• 0236.3.55.16.56
  • 0905.29.55.86
  • 0236.3.55.16.57
  • Hổ trợ khách hàng 24/7
    Hổ trợ khách hàng 24/7
  • Tư vấn kỹ thuật
    Tư vấn kỹ thuật
  • Tư vấn hồ sơ môi trường
    Tư vấn hồ sơ môi trường

365 Tôn Đức Thắng - Q. Liên Chiểu - Tp. Đà Nẵng

BỂ AEROTANK TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

1. Giới thiệu sơ lược về bể Aerotank trong xử lý nước thải

Trong xử lý nước thải, bể Aerotank được đưa ra và nghiên cứu rất lâu (từ 1887-1914 áp dụng). Là các bể phản ứng sinh học được làm hiếu khí bằng cách thổi khí nén và khuấy đảo cơ học làm cho vi sinh vật tạo thành các hạt bùn hoạt tính lơ lửng trong khắp pha lỏng.

Bể Aerotank trong xử lý nước thải chứa hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính, khí được cấp liên tục vào bể để trộn đều và giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nước thải và cung cấp đủ oxy cho vi sinh xử lý nước thải oxy hóa chất hữu cơ có trong nước thải.

                                                                         Xử lý nước thải – Bể Aerotank

Điều kiện áp dụng xử lý nước thải bằng bể Aerotank:

– Thường được áp dụng để xử lí nước thải có tỉ lệ BOD/COD > 0.5 chẳng hạn như nước thải sinh họat, nước thải chế biến thủy hải sản, mía đường, thực phẩm, giấy…

– Duy trì Oxy phù hợp (DO = 1,5 – 2 mg/l)

– Nhiệt độ tối ưu là 250C.

– Khoảng pH tối ưu dao động trong một khoảng hẹp từ 6,5 – 7,5.

– Duy trì hàm lượng dinh dưỡng theo tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1.

– Nước thải có độ ô nhiễm vừa (BOD < 1000 mg/l)

– Không có hàm lượng kim loại nặng như Mn, Pb, Hg, Ag, Cr…. vượt quá quy định.

Cấu tạo bể Aerotank

Cấu tạo của bể phải thoả mãn 3 điều kiện:

– Giữ được liều lượng bùn cao trong bể

– Cho phép vi sinh phát triển liên lục ở giai đoạn “bùn trẻ”.

– Đảm bảo oxy cần thiết cho vi sinh ở mọi điểm của bể.

– Bể có cấu tạo đơn giản là một khối hình chữ nhật bên trong được bố trí hệ thống phân phối khí (Đĩa thổi khí, ống phân phối khí) nhằm tăng cường lượng oxy hòa tan (DO trong nước)

– Bể aerotank có chiều cao từ 2,5m trở lên nhằm mục đích khi sục khí vào thì lượng không khí kịp hòa tan trong nước, nếu thấp thì sẽ bùng lên hết không có oxy hòa tan.

– Nếu ở nơi nào có diện tích nhỏ thì bên trong bể được bố trí thêm giá thể vi sinh, hiện nay trên thị trường cung cấp rất nhiều giá thể dạng tấm,dạng cầu, ……

                                              Đĩa thổi khí tinh

Nguyên lý hoạt động bể Aerotank

Công nghệ Aerotank bản chất là một quy trình xử lý hiếu khí nhân tạo.

Aerotank hoạt động dựa trên các chủng vi sinh vật có khả năng oxi hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ có trong nước thải. Các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sẽ được vi sinh vật hiếu khí sử dụng làm chất dinh dưỡng để sinh trưởng và phát triển.

Qui trình phân hủy được mô tả như sau:

Vi sinh vật + chất hữu cơ + O2 ® CO2 + H2O + Vi sinh vật mới

Nhờ quá trình đó mà lượng vi sinh trong bể ngày càng tăng và nồng độ chất gây ô nhiễm trong nước thải sẽ giảm xuống đáng kể. Lượng không khí trong bể được tăng cường bằng các loại máy sục khí bề mặt và máy thổi khí.

2. Phân loại bể Aerotank

a) Aerotank truyền thống

BOD < 400 mg/l, hiệu suất xử lý BOD đạt 80 – 95%

Nước thải sau bể lắng sơ cấp được khuấy trộn đều với bùn hoạt tính tuần hoàn ở ngay đầu bể Aerotank. Đối với nước thải sinh hoạt có mức độ nhiễm bẩn trung bình, lưu lượng tuần hoàn thường từ 20% – 30% lưu lượng nước thải đi vào.

Dung tích bể được thiết kế với thời gian lưu nước để làm thoáng trong bể từ 6 đến 8 giờ khi dùng hệ thống sục gió và từ 9 đến 12 giờ khi dùng thiết bị khuấy cơ khí làm thoáng bề mặt. Lượng gió cấp vào từ 55 m3/ kg BOD5 đến 65 m3/l kg BOD5 cần khử. Chỉ số thể tích bùn SVI thương dao động từ 50 – 150 ml/g, tuổi bùn thường từ 3 đến 15 ngày. Nồng độ BOD đầu vào thường < 400 mg/l, hiệu quả xử lý của bể phụ thuộc vào sự dao động lưu lượng và nồng độ các chất độc ( kim loại nặng) do nước thải công nghiệp chưa xử lý xả vào, thường đạt hiệu quả xử lý 80 – 95%.

b) Bể Aerotank tải trọng cao một bậc

c) Bể Aerotank tải trọng cao nhiều bậc

BOD  > 500 mg/l, Chất rắn lơ lửng pH= 6,5 – 9, t0= 6- 320C

Nước từ bể lắng sơ cấp đi vào bể Aerotank ở một số điểm dọc theo 50 – 65% chiều dài tính từ đầu bể còn bùn tuần hoàn thì đi vào đầu bể. Nạp theo bậc có tác dụng làm cân bằng tải trọng BOD theo thể tích bể và giảm độ thiếu hụt oxy ở đầu bể và lượng oxy cần thiết được trải đều theo dọc bể làm cho hiệu suất sử dụng oxy tăng lên, hiệu quả xử lý đạt cao hơn.

d) Bể aerotank có ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính đã ổn định

Nước từ bể lắng sơ cấp được trộn đều với bùn hoạt tính đã được tái sinh (bùn đã được xử lý đến ổn định trong ngăn tái sinh) đi vào ngăn tiếp xúc của bể, ở ngăn tiếp xúc bùn hấp phụ và hấp thụ phần lớn các chất keo lơ lửng và chất bẩn hòa tan có trong nước thải với thời gian rất ngắn khoảng 0.5 – 1h  rồi chảy sang bể lắng cuối. Bùn lắng ở đáy bể lắng cuối được bơm tuần hoàn lại bể tái sinh. Ở bể tái sinh, bùn được làm thoáng trong thời gian từ 3 – 6h để oxy hóa hết các chất hữu cơ đã hấp thụ, bùn sau khi tái sinh trở thành ổn định.

Bùn dư được xả ra ngoài trước ngăn tái sinh. Ưu điểm của công nghệ này là Aerotank có dung tích nhỏ, chịu được sự dao động của lưu lượng và chất lượng thải.

e) Bể aerotank thông khí kéo dài

Bể aerotank thông khí kéo dài được thiết kế với tải trọng thấp, thời gian thông khí lớn từ 20 – 30h để hệ vi sinh trong bể làm việc ở giai đoạn hô hấp nội bào. Bể chỉ áp dụng cho các nhà máy xử lý nước thải có công suất nhỏ hơn 3500 m3/ngày. Trong sơ đồ xử lý không xây bể lắng đợt I, nước chỉ cần qua lưới chắn đi thẳng vào bể. Toàn bộ cặn lắng ở bể lắng đợt II được tuần hoàn lại bể aerotank, bùn dư định kỳ xả ra ngoài, bùn dư là bùn đã ổn định không cần công đoạn xử lý ổn định bùn mà xả thẳng vào sân phơi bùn hoạt vào thiết bị làm khô bùn.

f) Bể aerotank thông khí cao có khuấy đảo hoàn chỉnh

Trong bể aerotank thông khí có khuấy đảo hoàn chỉnh, nước thải, bùn hoạt tính, oxy hòa tan được khuấy trộn đều tức thời sao cho nồng độ các chất được phân bố đều ở mọi phần tử trong bể.

Trong quá trình trộn hoàn toàn, nước thải dâng lên và bùn thải tái sinh được đưa ra đồng nhất qua các bể hiếu khí. Điều này làm cho lưu lượng oxy trộn đều trong cả bể sục khí và hoạt động ổn định khi xử lý tải trọng tăng đột xuất . Thời gian sục khí dao động từ 3 đến 6 giờ. Tỷ lệ tuần hoàn trong một hệ thống pha trộn hoàn toàn sẽ nằm trong khoảng 50-150 %.

3. Ưu điểm nổi bật của bể Aerotank

– Hiệu quả xử lý cao và hiệu quả.

– Hiệu suất xử lý BOD lên đến 90%

– Vận hành bể Aerotank đơn giản, an toàn

– Thích hợp với nhiều loại nước thải

– Loại bỏ các chất hữu cơ

– Giảm thiểu tối đa mùi hôi

– Đạt được quá trình oxy hóa và nitrat hóa

– Nitrat hóa sinh học mà không cần thêm hóa chất

– Khả năng loại bỏ ~ 97% chất rắn lơ lửng

– Quá trình xử lý nước thải sử dụng rộng rãi nhất.

4. Các sự cố vận hành bể Aerotank và cách khắc phục

Biểu hiệnNguyên nhânKiểm traGiải pháp
1. Bùn nổi trên bề mặt bể lắng thứ cấpVi sinh sinh vật dạng sợi (Filamentous) chiếm số lượng lớn trong bùnNếu SVI<100, có thể không phải do nguyên nhân.Nếu DO tại đầu cuối bể Aeroten < 1,5mg/l, tăng lượng khí thổi vào bể Aeroten để DO tại cuối bể Aeroten > 2mg/l.

Giảm F/M.

Tăng thời gian hồi lưu bùn và giảm hoặc dừng việc thải bùn.

Bổ xung thiếu hụt dinh dưỡng để tỷ số đạt tỷ số: BOD:N:P:Fe=100:5:1:0,5.

Thêm 5-10mg/l Clo vào bùn hồi lưu  cho đến khi SVI<150 (cần được điều chỉnh trong vòng 2-3ngày).

Tăng pH đến 7.

Thêm 50-200mg/lhydroperoxit vào bể Aeroten cho đế khi SVI<150.

Quá trình Denitrat hóa xảy ra trong bể lắng thứ cấp; các bóng khí Nitơ xâm nhập vào hạt bùn và kéo bùn nổi lên trên bề mặt nước.Kiểm tra nồng độ Nitrat ở dòng vào của bể lắng; nếu không nồng độ NO3 =0 thì không phải do nguyên nhân.Tăng tốc độ bùn hồi lưu (sẽ tăng tải trọng thủy lực của bể lắng và giảm thời gian lưu). Đồng thời tăng thời gian hồi lưu bùn.

Tăng DO trong bể thông khí.

Tăng F/M.

Giảm lưu lượng nước thải nếu sự tăng tốc độ và thời gian hồi lưu bùn không có hiệu quả.

2. Váng bọt màu nâu đen bền vững trong bể Aeroten mà phun nước vào cũng không thể phá vỡ ra.

Chú ý: Nếu không gây ra sự cố, không làm gì cả.

F/M quá thấp.Nếu F/M nhỏ hơn nhiều so với F/M thông thường thì đây chính là nguyên nhân.Tăng lượng bùn thải để tăng F/M. Tăng lên ở tốc độ vừa phải và phải kiểm tra cẩn thận. Giảm lưu lượng bùn hồi lưu.
3. Lớp sóng bọt trắng dày trong bể AerotenMLSS quá thấp.Kiểm tra MLSS.Giảm bùn thải để tăng MLSS, có nghĩa là sẽ giảm F/M.
 Sự có mặt của những chất hoạt động bề mặt không phân hủy sinh học.Nếu mức MLSS là thích hợp, nguyên nhân có thể là do sự có mặt của chất hoạt động bề mặt.Giám sát những dòng thải mà có thể chứa các chất hoạt động bề mặt.
4. Bùn trong bể Aeroten có xu hướng trở nên đen.Sự thông khí không đủ, tạo vùng chết và bùn nhiễm khuẩn thốiKiểm tra DO trong bể Aeroten và độ mở van máy thổi khí.Tăng sự thông khí bằng cách đặt thêm máy thổi khí khác để hỗ trợ.

Giảm tải trọng bằng cách đặt thêm một bể thông khí khác để hỗ trợ.

Kiểm tra hệ thống ống thông khí bị rò rỉ?

Rửa sạch những đầu phân phối khí bị tắc hoặc lắp thêm những đầu khác nếu có thể.

Tăng công suất máy thổi khí.

5. Có rất nhiều bọt hoặc một số vùng trong bể Aeroten bọt bị kết thành khối.Một số đầu phân phối khí bị tắc hoặc bị vỡ.Kiểm tra kỹ các đầu phân phối khí.Rửa sạch hoặc thay thế các đầu phối khí, kiểm tra lại khí cấp; lắp đặt những bộ lọc khí ở đầu vào máy thổi khí để giảm việc tắc từ khí bẩn.

5. Tính toán bể Aerotank

QTB: Lưu lượng trung bình xử lý (m3/ngđ)

S0: Hàm lượng BOD5 vào bể (mg/l)

Ks: Hằng số bán vận tốc (mg/l)

Y: Hệ số sản lượng (mgVSS/mgBOD5)

Kd: Hệ số phân hủy nội bào (ngày-1)

Tỷ số MLVSS/MLVSS

Xu: Hàm lượng bùn tuần hoàn (mgSS/l)

X: Hàm lượng bùn hoạt tính trong bể (mgMLVSS/l)

SRT: Thời gian lưu bùn trung bình (ngày)

b: BOD5/BODL

S1: Cặn sinh học trong lắng 2 (mg/l), trong đó cặn dễ phân hủy sinh học chiếm 60%

a) Xác định BOD5 hòa tan sau lắng 2

b) Tính thể tích bể aerotank:

c) Thời gian lưu nước:

d) Tính lượng bùn dư thải ra mỗi ngày

Hệ số sản lượng quan sát:

Lượng bùn sinh ra mỗi ngày theo VSS:

Tổng lượng bùn sinh ra mỗi ngày theo SS:

Lượng bùn cần xử lý mỗi ngày:

M = Tổng lượng bùn – Lượng bùn trôi ra khỏi lắng 2

Lượng bùn dư có khả năng phân hủy sinh học cần xử lý:

Lưu lượng bùn dư cần xử lý:

e) Hệ số tuần hoàn:

Lưu lượng bùn tuần hoàn:

f) Kiểm tra tải trọng thể tích và tỷ số F/M:

Tải trọng thể tích:

Tỷ số F/M:

g) Tính lượng khí cần thiết:

Lượng oxy cần thiết trong thực tế:

Trong đó:

CS: hàm lượng Oxy bão hòa trong nước ở 200C, CS =9,08 mg/l

C: hàm lượng oxy duy trì trong bể, C = 2 mg/l

T: Nhiệt độ nước thải, T = 200C

α: hệ số điều chỉnh oxy hòa tan,  = 0,6 – 0,9

β: hệ số điều chỉnh sức căng bề mặt theo hàm lượng muối, đối với nước thải  = 1

Lượng không khí cần thiết:

OU = Ou * H

Ou = 7gO2/m3.m

            Kiểm tra lượng không khí cần thiết: q = Mkk/VA

Lưu lượng khí cần thiết của máy thổi khí:      Qkk = 1,75 * Mkk

 

Bản vẽ bể Aerotank trong hệ thống xử lý nước thải

Tin liên quan

CSKH:
KV Quảng Nam - Đà Nẵng:
0904 000 797
KV Huế - Quảng Bình:
0905 387 138
KV Quảng Ngãi - Khánh Hòa:
0905.771.866
KV Tây Nguyên:
02363 551 656
HOTLINE
0905 295 586