Phương thức cấp khí cho các dạng bể aeroten trong xử lý nước thải
Các dạng bể Aeroten:
1. Hệ thống aeroten truyền thống
Nước thải sau bể lắng sơ cấp được trộn đều với bùn hoạt tính tuần hoàn ở ngay đầu bể aeroten. Đối với nước thải có độ ô nhiễm trung bình, lưu lượng tuần hoàn thường từ 20 – 30% lượng nước thải đi vào. Dung tích bể được thiết kế với thời gian lưu nước để làm thoáng trong bể từ 6 – 8 giờ đối với dùng khí nén, hoặc 9 – 12 giờ đối với cấp khí cơ học.
2. Bể aeroten có hệ thống cấp khí giảm dần theo chiều dòng chảy
Sơ đồ này áp dụng khi ở đầu vào của bể cần lượng oxy lớn hơn do đó phải cấp không khí nhiều hơn ở đầu vào và giảm dần ở các ô tiếp theo để đáp ứng cường độ tiêu thụ không đều oxy trong toàn bể. Ưu điểm của sơ đồ này là:
– Giảm được lượng không khí cấp vào tức là giảm công suất của máy nén khí.
– Không có hiện tượng làm thoáng quá mức làm ngăn cản sự sinh trưởng của vi khuẩn khử các hợp chất chứa nitơ.
3. Bể aeroten có hệ thống cấp khí theo tầng
Ưu điểm của hệ thống này là nước thải, bùn hoạt tính, oxy hòa tan được khuấy trộn tức thời sao cho nồng độ các chất được phân bố đều tại mọi điểm trong bể, không xảy ra hiện tượng quá tải cục bộ ở bất cứ phần nào của bể. Hệ thống áp dụng đối với bể aeroten có chiều cao quá lớn.
4. Hệ thống aeroten có bể tái sinh bùn
Nước thải từ bể lắng sơ được trộn đều với bùn hoạt tính đã được tái sinh (bùn đã được xử lý đến ổn định trong bể tái sinh) đi vào bể aeroten, ở đây, nước thải được xử lý rồi cùng với bùn chảy sang bể lắng thứ cấp. Bùn lắng ở đáy bể lắng thứ cấp được bơm tuần hoàn để tái sinh. Ở bể tái sinh, bùn được làm thoáng trong thời gian từ 3 – 6 giờ để oxy hóa hết các chất hữu cơ đã hấp thụ, bùn sau khi tái sinh trở thành ổn định. Bùn dư được xả ra ngoài trước ngăn tái sinh. Ưu điểm của sơ đồ này là bể aeroten có dung tích nhỏ, chịu được sự dao động của lưu lượng và chất lượng nước thải.
Các phương pháp cấp khí:
Bộ phận phân phối khí là phần cấu trúc cơ bản quan trọng của bể aeroten. Không khí được cấp vào bể aeroten với 2 chức năng chính là:
+ Xáo trộn hỗn hợp bùn hoạt hóa với nước thải.
+ Khuếch tán khí vào hỗn hợp để cung cấp oxy cho quá trình hoạt động của vi sinh vật.
Không khí được cấp vào nước thải bằng những phương thức sau:
+ Nén qua bộ phận khuếch tán ngập trong nước bằng sục khí.
+ Dùng khuấy cơ học trộn không khí vào chất lỏng.
1. Cấp khí nén khuếch tán
Không khí nén được sục vào khối chất lỏng nhờ các bộ phận phân phối khí bố trí ở đáy thiết bị hoặc tầng tùy theo cấu trúc của hệ thống. Cấp khí nén khuếch tán gồm 3 nhóm chính trên cơ sở kích thước bọt khí được tạo ra:
+ Bọt khí lớn (đường kính > 6 mm)
+ Bọt khí trung bình (đường kính từ 4 – 5 mm)
+ Bọt khí mịn : khuếch tán không khí qua vật liệu xốp hoặc màng đàn hồi có lỗ nhỏ.
Phương pháp này tạo ra khả năng khuấy trộn đều, vận hành đơn giản, ổn định và an toàn… Hệ thống xử lý không những được cấp oxy của không khí nén mà còn sử dụng được oxy từ khí quyển nhờ khi sục khí tạo khuấy trộn mạnh làm tăng khả năng tiếp xúc với không khí qua mặt thoáng.
Một số thiết bị cấp khí nén khuếch tán được sử dụng phổ biến gồm:
– Đĩa xốp DP320: Hệ thống cấp khí gồm các đĩa phẳng được gắn lên các giá đỡ bằng chất dẻo hoặc thép không rỉ được sắp xếp thành hàng hay phân bố đều ở đáy bể. Đĩa được làm từ các hạt canidon nhân tạo (nhôm a) được hàn bằng ống thủy tinh ở nhiệt độ cao. Các hạt được chọn phải đảm bảo một sự hài hòa giữa hiệu suất oxy hóa đủ lớn và sự làm việc lâu dài vật liệu bền đối với hầu hết các hóa chất xâm thực.
– Vòi phun Dipair: Dipair là máy sục khí tĩnh nhúng chìm, rất phù hợp với cách bố trí thành sàn ở đáy bể. Thiết bị gồm 2 bộ phận chính: ống khuếch tán khí và chóp. Ống khuếch tán là một ống hở, khí được cấp vào ở đáy ống, tạo dòng hỗn hợp khí, rắn, lỏng. Trong ống, hỗn hợp được khuấy trộn mạnh. Nhờ có chóp, bọt khí được phân tán rộng, tạo đối lưu mạnh trong ống phân phối khí và cả trong thiết bị, nâng cao hiệu quả khuếch tán oxy trong nước. Thiết bị được đặt tĩnh, được chế tạo từ polypropylen hoặc thép không rỉ nên không bị bào mòn, hiệu suất cấp khí cao, giá thành thấp, thiết bị bền.
2. Cấp khí bằng khuấy trộn
Sử dụng các máy khuấy để khuấy trộn nước thải. Khi đó sẽ tạo ra các vùng áp lực thấp để hút trộn không khí vào nước thải qua bề mặt thoáng. Hệ thống thường có dạng bánh guồng hay các cánh quạt quay làm cho hỗn hợp nước và bùn hoạt tính trong bể chuyển động vòng.
Phương pháp này thường được sử dụng trong các bể có chiều cao không lớn lắm (< 6 m), khả năng khuấy trộn và hiệu suất cấp khí thấp hơn phương pháp dùng khí nén nhưng có ưu điểm là chi phí thấp hơn.
Hai loại thiết bị quan trọng là loại thiết bị có trục đứng tốc độ chậm (ACTIROTOR) và loại thiết bị có trục nằm ngang tốc độ chậm quét nước bằng phần nhúng chìm của các cánh và đẩy nước ra phía sau (ROLLOX).
Bùn hoạt tính trong xử lý nước thải
Phương thức cấp khí cho các dạng bể aeroten trong xử lý nước thải
Oxi hóa các chất hữu cơ của ozone
Hệ thống xử lý nước cứng
Phương pháp ion trong xử lý nước cấp
