Đối với nhiều người, bể lọc sinh học vẫn còn là một khái niệm xa lạ. Chỉ có những người làm trong ngành mới hiểu ý nghĩa của nó là gì. Trong bài viết ngày hôm nay, chúng tôi sẽ cùng bạn đi tìm hiểu chi tiết về loại dụng cụ này. Bể lọc sinh học là gì và có tác dụng như thế nào?
Bể lọc sinh học – một sản phẩm nhân tạo tuyệt vời
Trong quá trình sản xuất công nghiệp có rất nhiều loại khí thải mang theo chất ô nhiễm dạng khí. Việc lọc sạch chúng phụ thuộc rất nhiều vào tính chất hóa học của chất ô nhiễm, tùy thuộc vào những chất chúng có chứa các chất ô nhiễm có thể phân hủy sinh học như: hydrocacbon dầu mỏ, các dung môi halogen hóa và không halogen hóa, các sunfua dụ H2S và amoniac…
Lọc sinh học là một biện pháp xử lý ô nhiễm tương đối mới. Đây là một phương pháp hấp dẫn để xử lý các chất khí có mùi hôi và các hợp chất hữu cơ bay hơi có nồng độ thấp, bao gồm sự loại bỏ và oxi hóa những hợp chất khí bị nhiễm bẩn nhờ vi sinh vật.
Bể lọc sinh học là dạng bể nhân tạo, giúp nước thải tiếp cận, lọc được qua lớp vật liệu rắn có bọc trong đó lớp màng vi sinh vật. Đặc điểm của loại bể này khiến chúng khác biệt với các loại khác nằm ở thành phần của chúng. Đó là:
- Có chỗ chứa vật liệu lọc
- Nước được cung cấp theo hệ thống, đảm bảo tưới đồng đều lên bề mặt chung của bể
- Có hệ thống thu kèm dẫn nước sau khi lọc xong
- Chứa hệ thống dẫn kèm phân phối khí đến bể lọc hiện đại
Nguyên lý hoạt động của phương pháp lọc sinh học là gì?
Lọc sinh học sử dụng vi sinh vật để phân hủy những hợp chất hữu cơ thành CO2, H2O và muối. Khi bắt đầu tiến hành thì vi sinh vật đã có sẵn trong nguyên liệu mà ở đó nó được sử dụng như một lớp lọc. Vi sinh vật có vai trò quan trọng trong việc phân hủy các dạng của hợp chất hữu cơ và dẫn xuất halogen…
Nguyên liệu lọc dùng cho quá trình lọc thường là than bùn, đất, cacbon đã được hoạt hóa và polystyrene cũng có thể được sử dụng. Sử dụng nguyên liệu lọc vô cùng quan trọng bởi vì nó phải cung cấp cho vi sinh vật dinh dưỡng, sự phát triển về mặt sinh học, và có dung tích hấp thụ tốt.
Hệ thống lọc khí thải là nơi chứa các nguyên liệu lọc và nơi sinh sản cho các vi sinh vật. Ở đây các vi sinh vật sẽ tạo thành một màng sinh học (biofilm), đây là một màng mỏng và ẩm bao quanh các nguyên liệu lọc quá trình xử lý tạo điều kiện cho vi khuẩn tiếp xúc với các chất ô nhiễm trong khí thải để tiến hành thủy phân.
Tìm hiểu 2 loại bể lọc sinh học chính phổ biến
Bể lọc sinh học nhỏ giọt
Bể lọc được chia thành nhiều phần: Bể lọc vận tốc chậm, bể lọc vận tốc trung bình và nhanh. Bể lọc cao tốc, bể lọc thô (để xử lý nước thải sơ bộ trước giai đoạn xử lý thứ cấp) và bể lọc 2 pha.
- Bể lọc vận tốc chậm:
Có hình trụ, hoặc cũng có bể hình chữ nhật. Hệ thống nước thải được nạp theo chu kỳ. Chỉ có khoảng 0.6-1.2m nguyên liệu lọc ở phía trên là có chứa bùn vi sinh vật. Còn lớp dưới có các vi khuẩn nitrat hóa. Hiệu suất khử BOD cao, và cũng cho ra nước thải chứa lượng nitrat cao. Nguyên liệu lọc cho bể này thường là đá sỏi, và xỉ.
- Ở bể lọc vận tốc trung bình và nhanh:
Loại bể này thì có hình trụ tròn, giúp lưu lượng nạp chất hữu cơ cao hơn. Nước thải được bơm hoàn lưu trở lại bể lọc và nạp liên tục. Hoàn lưu nước thải, giúp giảm được mùi hôi xuất hiện trong không khí. Nguyên liệu lọc thường là đá sỏi, plastic.
- Bể lọc cao tốc:
Lưu lượng nạp nước thải, cũng như chất thải hữu cơ khá cao. Khác với bể lọc vận tốc nhanh đã giới thiệu ở chỗ, có chiều sâu cột lọc. Nguyên liệu lọc ở đây là plastic, do đó mà nhẹ hơn đá và sỏi.
- Bể lọc thô:
Lưu lượng nạp chất hữu cơ của bể này lớn hơn 1.6kg/m3.d, lưu lượng nước thải là 187m3/m2.d bể lọc thô. Tác dụng của bể này dùng để xử lý sơ bộ nước thải trước giai đoạn xử lý thứ cấp.
- Bể lọc 2 pha:
Dùng để xử lý những nguồn nước thải bị nhiễm chất độc hại cao. Có thể nói, đây là sự kết hợp của hai thành phần chuyên dụng: bể lọc thứ nhất dùng để khử BOD, bể lọc thứ hai dùng để nitrat hóa.
Bể lọc sinh học cao tải
Bể lọc sinh học cao tải được sử dụng nhằm xử lý nước thải dạng hiếu khí với ước tính tải trọng thủy lực trong khoảng từ 10-30 (m3 nước thải/m2 bề mặt của bể) trên 1 ngày. Theo các chuyên gia đánh giá, hiệu quả khử BOD của bể là từ tầm 60-85%. Thông thường, bể được dùng nhằm xử lý nước thải sinh hoạt, công nghiệp…với công suất đạt 500 tới hàng nghìn mét khối trong ngày. Đồng thời, tải trọng thu được ở bể về phần chất bẩn dạng hữu cơ nằm dao động ở ngưỡng Lv = 0,2-1,5 kg BOD/m3/ngày.
So sánh ưu, nhược điểm của các loại bể lọc sinh học
Ưu, nhược điểm của bể lọc sinh học nhỏ giọt
Có 5 ưu điểm nổi trội:
- Nước thải chảy qua các lớp vật liệu lọc, nhờ vào vi sinh vật hiếu khí trên bề mặt vật liệu. Các chất hữu cơ sẽ được giữ lại.
- Công nghệ này không tốn quá nhiều chi phí đầu tư, ít tốn kém diện tích lắp đặt. Quy trình vận hành cũng đơn giản, mà lại đem lại hiệu quả cao.
- Làm đơn giản được bước sục khí, nhưng vẫn đảm bảo duy trì sự sinh trưởng và phát triển cho các vi sinh vật.
- Điều chỉnh được thời gian lưu nước, và tốc độ dòng chảy.
- Quá trình oxi hóa rất nhanh, rút ngắn được thời gian xử lý.
Tuy nhiên có một vài nhược điểm sau:
- Không khí ra khỏi bể lọc thường có mùi hôi, khó chịu
- Khu vực xung quanh thì thường xuất hiện nhiều ruồi muỗi.
Ưu, nhược điểm của bể lọc sinh học cao tải
Ưu điểm: Bể lọc sinh học cao tải được dùng để xử lý nước thải hiếu khí nhanh chóng, đem lại hiệu quả cao, lọc triệt để. Thời gian lọc ngắn, giúp tiết kiệm thời gian.
Nhược điểm: Công nghệ tốn nhiều chi phí đầu tư, tương đối đắt đỏ.