Cấu tạo bể Aerotank và nguyên lý hoạt động xử lý nước thải

Bể Aerotank là bể sử dụng cho các quy trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo và có cơ chế hoạt động dựa trên các chủng vi sinh xử lý nước thải.

Bể có khả năng oxi hóa và khoáng hóa các chất thải hữu cơ trong môi trường. Vậy cấu tạo của bể Aerotank như thế nào và nguyên lý hoạt động của bể ra sao, hãy cùng đọc bài viết sau.

Cấu tạo của bể Aerotank

Chúng ta biết rằng các vi sinh vật ngày càng tăng thì nồng độ của các chất ô nhiễm sẽ giảm xuống. Tại bể Aerotank, các chất thải sẽ được các vinh sinh vật có lợi phân hủy và tự tái sinh các chất dinh dưỡng, phục vụ cho quá trình sinh trưởng và phát triển của các vi sinh vật có lợi tồn tại trong bể.

Ngay lúc này, chúng ta sẽ dùng máy sục khí bề mặt hoặc loại máy thổi khí để cung cấp không khí trong bể Aerotank tồn tại một cách liên tục. Và bể Aerotank ra đời để phục vụ mục đích đó.

Nguyên lý hoạt động bể Aerotank

Bể Aerotank sử dụng cho các quy trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo

Có nhiều loại kích thước dành cho bể Aerotank, tùy vào hệ thống xử lý nước thải của mỗi cá nhân hay các công ty mà hình dạng bể Aerotank có hình chữ nhật, hình tròn hay hình trụ.

Nhưng tại Việt Nam, phổ biến hơn cả và được sử dụng nhiều nhất vẫn là bể có khối hình chữ nhật, bên trong được bố trí các hệ thống phân phối khí như ống phân phối khí có tác dụng tăng cường lượng oxy hòa tan trong nước.

Nguyên lý hoạt động của bể Aerotank

Sau khi đã được xử lý sơ qua các bước ban đầu, nước thải hầu như còn chứa phần lớn các chất hữu cơ ở dạng hòa tan cùng một số chất rắn và chất hữu cơ chưa hòa tan.

Các chất lơ lửng sẽ là địa điểm lý tưởng để vi khuẩn bám vào cư trú, sinh sản và phát triển tạo thành các hạt váng cặn.

Cấu tạo bể Aerotank

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bể Aerotank

Khi các hạt đủ to sẽ ở trạng thái lơ lửng trong nước. Các váng cặn này người ta gọi là bùn hoạt tính. Thời gian nước lưu trong bể dao động từ 8 giờ tới 12 giờ.

Các yếu tố quan trọng có trong bể Aerotank

Có rất nhiều yếu tố quan trọng để cấu tạo nên các hợp chất vi sinh có trong bể Aerotank, bao gồm:

DO hòa tan

Người ta thường gọi là oxy hòa tan, nhờ có yếu tố này mà các sinh vật tồn tại thuận lợi hơn, đẩy nhanh quá trình xử lý của cả hệ thống.

Ngược lại, nếu thiếu khí DO thì vi sinh vật khó hô hấp, dễ chết ngạt dẫn đến hiện tượng khó lắng cặn, giảm hiệu quả của quá trình xử lý.

Bể Aerotank xử lý nước thải

Các yếu tố quan trọng giúp xử lý  các sinh vật trong nước thải

Oxy hòa tan mức tối ưu thường dao động từ 2 – 4 mg/lit. Bên cạnh đó, nó còn phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường và độ pH nhất định.

Khi môi trường pH không phù hợp khiến khả năng xúc tác phản ứng của vi sinh vật giảm. Ngoài ra, trường hợp pH cao quá hoặc thấp quá có thể làm chết vi sinh vật có lợi.

Nhiệt độ:

Môi trường nào cũng cần có nhiệt độ lý tưởng để sinh vật tồn tại và phát triển. Nếu tăng nhiệt độ lên cao quá mức sẽ gây ức chế hoạt động của các vi sinh vật.

Mặt khác, khi nhiệt độ tăng oxy hòa tan cũng bị ảnh hưởng và tốc độ đó được biểu hiện qua phương trình: rT = r20.θ(T -20).

Trong đó:

rT là tốc độ phản ứng ở T độ C;

r20 là tốc độ phản ứng ở 20 độ C,

θ là hệ số hoạt động của nhiệt độ và T là nhiệt độ của nước.

Chính vì những lý do đó mà ta phải lựa chọn nhiệt độ sao cho phù hợp với vận tốc phản ứng và DO hòa tan. Thông thường, trong bể Aerotank có nhiệt độ tối đa dao động từ khoảng 20 tới 27 độ C.                                    

Chất dinh dưỡng

Chất dinh dưỡng có trong nước thải chủ yếu là gọi là nguồn dinh dưỡng cùng với Nitơ và Photpho là những nguyên tố đa lượng quan trọng. Ngoài ra còn có các nguyên tố vi lượng như: Mg, Fe, Mn, Co…

Chính vì thế, nếu nước thải thiếu Nitơ và Photpho thì vi khuẩn dạng sợi sẽ phát triển, tạo ra hiện tượng phồng bùn mà không tạo ra bông sinh học. Trong trường hợp này chúng ta có thể điều chỉnh bằng cách bổ sung urê, muối amoni.

Ngược lại, trong trường hợp thừa Nito và Photpho thì phải khử các thành phần này bằng các công thức: Food/Microorganism (BOD/MLSS). Tỷ số F/M nằm trong khoảng 0.5 đến 0.75

F/M lớn hơn 1 thì đồng nghĩa với môi trường giàu dinh dưỡng, vi sinh vật dễ dàng phát triển nên không tạo nha bào do đó, bông sinh học nhỏ dẫn đến khó lắng. Mặt khác nó còn tạo ra lượng bùn lớn, rất tốn kém chi phí để  xử lý bùn.

Các chất kìm hãm

Nồng độ muối vô cơ ở trong nước thải không được phép vượt quá 10 gam/lit. Giả dụ là muối vô cơ thông thường thì chúng ta có thể pha loãng với nước thải để hòa trộn chúng.

Còn nếu là các chất độc hại như kim loại nặng thì cần có các biện pháp xử lý và kìm hãm thích hợp trước khi đưa vào xử lý bằng bể Aeroten.

Hàm lượng sinh khối

Hàm lượng sinh khối ổn định trong bể Aerotank dao động từ 500 – 800 mg/l, cũng có nhiều trường hợp dao động từ 1000 – 1500 mg/l. Vì vậy chúng ta cần nắm bắt kịp thời để xử lý hàm lượng sinh khối cho hợp lý nhất.

Trên đây là một số thông tin cơ bản xoay quanh vấn đề về bể Aerotank. Hy vọng rằng bài viết đã cung cấp cho bạn một lượng thông tin cần thiết.

Cấu tạo bể Aerotank và nguyên lý hoạt động xử lý nước thải
5 (100%) 1 vote

Add Comment

Call Now