SBR (Lò phản ứng hàng loạt tuần tự)
Quá trình SBR là quá trình bùn hoạt tính được vận hành ở chế độ sục khí gián đoạn. Cốt lõi của công nghệ SBR là bể phản ứng SBR, tích hợp các chức năng như cân bằng, lắng sơ cấp, phân hủy sinh học và lắng thứ cấp vào một bể. Trong cùng một lò phản ứng, quá trình này bao gồm năm giai đoạn cơ bản: dòng vào, phản ứng, lắng, thoát nước và chờ, không có hệ thống hồi lưu bùn. Các quá trình kỵ khí và hiếu khí xen kẽ xảy ra trong bể, do đó đạt được hiệu quả khử nitrat và loại bỏ phốt pho. Nó đặc biệt thích hợp cho việc xả không liên tục và các tình huống có sự thay đổi dòng chảy đáng kể. Máy decanter là thiết bị quan trọng trong quá trình này.
Quá trình SBR không yêu cầu bể lắng, dẫn đến chỉ số thể tích bùn (SVI) thấp hơn, tạo điều kiện cho quá trình lắng bùn và giảm sự xuất hiện của hiện tượng đóng cặn bùn. Đặc biệt trong những năm gần đây, với sự cải thiện về mức độ tự động hóa, việc sử dụng rộng rãi các thiết bị như van điện, máy đo mức, bộ hẹn giờ tự động và bộ điều khiển khả trình đã cho phép toàn bộ quy trình SBR được tự động hóa. Khi vận hành và quản lý đúng cách, chất lượng nước thải có thể vượt quá quy trình bùn hoạt tính liên tục. So với các phương pháp khác, SBR cũng chiếm diện tích nhỏ hơn, có khả năng chịu tải va đập và có thể xử lý nước thải hữu cơ độc hại hoặc nồng độ cao.
Thuận lợi:
Tính linh hoạt cao: Thích hợp cho các nhà máy xử lý vừa và nhỏ, quy mô xử lý có thể được điều chỉnh khi cần thiết.
Dấu chân tương đối nhỏ: Do xử lý hàng loạt, SBR chiếm diện tích tương đối nhỏ.
Loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm: SBR có thể loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm hữu cơ, nitơ và phốt pho.
Nhược điểm:
Yêu cầu quản lý vận hành chặt chẽ: Hoạt động SBR yêu cầu kiểm soát thời gian và quản lý vận hành chặt chẽ.
Tiêu thụ năng lượng cao: Cần tiêu thụ năng lượng đáng kể cho sục khí và khuấy trộn.
Nhạy cảm với những biến động về chất lượng nước đầu vào: SBR có thể nhạy cảm với những biến động về chất lượng nước đầu vào, điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý.
MBR (Lò phản ứng sinh học màng)
MBR là quy trình xử lý nước thải mới và hiệu quả, kết hợp công nghệ tách màng hiệu suất cao với quy trình bùn hoạt tính truyền thống. Nó sử dụng các module màng MBR để thay thế bể lắng thứ cấp truyền thống. Nước đã xử lý được bơm ra ngoài sau khi lọc qua màng, trong khi bùn hoạt tính được giữ lại bằng cách tách màng và không thải ra khỏi hệ thống, do đó kéo dài đáng kể tuổi bùn và tăng nồng độ bùn hoạt tính. Tính năng chính của nó là tách thời gian lưu bùn (SRT) khỏi thời gian lưu thủy lực (HRT).
Thành phần chính của quy trình MBR là mô-đun màng, được chia thành màng sợi rỗng, màng hình ống, màng dạng tấm và khung (tấm phẳng), màng vết thương xoắn ốc và màng mao mạch. Chức năng của nó tương tự như bể lắng thứ cấp trong quy trình bùn hoạt tính truyền thống. Độ chính xác lọc của mô-đun màng tương đối cao, thường có thể chặn các chất rắn có kích thước từ 0.01μm đến 0,1μm.
Tất nhiên, màng MBR cũng cần tính đến việc rửa ngược sau khi hoạt động lâu dài. Khi các phương pháp làm sạch vật lý không hiệu quả thì cần phải làm sạch bằng hóa chất, có thể khôi phục dòng chảy màng tương đối tốt. Các thuốc thử hóa học thông thường bao gồm axit, kiềm, chất chelat, chất oxy hóa, enzyme và chất hoạt động bề mặt. Mặc dù phương pháp hóa học có thể loại bỏ các chất ô nhiễm, nhưng chúng có thể tạo ra các chất ô nhiễm mới và chất tẩy rửa hóa học có tác hại nhất định đối với vi sinh vật, vì vậy điều kiện và phương pháp vận hành cần được chú ý.
Thuận lợi:
Nước thải chất lượng cao: Công nghệ tách màng của MBR đạt được khả năng tách chất lỏng rắn chất lượng cao, đảm bảo chất lượng nước thải ổn định.
Diện tích tương đối nhỏ: Do sử dụng công nghệ tách màng nên MBR chiếm diện tích nhỏ hơn.
Khả năng ứng dụng rộng rãi: Thích hợp cho các nhà máy xử lý nước thải có chất lượng và quy mô nước khác nhau.
Nhược điểm:
Tiêu thụ năng lượng cao: Quá trình lọc màng trong MBR đòi hỏi mức tiêu thụ năng lượng tương đối cao.
Khó khăn trong việc bảo trì và làm bẩn màng: Cần phải vệ sinh và thay thế màng thường xuyên, dẫn đến chi phí bảo trì cao hơn.
Chi phí đầu tư cao: So với ao sinh học truyền thống, MBR có chi phí đầu tư cao hơn.
MBBR (Lò phản ứng màng sinh học di chuyển)
MBBR là một loại lò phản ứng màng sinh học mới, được phát triển dựa trên lò phản ứng tầng cố định, lò phản ứng tầng sôi và giường lọc sinh học. Đây là lò phản ứng màng sinh học tổng hợp cải tiến giúp khắc phục những thiếu sót của lò phản ứng tầng cố định cần rửa ngược định kỳ, lò phản ứng tầng sôi yêu cầu tầng sôi và hoạt động phức tạp của giường lọc sinh học chìm cần làm sạch phương tiện lọc và thay thế thiết bị sục khí. MBBR vẫn giữ được các đặc tính của phương pháp màng sinh học truyền thống như khả năng chịu tải va đập, lượng bùn tạo ra thấp và tuổi bùn dài. Lõi của MBBR nằm trong một loại môi trường đặc biệt có mật độ ≈ 1, tương tự như mật độ của nước, cho phép nó đạt được trạng thái hóa lỏng mà không cần nguồn điện đáng kể.
Nguyên tắc chính của MBBR là liên tục đưa nước thải qua các chất mang phương tiện phản ứng, nơi màng sinh học được hình thành trên các chất mang, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật và phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ. So với các quy trình bùn hoạt tính, quy trình MBBR có tuổi bùn dài hơn, cho phép lưu giữ nhiều vi khuẩn nitrat hóa hơn và hiệu quả khử nitrat tốt hơn.
MBBR có thể được trang bị bể lắng thứ cấp hoặc có thể hoạt động mà không cần bể lắng. Nếu được vận hành mà không có bể lắng thứ cấp, nó được phân loại là công nghệ MBBR thuần túy thuộc danh mục quy trình màng sinh học. Nếu lắp đặt bể lắng thứ cấp thì được gọi là hệ thống MBBR lai, kết hợp các đặc tính của cả quá trình màng sinh học và bùn hoạt tính.
Thuận lợi:
Hiệu quả xử lý cao: MBBR cung cấp diện tích bề mặt lớn cho sự phát triển và bám dính của màng sinh học, từ đó tăng cường sự phát triển của vi sinh vật và nâng cao hiệu quả xử lý nước thải.
Khả năng thích ứng mạnh: Phù hợp với nhiều loại hình và quy mô nhà máy xử lý nước thải khác nhau.
Khả năng thích ứng mạnh với biến động tải: MBBR thể hiện khả năng thích ứng tốt với biến động tải, mang lại hiệu quả xử lý tương đối ổn định.
Nhược điểm:
Yêu cầu bảo trì vận hành cao: Việc vệ sinh thường xuyên các vật chứa môi trường và theo dõi trạng thái màng sinh học là cần thiết.
Yêu cầu nhiệt độ cao và chất lượng nước: MBBR có thể kém hiệu quả hơn trong môi trường nhiệt độ thấp hoặc điều kiện chất lượng nước kém.
Chi phí đầu tư và vận hành cao: So với các ao sinh học truyền thống, MBBR có chi phí đầu tư và vận hành cao hơn.