Bể anoxic: cấu tạo và toàn bộ nguyên lý hoạt động

Bể anoxic được biết đến là một trong những bể xử lý nước thải tiên tiến nhất hiện nay, đi theo đường lối công nghệ AAO chuẩn. Vậy bể anoxic là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động ra sao? Ưu, nhược điểm của bể anoxic thế nào? Cùng chúng tôi đi sâu tìm hiểu trong bài viết sau!

1. Bể anoxic là gì? Cấu tạo bể anoxic ra sao?

Bể anoxic là gì?

a. Bể anoxic là gì? 

Bể anoxic (hay còn gọi với tên bể lên men) là nơi xử lý nước thải có chứa nitơ theo công nghệ AAO. Khi đưa nước thải vào trong bể, tại đây sẽ diễn ra các phản ứng, chả hạn như: Nitrat hóa, khử nitrat nhằm diệt triệt để lượng nitơ mà nước thải đang tích trữ

Ngoài ra, bể còn có khả năng giải quyết sự tồn đọng của phốt pho trong nước thải bằng phản ứng photphorit, nitrat hóa. Đồng thời, xử lý hiệu quả một số công đoạn: Lên men, khử nitrat, cắt mạch…

Như vậy, bể anoxic được hiểu là một phương pháp sinh học mới, được sử dụng để xử lý chất thải trong đời sống hiện nay.

b. Cấu tạo bể anoxic 

Bể anoxic được cấu tạo từ 3 thành phần chính: Máy bơm khuấy trộn nước, hệ thống hồi lưu bùn và hệ thống cung cấp chất dinh dưỡng

– Máy bơm khuấy trộn nước: Còn được gọi là máy khuấy chìm, được dùng để khuấy trộn nước thải nhằm làm môi trường nước trong bể không bị lắng đọng. Đồng thời, khiến các chất trong nước thải đồng nhất. Nhờ vậy, vi sinh vật kỵ khí, thiếu khi hay hiếu khi tồn tại ở bể có điều kiện sinh sôi, phát triển tốt hơn.

Với bể anoxic, máy bơm khuất trộn sẽ thúc đẩy tiến trình khử nitrat nhờ việc cho nước thải và bùn thiếu khí tiếp xúc với nhau. Nhờ vậy, công đoạn khử nitơ sẽ diễn ra nhanh hơn

– Hệ thống hồi lưu bùn: Là hệ thống mang chức năng đẩy và trích trữ lượng bùn vi sinh sau quá trình xử lý chất thải trở lại bể anoxic

– Hệ thống cung cấp dinh dưỡng: Là hệ thống cung cấp các dưỡng chất có lợi cho vi sinh vật thiếu khí có cơ hội phát triển nhanh, mạnh hơn

2. Nguyên lý hoạt động bể anoxic ra sao?

Nguyên lý hoạt động bể anoxic ra sao?

Nguyên lý hoạt động bể anoxic được mô tả như sau:

Sau khi đã thực hiện xử lý sinh học tại bể chuyên dụng aerobic, nguồn nước thải sẽ được đưa vào bể Anoxic (bể thiếu khí). Mục đích của việc này nhằm khiến nước thải tham gia 2 phản ứng sau:

• Nitrat hóa:

Bước 1: Chuyển Amoni sang Nitric: NH₄ + 1.5 O₂ -> NO₂ + 2H+ H₂O

Bước 2: Chuyển nitric sang Nitrat: NO₂ + 0.5 O₂ -> NO₃–

Sau 2 bước trên, quá trình nitrat hóa sẽ diễn ra một phản ứng chung, đó là:

NH3 → NO3 → NO2 → NO → N2O → N2 (gas)

• Photphorit

PO4-3 Microorganism (PO4-3)salt => sludge

3. Ưu, nhược điểm của bể anoxic

Ưu, nhược điểm của bể anoxic được biểu diễn trong bảng thống kê dưới đây:

Ưu điểm

Nhược điểm

– Là cách bảo vệ môi trường trong sạch, đơn giản – Tránh xả trực tiếp các chất độc hại, khó phân hủy có khả năng gây ô nhiễm ra ngoài môi trường – Hạn chế tối đa việc tắc cống, bể phốt trong hộ gia đình, cơ quan, văn phòng… – Giúp tiêu diệt các chất hữu cơ, giảm nhanh mùi hôi thối khi nước thải được đưa ra môi trường – Là biện pháp rà soát, kiểm tra chất lượng nước thải trong công nghiệp, sản xuất hữu hiệu – Có thể giúp tái dùng nước, tiết kiệm chi phí lắp đặt nguồn nước và tiền nước hàng tháng

– Chi phí xây dựng, tạo bể Anoxic tương đối đắt đỏ – Tốn kém tiền mua bùn, chất hữu cơ cho bể thường xuyên – Làm bể Anoxic cần có một diện tích rộng lớn – Kế hoạch xây bể với thiết kế bể phốt, hệ thống lắng lọc chưa hợp lý

4. Bể Anoxic nên được dùng ở đâu?

Bể Anoxic nên được dùng ở đâu?

Bể Anoxic để xây dựng thường rất tốn kém, chưa kể nó cần một diện tích lớn mới có thể thi công được. Vì những điều kiện bắt buộc như vậy, loại bể này không phải nơi nào cũng áp dụng được. Cần phải căn cứ vào một số yếu tố sau để xác định việc có nên dùng bể anoxic hay thôi:

+ Nhu cầu sử dụng: Nếu nhu cầu dùng dành cho nhà máy, cơ quan, công ty…thì việc nghiên cứu lắp bể anoxic là hoàn toàn hợp lý. Tuy nhiên, nếu sử dụng với quy mô gia đình, cá nhân thì loại bể này sẽ không phù hợp vì có chi phí xây dựng cao. Chưa kể, các chất thải sẽ không được phân hủy 1 cách triệt để

+ Hệ thống thoát nước: Hệ thống thoát nước của nơi muốn lắp bể anoxic phải tiện nghi, có thể tải và thoát nước nhanh chóng với lượng lớn chất thải, đường ống dẫn nước ra vào phải lớn. Còn ngược lại, nếu hệ thống thoát không đủ để hoạt động khi nguồn nước thải lớn thì tốt nhất, không nên dùng bể anoxic.

Một số hệ thống thoát nước đạt yêu cầu, có thể nghĩ đến việc lắp bể anoxic là: Các khu công nghiệp, nhà máy,…

5. Bể axonic khi kết hợp với bể aerotank sẽ như thế nào?

– Thông thường, để tăng hiệu quả của việc xử lý chất thải, người ta hay cho bể axonic kết hợp với bể aerotank. Tùy vào đặc điểm địa thế xây dựng, loại công nghệ mà bể axonic có thể lắp trước hoặc sau bể aerotank.

>>> Bể aerotank là gì, cấu tạo và nguyên lý hoạt động

+ Trường hợp 1: Đặt bể axonic trước bể aerotank 

Nếu đặt bể axonic trước bể areotank, thì quy trình xử lý chất thải sẽ là:

Nước thải vào => Bể axonic => Bể aerotank (bể hiếu khí) => Bể lắng

Nếu lắp đặt bể axonic theo cách này, do tại bể này có sẵn hệ thống cung cấp chất dinh dưỡng đầy đủ. Do vậy, trong quá trình vận hành đến những bể khác sẽ không phải bổ sung dưỡng chất nữa. Đồng thời, lưu lượng DO được kiểm soát đơn giản và chặt chẽ hơn.

Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này nằm ở chỗ, nồng độ nitơ ở đầu vào nước thải thường thấp. Vì thế, sau khi xong quá trình buộc phải hồi lưu nước thải từ bể aerotank về axonic

+ Trường hợp 2: Đặt bể axonic sau bể aerotank 

Quy trình đặt bể axonic sau bể aerotank như sau:

Nước thải vào => Bể aerotank (bể hiếu khí) => Bể axonic => Bể sục khí => Bể lắng

Ngược lại với TH1, nếu đặt bể axonic sau bể aerotank, bạn sẽ không lo phải hồi lưu nước thải từ bể aerotank về axonic do chúng có thể tự động chảy.

Tuy nhiên, điểm bất cập của cách lắp này nằm ở chỗ, khi đưa nước thải tới bể axonic thì bắt buộc phải bổ sung chất dinh dưỡng. Kèm theo đó, phải sục khí tại bể thiếu khí liên tục nếu không muốn bùn nổi lên trong bồn lắng. Có thực hiện đồng thời 2 công đoạn trên thì mới khử được 100% khí nitơ ra khỏi loại bể này.

6. Hướng dẫn cách tính toán để xây bể anoxic

Cách tính xây dựng bể axonic ra sao?

Dựa vào một số công thức sau, bạn sẽ tính toán để xây bể axonic hoàn thiện

– Công thức tính tỷ lệ bùn tuần hoàn:

+ Nếu độ ẩm bùn = 99%, vậy lượng NO3 tính như sau: 0,01. α. Qo. NO3 ^k
Mà: NO3 ^k    = NH4° – NH4^k 

Chú thích công thức: 

Qo: Công suất của nước thải cần xử lý (đơn vị m3/ngày)

α (α≥0): Hệ số hồi lưu nước đã trải qua quá trình oxy hóa

q: Công suất nước thải đi vào các khoang, ngăn (axonic). Tính là: q= qo (1 + α)

Khi thực hiện xử lý nước thải, các yêu cầu về hữu cơ dựa trên BOD, với tỷ lệ 5:1. Do đó, cần xác định sự cân bằng của bể axonic theo công thức sau:

(NH4° – NH4^k ) x qo = NO3 ^k x qo + 0,01. α. qo. NO3 ^k + 0,2 x (BOD° – BOD^k) x qo x α = 100 x [NH4° – NH4^k – NO3 ^k – 0,2 X (BOD° – BOD^k)] / NO3 ^k

– Công thức tính bể axonic

+ Các hàm lượng NH4, NO3, BODi khi vào bể được tính theo công thức:

• NH4ⁱⁿ = (qo x NH4° + qo x α x NH4^k)/qo x (1+α) = (NH4° + α x NH4^k)/ (1+α)
• NO3ⁱⁿ = (NH4ⁱⁿ  – NH4^k)
• BODⁱⁿ = [qo x BOD° + qo x α x BOD^k] / qo x (1+α) = (BOD° + BOD^k x α)/(1+α)

– Thời gian tích trữ và lưu lại cần có của vi sinh vật tại bể là

t cdn = [(0,3 x NO3ⁱⁿ) / (1+ NO3ⁱⁿ)] – 0,04

– Thể tích chứa ít nhất mà bể axonic cần có là

Vdn = Q x tcdn / Xdn x [((0,3 x (NO3ⁱⁿ  – NO3^ex))/(1 + 0,04 x tcdn)+ 50]

NO3^ex  =< (1:2)% x NO3ⁱⁿ

Q = qo x (1+α)

– Tổng lượng bùn sinh ra tính theo đơn vị kg/ngày

Gbdn = Q x (0,3/(1+ tcdn x 0,04) x (NO3ⁱⁿ  – NO3^ex) x 10⁻³

Bài viết liên quan: Bể SBR là gì? Cấu tạo và nguyên lý vận hành

7. Những sự cố có thể xảy ra với bể axonic, nguyên nhân và cách khắc phục

Những sự cố có thể xảy ra với bể axonic là gì?

Trong quá trình bể axonic hoạt động, một số vấn đề có thể phát sinh trong đó như: Nổi bùn trong các bể sinh học, bùn nổi theo mảng…

• Nguyên nhân của những vấn đề trên có thể xuất phát từ những lý do rất cơ bản như: 

– Máy trộn hoạt động không ổn, có hư hỏng dẫn đến nước trong bể không trộn đều. Vì thế, khí N2 không được đưa ra hết khỏi đống bùn

– Số lượng bùn vi sinh trong bể còn thấp, khiến vi sinh vật tồn tại ở đây yếu, ít. Từ dó, khả năng diệt trừ khí nitơ bị giảm đi đáng kể

– Vì lượng bùn lưu từ bể lắng về bể anoxic còn tương đối thấp

• Biện pháp khắc phục 

+ Tạm dừng hoạt động đổ nước thải vào bể anoxic

+ Ngừng sục khí trong bể Aerotank

+ Ngừng hoạt động của máy bơm khuấy trộn thật nhanh

+ Đợi bể anoxic lắng, thực hiện khuấy đều nước trong đó tầm 1 tiếng. Sau đấy mới được bơm nước thải vào tiếp

8. Lợi ích khi dùng bể anoxic là gì?

Dùng bể anoxic sẽ giúp bạn:

• Loại bỏ hầu hết các chất hữu cơ đã hòa tan trong nước thải, với tỷ lệ BOD cao hơn hẳn các dòng bể khác (80-90%)
• Dùng bể anoxic giúp các hộ gia đình, khu công nghiệp tiết kiệm chi phí dọn nước thải tối đa
• Bể có kỹ thuật dùng đơn giản, dễ dàng, phân hủy được hết các hợp chất khó tiêu
• Thúc đẩy để tạo ra những loại khí có lợi cho người dùng

Vậy là, chúng tôi vừa chia sẻ đến bạn về: Bể anoxic là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động ra sao? Ưu, nhược điểm của bể anoxic thế nào? Hy vọng, bạn sẽ có thêm nhiều thông tin bổ ích sau khi đọc xong bài viết trên!

---

Công Ty TNHH Môi Trường Số 1 Hà Nội

Website: https://hutbephothanoi.com.vn

Địa chỉ: Số 3A, Lô 2, KĐT Đền Lừ 2, P. Hoàng Văn Thụ, Q. Hoàng Mai, TP. Hà Nội

Hotline: 0946 432 389 – 0973 998 188