Để đáp ứng nhu cầu xử lý nước thải ngày càng cao thì có rất nhiều biện pháp xử lý nước thải ra đời. Trong đó, việc xây dựng và vận hành bể UASB là cách xử lý hiệu quả nhất. Cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết hơn về bể UASB trong bài viết dưới đây nhé!
Contents
Bể UASB là gì?
Bể UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) là một loại bể kị khí trong quá trình xử lý nước thải và được ứng dụng trong các nhà máy lớn.
Bể sử dụng phương pháp xử lý sinh học dòng chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí để xử lý được nước thải có nồng độ ô nhiễm cao và thành phần chất rắn thấp.
Cấu tạo của bể UASB
Cấu tạo của bể UASB gồm: hệ thống phân phối nước đáy bể, tầng xử lý, hệ thống tách pha. Hệ thống phân phối nước sẽ làm nhiệm vụ nap nước thải, điều chỉnh các hạt bùn hoạt tính tiếp xúc nhiều nhất với chất hữu cơ.
Cấu tạo bể UASB gồm 2 bộ phận chính
- Hệ thống máng thu nước sau xử lý
- Hệ thống tách thu khí
Nguyên lý hoạt động của bể UASB
Bể UASB hoạt động dựa trên 3 giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử
Tại giai đoạn này các chất thải phức tạp không tan như polysaccharides, proteins, lipids chuyển hóa thành các chất đơn giản hơn như đường, Amoni axit, axit béo. Quá trình này chuyển hóa nhờ enzym do vi khuẩn sinh học tiết ra.
Giai đoạn 2: Quá trình Axit hóa
Tại giai đoạn này, bể kỵ khí sẽ diễn ra quá trình lên men chuyển hóa các chất đã hòa tan thành chất đơn giản hơn như axit béo, lcohols, acid lactic, methanol, CO2, H2, NH3, H2S và các sinh khối mới.
Độ PH trong bể có thể bị giảm xuống 4.0 do sự hình thành các axit béo.
Giai đoạn 3: Quá trình Methane hóa
Tại đây, các chất đã Methan hóa thành khí Ch4 và Co2. Phản ứng hóa học ở giai đoạn này là:
CH3COOH = CH4 + CO2
2C2H5OH + CO2 = CH4 + 2CH3COOH
CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
Quá trình thủy phân của protein: NH3 + HOH = NH4- + OH-
Khí OH- sinh ra từ đây sẽ có phản ứng với CO2 tạo thành các ion bicacbonat.
Ưu và nhược điểm của bể UASB
Dưới đây là một số ưu nhược điểm cụ thể nhất của bể UASB:
Ưu điểm của bể UASB
- Xử lý nước thải có nồng độ ô nhiễm hưu cơ cao: COD = 15.000 mg/l
- Có thể xử lý hiệu suất tới 80%
- Yêu cầu dinh dưỡng của bể UASB thấp hơn so với hệ thống bể xử lý sinh học hiếu khí.
- Có thể thu hồi khí sinh học từ hệ thống.
- Tiêu thụ ít năng lượng
- Có thể ứng dụng rộng rãi, xử lý được hầu hết các loại nước thải có nồng độ ô nhiễm từ trung bình đến cao.
Nhược điểm của bể UASB
- Cần diện tích, không gian lớn để xây dựng bể xử lý nước thải.
- Quá trình tạo ra bùn hạt khó kiểm soát và tốn nhiều thời gian.
Khi sử dụng công nghệ UASB bạn cần lưu ý một số điều sau
- Hàm lượng chất hữu cơ có trong bể UASB: Nếu hàm lượng COD < 100mg/l thì không sử dụng được bể UASB. Còn hàm lượng COD > 50000mg/l thì phải tiến hành pha loãng nước thải hoặc tuần hoàn đầu ra.
- Bùn nuôi cấy ban đầu phải có nồng độ tối thiểu là 10 kg VSS/ m3.
- Xem xét các thành phần và khả năng phân hủy sinh học của nước thải.
- Chất dinh dưỡng: Nồng độ nguyên tốt P, N, S có trong bể được tính theo biểu thức: (COD/Y): N:S = (50/Y):5:1:1. Trong đó, nước thải khó acid hóa Y=0.15; Nước thải dễ acid hóa Y= 0.03 (Y là hệ số sản lượng tế bào phụ thuộc vào loại nước thải).
- Nước thải chứa độ tố độ muối cao không thích hợp để dùng bể UASB.
- Hàm lượng cặn lơ lửng không được vượt quá 3000 mg/l.
Trên đây là những thông tin cơ bản nhất về bể xử lý nước thải UASB. Hy vọng, bạn đã có thêm nhiều sự hiểu biết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của loại bể này. Trân trọng!
