Bể SBR là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bể SBR

Bể SBR được xem một công nghệ xử lý nước thải tốt nhất hiện nay. Tuy nhiên, khái niệm này vẫn còn rất xa lạ với nhiều người. Tham khảo ngay bài viết dưới đây để biết được khái niệm bể SBR, cấu tạo và những nguyên lý hoạt động của chúng như thế nào nhé!

Khái niệm bể SBR

Bể SBR hay còn gọi là bể bùn hoạt tính dùng để xử lý nước thải. Đến nay, mô hình bể SBR đang được các nước phát triển rất ưa chuộng như Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc,…. Đây là loại bể chuyên dụng để xử lý nước thải từ quá trình sinh hoạt hoặc nước thải của các khu công nghiệp, nhà máy,… Thông thường, bể SBR sẽ được dùng tại khu vực có lưu lượng nước thải dễ biến đổi, thấp.

Bể SBR hoạt động bằng bùn than hoạt tính. Quá trình sục khí và làm lắng được vận hành trong 1 bể chứa chung. Quy trình hoạt động của bể SBR không giống những loại bể truyền thống mà chúng diễn ra liên tục. Đây là loại bể xử lý nước thải mang lại hiệu quả cao với nhiều ưu điểm vượt trội, đặc biệt là không mang lại bất cứ nguy hại nào cho môi trường.

Cấu tạo của bể SBR

Khi tiến hành thiết kế và xây dựng bể xử lý SBR cần phải tính toán khoa học và cực kỳ kỹ lưỡng. Bể SBR được cấu tạo bởi 2 bể là bể C – tech và bể Selector. Nước thải trực tiếp được xử lý tại bể Selector trước sau đó chuyển đến bể C-tech và xử lý tiếp.

Các ưu điểm và nhược điểm của bể SBR

Dưới đây là các ưu nhược điểm của bể SBR mà bạn có thể tham khảo:

Ưu điểm

• Tiết kiệm thời gian và chi phí xây dựng: Bạn sẽ không cần làm quá nhiều loại bể như bể lắng 1,2 hay bể Aerotank, bể điều hòa cho bể tự hoại.
• Bể SBR giúp xử lý nước xả thải có nồng độ cao rất tốt, xử lý triệu để chất thải hữu cơ.
• Tiết kiệm rất nhiều năng lượng tiêu thụ.
• Linh hoạt suốt quá trình hoạt động
• Dễ dàng quan sát và kiểm soát được mọi sự cố trong bể.
• Công nghệ của bể SBR được áp dụng rất rộng rãi cho các hệ thống.

Nhược điểm

• Bể SBR yêu cầu một hệ thống hoạt động có công nghệ tiên tiến nhất.
• Yêu cầu người vận hành bể có chuyên môn cao.
• Bảo trì, bảo dưỡng phức tạp và khó khăn
• Hệ thống dễ bị nghẹt do bùn
• Nếu bể phụ phía sau chịu nhiều sốc tải thì cần nhanh chóng làm bể điều hòa để trợ giúp.

Nguyên lý hoạt động của bể SBR trong xử lý nước thải

Bể BSR hoạt động bằng chu kỳ 4 pha như sau:

Pha làm đầy

Nguồn nước thải sẽ được dẫn thẳng vào bể xử lý trong thời gian tầm 1 – 3 tiếng. Khi đó, bể SBR đồng thời tiến hành tiếp tục xử lý chất thải nhau dựa trên quá trình: làm dầy – tĩnh; Làm dầy – hòa trộn; sục – khí. Khi nước thải dẫn bổ sung sẽ mang đến lượng lớn thức ăn cho bùn hoạt tính. Điều này sẽ làm tăng phản ứng vi sinh diễn ra mạnh mẽ hơn.

Pha sục khí

Đây là quy trình cung cấp oxy cho nước và giúp khuấy đều hỗn hợp các chất có trong bể. Bước này mang lại điều kiện thuận lợi cho phản ứng sinh hóa giữa bùn hoạt tính và nguồn nước thải. Khi sục khí, Nitrat hóa sẽ chuyển từ N – NH3 thành N- No2 và sẽ nhanh chóng tạo thành N – NO3.

Pha lắng

Tại pha này, các chất hữu cơ bị lắng dần trong nước và diễn ra trong một môi trường tĩnh. Cần khá nhiều thời gian để bùn có thể cô đặc và lắng hết (khoảng 2 giờ).

Pha rút nước

Đợi khi bùn đã lắng hết xuống thì ta thu được lượng nước nổi. Nước này sẽ được đưa ra ngoài môi trường, trong nước không có thành phần của bùn hoạt tính.

Sơ đồ quá trình loại bỏ nito trong bể SBR

Quá trình loại bỏ Nitrat trong bể được chia làm 2 giai đoạn cụ thể như sau:

Giai đoạn 1

Hợp chất Nitrate sẽ được oxy hóa trong pha sục khí tại bể SBR. Chúng được mô tả như sau:

 ( 2 NH4 + 3 O2 NO2 + 2 H2O + 1 H + + Tế bào mới

2 NO2 + O2 2 NO3 – + Tế bào mới )

=> Phản ứng tổng thể:

( NH4 + + 2 O2 NO3- + 2 H + + H2O)

• 2 phản ứng đầu tiên sẽ được diễn ra nhờ vi sinh Nitrobacter và vi sinh Nitrosomonas. Đây là 2 loại vi sinh cho tỷ lượng oxy và amoni do vi sinh vật thực hiện giúp duy trì sự phát triển của vi sinh trong bể.
• Ta có thể thấy được rằng, để oxy hóa được 1mol NH4+ thì cần 1mol oxy trong amoni.
• Trong trường hợp hiệu suất sinh khối của vi sinh có lưu lượng lớn hơn 0,17g/g N-NO3 thì ta có phương trình hóa học sau: ( 1.02 NH4+ + 1,89 O2 + 2,02 HCO3- => 0.021 C5H7O2N + 1.06 H2O + 1,92 H2CO3 + 1,00 NO3 – (1-4)

Lưu ý:

• Nồng độ chất nền: Những sinh vật oxy hóa trong bể cần có hợp chất ni tơ để phát triển nên nồng độ chất nền cao sẽ giúp quá trình xử lý nước thải hiệu quả hơn.
• Nhiệt độ: Nhiệt độ của bể càng cao thì hiệu quả xử lý nước thải càng tốt.

Giai đoạn 2

Quá trình này sẽ làm giảm những hóa trị của ni tơ từ +5 về +3 + 2 + 1.

– Phương trình tổng hợp:

( NO3- => NO2- => NO (khí) => N2O(khí) => N2 (khí) )

– Phương trình phản ứng của Nitrate với Methanol:

( 6 NO3 + 5 CH3OH => 3 N2 + 5CO2 + 7 H2O + 6 OH- )

– Sau khi dùng chất hữu cơ từ những nguồn nước thải ” C18H19O9N ”:

( C18H19O9N + NO3- + H+ => N2 + CO2 + HCO3- + NH4 + + H2O )

Các yếu tố cần chú ý

• Tác động của oxy tới nồng độ trung tụ hợp của bùn vi sinh, màng vi sinh
• Ảnh hưởng của độ pH tối ưu hóa của bước khử Nitrai trong khoảng 7 – 9.
• Tác động của nhiệt độ: ở nhiệt độ 10 – 250 độ C thì tốc độ của vi sinh sẽ tăng gấp đôi. Chính vì thế, vận dụng quá trình nitrai cũng sẽ diễn ra khi nhiệt độ đạt 50 – 600 độ C. Nếu nhiệt độ chỉ khoảng 350 độ C thì tốc độ sẽ chỉ được khoảng 50%.
• Các chất hữu cơ thúc đẩy sự khử Nitrat và gây ảnh hưởng đến sự phân hủy.
• Quá trình vận dụng cách xử lý trong việc ảnh hưởng do Nitrat.

Trên đây là toàn bộ những thông tin chi tiết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của bể SBR. Nếu bạn đọc còn những thắc mắc hoặc đóng góp ý kiến, hãy liên hệ ngay với Công ty môi trường Đông Đô theo hotline 0963.31.31.81 để được giúp đỡ nhé!