Công nghệ AAO được sử dụng tại nhiều khu vực như bệnh viện, phòng khám… dễ dàng và đạt chất lượng cao. Vậy công nghệ xử lý AAO là gì? Khi nhắc đến công nghệ xử lý nước thải, nhiều người thường nghĩ ngay vấn đề đầu tiên là làm sạch nước bẩn biến thành nguồn nước sạch giúp môi trường trở nên thân thiện hơn. Nguyên lý làm việc của công nghệ như thế nào?
Thế nào là công nghệ AAO?
AAO là cụm từ viết tắt của các từ Anaerobic là yếm khí, Anoxic là thiếu khí và Oxic là hiếu khí. Công nghệ AAO là quy trình xử lý sinh học liên tiếp được ứng dụng nhiều trong hệ vi sinh vật khác nhau để thực hiện việc xử lý chất thải. Trước khi thải ra môi trường, chất ô nhiễm của hệ vi sinh vật được ứng dụng dưới tác dụng phân giải khi chất ô nhiễm được xử lý.
Công nghệ AAO được sử dụng trong lĩnh vực y tế
Công nghệ xử lý AAO hoạt động trên nguyên lý nào?
Quá trình xử lý Anaerobic là phương pháp xử lý kị khí
Khi quá trình phân hủy xảy ra ở các bể kỵ khí, các chất hữu cơ hòa tan và trong nước thải, các chất dưới dạng keo co các hệ sinh vật. Khi vi sinh vật kỵ khí sinh trưởng và phát triển sẽ hấp thụ các chất hữu cơ được hòa tan ở môi trường nước thải, rồi phân hủy và chuyển hóa thành các hợp chất dưới dạng khí. Bọt khí được sinh ra để bám vào các hạt bùn cặn. Những hạt bùn này nổi lên làm xáo trộ hệ vi sinh vật gây ra dòng tuần hoàn cục bộ ở trong lớp cặn lơ lửng.
Qua quá trình phân hủy các chất hữu cơ của hệ vi sinh kị khí thường thể hiện bằng phương trình sau:
Chất hữu cơ + vi khuẩn kị khí → CO2 + CH4 + H2S + năng lượng +
các chất khác
Chất hữu cơ + vi khuẩn kị khí + năng lượng → C5H7O2N ( là tế bào vi khuẩn mới)
Trong đó: C5H7O2N là công thức hóa học thường dùng là đại diện cho tế bào vi khuẩn.
– Hỗn hợp không khí sinh ra thường được gọi là biogas hay khí sinh học.
– Trong quá trình phân hủy kị khí được chia thành 3 giai đoạn chính đó là phân hủy các hợp chất hữu cơ cao phân tử để tạo ra các axit và methane.
Công nghệ xử lý nước thải AAO có tấm màng lọc
Quá trình xử lý Anoxic là biện pháp xử lý sinh học thiếu khí
Tại bể chứa anoxic sẽ diễn ra quá trình Photphorit và nitrat hóa để xử lý N, P.
Qua quá trình Nitrat hóa xảy ra phản ứng sau:
Trong quá trình phản ứng, hai chủng loại vi khuẩn tham gia đó là Nitrobacter và Nitrosonas. Ở môi trường thiếu oxy, các loại vi khuẩn sẽ khử Nitrat (NO3-) và Nitrit (NO2-) dựa theo chuỗi chuyển hóa sau:
NO3- → NO2- → N2O → N2↑
Khi phân tử khí N2 được tạo thành sẽ thoát khỏi đường ống và ra ngoài. Khi đó, khí nitơ được xử lý.
Trong quá trình photphorit hóa như sau:
Thông qua quá trình này, Acinetobacter là chủng loại vi khuẩn tham gia vào quá trình photphorit hóa. Những hợp chất hữu cơ có chứa photpho được hệ vi khuẩn chuyển hóa thành hợp chất mới dễ bị phân hủy ở chủng loại vi khuẩn hiếu khí.
Để quá trình chuyển hóa diễn ra thuận lợi, máy khuấy chìm tại bể Anoxic được bố trí với tốc độ phù hợp. Thiết bị có chức năng khuấy trộn dòng nước nhằm tạo ra môi trường thiếu oxy trong hệ vi sinh vật thiếu khí.
Hơn nữa, để tăng hiệu quả xử lý vi sinh vật và môi trường trú ngụ cho hệ vi sinh vật thiếu khí tại bể chứa Anoxic có lắp đặt thêm hệ thống đệm sinh học chế tạo từ nhựa PVC, cùng với bề mặt làm việc 230 ÷ 250 m2/m3. Trong hệ vi sinh vật thiếu khí bám dính vào các bề mặt của vật liệu đệm giúp quá trình sinh trưởng, phát triển hiệu quả.
Hệ thống máy móc của công nghệ được bố trí khoa học
Oxic là quá trình xử lý sinh học hiếu khí
Trong bể xử lý sinh học hiếu khí có các phản ứng sau:
– Quá trình oxy hóa và phân hủy các chất hữu cơ
O2 + Chất hữu cơ → H2O + CO2 + năng lượng
– Quá trình tổng hợp các loại tế bào mới
Chất hữu cơ + O2 + NH3 → Năng lượng + Tế bào vi sinh vật + H2O + CO2
– Quá trình xử lý phân hủy nội sinh
C5H7O2N + O2 → Năng lượng + NH3 + H2O + CO2
Trong bể Aeroten, nồng độ bùn hoạt tính là 3500 mg/l, cùng với tỷ lệ tuần hoàn bùn 100%. Trong bể Oxic, hệ vi sinh vật được nuôi cấy bằng chế phẩm men vi sinh hoặc từ bún hoạt tính. Thời gian để nuôi cấy một hệ vi sinh vật hiếu khí trong khoảng 45 – 60 ngày. Lượng oxy được cấp vào bể bằng thiết bị thổi khí đặt trên cạn hoặc máy sục khí được đặt chìm.
Trong bể xử lý công nghệ AAO, lượng oxy được cấp ổn định
Công nghệ xử lý nước thải AAO có những ưu – nhược điểm gì?
– Có thể vận chuyển, di dời hệ thống xử lý nước thải tới các địa điểm.
– Môi trường được bảo vệ và cung cấp nguồn nước sạch.
– Chi phí để vận hành công nghệ thấp.
– Trong các doanh nghiệp, khi mở rộng quy mô, công suất làm việc của thiết bị được nối lắp thêm module hợp khối mà không cần phải thay thế hoặc dỡ bỏ đi.
Bên cạnh những ưu điểm, công nghệ AAO vẫn còn tồn tại nhiều nhược điểm như:
– Cần phải có diện tích để xây dựng
– Thời gian khởi động lâu do bể sinh học kị khí.
– Công nghệ AAO khi kết hợp với nhiều hệ vi sinh nên có sự ảnh hưởng lẫn nhau. Chính thế, công nghệ luôn đòi hỏi người có chuyên môn, kinh nghiệm về khả năng vận hành.
Cần người có chuyên môn vận hành thiết bị công nghệ xử lý nước AAO
Như vậy, công nghệ AAO được ứng dụng phổ biến ở nước ta hiện nay. Nhờ có công nghệ này mà hệ thống nước thải được xử lý hiệu quả giúp cải thiện môi trường.