BỂ ANOXIC – VAI TRÒ VÀ ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
1. Tổng quan về bể Anoxic
Trong các hệ thống xử lý nước thải hiện nay, bể Anoxic (bể thiếu khí) là một công trình quan trọng giúp loại bỏ Nitơ và Photpho khỏi nước thải trước khi xả ra môi trường.
Quá trình chính diễn ra trong bể là khử nitrat (NO₃⁻) thành khí Nitơ (N₂) để loại bỏ Nitơ ra khỏi nước dưới dạng khí, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước.
Hầu hết các loại nước thải – từ sinh hoạt, công nghiệp đến chăn nuôi – đều chứa hợp chất Nitơ và Photpho. Nếu không được xử lý, hai hợp chất này sẽ gây phú dưỡng nguồn nước, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và chất lượng môi trường.
2. Bể Anoxic là gì?
Bể Anoxic (còn gọi là bể sinh học thiếu khí) là nơi vi sinh vật thiếu khí hoạt động để chuyển hóa các hợp chất Nitơ và Amoni trong nước thải.
Trong điều kiện thiếu oxy hòa tan, các vi khuẩn khử nitrat sẽ sử dụng oxy từ nitrat (NO₃⁻) để oxy hóa chất hữu cơ, đồng thời chuyển nitrat thành khí Nitơ (N₂).
Kết quả là, lượng Nitơ trong nước thải được giảm đáng kể, giúp nước đầu ra đạt chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT.
3. Cấu tạo của bể Anoxic
Bể Anoxic thường được thiết kế hình chữ nhật hoặc vuông, tùy theo diện tích mặt bằng và công suất xử lý.
Vật liệu thi công có thể là bê tông cốt thép hoặc thép không gỉ, đảm bảo độ bền và chống ăn mòn.
Thành phần chính gồm:
- Thiết bị khuấy trộn:
- Thường dùng máy khuấy chìm hoặc bơm tuần hoàn, giúp duy trì điều kiện thiếu khí đồng đều trong bể.
- Giúp vi sinh vật tiếp xúc hiệu quả với chất dinh dưỡng trong nước thải.
- Thiết bị cung cấp dinh dưỡng cho vi sinh:
- Dùng để bổ sung nguồn Carbon như methanol, acetate hoặc glucose giúp vi sinh hoạt động ổn định.
- Hệ thống tuần hoàn bùn:
- Dẫn bùn hoạt tính từ bể lắng hoặc bể hiếu khí về lại bể Anoxic, duy trì mật độ vi sinh thích hợp cho quá trình khử Nitơ.
Dưới đây là mô tả ngắn gọn về chức năng và vai trò của bể Anoxic:
- 💧 Chức năng: Khử Nitrat (NO₃⁻) thành Nitơ khí (N₂), loại bỏ hợp chất Nitơ ra khỏi nước thải.
- ⚙️ Điều kiện hoạt động: Thiếu oxy hòa tan (DO < 0,5 mg/L), nhưng vẫn có nguồn carbon (BOD) để vi sinh vật khử nitrat hoạt động.
- 🦠 Vi sinh vật chính: Vi khuẩn khử nitrat (Denitrifying bacteria).
- 🔄 Vị trí: Thường đặt trước bể hiếu khí (Aerotank) hoặc giữa các bể hiếu khí trong quy trình xử lý theo công nghệ AAO, MBBR, MBR, hoặc UCT.
4. Nguyên lý hoạt động của bể Anoxic
Nguyên lý của bể Anoxic dựa trên hoạt động của vi sinh vật thiếu khí, chủ yếu là nhóm vi khuẩn khử nitrat (denitrifying bacteria).
Quá trình hoạt động gồm hai giai đoạn chính:
Giai đoạn 1: Nitrat hóa (Nitrification)
Diễn ra ở bể hiếu khí, Amoni (NH₄⁺) được vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter chuyển hóa thành Nitrat (NO₃⁻).
Phản ứng tổng quát:
NH₄⁺ → NO₂⁻ → NO₃⁻
Giai đoạn 2: Khử Nitrat (Denitrification)
Diễn ra ở bể Anoxic, nơi không có oxy tự do:
Vi khuẩn sử dụng Nitrat (NO₃⁻) làm nguồn oxy thay thế để phân hủy các chất hữu cơ, đồng thời chuyển NO₃⁻ thành khí Nitơ (N₂) và giải phóng ra môi trường.
Phản ứng tổng quát:
NO₃⁻ → NO₂⁻ → NO → N₂O → N₂↑
Nhờ đó, hàm lượng Nitơ trong nước giảm mạnh, giúp ngăn chặn hiện tượng phú dưỡng nguồn nước.
5. Vai trò của bể Anoxic trong xử lý nước thải
Bể Anoxic có nhiều ứng dụng quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải hiện đại, đặc biệt trong các công nghệ AAO, MBR và SBR.
5.1. Trong xử lý nước thải sinh hoạt
- Giúp loại bỏ nitrat (NO₃⁻) qua quá trình khử nitrat.
- Giảm đáng kể hàm lượng Nitơ, hạn chế ô nhiễm môi trường nước mặt.
5.2. Trong xử lý nước thải công nghiệp
- Áp dụng trong các nhà máy chế biến thực phẩm, thủy sản, dệt nhuộm,…
- Giúp giảm nồng độ Nitơ và Photpho, ổn định chất lượng nước đầu ra.
5.3. Trong xử lý nước thải chăn nuôi
- Xử lý nước thải chứa nhiều Amoni và Nitơ tổng, giảm nguy cơ ô nhiễm nguồn nước.
- Kết hợp hiệu quả với bể hiếu khí và bể kỵ khí để tăng khả năng xử lý toàn diện.
6. Ưu điểm của bể Anoxic
- Giảm tải cho bể hiếu khí, tiết kiệm điện năng sục khí.
- Tăng hiệu quả loại bỏ Nitơ và Photpho trong nước thải.
- Giảm mùi và lượng bùn sinh ra trong hệ thống.
- Dễ kết hợp với nhiều công nghệ xử lý tiên tiến (AAO, MBR, UASB,…).
- Chi phí vận hành thấp, tuổi thọ thiết bị cao.
7. Kết luận
Bể Anoxic là một trong những công trình không thể thiếu trong hệ thống xử lý nước thải hiện đại.
Nó giúp loại bỏ Nitơ, Photpho hiệu quả, đảm bảo nước đầu ra đạt chuẩn môi trường quốc gia QCVN 14:2008/BTNMT.
Để hệ thống hoạt động ổn định, doanh nghiệp cần thiết kế và vận hành đúng kỹ thuật, kết hợp kiểm soát định kỳ vi sinh và nồng độ dinh dưỡng.
👉 Tham khảo thêm: Quy trình xử lý nước thải sinh hoạt
——————————————
Liên hệ tư vấn:
Công Ty Công Nghệ Ensol Việt Nam
Hotline: 0984.584.594
Website: ensoltechnology.com
——————————————
