này, đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ!

Xem thêm: Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học