Bể UASB là gì? Cấu tạo và nguyên lý vận hành của bể UASB

Việc bảo vệ nguồn nước đang là vấn đề được quan tâm hàng đầu, để đảm bảo không ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường xung quanh. Trong đó, vấn đề xử lý nước thải được đặt lên hàng đầu. Một trong những biện pháp hữu hiệu nhất là sử dụng bể UASB (một dạng bể hoạt động theo nguyên lý kỵ khí).

Bể UASB là gì?

Bể UASB là tên viết tắt của cụm từ Upflow Anaerobic Sludge Blanket – nghĩa là bể xử lý sinh học dòng chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí, giúp tăng quá trình phân hủy các chất hữu cơ ô nhiễm có trong nước thải.

Với các loại nước thải có nồng độ ô nhiễm hữu cơ cao và thành phần chất rắn thấp, bể UASB là phương pháp tốt nhất để xử lý. Với nước thải có nồng độ COD đầu vào được giới hạn ở mức Min là 100mg/l, SS > 3000mg/l thì không nên sử dụng bể UASB để xử lý. Quá trình xử lý nước thải của bể UASB là quá trình xử lý sinh học kỵ khí, trong đó nước thải sẽ được đưa từ dưới lên với vận tốc được khống chế là V<1m/h.

Bể UASB

Cấu tạo bể UASB

Bể UASB có hình chữ nhật, được làm từ nguyên vật liệu là bê tông cốt thép, bên trong có lắp đặt thêm các tấm chắn với độ nghiêng >35° so với phương ngang nhằm tách triệt để lượng khí có trong nước thải. Thông thường, bể UASB có cấu tạo gồm 3 phần:

+ Hệ thống cấp nước thải vào trong bể để xử lý

+ Hệ thống máng thu nước sau khi đã xử lý

+ Hệ thống tách thu khí

Hiệu quả xử lý trong bể UASB sẽ tỷ lệ thuận với nhiệt độ thực tế nên có thể áp dụng với điều kiện thực tế tại Việt Nam.

Bể UASB có cấu tạo khá phức tạp nhưng hiệu quả trong việc xử lý nước thải

Nguyên lý vận hành của bể UASB

Bể UASB có nguyên lý vận hành như sau:

+ Nước thải được phân phối vào bể UASB theo hướng từ dưới lên trên với vận tốc từ 0,6 – 0,9m và đi qua lớp bùn kỵ khí. Nước luôn được duy trì độ pH ở mức 6,6 – 7,6 nhằm đảm bảo tốt duy trì cho quá trình phát triển của vi sinh vật kỵ khí.

+ Sau khi đưa nước vào bể, hỗn hợp bùn và nước thải sẽ tiếp xúc nhau và phát triển sinh khối nhờ các vi sinh vật sử dụng các chất ô nhiễm tạo thành CH4 và CO2 bám dính vào bùn và nổi lên trên bề mặt cùng với khí tự do. Để gia tăng hiệu quả xử lý của bể, chuyên viên thường sẽ bổ sung thêm chế phẩm vi sinh kỵ khí để tăng lượng vi sinh vật trong bể.

+ Hệ thống tác pha phía trên bể sẽ làm nhiệm vụ tách các pha rắn, lỏng, khí nhờ đặt các tấm vách nghiêng >35° so với phương ngang. Các chất khi sau khi bay lên và được thu hồi nhờ dẫn qua bình dung dịch NaOH 5 – 10%, phần bùn sẽ rơi xuống đáy bể, nước sau khi xử lý sẽ theo máng lắng chảy qua đoạn xử lý tiếp theo.

Mặc dù hiệu quả nhưng hiệu suất của bể UASB lại phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như: nhiệt độ, độ pH, các chất độc hại có trong nước thải,…

Hiệu suất của bể UASB phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau

4 cách tăng hiệu suất xử lý bể UASB

Như đã nói ở trên, bể UASB thường xuyên gặp tình trạng hiệu suất xử lý thấp vì phải phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Vì vậy, để gia tăng hiệu suất cho bể, bên cạnh việc thiết kế đảm bảo khả năng tiếp xúc tốt nhất giữa nước thải và bùn, chúng ta có thể thực hiện những cách sau:

+ Duy trì nhiệt độ ở mức 35°C: Bởi nếu để nhiệt độ thấp, các chủng vi sinh kỵ khí ưa nhiệt sẽ chậm phát triển hoặc quá trình phân hủy nội bào sẽ diễn ra, ảnh hưởng đến khả năng xử lý nước thải của bể. Nhiệt độ của bể sẽ tỷ lệ thuận với tốc độ phân hủy kỵ khí của bùn và sinh khí metan.

+ Duy trì hàm lượng chất rắn (TSS) cao hơn 20% hoặc nhỏ hơn 15%: Bể UASB có TSS cao sẽ yêu cầu diện tích xây dựng ít hơn do khối lượng nước và bùn đặc thấp hơn, đồng thời đòi hỏi nhiều năng lượng đầu vào hơn để xử lý nước thải. Ngược lại, bể UASB có TSS thấp vận chuyển nước thải bằng cách sử dụng máy bơm yêu cầu năng lượng đầu vào thấp hơn, từ đó giúp lưu thông triệt để chất thải và tiếp xúc đều với quần thể vi khuẩn, hiệu quả đầu ra cũng cao hơn. Tuy nhiên, bể sẽ cần diện tích xây dựng lớn hơn so với các bể UASB có TSS cao do khối lượng tăng.

+ Bổ sung chất dinh dưỡng: Trong quá trình chuyển hóa, vi khuẩn kỵ khí cần có Co, Ni, Se, W, Pe, S, Mo và bổ sung thêm các chất dinh dưỡng Ba, Mg, Ca và Na. Với các chất thải có hàm lượng chất hữu cơ cao và COD:N:P = 350:7:1 tương ứng với chất thải có hàm lượng chất hữu cơ thấp, nhu cầu dinh dưỡng đối với chất phân hủy kỵ khí là COD:N:P = 1000:7:1. 25:1 là giá trị C/N ít nhất được đề xuất để sản xuất khí tối ưu. (N & P không được giới hạn trong bể UASB. Nitơ xấp xỉ 12& và Phốt pho xấp xỉ 2% trọng lượng khô của tế bào vi khuẩn.

+ Cung cấp chủng vi khuẩn kỵ khí: Mức độ phân hủy của vi sinh vật kỵ khí trong bể sẽ quyết định hiệu quả hoạt động của bể UASB. Vi sinh vật kỵ khí được tích hợp cao, có khả năng sinh khối lớn sẽ phân hủy tốt các chất hữu cơ, từ đó giúp tăng hiệu suất xử lý nước thải. Vì vậy, việc lựa chọn chủng vi khuẩn kỵ khí chuyên biệt là cực kỳ quan trọng.

Trên đây là các thông tin cơ bản về bể UASB mà Hutbephot686 đã tổng hợp và gửi đến bạn. Hy vọng qua bài viết, các bạn có thể hiểu rõ hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như một số cách giúp tăng hiệu suất xử lý của bể UASB. Mọi thông tin cần được giải đáp, vui lòng liên hệ hotline 0366.04.8888 – 0942. 250.111 nhé.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Protected with IP Blacklist CloudIP Blacklist Cloud