XỬ LÝ KỴ KHÍ LÀ GÌ? HOẠT ĐỘNG NHƯ THẾ NÀO?

xu-ly-ky-khi

Xử lý kỵ khí có một danh tiếng xứng đáng cho là công nghệ xử lý hiệu quả, ít mùi hôi đối với các dòng suối có nồng độ chất ô nhiễm hữu cơ cao. Nếu bạn đang tìm hiểu các quy trình xử lý sinh học chắc chắn bạn đã hỏi những câu hỏi như “Xử lý nước thải kỵ khí là gì?” và “Xử lý nước thải kỵ khí hoạt động như thế nào?”

Bài viết này sẽ cung cấp một giới thiệu tiếp cận về công nghệ xử lý kỵ khí và giúp làm rõ cách thức hoạt động và lý do tại sao nó lại được sử dụng.

Xử lý Kỵ khí là gì?

Xử lý kỵ khí là một quá trình sinh học trong đó vi sinh vật phân giải các chất bẩn hữu cơ trong điều kiện thiếu oxy.

Trong một chu trình xử lý kỵ khí cơ bản, nước thải đi vào bể sinh học kỵ khí. Bể sinh học kỵ khí có chứa một chất bán rắn, đặc được gọi là bùn, bao gồm các vi khuẩn kỵ khí và các vi sinh vật khác. Các vi sinh vật kỵ khí này hay còn gọi là “vi khuẩn kỵ khí” phân hủy các chất phân hủy sinh học có trong nước thải, nhằm giảm nồng độ các chất ô nhiễm như nhu cầu oxy sinh học (BOD), nhu cầu oxy hóa học (COD) và tổng chất rắn lơ lửng (TSS), cũng như như các sản phẩm phụ từ khí sinh học.

Xử lý kỵ khí được sử dụng để xử lý nhiều loại nước thải công nghiệp từ các ngành nông nghiệp như thực phẩm và đồ uống , sữa, bột giấy và giấy, và dệt may cũng như bùn thải và nước thải đô thị… Công nghệ xử lý kỵ khí thường được triển khai cho các dòng có nồng độ chất hữu cơ cao (được đo là BOD, COD hoặc TSS cao), thường là trước khi xử lý hiếu khí. Xử lý kỵ khí cũng được sử dụng cho các ứng dụng chuyên biệt, chẳng hạn như xử lý dòng thải có lưu lượng, nồng đồ không ổn định hoặc có Clo hữu cơ, và rất thích hợp để xử lý nước thải công nghiệp ấm.

Xử lý kỵ khí hoạt động như thế nào?

Xử lý kỵ khí là một loại hình xử lý sinh học trong đó các vi sinh vật kỵ khí được sử dụng để phân hủy và loại bỏ các chất bẩn hữu cơ ra khỏi nước thải. Trong khi các hệ thống xử lý kỵ khí có thể có nhiều dạng khác nhau, chúng thường bao gồm một số dạng bể sinh học hoặc bể chứa có khả năng duy trì môi trường không có oxy cần thiết để hỗ trợ quá trình phân hủy kỵ khí.

Quá trình xử lý nước thải kỵ khí bao gồm hai giai đoạn cả hai quá trình đều xảy ra ở trạng thái cân bằng động:

  • Giai đoạn axit hóa: Trong giai đoạn tạo axit ban đầu, các vi khuẩn kỵ khí phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các axit hữu cơ dễ bay hơi mạch ngắn, đơn giản hơn.
  • Giai đoạn sản xuất metan: Giai đoạn thứ hai, được gọi là giai đoạn sản xuất mêtan, bao gồm hai bước: tạo acetogenesis, nơi các vi khuẩn kỵ khí tổng hợp các axit hữu cơ để tạo thành axetat, khí hydro và carbon dioxide; và quá trình sinh methanogenesis, nơi các vi sinh vật kỵ khí sau đó hoạt động dựa trên các phân tử mới hình thành này để tạo thành khí methane và carbon dioxide. Các sản phẩm phụ này có thể được thu hồi để sử dụng làm nhiên liệu, trong khi nước thải có thể được chuyển đến giai đoạn xử lý tiếp theo hoặc xả thải.

Tùy thuộc vào nhu cầu ứng dụng cụ thể và yêu cầu của cơ sở, các hệ thống phân hủy kỵ khí có thể được thiết kế như các đơn vị một giai đoạn hoặc nhiều giai đoạn, có nghĩa là chúng có thể được cấu hình với một bể axit hóa riêng biệt và bộ phản ứng sinh học. Các loại hệ thống xử lý nước thải kỵ khí phổ biến bao gồm:

1. Hồ yếm khí

Hồ yếm khí là những bể nhân tạo lớn, thường có diện tích từ 4.000 – 8.000 m2  và sâu tới 6m. Chúng được sử dụng rộng rãi để xử lý nước thải nông nghiệp do sản xuất thịt, cũng như xử lý các dòng nước thải công nghiệp khác và là bước xử lý chính trong xử lý nước thải đô thị.

Nước thải thường được dẫn vào đáy của đầm phá, nơi nó lắng xuống để tạo thành một lớp chất lỏng phía trên và một lớp bùn nửa rắn. Lớp chất lỏng ngăn cản oxy đến lớp bùn, tạo điều kiện cho quá trình phân hủy kỵ khí phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải.

Trung bình, quá trình này có thể mất ít nhất một vài tuần hoặc lên đến sáu tháng để giảm lượng BOD/ COD đến mức yêu cầu. Vi khuẩn kỵ khí ưa thích các điều kiện môi trường nhất định, chẳng hạn như nhiệt độ nước ấm (29,5 – 35 °C) và pH gần trung tính, do đó, việc duy trì các điều kiện tối ưu sẽ nâng cao tốc độ hoạt động của vi sinh vật kỵ khí, dẫn đến thời gian lưu giữ nước thải ngắn hơn. Tốc độ hô hấp kỵ khí cũng có thể bị giới hạn bởi một số yếu tố, bao gồm sự dao động của nồng độ BOD/ COD và sự hiện diện của các chất như natri, kali, canxi và magiê.

2. Bể phản ứng với bùn kỵ khí

Bể phản ứng với bùn kỵ khí là một loại hình xử lý kỵ khí trong đó nước thải được đưa qua một “lớp” các hạt bùn lơ lửng trôi nổi tự do. Khi các vi khuẩn kỵ khí trong bùn phân hủy các thành phần hữu cơ trong nước thải, chúng sinh sôi và kết tủa thành các hạt lớn hơn lắng xuống đáy bể phản ứng và có thể được tái chế cho các chu kỳ trong tương lai. Nước thải đã qua xử lý chảy lên trên và ra khỏi bể phản ứng. Biogases sinh ra từ quá trình phân hủy được thu thập bằng các thiết bị thu gom trong suốt quá trình xử lý.

Bể phản ứng với bùn kỵ khí có sẵn ở một số dạng khác nhau, bao gồm:

  • Lớp bùn kỵ khí chảy ngược (UASBs): Trong xử lý UASB, nước thải được bơm vào đáy của bể phản ứng sinh học UASB với dòng chảy hướng lên. Điều này làm cho lớp bùn nổi lên khi nước thải chảy qua nó.
  • Các lớp bùn dạng hạt mở rộng (EGSB): Công nghệ EGSB rất giống với công nghệ UASB, với yếu tố phân biệt chính là nước thải được tuần hoàn qua hệ thống để thúc đẩy sự tiếp xúc nhiều hơn với bùn. Chúng cũng thường cao hơn UASB và dòng chảy vào được duy trì ở tốc độ cao hơn. Kết quả là công nghệ EGSB có thể xử lý các dòng có lượng chất hữu cơ cao hơn so với hệ thống UASB.
  • Bể phản ứng có vách ngăn kỵ khí (ABR): Công nghệ ABR được xây dựng với các ngăn nửa kín được ngăn cách bằng các vách ngăn xen kẽ. Các vách ngăn làm gián đoạn dòng chảy trơn tru của dòng nước thải, khuyến khích sự tiếp xúc nhiều hơn với lớp bùn khi nó đi từ đầu vào của lò phản ứng đến đầu ra.

3. Bể lọc kỵ khí

Bể lọc kỵ khí bao gồm một bể phản ứng được trang bị một loại vật liệu lọc cố định nào đó. Các vi sinh vật kỵ khí được phép tự hình thành trên các vật liệu, tạo thành màng sinh học. Các vật liệu lọc cũng khác nhau giữa các hệ thống, với các vật liệu phổ biến bao gồm màng nhựa và các hạt như sỏi, đá bọt, gạch và các vật liệu khác. Phương pháp lọc mới phải được cấy vi khuẩn kỵ khí và màng sinh học có thể mất vài tháng để thành lập đến mức sẵn sàng xử lý hết công suất.

Trong các chu kỳ xử lý, dòng nước thải được đi qua các vật liệu lọc, và vật liệu lọc có nhiệm vụ giữ lại các chất ô nhiễm trong nước thải, đồng thời cung cấp diện tích bề mặt rộng rãi để phơi nhiễm các vi khuẩn kỵ khí trong màng sinh học với các vật liệu hữu cơ có trong nước thải. Hiệu suất của bể lọc kỵ khí phải được theo dõi cẩn thận theo thời gian, vì phương tiện lọc cuối cùng sẽ bị tắc nghẽn bởi màng sinh học dư thừa và tích tụ cặn vì vậy yêu cầu các bước bảo trì như rửa ngược và làm sạch để duy trì hiệu suất tối ưu là rất quan trọng.

Làm sao để Dovitech có thể hỗ trợ bạn?

Dovitech có nhiều năm kinh nghiệm trong việc thiết kế và xây dựng các hệ thống xử lý nước thải cho nhiều ngành nghề khác nhau, vì vậy bạn hãy liên hệ với chúng tôi nếu bạn có thắc mắc.

Liên hệ với chúng tôi tại đây để nhận được sự tư vấn tận tình hoặc yêu cầu báo giá. Dovitech chân thành cám ơn bạn!

5/5 (1 Review)
Chia sẻ

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *