Bể SBR là gì? Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bể SBR

Bể SBR là gì? Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bể SBR

Bể SBR là gì

Bể SBR được biết tới là một trong những công nghệ xử lý nước thải tốt nhất hiện nay. Công nghệ này ngày càng được ứng dụng phổ biến nhiều hơn trong các công trình xứ lý nước. Ngày hôm nay hutbephotcucre chúng tôi sẽ cung cấp cho các bạn các thông tin về bể SBR để các bạn có thể nắm rõ hơn về công nghệ này.

Xem thêm: Bể uasb là gì? cấu tạo và nguyên lý của bể uasb

Bể SBR là gì? Bể SBR hiểu như thế nào mới đúng?

SBR Là một trong những loại bể phản ứng làm việc theo mẻ bằng bùn hoạt tính, đặc điểm của loại bể này là trong quá trình sục khí và lắng được vận hành và diễn ra trong cùng một bể chứa.

Bể SBR là gì
Bể SBR là gì

Từ SBR được viết tắt của từ (Sequencing Batch Reactor). Sbr đã được nghiên cứu từ những năm 1920. Cho tới nay, công nghệ xử lý nước thải bằng Sbr được nhiều nước phát triển ứng dụng như các nước ở châu Âu, Mỹ, Trung Quốc,…. Loại bể Sbr thường được dùng để

xử lý các loại nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nhất là ở những nơi có lưu lượng nước thải thấp và thường có nhiều biến động.

Cấu tạo của bể SBR:

Cấu tạo bể SBR
Cấu tạo bể SBR

Đối với việc thiết kế bể SBR bạn sẽ phải tính toán một cách rất khoa học. Kem theo đó bể SBR được tạo thành bởi hai loại để chính đó là bể Selector với bể C-tech để tạo thành, nguyên tắc vận hành của bể thì, nguồn nước thải sẽ được xử lý sơ bộ tại bể Selector trước sau đó nguồn nước vừa được xử lý sơ bộ đó sẽ được đưa đến bể C-tech để xử lý tiếp.

Nguyên lý vận hành của bể SBR:

Như đã nói ở trên, bể bùn hoạt tính Sbr hoạt động theo một chu kỳ khép kín và liên tục với 5 pha. Trong đó, 4 pha chính là làm đầy, sục khí, lắng và rút nước. 1 pha phụ là pha nghỉ.

Nguyên lý làm việc của bể SBR
Nguyên lý làm việc của bể SBR

Pha làm đầy

Ở pha này, nước thải sẽ được bơm trực tiếp vào bể và xử lý trong vòng từ 1 – 3 tiếng đồng hồ. Lúc này trong bể Sbr trong xử lý nước thải diễn ra các hoạt động phản ứng theo mẻ nối tiếp nhau: Làm đầy – tĩnh, làm đầy – hòa trộn và làm đầy sục – khí. Các quá trình này phụ thuộc vào hàm lượng BOD đầu vào.

Pha làm đầy khi bổ sung nước thải vào bể đồng thời mang theo một lượng thức ăn cho các vi khuẩn nên có thể thúc đẩy quá trình phản ứng sinh hóa.

Pha sục khí

Sục khí hoặc làm thoáng bề mặt nhằm cung cấp oxi vào nước và khuấy đều hỗ hợp trong bể. Việc này nhằm tạo phản ứng sinh hóa giữa nước thải và bùn hoạt tính diễn ra thuận lợi. Thời gian này có thể kéo dài trung bình khoảng 2 giờ.

Trong pha sục khí, quá trình Nitrat hóa chuyển từ Ni tơ từ dạng N-NH3 sang N-NO22 và nhanh chóng chuyển sang N-NO3.

Pha lắng

Ở pha này, các chất sẽ lắng dần trong nước, quá trình này diễn ra trong môi trường tĩnh. Thời gian lắng và cô đặc bùn trong bể bùn hoạt tính thường nhỏ hơn 2 tiếng đồng hồ.

Pha rút nước

Lượng nước nổi sau thời gian lắng được thoát ra khỏi bể Sbr. Tất nhiên, đây chỉ là lượng nước chứ không đi kèm với bất cứ lượng bùn hoạt tính nào.

Quá trình loại bỏ Ni tơ trong bể bùn hoạt tính Sbr

Quá trình này trải qua 2 giai đoạn. Giai đoạn đầu tiên là oxi hóa hợp chất Ni tơ hay còn gọi là quá trình Nitrate hóa. Giai đoạn thứ 2 là khử hóa trị dương về hóa trị 0, còn gọi là quá trình khử Nitrate.

Quá trình Nitrate hóa

Quá trình Nitrate hóa được diễn ra trong pha sục khí của bể Sbr xử lý nước thải với 2 phản ứng liên tiếp như sau:

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

2 NO2- + O2 2 NO3- + Tế bào mới

Tổng hợp 2 phản ứng trên ta có phương trình tổng thể:

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

2 phản ứng đầu tiên được thực hiện nhờ vảo chủng vi sinh vật Nitrosomonas và Nitrobacter. 2 phản ứng này mô tả tỷ lượng của amoni và oxi do vi sinh vật thực hiện để có thể duy trì sự tồn tại, phát triển.

Từ phương trình phản ứng tổng thể, ta thấy rằng để oxy hóa 1 mol NH4+ thì cũng cần tương đương 1 mol oxi trong hợp chất amoni (NH4+-N).

Nếu lấy hiệu suất sinh khối của cả hai loại vi sinh trên là 0,17 g/g N-NO3- tạo thành thì phản ứng tổng thể của quá trình oxy hóa amoni thành nitrat sẽ là :

1,02 NH4+ + 1,89 O2 + 2,02 HCO3- → 0,021 C5H7O2N +1,06 H2O + 1,92 H2CO3 + 1,00 NO3- (1-4)

Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình Nitrate hóa

  • Nồng độ chất nền: Vi sinh vật oxi hóa hợp chất hữu cơ để tạo sinh khối tế bào cần phải có hợp chất Nito để phát triển. Do đó, nếu nồng độ chất nền trong bể cao thì sẽ làm tăng hiệu quả xử lý.
  • Nhiệt độ: Nhiệt độ càng tăng thì tốc độ cũng như hiệu quả xử lý của bể Sbr càng tốt.
  • Oxy: Để oxy hóa 1 mol NH4+ cần 1 mol oxy, 4.57 g oxi/g Nitơ trong hợp chất Amoni (N – NH4+).
    pH (độ kiềm): pH = 8 (7,6-8,6). Nếu độ pH < 6,2 hoặc pH > 10 thì sẽ gây ức chế hầu đại đa số các hoạt động của vi sinh vật trong bể.
  • Thời gian lưu bùn (SRT)
  • Độc chất

Quá trình khử Nitrat

Quá trình này sẽ diễn ra theo 4 bậc liên tiếp làm giảm hóa trị của nguyên tố Ni tơ lần lượt từ +5 về +3, +2, +1.

Phương trình tổng quát:

NO3-→ NO2-→ NO (khí) → N2O (khí) → N2 (khí)

– Phản ứng khử Nitrat với chất hữu cơ là methanol

6 NO3- + 5 CH3OH → 3 N2 + 5CO2 + 7 H2O + 6 OH-

– Khi sử dụng chất hữu cơ từ nguồn nước thải (C18H19O9N) thì ta sẽ có phương trình phản ứng:

C18H19O9N + NO3- + H+→ N2 + CO2 + HCO3- + NH4+ + H2O

Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình khử Nitrat:

  • Ảnh hưởng của oxi: Nồng độ oxi trong tập hợp keo tụ và màng vi sinh
  • Ảnh hưởng của độ pH: khoảng pH tối ưu cho quá trình khử Nitrat nằm trong khoảng từ 7 – 9
  • Ảnh hưởng của nhiệt độ: Tốc độ xử lý sẽ tăng gấp đôi khi nhiệt độ từ 10 – 250C. Quá trình Nitrat cũng diễn ra
  • trong khoảng nhiệt độ 50 – 600C, tốc độ khử Nitrat có thể cao hơn 50% so với tại 350C.
  • Ảnh hưởng của chất hữu cơ: Các chất hữu cơ tan, dễ phân hủy sẽ giúp thúc đẩy sự khử Nitrat.
  • Ảnh hưởng của các yếu tố kìm hãm: Quá trình vận xử lý trong bể ảnh hưởng bởi Nitrit.

Ưu và nhược điểm của bể SBR:

Ưu điểm của bể SBR:

  • Tiết kiệm năng lượng tiêu thụ
  • Dễ dàng kiểm soát mọi sự cố tại bể
  • Linh hoạt trong quá trình hoạt động
  • Bể SBR có khả năng xử lý nước thải và chất thải có nồng độ cao, xử lý chất hữu cơ triệt để.
  • Làm giảm chi phí và thời gian khi bạn xây dựng bể SBR và bạn sẽ không cần phải xây dựng bể lắng 1 và bể lắng 2,bể Aerotank và bể điều hòa.
  • Công nghệ bể SBR có thể áp dụng cho mọi hệ thống và công suất.
Ưu điểm của bể SBR
Ưu điểm của bể SBR

Nhược điểm của bể SBR:

  • Yêu cầu phải có hệ thống quan trắc các chỉ tiêu tinh vi, hiện đại
  • Việc bảo trì, bảo dưỡng khó khăn
  • Đòi hỏi người vận hành có trình độ cao
  • Hệ thống dễ bị tắc nghẽn do bùn
  • Trong trường hợp các công trình phía sau chịu sốc tải thấp thì việc thiết kế bể Sbr cần phải có bể điều hòa để phụ trợ.

Như vậy, chúng ta vừa cùng nhau tìm hiểu về bể Sbr là gì, nguyên tắc vận hành cũng như ưu điểm và hiệu suất xử lý của bể SBR. Hi vọng với những thông tin trên các bạn sẽ có thêm một lựa chọn tốt cho việc xử lý nước thải tại công ty mình.

Xem thêm: Giới Thiệu về bể Aerotank cấu tạo và phân loại bể aerotank

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

0965466634