Bể SBR là gì?

Một trong những công nghệ xử lý nước thải tốt nhất hiện nay – Không thể không kể đến bể SBR.. Vậy thì, bể SBR là gì? Cấu tạo, chức năng, ưu nhược điểm ra sao?

Có vẻ như là, khá nhiều thông tin cần tìm hiểu đấy chứ nhỉ? Hãy cùng Công ty vệ sinh môi trường đô thị Hà Nội tìm hiểu về anh bạn SBR này xem sao nha.

bể sbr là gì

Bể SBR là gì?

Có thể nói, trong lĩnh vực xử lý hóa chất và xử lý nước thải. SBR là một công nghệ tiên tiến hàng đầu. (Nhất là ở tại các nước đang phát triển) Nhưng tại Việt Nam thì còn khá nhiều băn khoăn về bể SBR là gì?

Bể SBR – Bể bùn hoạt tính đã được các nhà khoa học nghiên cứu thành công. Và cho ra thị trường vào khoảng những năm 1920. Loại bể này đã và đang rất phát triển tại các nước như Nhật Bản, Hàn Quốc, Mỹ,.. Loại bể này chuyên dùng để xử lý nước thải công nghiệp, sinh hoạt. Và đa số tại các nơi có lưu lượng nước thải thấp, và có những biến đổi.

Vậy tóm lại, bể SBR là gì? SBR chính là viết tắt của Sequencing Batch Reactor – Bể phản ứng làm việc theo mẻ bằng bùn hoạt tính..

Với đặc điểm là trong quá trình sục khí và lắng, công đoạn sục khí và lắng sẽ vận hành và diễn ra trong cùng 1 bể chứa.

Cấu tạo bể SBR

Khi đã biết được bể SBR là gì rồi, phải chăng có nên tìm hiểu thêm một chút về cấu tạo bể, nguyên lý hoạt động, và cách tính toán bể ra sao chứ nhỉ?

Để có thể thiết kế bể SBR, bạn sẽ cần phải tính toán khá chi tiết và khoa học. Nhưng phần này chúng tôi sẽ đề cập ở đoạn sau nha, còn bể SBR được cấu tạo bởi 2 loại bể chính.

  • Bể Selector
  • Bể C-tech

Còn về nguyên tắc vận hành của bể, nguồn nước thải cần được xử lý sơ bộ tại bể Selector. Sau đó, nguồn nước đã “xử lý sơ bộ” đó sẽ được đưa đến bể C-tech để tiếp tục xử lý.

bể SBR là gì

Nguyên lý hoạt động của bể SBR

Bể SBR hoạt động dựa trên một chu kỳ khép kín, gồm 5 pha hoạt động liên tục – Nhằm đảm bảo đúng công suất thiết kế. Vậy 5 pha này có chức năng và tên gọi như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu nhé.

Pha làm đầy

Đây là pha dùng để thu nạp nước thải trực tiếp đổ vào bể. Thời gian xử lý giao động từ 1-3 tiếng. Vậy trong thời gian này, bể SBR sẽ làm gì nhỉ?

Bể SBR sẽ xử lý các chất thải, và những hoạt động phản ứng sẽ “tiếp nối” nhau: Làm đầy – Tĩnh – Làm đầy – Hòa trộn & Sục khí.

Đây đều là những quá trình xảy ra liên tục, thay phiên nhau và dựa trên hàm lương BOD đầu vào. Trong pha làm đầy này, khi bổ sung nguồn nước thải vào. Đồng thời mang theo một lượng lớn “nguồn lương thực” cho những vi sinh (bùn hoạt tính). Chính vì vậy, khi quá trình này kết thúc, sẽ thúc đẩy mạnh quá trình phân hóa ở vi sinh.

nguyên lý hoạt động của bể SBR

Pha sục khí

Công dụng chính của pha này, là tạo ra sự chuyển động. Và các bọt khí mang theo oxi vào trong nước được chứa trong ngăn chứa nước thải.

Phản ứng sinh hóa giữa nước thải và bùn hoạt tính để tạo ra hợp chất Nitrat N-NO3. Pha này sẽ mất khoảng 2 tiếng để có thể tiến hành quá trình phản ứng.

Pha lắng

Ở pha này, các chất hữu cơ sẽ lắng dần trong nước. Công đoạn này sẽ diễn ra ở môi trường tĩnh. Sẽ mất khoảng 2 tiếng để có thể đợi bùn lắng và cô đặc lại.

thiết kế bể SBR

Pha rút nước

Bạn có thắc mắc rằng, khi bùn đã lắng hết xuống dưới rồi. Thì số nước ở trên sẽ đi đâu không? Đây là lúc, pha rút nước xuất hiện.

Số lượng nước nổi lúc này sẽ được đưa ra khỏi bể – Nhưng không hề đi kèm lượng bùn hoạt tính kèm theo đâu nhé.

Pha nghỉ (Pha dự trữ)

Chờ đợi để nạp mẻ mới – Và thời gian chờ là bao lâu, thì còn phụ thuộc vào thời gian vận hành nữa..

Quá trình loại bỏ Ni tơ có trong bể SBR

Trong quá trình này, chúng tôi sẽ chia ra thành 2 giai đoạn

  • Giai đoạn đầu: Oxy hóa hợp chất Ni tơ – Hay còn gọi là quá trình Nitrate hóa.
  • Giai đoạn hai: Khử hóa trị dương về hóa trị 0 – Hay còn được gọi là quá trình khử Nitrate.

Hãy cùng đi sâu vào 2 quá trình này, để có thể hiểu rõ hơn về loại bể SBR này nhé.

Giai đoạn 1: Oxy hóa hợp chất Ni tơ (Nitrat hóa)

Quá trình này sẽ được diễn ra trong pha sục khí của bể SBR – và được mô tả bằng 2 phản ứng hóa học như sau

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

2 NO2 + O2  2 NO3– + Tế bào mới

Dựa vào 2 phương trình trên, ta có phương trình tổng quát:

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

Giai đoạn 1: Oxy hóa hợp chất Ni tơ

2 phản ứng đầu nhờ vào 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 duy trì sự tồn tại và phát triển của vi sinh.

Từ phương trình tổng quát, có thể thấy rằng, để oxy hóa 1 mol NH4+ cần tương đương 1 mol oxi trong hợp chất oxi trong hợp chất Amoni (NH4+-N)

Nếu lấy hiệu suất sinh khối của cả 2 loại vi sinh trên là 0,17g/g N-NO3 tạo thành. Thì phản ứng tổng thể của quá trình oxy hóa Amoni thành Nitrat sẽ như sau.

1.02 NH4+ + 1,89 O2 + 2,02 HCO3- => 0.021 C5H7O2N + 1.06 H2O + 1,92 H2CO3 + 1,00 NO3– (1-4)

Bể SBR & Các yếu tố ảnh hưởng quá trình nitrat hóa

  • Nồng độ chất nền: Bởi những vi sinh vật Oxy hóa những hợp chất và hóa chất để có thể tạo ra sinh khối. Các tế bào cần có những hợp chất ni tơ để phát triển. Nồng độ chất nền cao sẽ làm tăng hiệu quả xử lý.
  • Nhiệt độ: Theo kiểm chứng, nhiệt độ càng cao thì hiệu quả xử lý nước bể SbR cũng cao.
  • Oxy: Để oxy hóa 1 mol NH4+ cần 1 mol oxy. 4.57g oxi/g Ni tơ trong hợp chất Amoni (N- NH4+)
  • pH (độ kiềm): pH = 8 (7,6 – 8,6) Nếu pH < 6.2 hoặc pH > 10 thì sẽ gây ức chế đại đa số các hoạt động của vi sinh vật trong bể.
  • Thời gian lưu bùn (SRT)
  • Độc chất

Giai đoạn 2: Quá trình khử Nitrat

Ở giai đoạn 2 này, sẽ có 4 bậc liên tiếp. Và sẽ làm giảm hóa trị của ni tơ lần lượt từ +5 về +3 +2 +1

  • Phương trình tổng quát

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

  • Phản ứng của Nitrate với chất hữu cơ là Methanol -> từ đó có phương trình.

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

  • Chất hữu cơ từ những nguồn nước thải “C18H19O9N” Từ đó có PTHH như sau:

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

Giai đoạn 2: Quá trình khử Nitrat

Các yếu tố ảnh hưởng quá trình khử Nitrat

  • Tác động của Oxy tới nồng độ trong những tụ hợp của bùn vi sinh với cả màng vi sinh.
  • Độ pH trong những bước khử Nitrat thích hợp khoảng 7-9
  • Nhiệt độ: Tốc độ xử lý sẽ tăng gấp đôi khi nhiệt độ đạt đến mức 10-25o Quá trình nitrat cũng sẽ diễn ra khi nhiệt độ đạt đến mức 50-60oC. Khoảng 35oC tốc độ cũng chỉ đạt được mức 50%.
  • Ảnh hưởng của chất hữu cơ: các chất hữu cơ tan, phân hủy và thúc đẩy sự khử Nitrat.
  • Ảnh hưởng các yếu tố kìm hãm: quá trình xử lý trong việc ảnh hưởng bởi Nitrat.

Ưu nhược điểm của bể SBR

Ưu điểm của bể SBR.

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

ưu điểm bể SBR

Nhược điểm của bể SBR

  • Yêu cầu phải có những hệ thống vận hành tinh vi và tiên tiến nhất
  • Đối với việc bảo dưỡng và bảo trì khó khăn và phức tạp
  • Người vận hành phải có trình độ cao
  • Hệ thống hay bị tắc nghẽn do bùn.
  • Bể phụ trợ phía sau chịu nhiều sốc tải. Thì thiết kế bể SBR cần phải có điều hòa để phụ trợ.

Hy vọng rằng, với những thông tin này, bạn sẽ hiểu rõ hơn về bể SBR là gì, cũng như là những thông tin về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của loại bể này. Hãy đón chờ những bài viết tiếp theo của chúng tôi nhé. Sẽ là những bài viết hữu ích dành cho bạn đấy.

0975.51.58.56