Giới thiệu về xử lý nước thải đô thị bằng bùn hoạt tính tải trọng thấp

Xử lý nước thải đô thị không chỉ là một yêu cầu cấp thiết đối với sự phát triển bền vững của các thành phố mà còn góp phần bảo vệ nguồn tài nguyên nước khỏi ô nhiễm. Trong bối cảnh dân số đô thị ngày càng gia tăng, lượng nước thải phát sinh cũng tăng lên đáng kể, đòi hỏi những giải pháp xử lý hiệu quả và tiết kiệm chi phí. Một trong những phương pháp xử lý nước thải hiệu quả và phù hợp với các hệ thống nhỏ và vừa là phương pháp xử lý nước thải đô thị bằng bùn hoạt tính tải trọng thấp, đặc biệt là không qua lắng 1.

Phương pháp này sử dụng bùn hoạt tính (là một dạng bùn chứa vi sinh vật có khả năng phân hủy chất hữu cơ trong nước thải) để xử lý chất ô nhiễm. Việc không sử dụng bể lắng 1 giúp tiết kiệm không gian, giảm chi phí đầu tư và tăng cường khả năng xử lý chất hữu cơ trong nước thải. Việc áp dụng phương pháp này đặc biệt phù hợp với các hệ thống xử lý nước thải có công suất nhỏ và trung bình.
 

Quá trình xử lý nước thải đô thị với bùn hoạt tính tải trọng thấp

Sau khi nước thải đô thị đã được xử lý sơ bộ (loại bỏ các chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ dễ phân hủy), nước thải không qua lắng 1 sẽ được đưa vào các bể aeroten sục khí kéo dài. Trong bể aeroten, oxy sẽ được cung cấp liên tục cho bùn hoạt tính, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật trong bùn hoạt tính phân hủy các chất hữu cơ còn lại trong nước thải. Quá trình này giúp loại bỏ BOD (chất hữu cơ) có trong nước thải, làm cho nước thải trở nên sạch hơn trước khi thải ra môi trường.

Bể aeroten có thể được thiết kế với nhiều hình dạng khác nhau như vuông, chữ nhật hoặc tròn, tùy vào yêu cầu và đặc điểm của từng hệ thống khuấy đảo và sục khí. Tải trọng của bể aeroten trong phương pháp xử lý này thường dao động từ 0,35 kg BOD5/m³.ngày, và tốc độ dâng lên tại thời điểm cực đại có thể đạt 0,8 m/h. Điều này có nghĩa là nước thải trong bể có tốc độ di chuyển khá chậm, tạo điều kiện cho vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải.

Các yếu tố quan trọng trong quá trình xử lý nước thải với bùn hoạt tính tải trọng thấp

1. Khuấy đảo và sục khí: Một trong những yếu tố quan trọng trong quá trình xử lý là khuấy đảo và sục khí. Mặc dù sục khí cần thiết để cung cấp oxy cho vi sinh vật, nhưng khuấy đảo yêu cầu sử dụng năng lượng khá lớn. Chính vì vậy, trong một số trường hợp, các công trình xử lý nước thải sẽ tách biệt các chức năng này bằng cách sử dụng hai thiết bị riêng biệt, giúp giảm thiểu chi phí năng lượng.
2. Tải trọng bể: Tải trọng của bể aeroten là yếu tố quan trọng giúp xác định hiệu quả của quá trình xử lý. Trong phương pháp này, tải trọng của bể aeroten thường dao động từ 0,35 kg BOD5/m³.ngày, giúp loại bỏ một phần lớn chất hữu cơ trong nước thải. Điều này giúp giảm chi phí và tăng hiệu quả xử lý.
3. Vận tốc dâng lên trong bể: Vận tốc dâng lên của nước trong bể aeroten là yếu tố quyết định đến khả năng di chuyển của nước thải trong hệ thống xử lý. Tại thời điểm cực đại, vận tốc này có thể lên tới 0,8 m/h, đảm bảo rằng vi sinh vật có đủ thời gian để phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải.

Lợi ích của việc sử dụng bùn hoạt tính tải trọng thấp

1. Tiết kiệm năng lượng: Mặc dù quá trình khuấy đảo có thể tiêu tốn năng lượng lớn, nhưng nhờ vào việc sử dụng lưu lượng nhỏ trong bể aeroten, tổng năng lượng tiêu thụ có thể giảm thiểu đáng kể. Việc thiết kế hệ thống với công suất vừa phải và yêu cầu năng lượng thấp giúp tiết kiệm chi phí vận hành cho các trạm xử lý nước thải.
2. Giảm chi phí vận hành: Bể aeroten có cấu trúc đơn giản, hệ thống sục khí không yêu cầu nhiều thiết bị phức tạp, giúp giảm chi phí vận hành so với các phương pháp xử lý khác. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các trạm xử lý nước thải có công suất nhỏ và vừa.
3. Tính linh hoạt cao: Hệ thống bể aeroten với bùn hoạt tính tải trọng thấp có khả năng linh hoạt cao, dễ dàng thích nghi với các thay đổi về tải trọng và nhu cầu oxy cho vi sinh vật. Điều này giúp hệ thống có thể hoạt động ổn định và hiệu quả trong các điều kiện thay đổi của nước thải đô thị.
4. Tăng hiệu quả xử lý: Phương pháp này có khả năng xử lý hiệu quả chất hữu cơ trong nước thải, giúp giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường. Nhờ vào sự kết hợp giữa sục khí và bùn hoạt tính, chất lượng nước thải được cải thiện rõ rệt, giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm nguồn nước sau khi thải ra môi trường.

Ứng dụng trong thực tiễn

Phương pháp xử lý nước thải đô thị với bùn hoạt tính tải trọng thấp không qua lắng 1 phù hợp với các trạm xử lý nước thải có quy mô nhỏ và trung bình. Đặc biệt, trong các khu vực đô thị có mật độ dân cư cao, nơi mà lượng nước thải phát sinh rất lớn, phương pháp này mang lại nhiều lợi ích về chi phí và hiệu quả xử lý.

Hệ thống này cũng phù hợp với các công trình xử lý nước thải trong các khu công nghiệp có quy mô vừa phải. Các khu công nghiệp sản xuất thực phẩm, chế biến sữa, hoặc các cơ sở chế biến thực phẩm nhỏ có thể áp dụng phương pháp này để xử lý nước thải phát sinh từ các quy trình sản xuất, đồng thời giảm thiểu ô nhiễm môi trường và chi phí xử lý.

Tổng kết

Xử lý nước thải đô thị bằng bùn hoạt tính tải trọng thấp (không qua lắng 1) là một giải pháp tối ưu cho các hệ thống xử lý nước thải nhỏ và vừa. Phương pháp này không chỉ giúp giảm thiểu chi phí vận hành mà còn đảm bảo hiệu quả xử lý cao, bảo vệ môi trường và nguồn tài nguyên nước. Việc ứng dụng bùn hoạt tính trong xử lý nước thải là một bước đi quan trọng trong việc nâng cao chất lượng nước thải và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường đô thị.