Mục lục bài viết

Xử lý nước thải bằng công nghệ MBBR

Giới thiệu về bể MBBR

Bể phản ứng giá thể di động (Moving bed biofilm reactor – bể MBBR) xử lý nước thải dựa vào sự hiện diện của lớp màng sinh học bám trên bề mặt các giá thể. Công nghệ MBBR được phát triển ở Na Uy từ thập niên 80 (Odegaard et al., 1994) và hoạt động dựa vào hệ vi sinh vật (VSV) ở trạng thái bám dính kết hợp với giá thể di động.

Ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải

Ứng dụng công nghệ mbbr trong xử lý nước thải với công suất 340m3/ngày đêm. Nguồn nước thải sinh hoạt và hỗn hợp.

Quy trình công nghệ của hệ thống xử lý nước thải công suất 340 m3/ngày được trình bày trong Hình sau

Thuyết minh quy trình của hệ thống xử lý nước thải 340 m3/ngày đêm

Bể tiếp nhận: Hai bể tiếp nhận TK-100 và TK-300 được giữ nguyên, không thay đổi. Nước thải sinh hoạt từ các đơn vị dùng nước được thu gom và đưa theo các đường ống về bể tiếp nhận, có đặt sọt chắn rác thô nhằm giữ lại chất thải rắn trong nước thải, nhằm tránh các sự cố cho máy bơm (nghẹt bơm, gãy cánh bơm, …) và giảm hàm lượng SS và BOD. Đồng thời, để tăng hiệu quả loại bỏ rác thải, cơ sở sẽ bổ sung lưới lọc thô 10mm. Chất thải rắn được giữ lại tại song chắn rác được đổ bỏ định kỳ.

Hệ thiết bị tiền xử lý: Gồm lưới lọc mịn và tách dầu được bổ sung để tiền xử lý trước khi nước thải chảy qua bể điều hoà (bể tự hoại hiện có). Lưới lọc in có kích thước lỗ 3mm giúp loại bỏ chất rắn kích thước lớn, tăng tính hiệu quả của các công trình xử lý phía sau. Hệ thống được thiết kế kín hoàn toàn giúp kiểm soát mùi hôi hiệu quả và phòng ngừa các nguy cơ sinh học.Hệ thiết bị tiền xử lý sẽ được lắp đặt nguyên khối bên trên bể điều hoà.

Bể điều hoà: Nước thải từ bể tiếp nhận được bơm về bể tự hoại hiện hữu bằng bơm chìm. Bể điều hoà có nhiệm vụ điều hoà lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải, giúp ổn định tính chất nước thải trước khi đưa vào xử lý tại các công trình đơn vị phía sau. Hệ thống phân phối khí được đặt trong bể điều hoà giúp cung cấp oxy và xáo trộn đều nước thải.

Bể MBBR/ Bể xử lý màng sinh học hiếu khí (bước 1, 2, 3):

Nước thải từ bể điều hoà được bơm bằng bơm chìm vào công trình xử lý màng sinh học hiếu khí MBBR, trong đó sử dụng các giá thể cho vi sinh dính bám để sinh trưởng và phát triển. Các giá thể này luôn chuyển động không ngừng trong toàn thể tích bể nhờ các thiết bị thổi khí và cánh khuấy qua đó thì mật độ vi sinh ngày càng gia tăng, hiệu quả xử lý ngày càng cao.

Bể có nhiệm vụ xử lý các hợp chất hữu cơ trong nước thải, đồng thời Trinitrate hóa và Denitrate, giúp loại bỏ các hợp chất nitơ, phospho trong nước thải, do đó không cần sử dụng bể thiếu khí.

Vi sinh vật bám trên bề mặt vật liệu lọc gồm 3 loại: lớp ngoài cùng là vi sinh vật hiếu khí, tiếp là lớp vi sinh vật thiếu khí, lớp trong cùng là vi sinh vật kị khí. Trong nước thải sinh hoạt, nitơ chủ yếu tồn tại ở dạng amoniac, hợp chất nitơ hữu cơ.

Vi sinh vật hiếu khí sẽ chuyển hóa hợp chất nitơ về dạng nitrite, nitrate. Tiếp tục vi sinh vật thiếu khí và kị khí sẽ sử dụng các hợp chất hữu cơ trong nước thải làm chất oxy hóa để khử nitrate, nitrite về dạng khí N2 bay lên. Mặt khác quá trình nitơ một phần còn được thực hiện tại bể lắng sinh học.

Các bể xử lý màng sinh học hiếu khí MBBR được đặt theo quy trình tương ứng với 3 bước (thực hiện tương tự cho từng pha ở hệ thống xử lý nước thải): bước 1 – trước khử nitrate trong điều kiện thiếu khí, bước 2 –loại bỏ C trong điều kiện hiếu khí và bước 3 – khử nitrat trong điều kiện hiếu khí.

Ba bước xử lý xử lý màng sinh học hiếu khí MBBR sẽ tận dụng lại các bể ở từng pha của hệ thống xử lý nước thải như sau: pha 1 tận dụng lại bể TK-102/TK-103/TK-104, pha 2 tận dụng lại bể TK-202/TK-203/TK-204, pha 3 tận dụng lại bểTK-301b/TK-302/TK-303. Riêng các bể TK-104, TK-204 và TK-303 được xây thêm vách ngăn để tạo bể keo tụ và tạo bông trước công đoạn lắng.

Bể keo tụ + bể tạo bông + lắng Lamella:

Nước thải từ bể xử lý màng sinh học hiếu khí MBBR bước 3 được đưa về Bể keo tụ. Tại đây, FeCl3 được châm vào để tạo phản ứng keo tụ, giúp loại bỏ P. Sau đó, nước thải tự chảy đến Bể tạo bông.

Ở Bể tạo bông, các chất hỗ trợ tạo bông (là polyme cation như PAC hoặc PAM) được thêm vào để tăng tốc độ và mức độ tạo bông bằng cách hấp thụ, trung hoà điện tích và tạo cầu nối giữa các phân tử.

Nước thải sau đó chảy tràn đến Bể lắng Lamella. Tại đây, quá trình lắng tách pha diễn ra, phần bùn được bơm về Bể chứa bùn và định kỳ được thu gom, xử lý theo quy định. Phần nước trong từ bể lắng sẽ chảy qua Bồn lọc than hoạt tính.

Hệ thống lọc than hoạt tính: Hệ thống lọc sử dụng vật liệu than hoạt tính giúp loại bỏ hoàn toàn cặn lắng và vi sinh vật gây hại trước khâu khử trùng cuối cùng.

Thiết bị khử trùng bằng tia UV: Nước đã qua xử lý sau bể lắng hóa lý sẽ chảy sang đèn Tiệt trùng UV được sử dụng thay cho chlorine để xử lý triệt để các vi khuẩn gây bệnh như E. Coli, Coliform,….

Bể chứa bùn: Tiếp tục sử dụng một phần Bể chứa bùn hiện hữu (TK-107, TK-207, TK- 307) bùn dư từ bể lắng Lamella và bồn lọc được thu gom và đưa đến bể cô đặc bùn.

Bể cô đặc bùn: Tận dụng một phần Bể chứa bùn hiện hữu (TK-107, TK-207, TK-307) để giảm thể tích bùn thải trước khi bàn giao cho đơn vị có chức năng theo hợp đồng

Tính toán hiệu suất xử lý của hệ thống xử lý nước thải sau cải tạo

Tính chất của nước thải đầu vào và đầu ra

Stt	Chỉ tiêu	Đơn vị	Giá trị đầu vào	Giá trị đầu ra
Stt	Chỉ tiêu	Đơn vị	Giá trị đầu vào	QCVN 14:2008/BTNMT Cột A	QCVN 08-MT:2015/BTNMT Cột B1
1	pH	–	6,11	5 – 9	5,5 – 9
2	COD	mg/L	600	–	30
3	BOD5	mg/L	294	30	15
4	TSS	mg/L	264	50	50
5	TDS	mg/L	500	500	–
6	Sunfua	mg/L	3,96	1	–
7	N-NH4+	mg/L	80	5	0,9
8	N-NO3-	mg/L	1,22	30	10
9	Tổng Nitơ	mg/L	86,5	35	–
10	Tổng Photpho	mg/L	14,1	6	0,3
11	Tổng dầu mỡ	mg/L	20,9	10	1
12	Tổng chất hoạt động bề mặt	mg/L	10,2	5	0,4
13	Coliform	MPN/ 100mL	4.600.000	3.000	7.500

Nguồn: Thuyết minh công nghệ nâng hệ thống xử lý nước thải – Công suất 340 m3/ngày, 2021.

Ghi chú: – KPH: không phát hiện;

– LOD: Giới hạn phát hiện của phương pháp thử;

– QCVN 14:2008/BTNMT, cột A: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt;

– QCVN 08:2015/BTNMT, cột B1: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt.

Hiệu quả xử lý nước thải tại hệ thống xử lý nước thải 340 m3/ngày sau cải tạo được thể hiện qua

Bảng sau. Bảng 3.17 Hiệu quả xử lý tại hệ thống xử lý nước thải 340 m3/ngày sau cải tạo

Thông số	Giá trị	Bể tiếp nhận Bể tiền xử lý Bể điều hòa	Bể MBBR Bể lắng sinh học	Bể tiếp xúc than hoạt tính	Đèn khử trùng UV	QCVN 14:2008/BTNMT, cột A	QCVN 08- MT:2015/BTNMT, cột B1
COD	Hiệu suất (%)	*10 – 30*	*85 – 95*	*20 – 30*	0	–	30
COD vào (mg/l)	600	480	38,4	28,8
COD ra (mg/l)	480	38,4	28,8	28,8
BOD5	Hiệu suất (%)	*10 – 30*	*85 – 95*	5 – 10	0	30	15
BOD5 vào (mg/l)	294	235,2	*14,1*	13,4
BOD5 ra (mg/l)	235,2	14,1	*13,4*	13,4
SS	Hiệu suất (%)	20 – 30	70 – 80	10 – 20	0	50	50
SS vào (mg/l)	264	211,2	46,5	41,8
SS ra (mg/l)	211,2	46,5	41,8	41,8
Tổng Nitơ	Hiệu suất (%)	5 – 10	80 – 90	1 – 3	0	35	–
Tổng Nitơ vào (mg/l)	86,5	82,2	9,9	9,8
Tổng Nitơ ra (mg/l)	82,2	9,9	9,8	9,8
Tổng Photpho	Hiệu suất (%)	5 – 10	50 – 70	80 – 97	0	6	0,3
Tổng Photpho vào (mg/l)	14,1	13,4	4,8	0,2
Tổng Photpho ra (mg/l)	13,4	4,8	0,2	0,2

Ghi chú: – QCVN 14:2008/BTNMT, cột A: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt;

– QCVN 08:2015/BTNMT, cột B1: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước mặt

Nhận xét

Dựa vào Bảng 3.17 cho thấy hiệu quả xử lý của hệ thống xử lý nước thải công suất 340 m3/ngày đêm sau khi được cải tạo, nâng cấp các chỉ tiêu đều nằm trong ngưỡng giới hạn cho phép của QCVN 14:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải sinh hoạt, cột A (K=1) trước khi xả ra môi trường;

QCVN 08-MT:2015/BTNMT, cột B1 – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt, dùng cho mục đích tưới tiêu.

Bài viết này thể hiện quá trình cải tạo của hệ thống xử lý nước thải đại học RMIT dựa trên giấy phép môi trường của đại học RMIT

Các bạn đọc toàn bộ các bài viết liên quan để nắm được nhiều thông tin hơn nhé.

Môi trường Green Star có hơn 12 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực xử lý nước thải, quý khách hàng vui lòng liên hệ để được tư vấn miễn phí.