XỬ LÝ NƯỚC THẢI THEO CÔNG NGHỆ AAO

XỬ LÝ NƯỚC THẢI THEO CÔNG NGHỆ AAO

AAO là viết tắt của các cụm từ Anaerobic (kỵ khí) – Anoxic (thiếu khí) – Oxic (hiếu khí). Công nghệ AAO là quy trình xử lý sinh học liên tục nhờ việc ứng dụng nhiều hệ vi sinh vật khác nhau để xử lý, gồm: hệ vi sinh vật kỵ khí, hệ vi sinh thiếu khí, hệ vi sinh hiếu khí. Dưới tác dụng phân hủy chất ô nhiễm của hệ vi sinh vật mà nước thải được xử lý hiệu quả và được phép xả thải ra môi trường.

Nguyên lý xử lý nước thải theo công nghệ AAO

- Quá trình Kỵ khí: để khử hydrocacbon, kết tủa kim loại nặng, kết tủa photpho, khử Clo hoạt động…

- Quá trình Thiếu khí: để khử NO3- thành N2 và tiếp tục giảm BOD, COD.

- Quá trình Hiếu khí: để chuyển hóa NH4+ thành NO3-, khử BOD, COD, sunfua…

Tìm hiểu rõ hơn về các giai đoạn xử lý nước thải theo công nghệ AAO

Quá trình Anaerobic (xử lý sinh học kỵ khí)

Trong các bể kỵ khí sẽ diễn ra các quá trình phân hủy các chất hữu cơ và các hợp chất dạng keo trong nước thải nhờ hoạt động của hệ vi sinh vật kỵ khí. Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, vi sinh vật kỵ khí sẽ hấp thụ các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải, phân hủy và chuyển hóa chúng thành các hợp chất ít ô nhiễm, và các hợp chất ở dạng khí(khoảng 70 – 80% là metan, 20 – 30% là cacbonic). Bọt khí sinh ra bám vào các hạt bùn cặn.

Các hạt bùn cặn này nổi lên trên làm xáo trộn, gây ra dòng tuần hoàn cục bộ trong lớp cặn lơ lửng làm tăng hiệu suất xử lý của bể. Hiệu quả khử BOD và COD có thể đạt đến 70 – 90% .

Quá trình Anaerobic diễn ra hết sức phức tạp, tạo thành nhiều sản phẩm trung gian. Vì vậy, quá trình Anaerobic được đơn giản hoá bằng các phương trình hóa học như sau:

Chất hữu cơ + VK kỵ khí → CO2 + H2S + CH4 + các chất khác + năng lượng Chất hữu cơ + VK kỵ khí + năng lượng → C5H7O2N (Tế bào vi khuẩn mới)

Hoặc: Lên men Chất hữu cơ → CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S.

Hỗn hợp khí sinh ra thường được gọi là khí sinh học hay biogas, có thành phần như sau: Methane (CH4): 55 ÷ 65%; Carbon dioxyde (CO2): 35 ÷ 45%; Nitrogen (N2): 0 –÷ 3%; Hydrogen (H2): 0 ÷ 1% và Hydrogen Sulphide (H2S): 0 ÷ 1%. Methane có nhiệt trị cao (gần 9000 Kcal/m3).Với các thành phần khí như trên, nên trong quá trình xử lý kỵ khí ở các công trình xử lý với công suất lớn, người ta thường tận thu khí Biogas để làm chất đốt.

Hydrogen (H2): 0 ÷ 1% và Hydrogen Sulphide (H2S): 0 ÷ 1%. Methane có nhiệt trị cao (gần 9000 Kcal/m3).Với các thành phần khí như trên, nên trong quá trình xử lý kỵ khí ở các công trình xử lý với công suất lớn, người ta thường tận thu khí Biogas để làm chất đốt.

Quá trình phân hủy kỵ khí được chia thành 3 giai đoạn chính: phân hủy các chất hữu cơ cao phân tử, giai đoạn acid hóa, giai đoạn methane hóa. Ba giai đoạn của quá trình lên men kỵ khí:

+ Quá trình phân hủy các chất hữu cơ cao phân tử.

+ Quá trình acid hóa

+ Quá trình metan hóa

Quá trình Anoxic (xử lý sinh học thiếu khí)

Trong nước thải có các hợp chất chứa nitơ và photpho, những hợp chất này cần phải được loại bỏ ra khỏi nước thải. Tại bể Anoxic, trong điều kiện thiếu khí, hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển để tiếp tục xử lý BOD, N và P thông qua quá trình Nitrat hóa và Photpho.

Quá trình Nitrat hóa: Hai chủng loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình này là Nitrosonas và Nitrobacter. Trong môi trường thiếu oxy, các loại vi khuẩn này sẻ khử Nitrit, Nitrat theo chuỗi chuyển hóa: NO3- → NO2- → N2O → N2↑ Khí nitơ phân tử N2 tạo thành sẽ thoát khỏi nước và được giải phóng ra ngoài. Như vậy là nitơ đã được xử lý.

Quá trình Photpho hóa: Chủng loại vi khuẩn tham gia vào quá trình này là Acinetobacter. Các hợp chất hữu cơ chứa photpho sẽ được hệ vi khuẩn Acinetobacter chuyển hóa thành các hợp chất mới không chứa photpho và các hợp chất có chứa photpho làm chất đệm cho quá trình xử lý của các chủng vi khuẩn hiếu khí.

Quá trình Oxic (xử lý sinh học hiếu khí)

Nước thải sau quá trình xử lý thiếu khí được dẫn sang bể xử lý tiếp theo với công nghệ xử lý sinh học hiếu khí..

Trong phản ứng này, BOD đầu vào được xem như nguồn carbon hay nguồn năng lượng để khử nitrate thành những phân tử nitơ. Bên cạnh đó, đây là bể xử lý nước thải nhờ hoạt động của các chủng vi sinh vật hiếu khí. Trong bể này, các vi sinh vật (còn gọi là bùn hoạt tính) tồn tại ở dạng lơ lửng sẽ sử dụng oxy và chất hữu cơ (chất ô nhiễm) và sử dụng chất dinh dưỡng là Nitơ & Photpho để tổng hợp tế bào mới, CO2, H2O và giải phóng năng lượng.

Ngoài quá trình tổng hợp tế bào mới, tồn tại phản ứng phân hủy nội sinh (các tế bào vi sinh vật già sẽ tự phân hủy) làm tăng lượng bùn sinh học không còn khả năng xử lý. Tuy nhiên quá trình tổng hợp tế bào mới vẫn chiếm ưu thế do trong bể duy trì các điều kiện tối ưu vì vậy số lượng tế bào mới tạo thành nhiều hơn tế bào bị phân hủy và tạo thành bùn dư cần phải được thải bỏ định kỳ. Các phản ứng chính xảy ra trong bể Aerotank (bể xử lý sinh học hiếu khí) như:

Quá trình Oxy hóa và phân hủy chất hữu cơ: Chất hữu cơ + O2 → CO2 + H2O + năng lượng

Quá trình tổng hợp tế bào mới: Chất hữu cơ + O2 + NH3 → Tế bào vi sinh vật + CO2 + H2O + năng lượng

Quá trình phân hủy nội sinh: C5H7O2N + O2 → CO2 + H2O + NH3 + năng lượng Nồng độ bùn hoạt tính duy trì trong bể Aeroten: 3500 mg/l, tỷ lệ tuần hoàn bùn 100%. Hệ vi sinh vật trong bể Oxic được nuôi cấy bằng chế phẩm men vi sinh hoặc từ bùn hoạt tính. Thời gian nuôi cấy một hệ vi sinh vật hiếu khí từ 45 đến 60 ngày. Oxy cấp vào bể bằng máy thổi khí đặt cạn hoặc máy sục khí đặt chìm.

Hi vọng với thông tin xử lý nước thải theo công nghệ AAO như trên sẽ giúp các doanh nghiệp có thêm kiến thức về xử lý nước thải bằng công nghệ này. Nếu Doanh nghiệp bạn có thắc mắc hoặc muốn thiết kế cho mình một công trình xử lý nước thải hiện đại thì hãy liên hệ ngay đến CÔNG TY TNHH GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG PHƯỚC TRÌNH.