Xử lý nước thải bằng công nghệ UASB

Ngày nay công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước có rất nhiều ngành công nghiệp chiếm vị thế quan trọng trong nền kinh tế một nước. Trong tất cả các ngành công nghiệp quan trọng không thể không kể đến ngành công nghiệp sản xuất giấy. Đó là ngành mang lại nhiều lợi nhuận và cũng là ngành sử dụng nhiều tài nguyên nhất. Đồng thời công nghiệp sản xuất giấy đã gây ra rất nhiều vấn đề ô nhiễm môi trường đặc biệt là ô nhiễm môi trường nước. Để sản xuất ra giấy cần rất nhiều công đoạn mỗi công đoạn lại làm tăng nồng độ các chất ô nhiễm đặc biệt là công đoạn nấu nguyên liệu và một phần lớn được sinh ra trong giai đoạn chưng bốc. Hiện nay hầu hết các doanh nghiệp đều sử dụng công nghệ UASB xử lýnước thải.

UASB (Upflow anearobic sludge blanket), là bể xử lý sinh học dòng chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí. UASB được thiết kế cho nước thải có nồng độ ô nhiễm chất hữu cơ cao và thành phần chất rắn thấp. Nồngđộ COD đầu vào được giới hạn ở mức min là 100mg/l, nếu SS>3000mg/l không thích hợp để xử lý bằng UASB.

Bể uasb

Phương pháp này dựa trên cơ chế hoạt động của các vi sinh vật phát triển trong môi trường không có oxy để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng, xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối của chúng tăng lên, từ đó làm giảm COD, BOD trong nước thải.

Cơ chế phương pháp này là nước thải sẽ được phân phối từ dưới lên và được khống chế vận tốc phù hợp qua lớp bùn kỵ khí , tại đây sẽ diễn ra quá trình phân hủy chất hữu cơ bởi các vi sinh vật. Hệ thống tách pha phía trên bê làm nhiệm vụ tách các pha rắn – lỏng và khí, qua đó thì các chất khí sẽ bay lên và được thu hồi, bùn sẽ rơi xuống đáy bể và nước sau xử lý sẽ theo máng lắng chảy qua công trình xử lý tiếp theo.

Quá trình xử lý nước thải của công đoạn nấu nguyên liệu. Đây được coi là công đoạn chứa nhiều chất ô nhiễm đặc biệt là chất hữu cơ, hợp chất cao phân tử, ...vv.

Quá trình xử lý bằng công nghệ này thì nước thải thô (dịch đen) được bơm trực tiếp từ phía dưới của thiết bị qua lớp đệm bùn (gồm các sinh khối dạng hạt). Xử lý xảy ra khi nước thải đến và tiếp xúc với các hạt sinh khối tại đây sẽ diễn ra quá trình phân hủy chất hữu cơ bởi các vi sinh vật, hiệu quả xử lý của bể được quyết định bởi tầng vi sinh này và sau đó đi ra khỏi thiết bị từ phía trên của thiết bị. Trong suốt quá trình này thì sinh khối với đặc tính lắng cao sẽ được duy trì trong thiết bị.

Bể uasb dạng hộp

Hệ thống tách pha phía trên bể làm nhiệm vụ tách các pha lỏng - rắn và khí.

Trong quá trình xử lý này lượng khí tạo ra chủ yếu là CH4 và CO 2 tạo nên sự lưu thông bên trong giúp cho việc duy trì và tạo ra hạt sinh học. Các bọt khí tự do và các hạt khi thoát lên tới đỉnh của bể tách khỏi các hạt rắn và đi vào thiết bị thu khí. Dịch lỏng chứa một số chất còn lại và hạt sinh học chuyển vào ngăn lắng, ở đó chất rắn được tách khỏi chất lỏng và quay trở lại lớp đệm bùn, nước thải sau đó được thải ra ngoài ở phía trên của thiết bị.

Kết quả thu được qua quá trình xử lý trong nước thải dịch ngưng hàm lượng COD và BOD5 rất cao và chỉ số BOD5 /COD < 0,55, các chất hữu cơ ở ngưỡng cao.

Tuy nhiên để thực hiện được quá trình xử lý này ta luôn phải chú ý tới điều kiện thích hợp cho hoạt động của vi sinh vật như:

+ Duy trì độ pH ổn định PH=7

+ Chất dinh dưỡng: nồng độ nguyên tố N, P, S ở mức phù hợp.

+ Bùn nuôi cấy ở mức vừa phải không nên quá cao tầm 40% thể tích bể.

+ Các chất độc hại như amoni phải có nồng độ thấp.

=> Sử dụng UASB có thể xử lý được các loại nước thải có nồng độ ô nhiễm hữu cơ rất cao, COD=15000mg/l.

• Hiệu suất xử lý COD có thể đến 80%.

• Có thể thu hồi nguồn khí sinh học sinh ra từ hệ thống.