Bể Anoxic Là Gì? Nguyên Lý Hoạt Động Bể Anoxic Trong Xử Lý Nước Thải

Trong xử lý nước thải, bể Anoxic là hệ thống bể quan trọng có nhiệm vụ xử lý Nitơ bằng phương pháp sinh học. Khi tính toán bể Anoxic một cách khoa học, hợp lý thì bể sẽ hoạt động suôn sẻ, đồng thời hiệu quả xử lý cũng tăng lên nhanh chóng. Vậy bể Anoxic là gì? Và có nguyên lý hoạt động như thế nào? Nếu bạn quan tâm tới những vấn đề về nước thải thì hãy cùng công ty môi trường PolyGreen tìm hiểu trong nội dung bài viết sau đây!

 

Bể Anoxic trong quá trình xử lý nước thải

 

 

Trong quá trình xử lý nước thải, Anoxic đóng vai trò quan trọng trong việc loại bỏ Nitơ từ nước thải thông qua các phương pháp sinh học. Dưới đây là một số thông tin tổng quan về loại bể này.

 

Bể Anoxic là gì?

 

Bể Anoxic hay còn được là bể sinh học thiếu khí. Vậy bể Anoxic nghĩa là gì hay bể thiếu khí là gì? Trên thực tế, bể Anoxic là một phần của hệ thống xử lý nước thải, nơi nước thải chứa nitơ được xử lý bằng cách tạo điều kiện thiếu oxy hóa. Trong môi trường Anoxic, các vi khuẩn khử nitơ sử dụng các hợp chất nitrat và nitrit làm nguồn nitơ để phát triển và chuyển chúng thành dinitrogen khí (N2), loại bỏ khỏi nước thải.

 

 

Cấu tạo của bể sinh học thiếu khí

 

Bể sinh học thiếu khí có cấu trúc dạng hình hộp hoặc hình trụ và thường được xây dựng từ các vật liệu chính như bê tông cốt thép hoặc thép. Để hỗ trợ quá trình phát triển của vi sinh vật trong môi trường thiếu oxy hóa, bể thiếu khí Anoxic được trang bị các thành phần sau:

 

• Hệ thống cung cấp dinh dưỡng cho vi sinh vật thiếu oxy hóa: Để tạo điều kiện tốt cho vi khuẩn khử nitơ và vi sinh vật khác phát triển, các nguồn dinh dưỡng như các dạng carbon (ví dụ: methanol, acetate) thường được cung cấp. Dinh dưỡng này là nguồn năng lượng và carbon cần thiết cho quá trình khử nitơ.

 

• Máy bơm đảo hoặc cánh quạt khuấy chìm bằng thép: Đây là các thiết bị được dùng để đảm bảo sự lưu động tuần hoàn trong bể sinh học thiếu khí. Chúng tạo sự lưu động trong bể, đảm bảo rằng vi sinh vật và các chất trong nước thải được trộn đều, cung cấp oxy hóa và dinh dưỡng cho chúng.

 

• Hệ thống hồi lưu bùn: Bể sinh học thiếu khí Anoxic thường sử dụng hệ thống hồi lưu bùn để đảm bảo rằng bùn từ quá trình xử lý trước đó (ví dụ: bể xử lý nước thải aerobic) được đưa lại vào bể sinh học thiếu khí. Điều này giúp tăng hiệu suất và đảm bảo rằng vi sinh vật có trong bùn có thể tiếp tục phát triển và thực hiện quá trình khử nitơ.

 

Việc trang bị đầy đủ các thiết bị, modul xử lý nước thải và hệ thống hỗ trợ như trên giúp bể sinh học thiếu khí Anoxic hoạt động hiệu quả hơn, cải thiện tốc độ xử lý và hiệu suất xử lý nước thải.

 

 

Xem thêm: Chỉ số COD và BOD trong xử lý nước thải 

 

Anoxic có nguyên lý hoạt động như thế nào?

 

Sau trải qua quá trình kỵ khí, lượng COD và BOD5 trong nước thải đã giảm đáng kể. Tuy nhiên, lượng Amoni và phốt pho vẫn còn cao. Do đó, nước thải được chuyển đến bể Anoxic để tiếp tục xử lý. Trong bể này, các vi sinh vật thiếu khí sẽ phân hủy Amoni và phốt pho, giúp loại bỏ hoàn toàn hai chất này khỏi nước thải. Theo đó, quy trình xử lý Nitơ và Phốt pho trong nước thải như sau

 

   

Quá trình Nitrat hóa là quá trình chuyển hóa Amoni thành N2 (khí) theo phương trình sau:

 

NH3 → NO3 → NO2 → NO → N2O → N2 (khí)

 

Quá trình này được thực hiện bởi hai chủng vi sinh vật là Nitrosomonas và Nitrobacter. Vi sinh vật sẽ hấp thụ Amoni từ nước thải và chuyển hóa thành N2, sau đó thải ra ngoài môi trường. Nhờ vậy, hàm lượng nitơ trong nước thải sẽ giảm xuống đáng kể.

 

Quá trình Photphorit hóa là quá trình chuyển hóa PO4-3 thành bùn theo phương trình sau:

 

PO4-3 + vi sinh vật (Acinetobacter) → Bùn

 

Quá trình này xảy ra trong môi trường thiếu khí, khi các chất hữu cơ trong nước thải được chuyển hóa thành hợp chất không chứa phốt pho hoặc các hợp chất đang chứa các loại phốt pho dễ bị phân hủy với vi sinh vật hiếu khí ở giai đoạn kế tiếp.

 

Để tăng hiệu quả của quá trình phosphorit hóa, các biện pháp sau thường được thực hiện:

 

• Cánh quạt khuấy chìm: Cánh quạt khuấy chìm được sử dụng để tạo sự lưu động trong bể sinh học thiếu khí Anoxic, đảm bảo rằng vi sinh vật và các hợp chất trong nước thải được trộn đều. Điều này giúp vi sinh vật tiếp xúc với phospho và các chất hữu cơ trong nước thải, tăng cường quá trình phosphorit hóa.

 

• Giá thể từ nhựa và đệm sinh học: Các giá thể từ nhựa và đệm sinh học được lắp đặt trong bể thiếu khí Chúng tạo ra bề mặt phát triển lớn cho vi sinh vật và cung cấp môi trường thuận lợi để chúng phát triển. Vi sinh vật có thể gắn kết và phát triển trên các giá thể này, giúp tăng cường quá trình phosphorit hóa.

   

Ưu điểm và nhược điểm khi sử dụng bể Anoxic

 

Bể Anoxic trong việc lắp đặt hệ thống xử lý nước thải có nhiều ưu điểm quan trọng, góp phần đáng kể vào việc bảo vệ môi trường và tối ưu hóa quá trình xử lý nước thải. Dưới đây là một số ưu điểm nổi bật của bể sinh học thiếu khí Anoxic:

 

• Bảo vệ môi trường

 

• Tiết kiệm và tái sử dụng nguồn nước

 

• Ngăn chặn tắc bể phốt và cống

 

• Phân hủy các chất hữu cơ và giảm bớt mùi hôi

 

• Kiểm soát lượng nước thải và sử dụng nước

 

 

Ngoài ra, bể sinh học thiếu khí Anoxic cũng có một số hạn chế như:

 

• Yêu cầu diện tích rộng và công trình lớn

 

• Chi phí xây dựng cao

 

• Đòi hỏi thiết kế tỉ mỉ và chi tiết, bao gồm sơ đồ bể phốt, hệ thống lắng, lọc và chứa để đảm bảo hoạt động hiệu quả.

 

Điều kiện để bể hiếu khí Anoxic vận hành tốt nhất

 

Để đạt hiệu quả cao trong quá trình vi khuẩn khử nitrat tại bể sinh học thiếu khí Anoxic, có một số điều kiện tối ưu cần được tuân theo:

 

• Hàm lượng oxy hòa tan thấp (DO < 0,2 mg/l): Để tạo điều kiện thiếu oxy hóa trong bể Anoxic, hàm lượng oxy hòa tan cần được duy trì ở mức thấp, thường dưới 0,2 mg/l. 

 

• Bổ sung Methanol hoặc Ethanol: Bổ sung các chất hữu cơ như Methanol hoặc Ethanol có thể giúp vi sinh vật khử nitrat dễ hấp thu hơn. Các chất này cung cấp nguồn carbon cho vi sinh vật thiếu oxy hóa, tạo điều kiện tối ưu cho quá trình khử nitrat.

 

• Duy trì nhiệt độ ở mức từ 30 - 36 độ C: Nhiệt độ trong bể sinh học thiếu khí cần được duy trì ở mức 30 – 36 độ C để tạo điều kiện lý tưởng cho hoạt động của vi sinh vật khử nitrat. 

 

 

Bể Anoxic và Aerotank được kết hợp khi xử lý nước thải

 

Trong hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ AAO (Anoxic-Aerobic-Oxic), việc bố trí và xây dựng cụm bể Anoxic và bể Aerotank là rất cần thiết để đảm bảo hiệu quả xử lý cao. Có một số cách bố trí và cấu trúc khác nhau cho hai loại bể này tùy thuộc vào quy mô và yêu cầu cụ thể của dự án, sau đây là một ví dụ về cách thực hiện của bể Anoxic kết hợp Aerotank:

 

Vị trí đặt bể Anoxic vào bể Aerotank

 

Bể Anoxic nằm trước Aerotank

 

Nếu sắp xếp bể thiếu khí trước bể Aerotank trong hệ thống xử lý nước thải AAO thì sẽ không cần bổ sung thêm chất hữu cơ trong suốt quá trình xử lý. Điều này giúp quản lý và kiểm soát hàm lượng oxy hòa tan (DO) trong nguồn nước dễ dàng. Tại vị trí này, khi bể Anoxic được kết hợp với bể Aerotank, hàm lượng nitơ đầu vào thường thấp hơn, đòi hỏi hồi lưu nước từ bể hiếu khí về bể thiếu khí để tạo điều kiện lý tưởng cho quá trình xử lý.

 

Bể Anoxic đặt sau bể Aerotank

 

Khi bể Anoxic đặt sau bể Aerotank, điều này đồng nghĩa với việc dòng nước tự chảy từ bể Aerotank vào bể Anoxic và không cần hồi lưu nước từ bể Aerotank về bể thiếu khí. Tuy nhiên, trong trường hợp này, cần bổ sung thêm chất hữu cơ và sục khí để loại bỏ hết khí nitơ trong bể sinh học thiếu khí. Khi không sục khí, có thể xảy ra sự cố bùn nổi trong bể lắng, làm giảm hiệu suất xử lý nước thải.

 

 

Những lợi ích khi kết hợp bể Anoxic và Aerotank

 

Kết hợp bể Anoxic và Aerotank trong xử lý nước thải là một giải pháp tối ưu được ứng dụng khá phổ biến hiện nay. Những lợi ích đáng nói đến của phương pháp này có thể kể đến như:

 

• Loại bỏ chất thải độc hại và khó phân hủy

 

• Cải tạo lại nguồn nước cho các ngành sản xuất

 

• Không gây tắc nghẽn đường ống

 

• Phân hủy phần lớn các chất hữu cơ từ nguồn nước thải

 

• Kiểm soát chất lượng nước thải cho sản xuất công nghiệp

 

Một số sự cố khi vận hành bể Anoxic

 

Trong quá trình vận hành bể Anoxic, việc chuẩn bị cho các tình huống sự cố là rất quan trọng. Một trong những sự cố phổ biến là hiện tượng bùn nổi lên trên bề mặt bể. Máy trộn gặp vấn đề hoặc trộn không đều cũng là nguyên nhân dẫn đến hiện tượng khí nitơ không thể thoát ra hoàn toàn, khiến lượng bùn bị kéo lên bề mặt. Một khả năng khác có thể là lượng vi sinh vật trong bể không đủ để đảm bảo hiệu quả của quá trình phản ứng, dẫn đến việc bùn hoạt tính nổi lên trên bề mặt.

 

Để khắc phục tình trạng bùn bị kéo lên bề mặt bể sinh học thiếu khí, có thể thực hiện các bước sau:

 

• Tạm dừng việc đưa nước thải vào bể sinh học thiếu khí Anoxic.

 

• Tắt máy khuấy và đảo trộn trong bể thiếu khí Anoxic cùng với máy sục khí trong bể Aerotank.

 

• Chờ cho đến khi bùn trong bể thiếu khí Anoxic lắng xuống hoàn toàn. Sau đó, khởi động lại máy khuấy để khuấy đều trong vòng một tiếng đồng hồ và tiếp tục đưa nước thải vào bể Anoxic.

 

 

Để đo lường được chính xác lượng nước thải cần xử lý trong các bể chứa PolyGreen còn cung cấp cho bạn các công nghệ cao trong xử lý nước thải như AAO, MBBR, SBR. 

 

Bài viết trên đây của PolyGreen đã cung cấp thông tin cơ bản về bể Anoxic, cấu trúc và nguyên tắc hoạt động của bể trong thực tế. Nếu có bất kỳ thắc mắc hoặc muốn hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của bể Anoxic hoặc công nghệ xử lý nước thải hiệu quả, vui lòng liên hệ trực tiếp với công ty Giải pháp môi trường Polygreen để được tư vấn chi tiết.