Nguyên lý hoạt động của công nghệ AAO
Công nghệ AAO là gì?
Công nghệ A/A/O là viết tắt của cum từ Anerobic (kỵ khí) – Anoxic (thiếu khí) – Oxic (hiếu khí). Công nghệ AAO là quá trình xử lý sinh học liên tục, kết hợp 3 hệ vi sinh: kỵ khí, thiếu khí, hiếu khí để xử lý nước thải. Dưới tác dụng phân hủy chất ô nhiễm của vi sinh vật, nước thải sẽ được xử lý trước khi thải ra môi trường.
Nguyên lý hoạt động của công nghệ AAO
1. Quá trình xử lý Anaerobic (Xử lý sinh học kị khí)
Trong các bể kỵ khí xảy ra quá trình phân hủy các chất hữu cơ hòa tan và các chất dạng keo trong nước thải với sự tham gia của hệ vi sinh vật kỵ khí. Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, vi sinh vật kỵ khí sẽ hấp thụ các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải, phân hủy và chuyển hóa chúng thành các hợp chất ở dạng khí. Bọt khí sinh ra bám vào các hạt bùn cặn. Các hạt bùn cặn này nổi lên trên làm xáo trộn, gây ra dòng tuần hoàn cục bộ trong lớp cặn lơ lửng.
Quá trình phân hủy chất hữu cơ của hệ vi sinh kị khí được thể hiện bằng các phương trình sau:
(a) Chất hữu cơ + VK kỵ khí → CO2 + H2S + CH4 + các chất khác + năng lượng
(b) Chất hữu cơ + VK kỵ khí + năng lượng → C5H7O2N (Tế bào vi khuẩn mới)
Trong đó: C5H7O2N: là công thức hóa học thông dụng để đại diện cho tế bào vi khuẩn
Hỗn hợp khí sinh ra thường được gọi là khí sinh học hay biogas.
Quá trình phân hủy kỵ khí được chia thành 3 giai đoạn chính: phân hủy các chất hữu cơ cao phân tử, tạo các axit, tạo methane.
2. Quá trình xử lý Anoxic (Xử lý sinh học thiếu khí)
Tại bể anoxic diễn ra quá trình nitrat hóa và Photphorit để xử lý N, P
Quá trình Nitrat hóa xảy ra như sau:
Hai chủng loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình này là Nitrosonas và Nitrobacter. Trong môi trường thiếu oxy, các loại vi khuẩn này sẻ khử Nitrat (NO3-) và Nitrit (NO2-) theo chuỗi chuyển hóa:
NO3- → NO2- → N2O → N2↑
Khí nitơ phân tử N2 tạo thành sẽ thoát khỏi nước và ra ngoài. Như vậy là nitơ đã được xử lý.
Quá trình Photphorit hóa:
Chủng loại vi khuẩn tham gia vào quá trình này là Acinetobacter. Các hợp chất hữu cơ chứa photpho sẽ được hệ vi khuẩn Acinetobacter chuyển hóa thành các hợp chất mới không chứa photpho và các hợp chất có chứa photpho nhưng dễ phân hủy đối với chủng loại vi khuẩn hiếu khí.
Để quá trình Nitrat hóa và Photphoril hóa diễn ra thuận lợi, tại bể Anoxic bố trí máy khuấy chìm với tốc độ khuấy phù hợp. Máy khuấy có chức năng khuấy trộn dòng nước tạo ra môi trường thiếu oxy cho hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển. Ngoài ra, để tăng hiệu quả xử lý và làm nơi trú ngụ cho hệ vi sinh vật thiếu khí, tại bể Anoxic lắp đặt thêm hệ thống đệm sinh học được chế tạo từ nhựa PVC, với bề mặt hoạt động 230 ÷ 250 m2/m3. Hệ vi sinh vật thiếu khí bám dính vào bề mặt vật liệu đệm sinh học để sinh trưởng và phát triển.
3. Quá trình Oxic (Xử lý sinh học hiếu khí)
Các phản ứng chính xảy ra trong bể xử lý sinh học hiếu khí như:
(a) Quá trình Oxy hóa và phân hủy chất hữu cơ:
Chất hữu cơ + O2 → CO2 + H2O + năng lượng
(b) Quá trình tổng hợp tế bào mới:
Chất hữu cơ + O2 + NH3 → Tế bào vi sinh vật + CO2 + H2O + năng lượng
(c) Quá trình phân hủy nội sinh:
C5H7O2N + O2 → CO2 + H2O + NH3 + năng lượng
Nồng độ bùn hoạt tính duy trì trong bể Aeroten: 3500 mg/l, tỷ lệ tuần hoàn bùn 100%. Hệ vi sinh vật trong bể Oxic được nuôi cấy bằng chế phẩm men vi sinh hoặc từ bùn hoạt tính. Thời gian nuôi cấy một hệ vi sinh vật hiếu khí từ 45 đến 60 ngày. Oxy cấp vào bể bằng máy thổi khí đặt cạn hoặc máy sục khí đặt chìm.
* Ưu điểm:
– Chí phí đầu tư thấp, chi phí của hệ thống bao gồm chi phí xây dựng, chi phí thiết bị chính như Máy thổi khí, máy khuấy chìm, bơm…,
– Phát sinh ít bùn thải hơn so với các công nghệ sinh học hiếu khí khác
– Chất lượng nước đạt tiêu chuẩn A hoặc B, tùy vào mục tiêu thiết kế
– Tiêu thụ ít năng lượng
* Nhược điểm:
– Chất lượng nước đầu ra phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: hiệu quả xử lý của vi sinh, khả năng lắng của bùn hoạt tính, nhiệt độ, pH, nồng độ bùn MLSS, tải trọng đầu vào.
– Diện tích xây dựng hệ thống phải đủ lớn
– Yêu cầu đảm bảo duy trì nồng độ bùn vào khoảng từ 3 – 5 g/l, nếu nồng độ bùn quá cao dẫn đến bùn khó lắng và bị trôi ra ngoài, nếu nồng độ bùn thấp, khả năng xử lý của bùn không cao dẫn đến quá tải bùn chết và bị trôi ra ngoài.
– Bắt buộc phải khử trùng nước đầu ra
Theo Phạm Hồng Thủy
Xem thêm:
Hệ thống xử lý nước thải hợp khối công nghệ AAO do Westerntech Việt Nam cung cấp
