Xử Lý Nước Thải Bằng Công Nghệ SBR Là Gì?

Xử lý nước thải bằng công nghệ SBR là gì? Những loại nước thải nào thường được xử lý bằng công nghệ này?

Trong lĩnh vực xử lý nước thải, công nghệ SBR (Sequencing Batch Reactor) đang được ứng dụng rộng rãi nhờ hiệu quả cao và khả năng vận hành linh hoạt. Đây là công nghệ xử lý sinh học theo mẻ, phù hợp với nhiều loại nước thải khác nhau như nước thải sinh hoạt, công nghiệp, y tế. Với quy trình xử lý tuần tự trong cùng một bể, SBR giúp tiết kiệm diện tích và dễ dàng kiểm soát chất lượng nước sau xử lý. Trong nội dung dưới đây, mời các cùng tìm hiểu cụ thể hơn về công nghệ này.

Xử lý nước thải bằng công nghệ SBR (hình minh họa)

1. Xử lý nước thải bằng công nghệ SBR là gì?

Công nghệ SBR (Sequencing Batch Reactor) trong xử lý nước thải là công nghệ xử lý sinh học theo mẻ, hoạt động theo nguyên lý bùn hoạt tính. Khác với các hệ thống truyền thống hoạt động liên tục, công nghệ SBR xử lý nước thải theo từng chu kỳ (batch) trong cùng một bể, với các giai đoạn diễn ra tuần tự.

Các giai đoạn chính trong một chu kỳ SBR

• Bơm nước thải vào (Fill): Nước thải được đưa vào bể SBR.
• Sục khí (React/Aeration): Cung cấp oxy để vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ, nitơ,...
• Lắng (Settle): Ngưng sục khí, bùn hoạt tính lắng xuống đáy.
• Rút nước trong (Draw/Decant): Phần nước trong sau lắng được rút ra ngoài.
• Chờ (Idle): Chờ cho đến khi bắt đầu chu kỳ tiếp theo (tùy thiết kế).

Ưu điểm của công nghệ SBR

• Tiết kiệm diện tích do tích hợp nhiều chức năng trong một bể.
• Dễ dàng điều chỉnh thời gian xử lý để phù hợp với lưu lượng và tải lượng nước thải thay đổi.
• Hiệu quả cao trong xử lý COD, BOD, Amoni (NH4+), Nitrat (NO3-).

Ứng dụng

Công nghệ SBR được dùng cho nhiều loại nước thải như:

• Nước thải sinh hoạt đô thị
• Nước thải bệnh viện, phòng khám
• Nước thải công nghiệp có hàm lượng hữu cơ cao

2. Tham khảo hệ thống xử lý nước thải theo công nghệ SBR

Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt của tòa nhà, công suất 120m3/ngày.đêm

• Nguồn phát sinh nước thải: Từ nhà vệ sinh, chậu rửa tay, quán café và các hoạt động trong tòa nhà (khoảng 1000 người).
• Công nghệ xử lý: SBR
• Tiêu chuẩn chất lượng nước thải sau xử lý: Đạt quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT, cột B, k=1
• Sơ đồ công nghệ: Nước thải > Bể điều hòa > Bể SBR > Bể khử trùng > Nguồn tiếp nhận

Thuyết minh quy trình xử lý

Nước thải sau khi được xử lý sơ bộ tại bể tự hoại sẽ được bơm về bể điều hòa

Bể điều hòa

Mục đích của bể điều hòa là điều hòa lưu lượng và thành phần các chất trong nước thải để đảm bảo độ đồng đều nồng độ các chất và ổn định lưu lượng cho hệ thống. Tại bể điều hoà, nước thải được điều hoà về lưu lượng và thành phần các chất ô nhiễm như: COD, BOD5, SS, pH… Đồng thời khống chế quá trình lên men yếm khí, do đó tránh được mùi hôi thối và giảm hàm lượng COD, BOD trong nước thải. Sau khi qua bể điều hoà lượng COD giảm đáng kể, khoảng từ 5 – 10%. Nước thải sau khi xử lý ở bể điều hòa được bơm qua bể SBR bằng hệ thống bơm chìm.

Bể SBR

Nhờ hệ thống bơm chìm nước thải được đưa sang bể SBR và tiếp tục xử lý. Bể SBR hoạt động theo 5 pha:

Pha làm đầy (fill): Nước thải sẽ được bơm đầy vào bể, trong bể đã chứa lượng vi sinh vật có thể phản ứng các chất hữu cơ có trong nước thải.

Pha sục khí (react): Tạo phản ứng sinh hóa giữa nước thải và bùn hoạt tính bằng sục khí hay làm thoáng bề mặt để cấp oxy vào nước và khuấy trộn đều hỗn hợp. Trong pha phản ứng, quá trình nitrat hóa có thể thực hiện, chuyển nitơ từ dạng N – NH3 sang N – NO2 - và nhanh chóng chuyển sang dạng N – NO3 - .

Pha lắng (settle): Khi đã đạt được thời gian sục khí, thời gian đã được tính toán trước để đảm bảo vi sinh vật phản ứng hoàn toàn với các chất ô nhiễm, thì ngưng sục khí nhằm để cho lượng bùn trong bể lắng hoàn toàn để thực hiện bước tiếp theo.

Pha rút nước (draw): Khi nước thải đã được xử lý và phân tầng rõ rệt thì tiến hành tháo nước đến công đoạn xử lý tiếp theo.

Pha chờ: Chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ đợi phụ thuộc vào thời gian vận hành 4 quy trình trên và vào số lượng bể, thứ tự nạp nước nguồn vào bể.

Tại bể SBR (bể vi sinh hiếu khí) diễn ra quá trình sinh học hiếu khí được duy trì nhờ không khí cấp từ máy thổi khí. Tại đây quá trình oxy hoá được xảy ra nhờ bùn hoạt tính lơ lửng.

Để vi sinh vật hoạt động và phát triển, đạt hiệu quả xử lý cao thì lượng oxy hòa tan trong nước ở bể vi sinh hiếu khí phải duy trì đạt từ 2 – 4mg/l (Co = 2 – 4 mg/l). Bùn hoạt tính sau khi lắng, nếu dư sẽ được xả bùn về bể chứa bùn. Nước thải sau khi xử lý ở bể SBR được bơm tiếp tục qua bể khử trùng.

Hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp theo công nghệ SBR

Bể khử trùng

Bể khử trùng có nhiệm vụ khử trùng, loại bỏ các vi sinh vật có trong nước thải nhất các các vi sinh vật gây bệnh: chủng vi sinh vật E.coli, …Bơm định lượng hóa chất Chlorine để khử trùng nước thải.

Ở bể khử trùng với thời gian lưu >1h đủ để chlorine tiếp xúc với nước và khử trùng các vi khuẩn. Nước thải sẽ đạt QCVN 14:2008/BTNMT, cột B, k=1 sau đó được bơm thoát nước sau xử lý bơm ra nguồn tiếp nhận.

Bể chứa bùn

Quá trình xử lý sinh học sẽ làm gia tăng liên tục lượng bùn vi sinh trong bể sinh học. Đồng thời lượng bùn ban đầu sau thời gian sinh trưởng phát triển sẽ giảm khả năng xử lý chất ô nhiễm trong nước thải. Lượng bùn này còn gọi là bùn dư và được đưa về bể chứa bùn. Tại bể chứa bùn, sau một thời gian nén và phân hủy kỵ khí, bùn trong hệ thống sẽ được hút bỏ định kỳ đúng nơi quy định.

Nguồn tiếp nhận

Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn quy định và được phép xả vào nguồn tiếp nhận

3. Những lưu ý khi xử lý nước thải bằng công nghệ SBR

Để hệ thống xử lý nước thải hoạt động hiệu quả và ổn định, chúng ta cần lưu ý một số vấn đề khi xử lý nước thải bằng công nghệ SBR:

3.1. Đảm bảo đúng thời gian các pha xử lý

Các pha như: nạp nước – sục khí – lắng – rút nước – chờ phải được lập trình chính xác theo tải lượng nước thải. Nếu thời gian không phù hợp, sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý hoặc gây quá tải hệ thống.

3.2. Ổn định lưu lượng đầu vào

SBR xử lý theo mẻ nên cần có bể điều hòa lưu lượng nước thải trước khi đưa vào. Tránh tình trạng lưu lượng thay đổi đột ngột gây sốc tải cho vi sinh vật.

3.3. Duy trì hoạt động của hệ vi sinh vật

Vi sinh vật là "trái tim" của quá trình xử lý. Cần theo dõi nồng độ bùn hoạt tính (MLSS, MLVSS) định kỳ. Tránh nhiễm độc vi sinh do các chất ức chế hoặc thay đổi pH, nhiệt độ, tải lượng hữu cơ.

3.4. Đảm bảo hệ thống sục khí phải hoạt động ổn định

Sục khí trong giai đoạn aeration cần đủ oxy để vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng. Kiểm tra thường xuyên máy thổi khí, đường ống, đĩa phân phối khí.

Đảm bảo hệ thống sục khí hoạt động ổn định (hình minh họa)

3.5. Kiểm soát quá trình lắng

Giai đoạn lắng cần thời gian đủ để bùn lắng hoàn toàn. Nếu lắng không tốt, nước sau xử lý dễ bị kéo theo bùn ra ngoài. Theo dõi SV30 để đánh giá khả năng lắng của bùn.

3.6. Hệ thống rút nước phải chính xác

Van và thiết bị rút nước trong phải được vận hành đúng lúc để không hút lẫn bùn. Cần tránh rút nước khi bùn chưa lắng hoàn toàn.

3. 7. Theo dõi chất lượng nước đầu ra

Định kỳ kiểm tra các chỉ tiêu như COD, BOD, NH4+, TSS... để điều chỉnh chế độ vận hành phù hợp. Nếu có dấu hiệu nước đầu ra không đạt, cần đánh giá lại toàn bộ chu trình xử lý.

3. 8. Tự động hóa và lập trình PLC

SBR hoạt động theo chu trình nên việc lập trình tự động hóa rất quan trọng. Cần đảm bảo hệ thống PLC hoạt động ổn định, có chế độ cảnh báo lỗi kịp thời.

3.9. Quản lý bùn thải

Bùn dư sau một thời gian cần được hút định kỳ, tránh gây quá tải hệ thống. Lượng bùn phải được xử lý đúng quy định về môi trường.

3.10. Chú ý công tác bảo trì máy móc, thiết bị

Kiểm tra định kỳ máy thổi khí, van, bơm, hệ thống điện, cảm biến mực nước, hệ thống cảnh báo… Đảm bảo an toàn vận hành, đặc biệt trong môi trường có khí độc hoặc nguy cơ chập cháy điện.

Trên đây là một số thông tin về xử lý nước thải bằng công nghệ SBR, nếu bạn đang có nhu cầu tham khảo thêm các công nghệ xử lý nước thải khác hoặc chi phí đầu tư hệ thống xử lý nước thải, xin vui lòng liên hệ trực tiếp qua Zalo/Hotline: 0938.857.768 để tư vấn thông tin cụ thể hơn.