Bể UASB – Bể Kỵ Khí - Ưu Nhược điểm Khi Sử Dụng

Bể UASB là một bể xử lý đơn trong hệ thống xử lý nước thải công nghiệp, hoặc nước thải đen kỵ khí tập trung hoặc phi tập trung nhằm loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ cao.

Mục lục Ẩn 1 Bể UASB là gì 1.1 UASB nghĩa là gì? 2 Cấu tạo bể UASB như thế nào? 3 Vận hành và bảo trì 4 Ưu nhược điểm của bể UASB là gì 4.1 Ưu điểm của bể UASB 4.2 Nhược điểm của bể UASB 5 Bể UASB được ứng dụng ở đâu

Bể UASB là gì

Ở các nước có khí hậu ấm áp quanh năm, lượng nước thải cao cho phép và ưu tiên xử lý kỵ khí toàn bộ dòng nước thải, không chỉ riêng phần bùn. Các hệ thống xử lý kỵ khí như UASB không yêu cầu hệ thống sục khí tiêu tốn năng lượng và có thể được xây dựng đơn giản hơn nhiều so với các phương pháp xử lý hiếu khí.

Chúng chuyển hóa chất hữu cơ thành khí sinh học, có thể thu hồi được. Nước thải giàu dinh dưỡng có thể được sử dụng để tưới tiêu nông nghiệp. Bùn, thậm chí được ổn định một phần (khoáng hóa) và có thể được sử dụng làm phân bón hữu cơ cho đất sau khi ủ hoặc sấy khô.

Bể UASB có thể xử lý tất cả các loại nước thải có cường độ cao. Nó có thể được sử dụng ở quy mô lớn (ví dụ như chất thải nông nghiệp) hoặc như các hệ thống xử lý phi tập trung cho nước thải sinh hoạt; tuy nhiên việc xử lý nước thải sinh hoạt vẫn còn tương đối mới và không phải lúc nào cũng thành công do nước thải sinh hoạt nói chung có cường độ thấp hơn.

UASB nghĩa là gì?

UASB được viết tắt từ “Upflow Anaerobic Sludge Blanket”. Trong thuật ngữ tiếng Việt thì chúng có thể hiểu là bể kỵ khí. Là hệ thống xử lý không còn mới mẻ ở Việt Nam.

Cấu tạo bể UASB như thế nào?

Bể UASB được xây dựng bằng bê tông hoặc vật liệu kín nước khác và có thể được thiết kế theo hình tròn hoặc hình chữ nhật.

Nước thải được bơm từ đáy vào bể phản ứng, nơi đầu vào chất rắn lơ lửng và sự hoạt động và phát triển của vi khuẩn dẫn đến sự hình thành bùn. Lớp phủ bùn bao gồm các hạt vi sinh vật (đường kính từ 1 đến 3 mm), tức là các tập hợp vi sinh vật nhỏ, do trọng lượng của chúng, không bị rửa trôi theo dòng chảy lên.

Các vi sinh vật trong lớp bùn phân hủy các hợp chất hữu cơ. Kết quả là, khí (mêtan và carbon dioxide, tức là khí sinh học) được thải ra. Các bọt khí nổi lên trộn đều bùn mà không cần sự hỗ trợ của bất kỳ bộ phận cơ khí nào.

Vận tốc ngược dòng và tốc độ lắng của bùn ở trạng thái cân bằng và tạo thành một lớp bùn lơ lửng khá ổn định cục bộ. Các bức tường nghiêng làm lệch hướng vật liệu đạt từ đỉnh của bể xuống dưới. Nước thải được lọc được chiết xuất từ ​​đỉnh bể ở khu vực phía trên các bức tường nghiêng. Thiết bị tách khí-lỏng-rắn tách khí từ nước thải đã xử lý và bùn.

Sau vài tuần sử dụng, các hạt bùn lớn hơn sẽ hình thành, lần lượt, hoạt động như các bộ lọc cho các hạt nhỏ hơn khi nước thải tăng qua lớp đệm của bùn. Do chế độ dòng chảy lên, các sinh vật tạo hạt được ưu tiên tích lũy khi các sinh vật khác bị rửa trôi. May mắn thay, những vi khuẩn này cũng sản xuất khí sinh học hiệu quả hơn so với sinh khối keo tụ.

Vận hành và bảo trì

Bể UASB là một công nghệ Xử lý tập trung phải được xây dựng, vận hành và duy trì bởi các chuyên gia. Cần có người vận hành lành nghề để giám sát lò phản ứng và các bộ phận sửa chữa, ví dụ, các máy bơm đặc biệt như bơm trục vít, bơm định lượng, bơm bánh răng,… trong trường hợp có sự cố.

Các bể UASB cần vài tháng để khởi động. Bùn không chỉ cần hình thành mà còn cần thích ứng với các đặc tính của nước thải cụ thể. Vì nước thải sinh hoạt hoặc nước thải đô thị đã chứa thành phần chất dinh dưỡng và vi chất dinh dưỡng cần thiết cho hoạt động và sự phát triển của vi khuẩn, chúng thường ít có vấn đề hơn so với nước thải công nghiệp. Tải trọng hữu cơ cao kết hợp với tốc độ tải thủy lực thấp hơn làm nhanh quá trình tạo hạt trong giai đoạn bắt đầu.

Để giữ cho lớp chắn ở vị trí thích hợp, tải trọng thủy lực phải tương ứng với vận tốc ngược dòng và phải tương ứng với tải trọng hữu cơ. Điều này có nghĩa là tốc độ dòng chảy phải được kiểm soát và chuyển số phù hợp với sự dao động của tải trọng hữu cơ.

Sản lượng bùn tương đối thấp. Việc đào thải không thường xuyên và chỉ loại bỏ bùn dư thừa sau mỗi 2 đến 3 năm.

Ưu nhược điểm của bể UASB là gì

Bể UASB được sử dụng trong các quy trình xử lý nước thải tập trung, chúng góp phần hiệu quả trong quá trình xử lý các chất thải một cách hiệu quả, tuy nhiên các dạng bể UASB cũng tồn tại không ít những khuyết điểm. Vậy ưu nhược điểm của chúng là gì? Chúng ta cùng tìm hiểu nhé!

Ưu điểm của bể UASB

Bể UASB có rất nhiều ưu điểm để ứng dụng trong quy trình xử lý nước thải nói chung, cụ thể như:

• • Giảm mức chỉ số BOD cao
  • Có thể chịu được tốc độ tải hữu cơ và thủy lực cao
  • Sản lượng bùn thấp (và do đó, yêu cầu loại bỏ bùn thải không thường xuyên)
  • Khí sinh học có thể được sử dụng để làm năng lượng (nhưng trước tiên thường yêu cầu rửa sạch)
  • Không cần hệ thống sục khí (do đó tiêu thụ ít năng lượng)
  • Nước thải giàu chất dinh dưỡng và có thể được sử dụng để tưới tiêu nông nghiệp
  • Nhu cầu đất thấp, có thể xây dựng dưới lòng đất và bằng vật liệu sẵn có tại địa phương
  • Giảm phát thải CH4 và CO2

Nhược điểm của bể UASB

Bể UASB cũng tồn tại một số nhược điểm mà bạn phải cân nhắc hoặc tối ưu chúng để sử dụng hiệu quả hơn như là:

• • Việc xử lý có thể không ổn định với tải trọng thủy lực và hữu cơ thay đổi
  • Yêu cầu vận hành và bảo trì bởi nhân sự có chuyên môn; khó duy trì các điều kiện thủy lực thích hợp (tốc độ dòng chảy lên và tốc độ lắng phải được cân bằng)
  • Thời gian khởi động lâu để làm việc hết công suất
  • Cần có nguồn điện liên tục
  • Không phải tất cả các bộ phận và vật liệu đều có sẵn tại địa phương
  • Yêu cầu chuyên gia thiết kế và xây dựng
  • Nước thải và bùn cần được xử lý thêm hoặc xả thải thích hợp
  • Không thích nghi với các vùng lạnh

Bể UASB được ứng dụng ở đâu

UASB không thích hợp cho các cộng đồng nhỏ hoặc nông thôn không có nguồn cung cấp nước hoặc điện liên tục và lao động có tay nghề cao.

Nó đặc biệt thích hợp cho các khu vực đô thị đông dân cư vì không cần tốn nhiều vị trí lắp đặt. Công nghệ này tương đối đơn giản để thiết kế và xây dựng, nhưng việc phát triển bùn dạng hạt có thể mất vài tháng.

Bể UASB có tiềm năng tạo ra nước thải chất lượng cao hơn bể tự hoại và có thể làm như vậy với thể tích bể phản ứng nhỏ hơn. Mặc dù đây là một quy trình được thiết lập tốt để xử lý nước thải công nghiệp quy mô lớn và tốc độ tải hữu cơ cao lên đến 10 kg BOD/m³/d, ứng dụng của nó đối với nước thải sinh hoạt vẫn còn tương đối mới.

Bể UASB thường được sử dụng cho nhà máy bia, nhà máy chưng cất, chế biến thực phẩm và chất thải bột giấy và giấy vì quy trình này thường loại bỏ 80 đến 90% COD.

Khi đầu vào có độ bền thấp hoặc nơi chứa quá nhiều chất rắn, protein hoặc chất béo, lò phản ứng có thể không hoạt động bình thường. Nhiệt độ cũng là một yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu suất.

UASB đạt mức xử lý cao liên quan đến chất hữu cơ và khí sinh học được sản xuất có thể được sử dụng để chuyển đổi năng lượng. Tuy nhiên, mầm bệnh cũng như chất dinh dưỡng không bị loại bỏ. Do loại bỏ chất dinh dưỡng thấp, nước thải được điều chỉnh để tái sử dụng trong nông nghiệp sau khi xử lý thêm.