Bài 5: Các loại bể xử lý nước thải

Giới thiệu

Xử lý nước thải sử dụng bể có thể là giải pháp tiết kiệm của việc xử lý cho ra chất lượng nước rất tốt. Số lượng và loại bể được sử dụng là yếu tố quyết định đến mức độ xử lý.

Một tên gọi khác cho việc sử dụng bể xử lý nước thải là bể ổn định chất thải. Với bài này, chúng ta sử dụng bể ổn định chất thải do các bể giúp ổn định nước thải trước khi nó được chuyển tiếp đến nhà máy xử lý. Chúng cũng có thể được gọi là quá trình oxy hóa hoặc đầm phá chứa nước thải.

Các bể ổn định chất thải là một quá trình xử lý sinh học, nơi mà vi khuẩn sử dụng các chất hữu cơ trong nước thải làm thức ăn. Ba loại vi khuẩn trong hầu hết các bể là hiếu khí, kỵ khí và vi khuẩn ngẫu nhiên.

Do điều kiện khó chịu liên quan đến quá trình phân hủy kỵ khí, vận hành nhà máy phải đảm bảo rằng có đủ oxy hòa tan (DO) trong bể để đảm bảo rằng chúng được các vi khuẩn hiếu khí và ngẫu nhiên chiếm ưu thế trong bể hơn là phân hủy kỵ khí chiếm chổ.

 

Làm thế nào để ôxy được cung cấp trong bể?

Một cách mà oxy được cung cấp cho nước thải là do tảo. Các loại tảo sản xuất ra oxy cần thiết cho vi khuẩn và những thứ khác cần thiết.

Điều quan trọng là tảo sẽ phát triển mạnh khi có ánh sáng mặt trời. Chúng không thể phát triển vào ban đêm, hoặc trong thời gian dài mà thời tiết nhiều mây. Nước trong bể nên trong và không quá sâu. Nếu ánh sáng mặt trời có thể đạt đến đáy, tảo sẽ phát triển trong suốt chiều sâu bể. (Hình vẽ dưới đây cho thấy chu kỳ Tảo)

Nếu nước không trong rõ hoặc nếu ánh sáng mặt trời bị hạn chế, tảo sẽ không phát triển. Nếu điều này xảy ra, độ D.O trong bể sẽ giảm và khi đó sự gia tăng hoạt động yếm khí sẽ xãy ra ở đáy bể. Độ dày của lớp kỵ khí ở đáy bể sẽ tăng.

Trong các bể co độ sâu hơn 3 feet, sẽ có một khu vực có nồng độ oxy hòa tan sẽ thay đổi theo thời gian. Khi đó vi khuẩn ngẫu nhiên phát triển trong khu vực này bởi vì chỉ có chúng mới có thể điều chỉnh các điều kiện hiếu khí và kỵ khí hiện có.

  

Thời tiết và các mùa trong năm ảnh hưởng đến bể

Vào mùa đông, ánh sáng yếu ớt và trong thời gian ngắn, thời tiết nhiều mây có tuyết hoặc băng có thể ngăn chặn ánh sáng mặt trời đạt đến đáy bể. Một lượng rất nhỏ oxy sẽ được sản xuất bởi các loại tảo và sẽ không đủ lớn để xãy ra hiện tượng sục khí. Nhiệt độ lạnh sẽ làm chậm hoạt động của vi khuẩn, vì vậy bể sẽ xả nước thải có chất lượng kém. Nhưng vào mùa xuân khi các bể sẽ ấm lên, sẽ có sự gia tăng hoạt động của vi khuẩn trong bể . Kết quả sẽ có mùi hôi từ điều kiện yếm khí. Một lý do khác cho việc xuất hện mùi hôi trong bể là do hiện tượng đảo mùa. Khi bể ấm lên, lớp dưới cùng của nước thải bắt đầu đảo trộn khắp bể. Khi điều này xảy ra, mùi hôi và một số chất rắn sẽ xuất hiện. Hiện tượng này thường kéo dài khoảng 7 ngày khi có sự thay mùa trong năm.

Có một lượng lớn các vi khuẩn chết trong bể hơn các phương pháp xử lý khác vì thời gian giam giữ lâu trong các bể, bể nước thải vẫn nên được khử trùng để duy trì chất lượng dòng thải. 

 

Các loại bể xử lý nước thải

Trong phần này chúng ta sẽ xem xét 7 loại khác nhau của các bể xử lý nước thải (bể ổn định chất thải) và quá trình xảy ra của chúng.

 

Bể hiếu khí

Oxy là có mặt trên khắp các bể và tất cả các hoạt động sinh học là phân hủy hiếu khí. Bể hiếu khí nên có độ sâu tối đa là 2 feet để ánh sáng mặt trời có thể đạt được trong suốt toàn bộ chiều sâu của bể sẽ cho phép tảo phát triển. Oxy cung cấp cho vi sinh vật hiếu khí sống. Bể hiếu khí không nên được sử dụng ở vùng khí hậu lạnh vì chúng sẽ hoàn toàn đóng băng vào mùa đông.

 

Bể kỵ khí

Bể kỵ khí thường được sử dụng để xử lý tập trung chất thải công nghiệp và không có oxy hiện diện trong bể. Tất cả các hoạt động sinh học trong bể là phân hủy yếm khí. Bể nên sâu từ 8-12 feet và kỵ khí. Các cặn bã hình thành trên mặt của bể kỵ khí, các cặn bã này ngăn cản không khí pha trộn với nước thải. Bởi vì không có oxy hòa tan trong bể, vi khuẩn kỵ khí sẽ làm việc tốt hơn. Các chất khí được sản sinh bởi các hoạt động của vi khuẩn kỵ khí gây ra vấn đề mùi hôi và các loại bể này không được sử dụng thường xuyên.

 

Bể ngẫu nhiên

Bể ngẫu nhiên được sử dụng nhiều nhất để xử lý nước thải thành phố. Các bể có độ sâu thường là 4 đến 6 feet và bùn ở phía dưới là kỵ khí, trong khi 1-2 feet phía trên cùng của bể là hiếu khí. Ở giữa, lượng ôxy hòa tan và phân hủy hiếu khí hoặc kỵ khí sẽ diễn ra, tùy thuộc vào lượng oxy hòa tan có sẵn.

 

 

Bể quá trình oxy hóa

Đây là loại bể được thiết kế để nhận được các luồng đã đi qua bể ổn định hoặc bể lắng sơ cấp. Bể cung cấp xử lý sinh học và lắng bổ sung. Chúng được thiết kế có các thông số kỹ thuật tương tự như các bể ổn định.

 

Bể bình ổn nước thải thô

Đây là loại bể được thiết kế để tiếp nhận nước thải không có xử lý trước khi trừ sàng lọc và băm nhỏ, và là phổ biến nhất. Bể được thiết kế để cung cấp tối thiểu thời gian 45 ngày giam giữ và không quá 50 pound BOD 5 mỗi ngày cho mỗi mẫu Anh. Độ sâu hoạt động bình thường là 3-5 feet. 

Bể làm sáng

Đây là loại bể được thiết kế để nhận được dòng chảy từ các bể quá trình oxy hóa và từ hệ thống xử lý thứ cấp khác. Quá trình này loại bỏ thêm BOD 5, chất rắn, fecal coliform và loại bỏ các chất dinh dưỡng khác. Bể chỉ cung cấp một thời gian bị giam giữ 1-3 ngày và thường hoạt động ở độ sâu 5-10 feet. Nếu thời gian bị giam giữ quá nhiều sẽ có sự gia tăng chất rắn trong nước thải.

 

Bể sục khí

Trong bể, oxy được cung cấp bằng cách sử dụng cơ khí hoặc một hệ thống khí khuếch tán (thông khí nhân tạo). Sục khí cho phép các bể rút ngắn thời gian bị giam giữ và tải nặng.

 

Tóm tắt

Bể xử lý nước thải được thiết kế cho các chất thải khác nhau và có thể có hoặc không chứa oxy. Không phải tất cả các bể phù hợp cho tất cả các vùng hoặc các vùng khí hậu. nồng độ oxy hòa tan phải được duy trì. Tảo phải có mặt để cung cấp oxy. Không phải tất cả các bể có thời gian giam giữ cố định và phải được duy trì để kiểm soát mùi.

- Ths. Nguyễn Minh Trí lược dịch -