KỸ THUẬT SỬ DỤNG BỂ SBR

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SBR.

1. GIỚI THIỆU

SBR ( sequencing batch reactor): Bể phản ứng theo mẻ là dạng công trình xử lí nước thải dựa trên phương pháp bùn hoạt tính , nhưng 2 giai đoạn sục khí và lắng diễn ra gián đoạn trong cùng một kết cấu.

Hệ thống SBR là hệ thống dùng đểxử lý nước thải sinh học chứa chất hữu cơ và nitơ cao.

Hệ thống hoạt động liên tục bao gồm quá trình bơm nước thải – phản ứng – lắng – hút nước thải ra; trong đó quá trình phản ứng hay còn gọi là quá trình tạo hạt (bùn hạt hiếu khí), quá trình này phụ thuộc vào khả năng cấp khí, đặc điểm chất nền trong nước thải đầu vào.Nói chung, Công nghệ SBR đã chứng tỏ được là một hệ thống xử lý có hiệu quảdo trong quá trình sử dụng ít tốn năng lượng, dễ dàng kiểm soát các sự cổ xảy ra, xử lý với lưu lượng thấp, ít tốn diện tích rất phù hợp với những trạm có công suất nhỏ, ngoài ra công nghệ SBR có thể xử lý với hàm lượng chất ô nhiễm có nồng độ thấp hơn.

2.CÁC GIAI ĐOẠN XỬ LÝ BẰNG SBR

Qui trình hoạt động: gồm 4 giai đoạn cơ bản:

1. Đưa nước vào bể (Filling): đưa nước vào bể có thể vận hành ở 3 chế độ: làm đầy tĩnh, làm đầy khuấy trộn, làm đầy sục khí (hình a).

2. Giai đoạn phản ứng ( reaction): sục khí để tiến hành quá trình nitrit hóa, nitrat hóa và phân hủy chất hữu cơ. Trong giai đoạn này cần tiến hành thí nghiệm để kiểm soát các thông số đầu vào như: DO, BOD, COD, N, P, cường độ sục khí, nhiệt độ, pH… để có thể tạo bông bùn hoạt tính hiệu quả cho quá trình lắng sau này (hình b).

3. Giai đoan lắng (Settling): Các thiết bị sục khí ngừng họat động, quá trình lắng diễn ra trong môi trường tĩnh hoàn toàn, thời gian lắng thường nhỏ hơn 2 giờ.

4.Giai đoạn xả nước ra (Discharge): Nước đã lắng sẽ được hệ thống thu nước tháo ra đến giai đoạn khử tiếp theo; đồng thời trong quá trình này bùn lắng cũng được tháo ra.

Ngoài 4 giai đoạn trên, còn có thêm pha chờ, thực ra là thời gian chờ nạp mẻ tiếp theo (pha này có thể bỏ qua).

3. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CÔNG NGHỆ SBR

A. ƯU ĐIỂM

• Hệ thống SBR linh động có thểxử lý nhiều loại nước thải khác nhau với nhiều thành phần và tải trọng.

• Dễ dàng bảo trì, bảo dưỡng thiết bị (các thiết bị ít) mà không cần phải tháo nước cạn bể. Chỉ tháo nước khi bảo trì các thiết bị như: cánh khuấy, motor, máy thổi khí, hệ thống thổi khí.

• Hệ thống có thể điều khiển hoàn toàn tự động

• TSS đầu ra thấp, hiệu quả khử photpho, nitrat hóa và khử nitrat hóa cao

• Quá trình kết bông tốt do không có hệ thống gạt bùn cơ khí

• Ít tốn diện tích do không có bể lắng 2 và quá trình tuần hoàn bùn.

• Chi phí đầu tư và vận hành thấp (do hệ thống motor, cánh khuấy… hoạt động gián đoạn)

• Quá trình lắng ở trạng thái tĩnh nên hiệu quả lắng cao.

• Có khả năng nâng cấp hệ thống

B. NHƯỢC ĐIỂM

• Do hệ thống hoạt động theo mẻ, nên cần phải có nhiều thiết bị hoạt động đồng thời với nhau.

• Công suất xử lý thấp (do hoạt động theo mẻ)

• Người vận hành phải có kỹ thuật cao

4. CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC DIỄN RA TRONG BỂ SBR.

Quá trình phân hủy hiếu khí cơ chất đầu vào và nitrat hóa.

Quá trình được thực hiện bởi nhóm vi khuẩn tự dưỡng và dị dưỡng, khi điều kiện cấp khí và chất nền được đảm bảo trong bể sẽ diễn ra các quá trình sau:

• Oxy hóa các chất hữu cơ

CxHyOz + (x+y/4 – z/2) O2 → x CO2 + y/2 H2O

• Tổng hợp sinh khối tế bào

n(CxHyOz) + nNH3+ n(x+y/4 –z/2-5)O2→(C5H7NO2)n + n(x-5)CO2 + n(y-4)/2 H2O

• Tự oxy hóa vật liệu tế bào (phân hủy nội bào)

(C5H7NO2)n + 5nO¬2 → 5n CO2 + 2n H2O + nNH3

• Quá trình nitrit hóa

2NH3 + 3O2 → 2NO2- + 2H+ + 2H2O (vi khuẩn nitrosomonas)

( 2NH4+ + 3O2 → 2NO2- + 4H+ + 2H2O)

2NO2- + O2 → 2NO3- (vi khuẩn nitrobacter)

Tổng phản ứng oxy hóa amoni:

NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + 2H2O

5. ỨNG DỤNG

Dùng cho hệ thống xử lý nước có công suất nhỏ, diện tích giới hạn.