Bể lọc sinh học là một công trình nhân tạo được ứng dụng trong hệ thống xử lý nước thải thực tế, với cấu tạo là lớp vật liệu lọc rắn bao quanh bởi các vi sinh vật hiếu khí dính bám, sinh trưởng và phát triển dựa trên bề mặt vật liệu lọc. Có 3 loại bể lọc vi sinh học trong hệ thống xử lý nước thải, bào gồm: Bể lọc sinh học nhỏ giọt, Đĩa lọc sinh học tiếp xúc quay và Bể Biofor. Trong bài viết này, Biogency sẽ đề cập đến cấu tạo, nguyên lý hoạt động và đánh giá chi tiết về đĩa lọc sinh học tiếp xúc quay – RBC, chúng ta hãy cùng tìm hiểu nhé!
Các nội dung chính
Đĩa lọc sinh học tiếp xúc quay là gì?
Đĩa quay sinh học đầu tiên được lắp đặt ở Tây Đức vào năm 1960, sau đó du nhập sang Mỹ. Ở Mỹ và Canada 70% số đĩa tiếp xúc sinh học được dùng để khử BOD của các hợp chất carbon, 25% dùng để khử BOD của các hợp chất cacbon kết hợp với nitrat hóa nước thải, 5% dùng để nitrat hóa nước thải sau quá trình xử lý thứ cấp.
Đĩa lọc sinh học đầu tiên được lắp đặt ở Tây Đức vào năm 1960 và sau đó được nhập phổ biến sang Hoa Kỳ. Tại Hoa Kỳ và Canada, 70% các tấm tiếp xúc sinh học được sử dụng để giảm BOD của các hợp chất cacbon, 25% được sử dụng để giảm BOD của các hợp chất cacbon kết hợp với quá trình nitrat hóa nước thải, và 5% được sử dụng cho quá trình nitrat hóa nước thải sau quá trình xử lý thứ cấp.
Đĩa sinh học tiếp xúc quay (RBC – Rotating Biological Contactor) được ứng dụng để xử lý nước thải với quá trình xử lý bởi vi sinh vật hiếu khí dính bám. RBC có thiết kế guồng hình trống nằm ngang với trục quay, bề mặt nằm ngang được bố trí các tấm gỗ; nhựa PVC dày 10mm cách nhau khoảng 30 đến 40 mm.
- Đường kính: D = 2 – 4 m;
- Tốc độ quay: 1 – 2 vòng/phút
- Phần tiếp xúc với không khí (phần không ngập nước chiếm khoảng 1/3D) – sẽ lấy oxy tự nhiên để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ và giải phóng CO2
- Công suất thích hợp: Q <5.000 m3/ng.đ ; pH tối ưu: 6,5 – 7,8.
Cấu tạo của đĩa lọc sinh học tiếp xúc quay – RBC
Trục RBC
Trục RBC được ứng dụng để chống đỡ và quay đĩa plastic. Chiều dài trục tối đa được giới hạn 8,23m với 7,62m hữu ích. Chiều dài trục ngắn khoảng 1,52 đến 7,62m cũng có thể được dùng. Hình dạng của trục gồm có vuông, tròn và bát giác phụ thuộc vào nhà sản xuất. Những trục thép được quét lớp bảo vệ để chống sự ăn mòn và chiều dày khoảng 13-30mm.
Hợp chất làm đĩa sinh học tiếp xúc
Polyetylen mật độ dày là hợp chất được ứng dụng phần lớn đối với những nhà sản xuất đĩa RBC, những hình dạng khác nhau hoặc kiểu gấp nếp. Sự gấp nếp làm tăng diện tích bề mặt và làm tăng độ bền cấu trúc. Những dạng dĩa RBC được phân loại dựa trên diện tích tổng của cộng dĩa trên trục, thường được giới hạn mật độ tháp (hay tiêu chuẩn), mật độ trung bình và mật độ cao. Đĩa mật độ tiêu chuẩn, với diện tích bề mặt của đĩa là 9.300m² trên trục 8,23m, có những khoảng trống lớn giữa các đĩa và thường được ứng dụng trên bậc đầu tiên của quá trình RBC. Đĩa mật độ trung bình và cao có diện tích bề mặt khoảng 11.000 đến 16.700 m2 trên trục 8,23m, và được ứng dụng ở những bậc giữa và cuối của hệ thống RBC nơi mà xảy ra sự tăng trưởng sinh học.
Hệ thống truyền động
Phần lớn RBC quay trực tiếp nhờ máy truyền động gắn trực tiếp vào tâm trục. Motor tiêu thụ 3,7 hoặc 5,6 kW mỗi trục. Đơn vị truyền khí cũng có thể dùng được. Lắp ráp bộ phận truyền khí gồm có đĩa plastic dày gắn xung quanh đĩa, vị trí đầu phân phối khí ở dưới đĩa, và 1 máy nén khí. Lưu lượng khí cần thiết để thực hiện tốc độ quay khoảng 5,3 m/phút đổi với trục tỉ trọng tiêu chuẩn và 7,6km/phút cho trục tỉ trọng cao. Khí được truyền vào đĩa tạo nên lực đẩy làm cho trục quay.
Sức chứa cho hệ thống RBC ở 0,0049 m/m² của diện tích đĩa, kết quả thể tích 1 bậc 45m cho 1 trục với diện tích đĩa là 9.300 m2. Dựa trên thể tích này, thời gian lưu là 1,44 giờ được cung cấp cho tải lượng thủy lực là 0,08 m/m2.ngày. Chiều sâu mặt nước điển hình là 1,5m để đĩa đặt ngập khoảng 40%.
Bể lắng RBC
Bể lắng cho RBC tương tự như bể lắng cho bể lọc nhỏ giọt, tất cả bùn từ bể lắng được khử từ quá trình xử lý bùn. Tốc độ chảy tràn đối với bể lắng dược dùng cho RBC tương tự đối với bể lọc nhỏ giọt với giá thể tiếp xúc plastic.
Nguyên lý hoạt động
Đây là thiết bị xử lý nước thải công nghệ màng sinh học dựa trên sự phát triển của vi sinh vật trên bề mặt vật liệu đĩa. Hệ vi sinh vật hiểu được sự sinh trưởng và phát triển của các khí cố định trong các màng bám trên bề mặt đĩa quay. Khi trục quay, màng vi sinh tiếp xúc luân phiên với chất hữu cơ (cặn bẩn) trong nước thải và hấp thụ oxy từ không khí, oxy hóa chất hữu cơ và giải phóng CO2. Do đó, hiệu suất lọc sạch của nước thải là BOD5> 90% và nitơ> 35%.
Khi khối đĩa quay lên trên, vi sinh vật hút khí oxi để oxi hóa chất hữu cơ và thải ra khí CO2. Khi khối đĩa quay xuống dưới, các vi sinh vật sẽ lấy các chất nền (chất dinh dưỡng) có trong nước. Quá trình này tiếp tục diễn ra cho đến khi hệ vi sinh vật sinh trưởng và phát triển đủ để tiêu thụ hết các chất hữu cơ có trong nước thải.
Trong quá trình vận hành, hệ thống phải được giám sát cẩn thận bởi các chuyên gia. Bảo dưỡng bao gồm: bôi trơn các bộ phận chuyển động, động cơ và ổ trục; thay thế phớt, động cơ, sửa chữa ổ trục; và làm sạch môi trường phát triển của vi sinh vật (phun rửa và làm sạch bùn). Các tấm cũng có thể được kiểm tra các mảnh vụn, khả năng giữ nước và tích tụ sinh khối quá mức hoặc không đầy đủ.
Ưu điểm và nhược điểm của đĩa lọc RBC
Ưu điểm:
– Thiết bị làm việc đạt hiệu suất xử lý chất hữu cơ (BOD) trên 90%; chất dinh dưỡng (N, P) hơn 35%;
– Không cần tuần hoàn bùn. Không cần cung cấp không khí để hỗ trợ xử lý quá nhiều. Hoạt động ổn định, không nhạy cảm với sự thay đổi dòng chảy đột ngột và chất độc hóa học;
– Hoạt động tự động không cần lao động trình độ cao;
– Không có mùi đặc biệt, tiếng ồn thấp, tính thẩm mỹ cao;
– Theo thiết kế đơn nguyên, từng bậc thi công đơn giản, tiết kiệm diện tích.
– Bùn dư trong bể lắng cũng có thể dễ dàng được kiểm soát.
Nhược điểm:
– Yêu cầu nguồn điện liên tục (nhưng tiêu tốn ít năng lượng hơn so với bể lọc hoặc quá trình bùn hoạt tính)
– Chi phí đầu tư và vận hành, bảo dưỡng cao
– Phải che chắn nắng, gió, mưa (nhất là vùng có khí hậu lạnh để chống đóng băng quy trình hoạt động)
Tham khảo: Đĩa thổi khí là gì
___________________________
Đĩa lọc sinh học tiếp xúc quay – RBC là công xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học rất hiệu quả, mong rằng bài viết này có thể giúp bạn hiểu rõ hơn về công nghệ này và có thể ứng dụng trong hệ thống xử lý của mình. Ngoài ra để được tư vấn chi tiết hơn về các phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học, xin hãy liên hệ ngay với Biogency theo Hotline: 0909 538 514
Tài liệu tham khảo:
- (DOC) Dia quay sinh học RBC | Anh Duc Phan – Academia.edu
- Xử Lý Nước Thải (Wastewater Treatment) – Tập 1 (Tái Bản) – Trang 216
Chịu trách nhiệm nội dung
Phó Giám Đốc - Đồng Thị Tú Anh
