Công nghệ xử lý nước thải MBBR: Những điều cần biết?

MBBR là một trong những hệ thống xử lý nước thải hiện đại nhất hiện nay. Hãy cùng CWI môi trường tìm hiểu thêm về phương pháp này nhé!

1. Giới thiệu về công nghệ xử lý nước thải MBBR

MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) là hệ thống xử lý nước thải bằng cách sử dụng công nghệ màng sinh học di động.

MBBR được xem là công nghệ tiết kiệm diện tích và hiệu quả xử lý cao.

Hệ thống sử dụng các vật liệu làm giá thể cho vi sinh vật bám dính và phát triển. Các giá thể có tỷ trọng nhẹ hơn nước để đảm bảo lơ lửng, luôn di chuyển nhờ hệ thống sục khí và cánh khuấy.

2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống MBBR

2.1. Sơ đồ hệ thống xử lý MBBR

2.2. Nguyên lý hoạt động

Bước 1: Thu gom và lọc sơ bộ

Nước thải được thu gom từ các nguồn thông qua hệ thống ống dẫn nước thải, nước thải sẽ được dẫn vào bể thu gom.
Nước thải sau khi được thu gom và phân loại, sẽ được xử lý sơ bộ để loại bỏ các chất ô nhiễm, bao gồm chất lơ lửng, chất rắn, dầu mỡ,...

Bước 2: Xử lý tại bể Anoxic (Bể thiếu khí)

Tại bể anoxic diễn ra quá trình nitrat hóa và Photphorit để xử lý N, P
Trong môi trường thiếu oxy, các loại vi khuẩn này sẻ khử Nitrat (NO3-) và Nitrit (NO2-) theo chuỗi chuyển hóa:

NO3- → NO2- → N2O → N2↑

Khí nitơ phân tử N2 tạo thành sẽ thoát khỏi nước và ra ngoài. Như vậy là nitơ đã được xử lý.

Bước 3: Xử lý tại bể MBBR

Nước thải được bơm vào bể MBBR: Nước thải được bơm vào bể MBBR qua hệ thống đường ống dẫn. Trong bể, nước thải sẽ được tiếp xúc với các vật liệu tuyển nổi (giá thể).
Vi sinh vật sẽ bám dính vào các vật liệu tuyển nổi: Các vi sinh vật trong nước thải sẽ bám dính vào các vật liệu tuyển nổi. Các vật liệu tuyển nổi thường được làm từ nhựa, gốm hoặc đá,.. Các vật liệu này có tỷ trọng nhẹ hơn nước, do đó chúng sẽ luôn nổi trên mặt nước.
Vi sinh vật sẽ phân hủy các chất ô nhiễm trong nước thải: Vi sinh vật sẽ phân hủy các chất ô nhiễm trong nước thải bằng quá trình trao đổi chất. Các chất ô nhiễm sẽ được vi sinh vật sử dụng làm thức ăn và tạo ra các chất dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển.

Bước 4: Xử lý tại bể lắng và khử trùng

Bể lắng là đơn vị xử lý nước thải bằng cách loại bỏ các tạp chất thô, có kích thước lớn. Các tạp chất này sẽ chìm dần xuống đáy bể lắng dưới tác dụng của trọng lực. Bùn hoạt tính được tuần hoàn lại trong hệ thống, một phần bùn thừa sẽ được thu gom và loạt bỏ định kì.
Bể khử trùng là nơi nước thải được tiếp xúc với các chất khử trùng như clo, ozon hoặc tia cực tím. Các chất khử trùng này sẽ giúp tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh có trong nước thải.

Bước 5: Xả thải

Nước thải sau khi xử lý sẽ đạt chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT.

3. Đặc điểm của hệ thống

Bảng 1. Bảng thông số thiết kế đặc trưng bể MBBR

Thông số	Đơn vị	Ngưỡng đặc trưng
Thể tích bể	m³	1000 - 10000
Mật độ giá thể	%	25 - 50
Chiều cao bể	m	3 - 5
Thời gian lưu thủy học (HRT)	h	4 - 8
Thời gian lưu chất rắn lơ lửng (SRT)	ngày	2 - 4
Lưu lượng khí	m³/h	200 - 500
Độ pH	-	6,5 - 8,5
Nhiệt độ	°C	20 - 35

3.1. Cụ thể, các thông số thiết kế bể MBBR cho các loại nước thải sau

Bảng 2: Thông số thiết kế cụ thể

Nước thải sinh hoạt	Nước thải công nghiệp
Thể tích bể: 1000 - 5000 m³ Mật độ giá thể: 25 - 40 % Chiều cao bể: 3 - 5 m Thời gian lưu thủy học (HRT): 4 - 6 h Thời gian lưu chất rắn lơ lửng (SRT): 2 - 3 ngày Lưu lượng khí: 200 - 500 m³/h Độ pH: 6,5 - 8,5 Nhiệt độ: 20 - 35 °C	Thể tích bể: 1000 - 10000 m³ Mật độ giá thể: 25 - 50 % Chiều cao bể: 3 - 5 m Thời gian lưu thủy học (HRT): 4 - 8 h Thời gian lưu chất rắn lơ lửng (SRT): 2 - 4 ngày Lưu lượng khí: 200 - 500 m³/h Độ pH: 6,5 - 8,5 Nhiệt độ: 20 - 35 °C

3.2. Ưu điểm của hệ thống MBBR

Diện tích xây dựng nhỏ hơn

Hệ thống MBBR không cần khuấy trộn, do đó không cần sử dụng hệ thống máy khuấy. Điều này giúp tiết kiệm diện tích xây dựng.

Bể MBBR có diện tích nhỏ hơn 50% so với bể Aerotank thông thường.

Hiệu quả xử lý cao

Diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, giúp tăng hiệu quả xử lý nước thải. Các vật liệu tuyển nổi có thể được thiết kế với nhiều hình dạng và kích thước khác nhau để tạo ra nhiều diện tích bề mặt tiếp xúc cho vi sinh vật.

Có thể xử lý nhiều loại nước thải khác nhau

Hệ thống MBBR có thể xử lý được nhiều loại nước thải khác nhau, kể cả nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm cao.

Tiết kiệm chi phí đầu tư và vận hành

Chi phí vận hành của hệ thống MBBR thấp hơn, do hệ thống không cần sử dụng hệ thống máy khuấy.

3.3. Nhược điểm của hệ thống MBBR

Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với các công nghệ xử lý nước thải khác

Chi phí đầu tư ban đầu của hệ thống MBBR cao hơn so với các công nghệ xử lý nước thải khác, do hệ thống sử dụng các vật liệu tuyển nổi có giá thành cao. Các vật liệu tuyển nổi thường được làm từ nhựa, gốm hoặc đá. Các vật liệu này có giá thành cao hơn so với các vật liệu khác, chẳng hạn như bùn hoạt tính.

Yêu cầu kỹ thuật cao trong quá trình vận hành và bảo dưỡng

Hệ thống MBBR yêu cầu kỹ thuật cao trong quá trình vận hành và bảo dưỡng, do hệ thống có cấu tạo phức tạp. Hệ thống MBBR có thể bị tắc nghẽn nếu không được vận hành và bảo dưỡng đúng cách.

3.4. Ứng dụng của hệ thống MBBR

Hệ thống MBBR được ứng dụng để xử lý nhiều loại nước thải khác nhau, bao gồm:

3.5. Tính chất của giá thể vi sinh di động MBBR

Chất liệu: Giá thể vi sinh di động MBBR thường được làm từ nhựa HDPE, có độ bền cao, không bị ăn mòn bởi hóa chất và vi sinh vật.
Kích thước: Giá thể vi sinh di động MBBR có kích thước nhỏ gọn, dễ dàng vận chuyển và lắp đặt.
Diện tích tiếp xúc: Giá thể vi sinh di động MBBR có diện tích tiếp xúc lớn, giúp tăng khả năng bám dính của vi sinh vật.
Khả năng lưu giữ vi sinh: Giá thể vi sinh di động MBBR có khả năng lưu giữ vi sinh vật cao, giúp quá trình xử lý diễn ra liên tục và ổn định.
Khả năng khuếch tán oxy: Giá thể vi sinh di động MBBR có khả năng khuếch tán oxy tốt, giúp vi sinh vật hô hấp và phân hủy các chất ô nhiễm.

4. Câu hỏi kĩ thuật hệ thống MBBR

4.1. Phân loại

Hệ thống MBBR đơn cấp: Hệ thống này chỉ có một bể MBBR. Hệ thống MBBR đơn cấp thường được sử dụng để xử lý nước thải có lưu lượng nhỏ và nồng độ chất ô nhiễm thấp.
Hệ thống MBBR đa cấp: Hệ thống này có nhiều bể MBBR được nối tiếp nhau. Hệ thống MBBR đa cấp thường được sử dụng để xử lý nước thải có lưu lượng lớn và nồng độ chất ô nhiễm cao.

4.2. Thiết kế và xây dựng

Quy trình thiết kế và xây dựng hệ thống bao gồm các bước sau:

Khảo sát hiện trường: Khảo sát nguồn nước thải, điều kiện tự nhiên,...
Thiết kế sơ bộ: Xác định loại nước thải, công suất xử lý, kết cấu hệ thống,...
Thiết kế chi tiết: Tính toán các thông số kỹ thuật của hệ thống, lập bản vẽ thi công,...
Xây dựng hệ thống: Thi công theo bản vẽ thiết kế, lắp đặt thiết bị,...

Nếu bạn có nhu cầu tìm hiểu thêm về hệ thống MBBR, hãy liên hệ với chúng tôi. Tư vấn miễn phí!

4.3. Vận hành

Nếu mật độ vi sinh vật quá thấp, cần tăng lượng bùn sinh học bổ sung.
Nếu nồng độ DO quá thấp, cần tăng lượng khí cấp vào bể MBBR.
Nếu nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải đầu ra quá cao, cần điều chỉnh các thông số kỹ thuật của hệ thống để nâng cao hiệu quả xử lý.

4.4. Bảo trì

Kiểm tra, bảo dưỡng định kỳ các thiết bị trong hệ thống:
- Bể MBBR: Kiểm tra kết cấu bể, các đường ống, van,...
- Thiết bị cấp khí: Kiểm tra máy nén khí, quạt ly tâm,...
- Thiết bị khuấy trộn: Kiểm tra cánh khuấy, tia nước,...
- Thiết bị thu hồi bùn: Kiểm tra máy bơm,...
Thay thế các thiết bị bị hư hỏng: Các thiết bị bị hư hỏng cần được thay thế kịp thời để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.

5. Các vấn đề liên quan

Vấn đề mùi hôi trong quá trình xử lý nước thải?
- Giảm thiểu mùi hôi: Giá thể vi sinh di động MBBR giúp tăng khả năng tiếp xúc giữa vi sinh vật và chất hữu cơ, từ đó giúp quá trình phân hủy diễn ra nhanh hơn và giảm thiểu mùi hôi.
Vấn đề tảo và rong trong hệ thống xử lý nước thải?
- Ngăn ngừa sự phát triển của tảo và rong: Giá thể vi sinh di động MBBR giúp hạn chế sự phát triển của tảo và rong bằng cách cung cấp bề mặt bám dính cho vi sinh vật.
Vấn đề khó khăn trong việc xử lý nước thải có chứa chất độc hại?
- Tăng hiệu quả xử lý nước thải có chứa chất độc hại: Công nghệ MBBR có thể sử dụng các loại vi sinh vật có khả năng chịu được chất độc hại, từ đó giúp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải có chứa chất độc hại.

6. Kết luận

Việc giải quyết các vấn đề liên quan đến xử lý nước thải là vô cùng quan trọng. Nước thải chưa được xử lý đang trực tiếp hoặc gián tiếp ảnh hưởng đến cuộc sống của bạn, cũng như môi trường xung quanh.

Vì sức khỏe của mọi người và bảo vệ môi trường, hãy liên hệ với chúng tôi - CWI môi trường.

Chăm sóc từng giọt nước

Để được tư vấn chi tiết về sản phẩm, dịch vụ hoặc khảo sát dự án, Quý khách vui lòng liên hệ với chúng tôi qua các kênh sau: