Bể lọc sinh học chắc là khái niệm xa lạ với nhiều người trong cộng đồng, chỉ có những người làm trong ngành mới hiểu ý nghĩa của nó là gì. Trong bài viết số ra ngày hôm nay, chúng tôi sẽ cùng bạn đi tìm hiểu chi tiết về loại dụng cụ này. Mời quý bạn đọc chú ý theo dõi!
Mục lục
1. Bể lọc sinh học là gì?
Bể lọc sinh học là dạng bể nhân tạo, giúp nước thải tiếp cận, lọc được qua lớp vật liệu rắn có bọc trong đó lớp màng vi sinh vật. Đặc điểm của loại bể này khiến chúng khác biệt với các loại khác nằm ở thành phần của chúng. Đó là:
- Có chỗ chứa vật liệu lọc
- Nước được cung cấp theo hệ thống, đảm bảo tưới đồng đều lên bề mặt chung của bể \
- Có hệ thống thu kèm dẫn nước sau khi lọc xong
- Chứa hệ thống dẫn kèm phân phối khí đến bể lọc hiện đại
>>> XEM THÊM: Tìm hiểu về công nghệ vi sinh xử lý nước thải trong các bể lọc sinh học
2. Có mấy loại bể lọc sinh học?
Trên thị trường hiện nay có 2 loại bể lọc sinh học chính, đó là: Bể lọc sinh học nhỏ giọt và bể lọc sinh học cao tải
a. Bể lọc sinh học nhỏ giọt
Theo tìm hiểu của chúng tôi về loại bể này. Thì nó được chia thành nhiều phần: Bể lọc vận tốc chậm, bể lọc vận tốc trung bình và nhanh. Bể lọc cao tốc, bể lọc thô (để xử lý nước thải sơ bộ trước giai đoạn xử lý thứ cấp) và bể lọc 2 pha. Và giờ thì sẽ cùng đi sâu vào phân tích, tìm hiểu về từng loại này.
-
Bể lọc vận tốc chậm:
Có hình trụ, hoặc cũng có bể hình chữ nhật. Hệ thống nước thải được nạp theo chu kì. Chỉ có khoảng 0.6-1.2m nguyên liệu lọc ở phía trên là có chứa bùn vi sinh vật. Còn lớp dưới có các vi khuẩn nitrat hóa. Hiệu suất khử BOD cao, và cũng cho ra nước thải chứa lượng nitrat cao.
Nguyên liệu lọc cho bể này thường là đá sỏi, và xỉ.
-
Ở bể lọc vận tốc trung bình và nhanh:
Loại bể này thì có hình trụ tròn, giúp lưu lượng nạp chất hữu cơ cao hơn. Nước thải được bơm hoàn lưu trở lại bể lọc và nạp liên tục. Hoàn lưu nước thải, giúp giảm được mùi hôi xuất hiện trong không khí.
Nguyên liệu lọc thường là đá sỏi, plastic.
-
Bể lọc cao tốc:
Lưu lượng nạp nước thải, cũng như chất thải hữu cơ khá cao. Khác với bể lọc vận tốc nhanh đã giới thiệu ở chỗ, có chiều sâu cột lọc. Và nguyên liệu lọc ở đây là plastic. Nên nhẹ hơn đá và sỏi.
-
Bể lọc thô:
Lưu lượng nạp chất hữu cơ của bể này lớn hơn 1.6kg/m3.d, lưu lượng nước thải là 187m3/m2.d bể lọc thô. Tac dụng của bể này dùng để xử lý sơ bộ nước thải trước giai đoạn xử lý thứ cấp.
-
Bể lọc 2 pha:
Dùng để xử lý những nguồn nước thải bị nhiễm chất độc hại cao. Có thể nói, đây là sự kết hợp của hai thành phần chuyên dụng: bể lọc thứ nhất dùng để khử BOD, bể lọc thứ hai dùng để nitrat hóa.
b. Bể lọc sinh học cao tải
Bể lọc sinh học cao tải được sử dụng nhằm xử lý nước thải dạng hiếu khí với ước tính tải trọng thủy lực trong khoảng từ 10-30 (m3 nước thải/m2 bề mặt của bể) trên 1 ngày. Theo các chuyên gia đánh giá, hiệu quả khử BOD của bể là từ tầm 60-85%. Thông thường, bể được dùng nhằm xử lý nước thải sinh hoạt, công nghiệp…với công suất đạt 500 tới hàng nghìn mét khối trong ngày. Đồng thời, tải trọng thu được ở bể về phần chất bẩn dạng hữu cơ nằm dao động ở ngưỡng Lv = 0,2-1,5 khBOD/m3/ngày.
Xem thêm: Bể SBR xử lý nước thải sinh hoạt gia đình.
– Thông số kỹ thuật bể lọc cao tải:
| Thông số kỹ thuật | Bể lọc sinh học cao tải |
| Kích thước | Cao trung bình 40-80 cm
Chiều cao lớp vật liệu khoảng 2-4 mét, tối đa là 9 mét. |
| Không khí cấp | 8 – 12 m3 khí/ m3 |
| Áp lực lỗ phun | 0,5 – 0,7 m |
| Tốc độ quay 1 vòng | 8-12 phút |
| Khoảng cách lớp vật liệu tới dàn ống | 0,2-0,3 mét |
| BOD của nước thải | Dưới 300 mg/l |
3. Nguyên lý hoạt động của bể lọc sinh học các loại
Nguyên lý hoạt động của bể lọc sinh học các loại được thống kê qua bảng sau:
| Loại bể | Nguyên lý hoạt động |
| Bể lọc sinh học nhỏ giọt | Cần trải qua 2 quá trình, đó là quá trình oxi hóa nhờ vi sinh vật và chất hữu cơ gây ô nhiễm
– Với quá trình oxi hóa nhờ vi sinh vật: Khí thải được bơm với tốc độ chậm, chảy xuyên qua hệ thống lọc. Từ đây, các chất ô nhiễm tích tụ trong khí sẽ được những nguyên liệu lọc hấp thụ triệt để. Những chất khi gây nên sự ô nhiễm dần dần cũng sẽ được hấp phụ nhờ màng sinh học. Đến đây quá trình phân hủy chất ô nhiễm diễn ra do vi sinh vật trong đó sản sinh năng lượng cũng như những sản phẩm phụ CO2 và H2O. Nó có phương trình biểu diễn như sau: Chất hữu cơ gây ô nhiễm + O2 —> CO2 + H2O + nhiệt + sinh khối – Với quá trình chất hữu cơ gây ô nhiễm Trong giai đoạn lọc sinh học, những chất khí có khả năng gây ô nhiễm sẽ được làm ẩm rồi đưa vào một buồng nằm ở phía dưới nguyên liệu lọc. Khi chất khí đi qua vùng nguyên liệu lọc, các chất ô nhiễm bị hấp thụ và phân hủy Tiếp theo, khí thải sau khi lọc được giải phóng vào bầu khí quyển bắt đầu từ phần trên của hệ thống lọc. Theo khảo sát, các hệ thống sinh học hiện nay sẽ có công suất xử lý mùi cũng như những chất hữu cơ bay hơi lớn hơn tới 90% Song, hạn chế của phương pháp trên chỉ có thể giải quyết được lượng khí thải chứa nồng độ chất ô nhiễm thấp cũng như số khí xử lý không cao, ở mức khiếm tốn, trong khoảng giới hạn 300-500 ft3/ft2/giờ |
| Bể lọc sinh học cao tải | Bể lọc sinh học cao tải hoạt động tốt khi có chỉ số BOD nước thải dưới 300 mg/l. Hiện nay, nhằm gia tăng hiệu quả xử lý nước thải hơn nữa, các kỹ thuật viên thường để tuần hoàn nước sau bể lọc nhằm mục đích giải quyết vấn đề nước thải lại lần nữa cho triệt để hơn |
4. Ưu, nhược điểm của bể lọc sinh học các loại ra sao?
a. Ưu, nhược điểm của bể lọc sinh học nhỏ giọt
– Về ưu điểm
+ Nước thải chảy qua các lớp vật liệu lọc, nhờ vào vi sinh vật hiếu khí trên bề mặt vật liệu. Các chất hữu cơ sẽ được giữ lại.
+ Công nghệ này không tốn quá nhiều chi phí đầu tư, ít tốn kém diện tích lắp đặt. Quy trình vận hành cũng đơn giản, mà lại đem lại hiệu quả cao.
+ Làm đơn giản được bước sục khí, nhưng vẫn đảm bảo duy trì sự sinh trưởng và phát triển cho các vi sinh vật.
+ Điều chỉnh được thời gian lưu nước, và tốc độ dòng chảy.
+ Quá trình oxi hóa rất nhanh, rút ngắn được thời gian xử lý.
– Về nhược điểm
- Không khí ra khỏi bể lọc thường có mùi hôi, khó chịu
- Khu vực xung quanh thì thường xuất hiện nhiều ruồi muỗi.
b. Ưu, nhược điểm của bể lọc sinh học cao tải
– Ưu điểm: dùng để xử lý nước thải hiếu khí nhanh chóng, triệt để, trong thời gian ngắn
– Nhược điểm: Công nghệ tốn nhiều chi phí đầu tư, nhìn chung tương đối đắt đỏ
5. Hướng dẫn tính toán xây dựng bể lọc sinh học các loại chi tiết
a. Cách tính xây bể lọc sinh học nhỏ giọt
Công thức tính xây bể lọc sinh học nhỏ giọt theo viện nghiên cứu Hoa Kỳ, Mỹ như sau:
E = 100/[1 + a(Lv )1/2]
Giải thích ký hiệu:
E: Hiệu quả xử lý bể lọc tính theo BOD5. Thông thường, E sẽ được mặc định 85%
Lv: Là tải trọng của chất bẩn hữu cơ có trong bể lọc, tính theo đơn vị kgBOD/m3
a: Hệ số thực nghiệm dựa trên nhiệt độ của nước thải cũng như chỉ số BOD trước khi đưa vào xử lý. Khi ở nhiệt 20 độ C, hệ số a sẽ được tính theo bảng dưới đây:
| Hệ số a | Chỉ số BOD5 (tính theo đơn vị mg/l) |
| 0,38 | 100 |
| 0,34 | 150 |
| 0,30 | 200 |
- Nếu là tuần hoàn bùn thì tỷ lệ bùn tuần hoàn được xác định theo công thức:
R = (La – Lhh)/(Lhh – Lt)
- Khi tuần hoàn lại, diện tích bể sẽ tăng theo chỉ số b
b = (1 + R)/ (1 + 0,1R)2
- Khi đã có tải trọng thì thể tích vật liệu lọc sẽ được tính bằng:
W = (La – Lt) xQ / (1000 x Lv)
Trong đó:
La , Lt : chỉ số của BOD nước thải trước và sau khi đã xử lý (tính theo đơn vị mg/l)
Q: Là lưu lượng nước thải tính theo đơn vị m3/ngày
b. Cách tính xây bể lọc sinh học cao tải
Cách tính xây bể lọc sinh học cao tải còn tùy theo từng trường hợp sẽ cho những công thức khác nhau:
- Nếu trường hợp La < 300mg/l
– Hệ số K trong trường hợp này được tính toán theo công thức: K = La/Lt
La , Lt : chỉ số của BOD nước thải trước và sau khi đã xử lý (tính theo đơn vị mg/l)
Hệ số K còn được xác định dựa trên bảng số liệu sau:
Hệ số K tính theo bảng
– Diện tích bề mặt bể lọc sinh học:
F = Q/q, m
Giải thích công thức:
Q: Là lưu lượng trung bình của nước thải, tính theo đơn vị mét khối/ngày
- Nếu trường hợp La > 300 mg/l
Lúc này, nước thải được pha loãng nhằm BOD đạt chỉ số hỗn hợp và lượng nước pha loãng rơi vào khoảng 300 mg/l
+ Hệ số R:= (La – 300)/(300 – Lt)
+ Hệ số K:= K = 300/Lt
+ Diện tích bể lọc sinh học:
F = [Q(1+R)]/q, m2
+ Lưu lượng nước tuần hoàn:
Qth = [(Q+Qth)300 – QLa]/Lt
(Qth được tính sao cho BOD nước thải tới bể lọc bắt buộc phải nhỏ hơn 300 mg/l. Bên cạnh đó, sau khi rời bể lọc đáp ứng tốt yêu cầu xử lý)
Trên đây là những chia sẻ của Công Ty TNHH Môi Trường Số 1 về: Bể lọc sinh học các loại. Mong rằng, bạn sẽ có thêm nhiều thông tin hấp dẫn, mới lạ trong bài viết này!
