Bể Aerotank là gì? Cấu tạo, nguyên lý và cách vận hành

Bể Aerotank là công trình xử lý sinh học hiếu khí sử dụng bùn hoạt tính để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Đây là một trong những công nghệ phổ biến trong hệ thống xử lý nước thải công nghiệp và sinh hoạt, đặc biệt khi mục tiêu là kiểm soát BOD, COD và hỗ trợ xử lý Amoni. Hiểu đúng nguyên lý hoạt động của bể Aerotank giúp người vận hành xác định nguyên nhân khi hiệu suất xử lý suy giảm và lựa chọn giải pháp điều chỉnh phù hợp.

Bể Aerotank là gì và hoạt động theo nguyên lý nào?

Bể Aerotank, hay bể hiếu khí, là nơi nước thải được tiếp xúc với quần thể vi sinh vật trong điều kiện có oxy hòa tan. Máy thổi khí và hệ thống phân phối khí liên tục đưa oxy vào bể, đồng thời duy trì trạng thái khuấy trộn để vi sinh tiếp xúc với cơ chất. Vi sinh vật sử dụng các hợp chất hữu cơ làm nguồn carbon và năng lượng, sau đó chuyển hóa chúng thành CO₂, nước, sinh khối mới và các sản phẩm chuyển hóa khác.

Về bản chất, Aerotank là một dạng công nghệ bùn hoạt tính. Hỗn hợp nước thải và bùn sinh học trong bể được gọi là mixed liquor; sau đó hỗn hợp này thường đi qua bể lắng để tách nước và bùn. Một phần bùn được tuần hoàn về bể Aerotank nhằm duy trì sinh khối, phần bùn dư được đưa đi xử lý. Cấu hình thực tế có thể thay đổi theo loại công nghệ như bùn hoạt tính truyền thống, SBR, MBBR hoặc MBR.

Ngoài phân hủy chất hữu cơ, bể Aerotank có thể tham gia quá trình nitrat hóa khi hệ thống duy trì đủ oxy, thời gian lưu bùn và điều kiện phù hợp cho vi sinh tự dưỡng. Amoni có thể được oxy hóa qua nitrit rồi nitrat. Vì vậy, trong hệ thống có yêu cầu xử lý Nitơ, Aerotank thường được phối hợp với vùng thiếu khí Anoxic để thực hiện chuỗi nitrat hóa – khử nitrat.

Cấu tạo và các bộ phận chính của bể Aerotank

Một bể Aerotank cơ bản gồm thân bể, hệ thống cấp khí, thiết bị khuấy hoặc phân phối khí, đường ống cấp nước thải và các tuyến tuần hoàn bùn. Tùy công nghệ, bể có thể được chia thành nhiều vùng hoặc kết hợp với các công trình khác. Hệ thống cấp khí là bộ phận quan trọng vì quyết định khả năng cung cấp oxy và duy trì điều kiện hiếu khí cho sinh khối.

Trong quá trình vận hành, nước thải được đưa vào bể cùng với bùn hoạt tính. Oxy được phân phối qua đĩa hoặc ống phân phối khí, tạo điều kiện để vi sinh phân hủy cơ chất. Hỗn hợp sau đó được dẫn sang bể lắng; bùn lắng được tuần hoàn một phần trở lại bể để duy trì nồng độ sinh khối. Vì vậy, bể Aerotank không hoạt động độc lập mà phụ thuộc chặt chẽ vào bể lắng, hệ thống tuần hoàn bùn và thiết bị cấp khí.

Khi thiết kế hoặc cải tạo hệ thống, cần xác định lưu lượng, tải lượng BOD/COD, đặc tính nước thải, thời gian lưu, tải trọng hữu cơ, nồng độ sinh khối và yêu cầu xử lý Nitơ. Không nên lựa chọn thể tích bể hoặc công suất cấp khí chỉ dựa trên lưu lượng. Một bể có kích thước lớn nhưng cấp khí, tuần hoàn bùn hoặc kiểm soát tải lượng không phù hợp vẫn có thể cho hiệu suất thấp.

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất bể Aerotank

Oxy hòa tan là một trong những điều kiện cốt lõi của quá trình hiếu khí. Thiếu oxy có thể làm giảm hoạt tính của vi sinh hiếu khí và ảnh hưởng đến quá trình oxy hóa chất hữu cơ hoặc nitrat hóa. Tuy nhiên, không nên đặt một giá trị DO cố định cho mọi hệ thống; mức phù hợp phụ thuộc mục tiêu xử lý, cấu hình bể, tải lượng và nhóm vi sinh. Người vận hành nên theo dõi DO cùng BOD/COD đầu vào – đầu ra để đánh giá thực tế.

pH, nhiệt độ, tải lượng hữu cơ, dinh dưỡng và chất ức chế cũng ảnh hưởng trực tiếp đến sinh khối. Biến động đột ngột về lưu lượng hoặc nồng độ ô nhiễm có thể gây sốc tải, làm bùn suy yếu hoặc khiến chất lượng nước đầu ra tăng. Với hệ thống có Amoni cao, cần chú ý thêm độ kiềm và tuổi bùn vì vi sinh nitrat hóa thường phát triển chậm hơn nhóm vi sinh dị dưỡng.

Nồng độ và chất lượng bùn hoạt tính cũng cần được kiểm soát thông qua MLSS, MLVSS, SV30, khả năng tạo bông và độ lắng. Bùn quá ít có thể không đủ sinh khối để tiếp nhận tải lượng; bùn quá già hoặc lắng kém lại có thể làm giảm truyền oxy và gây cuốn bùn. FUGREEN cũng khuyến nghị theo dõi MLSS, MLVSS, SV30, màu sắc và khả năng tạo bông khi kiểm tra bể sinh học định kỳ.

Xem thêm: https://fugreen.com.vn/vi-sinh-xu-ly-nuoc-thai/

Xem thêm: https://fugreen.com.vn/7-yeu-to-quan-trong-giup-xu-ly-bod-hieu-qua/

Cách vận hành và khắc phục sự cố bể Aerotank

Để bể Aerotank vận hành ổn định, cần kiểm soát đồng thời tải lượng đầu vào, lưu lượng, DO, pH, nhiệt độ, MLSS/MLVSS và chế độ tuần hoàn, xả bùn. Khi BOD, COD hoặc Amoni đầu ra tăng, không nên chỉ tăng liều vi sinh mà cần kiểm tra nguyên nhân từ bể điều hòa, khả năng cấp khí, tình trạng sinh khối và tải lượng thực tế. Đặc biệt, với hệ thống có yêu cầu xử lý Nitơ, cần đánh giá cả quá trình Nitrat hóa tại vùng hiếu khí và khử Nitrat tại vùng thiếu khí.

Một số sự cố thường gặp ở Aerotank gồm bùn khó lắng, bùn nổi, bọt nhiều, DO thấp, BOD/COD đầu ra tăng hoặc Amoni không được kiểm soát. Trong đó, trường hợp Amoni cao có thể liên quan đến sinh khối Nitrat hóa chưa đủ, tuổi bùn không phù hợp, thiếu oxy, pH hoặc độ kiềm không thuận lợi. Khi gặp tình trạng này, việc bổ sung vi sinh chuyên biệt cho Nitơ có thể được xem xét sau khi đã kiểm tra các điều kiện vận hành cơ bản.

Trong hệ thống Aerotank, việc lựa chọn chế phẩm vi sinh cần dựa trên chỉ tiêu đang cần cải thiện. Nếu vấn đề chính là BOD/COD và khả năng phân hủy chất hữu cơ, có thể xem xét nhóm vi sinh hiếu khí như FUGREEN MIC305. Nếu hệ thống đang gặp vấn đề về Amoni hoặc Nitơ, FUGREEN AMO5 phù hợp hơn với vai trò tăng cường các quá trình xử lý Nitơ. Với hệ thống Anoxic – Aerotank, việc phối hợp các công đoạn hiếu khí và thiếu khí cần được đánh giá đồng thời để đảm bảo quá trình Nitrat hóa và khử Nitrat diễn ra phù hợp.

Thông tin liên hệ chi tiết:

• CÔNG TY TNHH MÔI TRƯỜNG FUGREEN
• Mã số thuế: 0317704005
• Địa chỉ: 52/12/43/1 Đường Vườn Lài, Khu Phố 1, P. An Phú Đông, TP Hồ Chí Minh
• VPĐD: Số 43 đường số 1, Kp. Bình Đường 2, P. Dĩ An, TP. Hồ Chí Minh
• SĐT: 1900 561 504
• Email: info@fugreen.com.vn