Khái quát về bể Aerotank trong xử lý nước thải

Bể Aerotank, hay còn gọi là bể sinh học hiếu khí, đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý nước thải sinh học. Bên trong bể, nước thải và bùn hoạt tính được trộn đều liên tục, tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật hiếu khí phát triển. Nhờ khả năng oxi hóa mạnh mẽ, các vi sinh vật này phân hủy các chất hữu cơ, giảm đáng kể lượng ô nhiễm trong nước thải. Cùng ETM tìm hiểu chi tiết về bể Aerotank trong xử lý nước thải trong nội dung dưới đây!

Khi nào có thể ứng dụng bể Aerotank trong xử lý nước thải?

Để quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí Aerotank diễn ra hiệu quả, nước thải cần đáp ứng một số điều kiện nhất định. Cụ thể, tỉ lệ BOD/COD phải lớn hơn 0,5 - một đặc trưng thường thấy ở các loại nước thải sinh hoạt và công nghiệp như nhà máy thực phẩm, giấy. Bên cạnh đó, chỉ số DO cần duy trì trong khoảng 1,5-2 mg/l để đảm bảo quá trình phản ứng diễn ra liên tục.

Độ pH lý tưởng cho vi sinh vật phát triển là từ 6,5-7,5, và nhiệt độ môi trường cần lớn hơn 25°C. Ngoài ra, hàm lượng dinh dưỡng trong bể phải cân bằng với tỉ lệ BOD:N:P là 100:5:1. Cuối cùng, nước thải không được chứa quá nhiều kim loại nặng như Cr, Ag, Hg, Mn, vì chúng có thể gây ra sốc cho hệ thống xử lý.

Xem thêm: Top 4 phương pháp xử lý COD, BOD, TSS trong nước thải 

Cấu tạo – cơ chế hoạt động của bể Aerotank trong xử lý nước thải

Bể Aerotank có cấu tạo hình chữ nhật, bên trong được trang bị hệ thống phân phối khí hiện đại. Hệ thống này bao gồm ống phân phối khí và đĩa thổi khí, có vai trò cung cấp oxy hòa tan cho nước thải. Nhờ lượng oxy dồi dào, các vi sinh vật sẽ hoạt động hiệu quả hơn, nhanh chóng phân hủy các chất hữu cơ, góp phần làm sạch nguồn nước.

Để đảm bảo quá trình xử lý diễn ra tối ưu, bể Aerotank cần duy trì liều lượng bùn cao, tạo môi trường sống thuận lợi cho vi sinh vật và cân bằng lượng oxy hòa tan. Thông thường, chiều cao tối thiểu của bể phải từ 2,5m trở lên để quá trình sục khí diễn ra hiệu quả. Đối với các bể có kích thước nhỏ, người ta thường lắp đặt thêm giá thể sinh học nhằm tăng diện tích bề mặt cho vi sinh vật bám vào và phát triển.

Bể Aerotank hoạt động dựa trên nguyên lý oxy hóa sinh học, trong đó vi sinh vật sẽ phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải khi được cung cấp đủ oxy. Quá trình này diễn ra liên tục qua ba giai đoạn chính:

• Giai đoạn oxy hóa: Khi nước thải được đưa vào bể, các chất hữu cơ sẽ nhanh chóng bị oxy hóa bởi vi sinh vật. Đồng thời, bùn hoạt tính cũng bắt đầu hình thành và phát triển, tạo điều kiện cho quá trình oxy hóa diễn ra mạnh hơn. Do lượng dinh dưỡng trong nước thải còn cao, vi sinh vật sẽ sinh trưởng rất nhanh và nhu cầu về oxy cũng tăng theo.
• Giai đoạn tổng hợp tế bào: Ở giai đoạn này, hệ thống vi sinh vật đã ổn định và hoạt động rất hiệu quả. Các chất hữu cơ tiếp tục bị phân hủy với tốc độ cao nhờ hoạt lực enzyme trong bùn đạt cực đại. Nhu cầu về oxy trong giai đoạn này tương đối ổn định.
• Giai đoạn phân hủy nội bào: Cuối cùng, quá trình nitrat hóa amoni sẽ diễn ra, làm tăng nhu cầu oxy một lần nữa. Tuy nhiên, sau một thời gian, nhu cầu này sẽ giảm dần.

Các loại bể Aerotank trong xử lý nước thải

Tùy thuộc vào đặc tính của nước thải và yêu cầu xử lý, bể Aerotank được phân thành nhiều loại khác nhau, mỗi loại có những ưu điểm và ứng dụng riêng.

Bể Aerotank truyền thống – tải trọng thấp

Bể aerotank tải trọng thấp là loại bể sinh học hiếu khí được thiết kế đặc biệt để xử lý nước thải có hàm lượng BOD dưới 400 mg/l. Với hiệu suất loại bỏ BOD có thể đạt tới 95%, bể này thường được ứng dụng trong xử lý nước thải sinh hoạt.

Nguyên lý hoạt động của bể là trộn đều nước thải với bùn hoạt tính ngay từ đầu quá trình, với tỷ lệ bùn chiếm khoảng 20-30% tổng thể tích. Sau khi lắng sơ cấp, nước thải được dẫn vào bể và trải qua quá trình oxi hóa sinh học nhờ hoạt động của vi sinh vật trong bùn.

• Thời gian lưu nước: Tùy thuộc vào phương pháp cung cấp oxy (sục khí hoặc khuấy cơ khí), thời gian lưu nước trong bể dao động từ 6-8 giờ (sục) đến 9-12 giờ (khuấy).
• Lượng khí cung cấp: Để quá trình oxi hóa diễn ra hiệu quả, lượng khí cung cấp cho bể cần đạt từ 55-65 m³/kg BOD5.
• Thể tích bùn: Thể tích bùn trong bể thường dao động từ 50-150 ml/g và tuổi bùn (thời gian lưu giữ bùn trong hệ thống) khoảng 5-15 ngày.
• Hàm lượng BOD đầu vào: Như đã đề cập, hàm lượng BOD trong nước thải đầu vào không được vượt quá 400 mg/l để đảm bảo bể hoạt động ổn định và đạt hiệu suất cao.

Bể Aerotank tải trọng cao một bậc

Bể aerotank tải trọng cao được thiết kế để xử lý hiệu quả các dòng nước thải có hàm lượng BOD cao, thường lớn hơn 500 mg/l.

Nguyên lý hoạt động của bể là cung cấp lượng oxy liên tục và dồi dào vào hệ thống, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của các vi sinh vật hiếu khí. Quá trình oxi hóa sinh học diễn ra liên tục, giúp phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải thành các chất vô hại.

Để đảm bảo hiệu quả xử lý tối ưu, bể aerotank tải trọng cao thường được vận hành với thời gian thổi khí liên tục từ 6 đến 8 giờ. Nhờ đó, quá trình oxi hóa diễn ra mạnh mẽ, giúp loại bỏ một lượng lớn BOD trong nước thải. Hiệu suất xử lý của bể rất cao, có thể đạt từ 90 đến 95%.

Với khả năng xử lý tải trọng cao và hiệu suất ổn định, bể aerotank tải trọng cao là giải pháp lý tưởng cho các nhà máy xử lý nước thải có lưu lượng lớn và chất lượng nước thải đầu vào kém.

Bể Aerotank tải trọng cao nhiều bậc

Bể aerotank tải trọng cao nhiều bậc là một hệ thống xử lý nước thải sinh học hiếu khí tiên tiến, được thiết kế với nhiều ngăn liên tiếp để kéo dài thời gian lưu trú của nước thải trong bể. Nhờ cấu trúc đặc biệt này, bể aerotank nhiều bậc có khả năng xử lý hiệu quả các loại nước thải có hàm lượng BOD cao, thường lớn hơn 500 mg/l.

Một ưu điểm nổi bật của bể aerotank nhiều bậc là khả năng thích ứng với một phạm vi nhiệt độ rộng hơn so với các loại bể aerotank khác, từ 6 đến 35 độ C. Ngoài ra, bể cũng có thể xử lý nước thải có độ pH dao động trong khoảng 6,5 đến 9.

Nguyên lý hoạt động của bể dựa trên việc phân chia nước thải thành nhiều bậc, mỗi bậc sẽ thực hiện một phần quá trình xử lý. Khi nước thải chảy qua từng bậc, các chất hữu cơ sẽ được vi sinh vật phân hủy dần, đồng thời lượng oxy hòa tan được cung cấp liên tục giúp quá trình oxi hóa diễn ra hiệu quả. Phân chia nước thải theo bậc cũng giúp cân bằng tải trọng BOD, tăng cường hòa trộn và chuyển giao oxy, từ đó nâng cao hiệu suất xử lý.

Với thể tích chất rắn lơ lửng lớn và khả năng thích ứng với nhiều điều kiện môi trường khác nhau, bể aerotank tải trọng cao nhiều bậc là một giải pháp xử lý nước thải hiệu quả và linh hoạt, đặc biệt phù hợp với các ngành công nghiệp có lượng nước thải lớn và thành phần phức tạp.

Bể Aerotank có ngăn tiếp xúc

Bể aerotank có ngăn tiếp xúc là một hệ thống xử lý nước thải sinh học hiếu khí được thiết kế đặc biệt để tối ưu hóa quá trình phân hủy chất hữu cơ. Trong bể này, bùn hoạt tính đã ổn định từ bể lắng sơ cấp sẽ được trộn đều với nước thải ngay từ đầu quá trình. Hỗn hợp sau đó chảy qua một ngăn tiếp xúc, đồng thời bùn hấp thụ một lượng lớn các chất rắn lơ lửng và chất bẩn hòa tan có trong nước thải.

Thời gian lưu lại của nước thải trong ngăn tiếp xúc thường dao động từ 30 đến 60 phút, sau đó nước thải sẽ chảy sang bể lắng cuối để tách riêng phần bùn lắng. Phần bùn này sẽ được bơm tuần hoàn trở lại đầu bể aerotank để tiếp tục quá trình xử lý. Tại đây, bùn sẽ được cung cấp đủ oxy trong khoảng thời gian từ 3 đến 6 giờ để các vi sinh vật có thể phân hủy hoàn toàn các chất hữu cơ còn sót lại. Cuối cùng, phần bùn dư sẽ được xả ra ngoài trước khi quay trở lại quá trình tái sinh.

Với thiết kế này, bể Aerotank có ngăn tiếp xúc không chỉ đảm bảo hiệu quả xử lý cao mà còn có khả năng thích ứng tốt với sự thay đổi về tải trọng và lưu lượng nước thải. Nhờ đó, hệ thống này có thể vận hành ổn định và tiết kiệm diện tích so với các loại bể aerotank truyền thống.

Bể Aerotank thông khí kéo dài

Bể aerotank thông khí kéo dài là một hệ thống xử lý nước thải sinh học hiếu khí được thiết kế đặc biệt để xử lý các dòng nước thải với lưu lượng nhỏ hơn 3500 m³/ngày. Đặc trưng của hệ thống này là thời gian lưu trú của nước thải trong bể rất dài, thường từ 20 đến 30 giờ.

Khác với các hệ thống xử lý nước thải truyền thống, bể Aerotank thông khí kéo dài không cần thiết kế bể lắng sơ cấp. Nước thải sau khi qua song chắn được dẫn trực tiếp vào bể Aerotank. Tại đây, nước thải sẽ được trộn đều với bùn hoạt tính, bùn hoạt tính lại được tuần hoàn liên tục từ bể lắng thứ cấp vào bể Aerotank, tạo thành một hệ thống khép kín.

Với thời gian lưu trú dài và quá trình khuấy trộn liên tục, các vi sinh vật trong bùn hoạt tính có đủ thời gian để phân hủy hoàn toàn các chất hữu cơ có trong nước thải. Nhờ đó, hệ thống bể Aerotank thông khí kéo dài mang lại hiệu quả xử lý cao, đồng thời giảm thiểu được chi phí đầu tư và vận hành.

Bể Aerotank thông khí cao có khuấy đảo hoàn chỉnh

Bể aerotank thông khí cao có khuấy đảo hoàn chỉnh là một hệ thống xử lý nước thải sinh học hiếu khí hiện đại, trong đó quá trình trộn lẫn giữa nước thải, bùn hoạt tính và oxy được thực hiện một cách đồng đều và liên tục. Nhờ cơ chế khuấy đảo mạnh mẽ, các thành phần này được phân bố đều khắp bể, tạo điều kiện tối ưu cho quá trình oxi hóa sinh học.

Thời gian sục khí trong bể thường được duy trì từ 3 đến 6 giờ, đảm bảo cung cấp đủ oxy cho vi sinh vật phát triển và phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Bên cạnh đó, tỷ lệ tuần hoàn trong hệ thống pha trộn hoàn chỉnh cũng đóng vai trò quan trọng, thường dao động từ 50% đến 150%. Nhờ tỷ lệ tuần hoàn này, quá trình trộn lẫn và trao đổi chất diễn ra hiệu quả, góp phần nâng cao hiệu suất xử lý của bể.

Lời kết

ETM - Đơn vị tiên phong trong lĩnh vực xử lý môi trường, đã tổng hợp và chia sẻ kiến thức chuyên sâu về bể Aerotank. Với kinh nghiệm thực tế và đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm, chúng tôi cam kết mang đến cho bạn những giải pháp xử lý nước thải, xử lý khí thải tối ưu. Hãy liên hệ ngay với ETM qua hotline 0923 392 868 để được tư vấn và nhận báo giá ngay trong thời gian sớm nhất!