Công nghệ xử lý nước thải sinh học: Tổng quan 5 phương pháp phổ biến hiện nay

Công nghệ xử lý nước thải sinh học hiện đang là giải pháp được ứng dụng rộng rãi nhờ các ưu điểm như chi phí vận hành thấp, thân thiện môi trường, vận hành đơn giản và hiệu quả xử lý cao. Đặc biệt trong các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, công nghiệp, công nghệ sinh học ngày càng được ưa chuộng giúp loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ, Nitơ, Photpho cũng như các chất gây ô nhiễm khác. Cùng ETM tìm hiểu tổng quan 5 công nghệ xử lý nước thải sinh học phổ biến hiện nay gồm AO, AAO (A2O), MBR, MBBR và SBR trong nội dung dưới đây.

1. Công nghệ AO (Anoxic – Oxic)

AO là công nghệ sử dụng quá trình sinh học kết hợp giữa khu vực thiếu khí (Anoxic) và hiếu khí (Oxic) nhằm phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải và đặc biệt là khử Nitrat. Vi sinh vật kỵ khí và hiếu khí thuận lợi phát triển trong hai vùng này để khử chất hữu cơ BOD, Nitơ và Phốt pho.

Ưu điểm

• Chi phí đầu tư thấp, vận hành đơn giản, dễ tự động hóa
• Hiệu quả loại bỏ chất hữu cơ BOD, đồng thời loại bỏ được chất Phốt pho và Nitơ
• Sản phẩm bùn dễ lắng, dễ xử lý
• Diện tích chiếm chỗ nhỏ, có thể thiết kế dạng module linh hoạt, dễ dàng mở rộng công suất
• Chi phí bảo trì định kỳ thấp.

Hạn chế

• Phù hợp với nước thải có nồng độ ô nhiễm thấp đến trung bình
• Giới hạn trong xử lý nguồn nước thải sinh hoạt, nhà hàng, tòa nhà, phòng khám, không phù hợp với nước thải công nghiệp nồng độ cao

Ứng dụng

• Được ứng dụng rộng rãi cho các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, bệnh viện, văn phòng, khu dân cư, nhà hàng, khách sạn, có nồng độ ô nhiễm vừa phải.

2. Công nghệ AAO (Anaerobic – Anoxic – Oxic)

AAO là quá trình sinh học liên tục tích hợp 3 giai đoạn: Kỵ khí (Anaerobic) – Thiếu khí (Anoxic) – Hiếu khí (Oxic). Vi sinh vật tại ba vùng này hoạt động để xử lý đồng thời các chất hữu cơ, khử Nitrat và Phốt pho trong nước thải.

Ưu điểm

• Xử lý hiệu quả nước thải có tải lượng ô nhiễm cao, thích hợp với COD/BOD lớn.
• Có khả năng loại bỏ N, P và các hợp chất hữu cơ.
• Có thể mở rộng, lắp đặt thiết bị bổ sung mà không phá vỡ hệ thống.
• Chi phí vận hành thấp, công nghệ vận hành đơn giản và ổn định.

Hạn chế

• Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn AO.
• Cần nhân viên kỹ thuật có chuyên môn để vận hành, bảo trì.
• Kích thước công trình và diện tích xây dựng lớn.

Ứng dụng

• Công nghệ AAO phù hợp cho các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp có nồng độ ô nhiễm lớn như dệt nhuộm, thủy sản, sản xuất giấy, hóa chất.

3. Công nghệ MBR (Membrane Bioreactor)

MBR kết hợp quá trình sinh học hiếu khí với màng lọc vi sinh vật (MF/UF) có kích thước lỗ từ 0.1 – 0.4 micromet, giúp tách sinh khối hiệu quả, nâng cao chất lượng nước thải đầu ra, có khả năng xử lý đồng thời BOD, N và P.

Ưu điểm

• Tiết kiệm diện tích tới gần 50% so với các công nghệ truyền thống
• Chất lượng nước đầu ra cao, có thể tái sử dụng cho nhiều mục đích như tưới tiêu, vệ sinh…
• Màng lọc ngăn chặn vi sinh vật gây hại, giảm nguy cơ ô nhiễm tái phát
• Thời gian lưu sinh khối dài (SRT lâu), tăng hiệu quả Nitrat hóa
• Phù hợp xử lý tải lượng ô nhiễm cao gấp 2,5-3 lần công nghệ thông thường.

Hạn chế

• Chi phí đầu tư và vận hành cao
• Cần làm sạch màng định kỳ, thao tác phức tạp, yêu cầu kỹ thuật vận hành cao
• Màng lọc dễ hư hỏng nếu không chăm sóc đúng kỹ thuật.

Ứng dụng

• Phổ biến trong xử lý nước thải bệnh viện, thực phẩm, sữa, tinh bột, nước thải sinh học với độ phức tạp và yêu cầu đầu ra chất lượng cao.

4. Công nghệ MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)

MBBR dùng giá thể di động trong bể hiếu khí để các vi sinh vật bám dính và phát triển. Các giá thể liên tục được khuấy và thổi khí giúp tăng mật độ vi sinh trên bề mặt, nâng cao hiệu quả xử lý hữu cơ và các hợp chất N, P.

Ưu điểm

• Phù hợp với tải lượng ô nhiễm cao, hiệu quả xử lý BOD, COD, N và P tốt
• Không cần bể lắng lớn, diện tích xây dựng nhỏ gọn
• Vận hành đơn giản, chi phí bảo trì thấp
• Mật độ vi sinh trên thể tích lớn cho phép bể chịu tải cao.

Hạn chế

• Giá thể có giới hạn tuổi thọ, cần thay thế định kỳ
• Chất lượng xử lý còn phụ thuộc vào loại và chất lượng đệm vi sinh
• Cần thiết kế thêm công trình lắng, lọc để đảm bảo tiêu chuẩn đầu ra.

Ứng dụng

• Dùng nhiều trong xử lý nước thải thủy sản, dệt nhuộm, y tế, bệnh viện, nhà hàng với tải lượng ô nhiễm hữu cơ cao.

5. Công nghệ SBR (Sequencing Batch Reactor)

SBR là quá trình xử lý sinh học theo mẻ với 5 giai đoạn gồm: làm đầy (Fill), phản ứng (React), lắng (Settle), rút nước (Decant) và nghỉ (Idle). Mỗi giai đoạn diễn ra liên tục xen kẽ nhằm xử lý triệt để các chất ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng (N&P).

Ưu điểm

• Thiết kế đơn giản, linh hoạt, thích hợp với nhiều công suất và quy mô
• Hiệu quả xử lý cao, đặc biệt là loại bỏ Nitơ, Phốt pho và chất rắn lơ lửng
• Không cần bể lắng riêng biệt như các công nghệ liên tục
• Hệ thống vận hành ổn định và tiết kiệm diện tích.

Hạn chế

• Khó lập trình điều khiển tự động do chu trình phức tạp
• Tình trạng sự cố khó nhận diện trực quan, yêu cầu kỹ thuật vận hành cao
• Thời gian chu trình dài, phù hợp với hệ thống có quy trình xử lý theo mẻ.

Ứng dụng

• Thường áp dụng trong xử lý nước thải sản xuất bia, thực phẩm, thủy sản, nước thải sinh hoạt có chỉ tiêu ô nhiễm liên quan đến N, P và các chất rắn.

Kết luận

Nhìn chung, mỗi công nghệ xử lý nước thải sinh học đều có điểm mạnh và điểm yếu riêng, tùy theo loại nước thải, quy mô, yêu cầu chất lượng đầu ra và điều kiện đầu tư. Điểm chung của các công nghệ này là sử dụng vi sinh vật thân thiện môi trường, giúp loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm hữu cơ, Nitơ, Phốt pho, góp phần bảo vệ nguồn nước và phát triển bền vững.

Lựa chọn công nghệ phù hợp không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao hiệu quả xử lý, giảm thiểu tác động xấu đến môi trường. Hệ thống xử lý nước thải sinh học ngày càng được cải tiến, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong sản xuất và bảo vệ môi trường.

Để được tư vấn chi tiết và lựa chọn công nghệ phù hợp, quý khách vui lòng liên hệ với ETM qua hotline 0923 392 868 để nhận báo giá giải pháp tối ưu và hiệu quả ngay trong thời gian sớm nhất.