Công nghệ lồng quay sinh học trong xử lý nước thải

Công nghệ lồng quay sinh học trong xử lý nước thải
Công nghệ lồng quay sinh học được cải tiến dựa trên đĩa quay sinh học với mục đích tiết kiệm chi phí, đơn giản hóa việc chế tạo và dễ dàng áp dụng vào thực tế.

Lồng quay sinh học là công nghệ được cải tiến dựa trên công nghệ đĩa quay sinh học với mục đích tiết kiệm chi phí, đơn giản hóa việc chế tạo và dễ dàng áp dụng vào thực tế. Lồng quay sinh học cấu thành từ một lồng lưới hình trụ được đặt ngập một phần trong nước và cho quay chậm quanh trục, bên trong có chứa giá thể được làm từ nhựa tổng hợp, PP/PVC và HDPE để vi sinh vật (VSV) bám vào và phát triển thành màng sinh học phân hủy nước thải.

 Sơ đồ công nghệ lồng quay sinh học (Công ty môi trường - Nano)

Sơ đồ công nghệ của lồng quay sinh học

(Nguồn: Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ - Tập 55, Số 6A (2019)).

Các bộ phận của một lồng quay sinh học bao gồm:

  • Trục quay: là bộ phận dùng để gắn vào lồng quay, được làm bằng kim loại không rỉ, hình dáng đa dạng tùy thuộc vào nhà sản xuất.
  • Lồng quay: là lồng lưới làm kim loại không rỉ, bên trong chứa các giá thể sinh học. Các giá thể sinh học thường được sử dụng là giá thể K3, giá thể Biochip,…
  • Thiết bị truyền động: là thiết bị giúp lồng quay chuyển động xoay tròn quanh trục, thường là motor giảm tốc có khả năng điều chỉnh số vòng quay hoặc có thẻ sử dụng máy thổi khí nén đặt dưới đáy bể.
  • Bể chứa: là bể chứa nước thải cần xử lý và lồng quay được đặt ngập trong nước khoảng 35-40% thể tích.
  • Mái che: dùng để bảo vệ lồng quay cũng như VSV khỏi ánh nắng mặt trời và các tác nhân vật lý khác.

 Hình ảnh 3D lồng quay sinh học (Xử lý nước thải - Công ty môi trường Nano)

Hình ảnh 3D lồng quay sinh học tại Tịnh Biên, An Giang (Công ty TNHH Xây Dựng - Công Nghệ Môi Trường Nano)

Lồng quay sinh học là giai đoạn xử lý sinh học trong hệ thống xử lý nước thải. Để nước thải đầu ra đạt chuẩn, thì trước đó nước thải cần trải qua một quá trình xử lý sơ cấp gồm lý học và hóa học để loại bỏ chất rắn lơ lửng cũng như cân bằng lại độ pH để tạo môi trường thích hợp cho VSV, đồng thời giảm bớt hàm lượng BOD và COD có trong nước rồi mới chuyển sang giai đoạn xử lý bằng lồng quay sinh học. Giá thể thường được sử dụng là giá thể K3, đổ đầy khoảng 80% thể tích của lồng quay.

Khi hoạt động, lồng quay xoay tròn quanh trục của nó, các VSV sẽ bám vào bề mặt của giá thể và dần dần hình thành một lớp màng sinh học, lớp màng này sẽ theo sự chuyển động của lồng quay, tuần tự tiếp xúc với nước thải và không khí, VSV sẽ lấy oxy để phân hủy chất hữu cơ, ni-trát hóa nước thải chủ yếu theo con đường hiếu khí bằng các phản ứng giống như ở bể bùn hoạt tính. Sự quay của lồng cũng giúp cho việc loại bỏ các chất thải rắn thừa trên lồng quay (nhờ lực xé) và giữ cho chất rắn bị bong ra ở trạng thái lơ lửng, do đó nó có thể theo nước thải ra khỏi bể để đi đến bể lắng. Nước thải sau khi qua lồng quay sinh học được đưa qua bể lắng thứ cấp để tách bùn và đưa qua công đoạn xử lý tiếp theo, đồng thời hoàn lưu bùn về bể chứa bùn.

 Thiết kế sơ khai lồng quay sinh học ((Xử lý nước thải - Công ty Nano)

Thiết kế sơ khai của lồng quay sinh học.

Một hệ thống thường có từ 2 đến 3 lồng quay sinh học cùng lưu lượng được vận hành cùng lúc, tùy vào lượng nước thải cần xử lý. Cho nên giữa các lồng có thể xử lý sinh học mà không cần phải điều chỉnh độ pH hoặc bổ sung thêm chất dinh dưỡng.

Hệ thống áp dụng công nghệ lồng quay sinh học cần một giai đoạn nuôi cấy màng vi sinh khoảng 15 ngày, lồng quay được cho quay liên tục và tiếp xúc với nước thải để tạo màng vi sinh, màu sắc của giá thể dần dần chuyển từ màu trắng sang nâu nhạt và cuối cùng là nâu đậm, xuất hiện màng nhờn bám trên giá thể.

 

 Sự hình thành màng vi sinh (Xử lý nước thải - Công ty Nano)

Sự hình thành Màng sinh học trên giá thể vi sinh

Trong quá trình chuẩn bị cho hệ thống, khi vi sinh đã phát triển dày trên bề mặt giá thể thì chất lượng nước thải đầu ra có thể đạt khoảng 90% hiệu suất xử lý. Hoạt động của VSV ngày càng ổn định, quá trình tạo màng sinh học trên giá thể đạt yêu cầu để chuyển sang bước hoàn tất và hệ thống đã sẵn sàng cho vận hành đúng tải trong thiết kế.

 

Sinh khối bùn sau khi lắng của 3 lồng quay sinh học (Từ trái sang phải: Lồng quay 1, Lồng quay 2, Lồng quay 3)

Dựa vào thành phần, tính chất mà chủ yếu là các loại nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao mà lồng quay sinh học thường được áp dụng để xử lý các loại nước thải ở các nhà máy sản xuất và chế biến lương thực, thực phẩm, đặc biệt là của nhà máy chế biến thủy sản. Nước thải đầu ra sau khi lắng tĩnh 30 phút đạt các chỉ tiêu của quy chuẩn quốc gia về nước thải cột A; thời gian lưu nước thấp, chỉ khoảng 5 giờ; tải nạp chất hữu cơ trung bình tính trên diện tích bề mặt màng sinh học là 2,06g BOD/m2/ngày và độ pH của nước ổn định đã chứng minh được hiệu quả xử lý của hệ thống lồng quay sinh học.

Công nghệ có những ưu điểm nổi bật, nhưng kèm theo đó cũng là những nhược điểm cần phải khắc phục:
 

Ưu điểm

Nhược điểm
 
  • Cần diện tích nhỏ, dễ xây dựng và mở rộng.
  • Hiệu quả xử lý hữu cơ (BOD) trên 90%.
  • Không bắt buộc phải tuần hoàn bùn và cấp khí.
  • Hoạt động ổn định, ít nhạy cảm với sự biến đổi lưu lượng đột ngột và những tác nhân độc với vi sinh.
  • Tự động vận hành, không yêu cầu lao động có trình độ cao.
  • Không gây mùi, độ ồn tương đối thấp.
  • Chi phí lắp đặt thấp.
  • Thời gian khởi động chậm.
  • Khó áp dụng các số liệu từ mô hình ra thực tế.
  • Ít linh hoạt, ứng biến trong việc xử lý nước thải
  • Cần có công đoạn tiền xử lý phù hợp.
  • Chất lượng đầu ra bị ảnh hưởng bởi yếu tố môi trường.
  • Cần có một giai đoạn thu gom khí thải.

Trong thực tế, Công ty TNHH Xây Dựng – Công Nghệ Môi Trường Nano (Nanoen) đã thành công trong việc áp dụng công nghệ lồng quay sinh học vào hệ thống xử lý nước thải công suất 50m3/ngày đêm của nhà máy chế biến xoài tại huyện Tịnh Biên, tỉnh An Giang. Nước thải chế biến trái cây đóng hộp có hàm lượng hóa chất, chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ cao nên khi xả thải trực tiếp ra nguồn nước sẽ gây ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái. Do đó, dựa vào đặc tính của nước thải cũng như những yêu cầu về mặt kỹ thuật và tài chính của chủ đầu tư, Nanoen đã đề xuất áp dụng công nghệ Lồng quay sinh học hiếu khí 3 bậc cho công trình xử lý nước thải tại đây.

 Hình ảnh lồng quay sinh học trước và sau khi vận hành hình thành màng sinh học (Nanoen)

Hình ảnh lồng quay sinh học trước và sau khi vận hành hình thành màng sinh học (Nanoen)

Chất lượng nước thải đầu ra của hệ thống xử lý nước thải rửa xoài ở Tịnh Biên sau khi nghiệm thu đã đạt các chỉ tiêu của quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT cột A, cho thấy được công nghệ lồng quay sinh học đã hoạt động rất thành công, mặc dù hệ thống sản xuất có thêm một số hóa chất tẩy rửa ảnh hưởng nhiều đến nồng độ nước thải, nhưng do sự ứng biến lắp đặt thêm cụm hóa lý và công đoạn xử lý sơ cấp keo tụ tạo bông đã giúp cho kết quả nước thải đầu ra vẫn đạt chỉ tiêu như mong đợi.
 

Nanoen

Xem thêm công nghệ xử lý nước thải mới sinh ra ít bùn thải (Link)

---------------------

Công ty TNHH Xây Dựng- Công Nghệ Môi Trường Nano

Hotline: 0941 777 519 (Ms. Thùy Anh)
Email: nanoentech@gmail.com
Facebook: https://www.facebook.com/nanoentech

Tin liên quan
Hotline tư vấn

Hỗ trợ KH
Hotline (Ms. Thùy Anh):
0941 777 519

Liên hệ báo giá

Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây