Công nghệ xử lý nước thải AAO

2.3. H thng x lý sinh hc nc thi theo cụng ngh AAO
Thit b hp khi theo nguyờn tc AAO l thit b hp khi ỳc sn rt thớch hp
cho x lý nc thi bnh vin. Trong thit b, nc thi c x lý qua nhiu bc ym
khớ, thiu khớ, hiu khớ kt hp nờn t hiu sut x lý rt cao. S nguyờn lý hot ng
ca h thng c th hin trong hỡnh 4.3:
m áy tHổI khí

bể TI ềN Xử Lý

n ớc thải bệnh viện

song chắn rác

ngăn

ngăn Xử Lý

ĐIềU HòA

ANOXI C + anearobi c

Bể Xử Lý HIếU KHí
SƠ Bộ

CụM THIếT Bị MB100

nguồn tiếp nhận

Hố GA
THU NƯớC ĐầU RA

Ngăn lắng

ngăn Xử Lý

lam el la

M BBR

hệ thống bơm
hóa chất

bể gom bùn

xe chở bùn thải

Hỡnh 4.3. S cụng ngh thit b x lý hp khi theo cụng ngh AAO
* Mụ t cụng ngh:

-

Nc thi t h thng cng thu gom chung nc thi ca Bnh vin v cỏc loi nc
thi ó qua x lý s b c dn vo h thu. Trc h thu cú t song chn rỏc bng inox kớch
thc song 5mm chn li ton b lng rỏc thụ nh hng n h thng x lý;

-

Nc thi c dn vo h tp trung v iu hũa nc thi. Ti õy, nc thi
c iu hũa trong thi gian phũng trng hp lu lng nc thi tng t bin v

ổn định các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước thải trước khi vào hệ thống xử lý; Sau đó được
sang bể khử nitơ và vào thiết bị hợp khối.
Tại đây, thiết bị được chia làm các quá trình xử lý như sau:
+ Quá trình yếm khí (Anarobic - A):
Quá trình yếm khí kéo theo việc giảm đáng kể Hydrocacbon: BOD, COD,
Phốtpho, Sunphua (H2S) giảm không đáng kể, Nitơ tổng gần như ít giảm và chuyển hóa
thành Amoni (NH4).
+ Quá trình thiếu khí (Anoxic - A): là quá trình thiếu khí trong xử lý nước thải. Một
phần nước thải và bùn hoạt tính trong quá trình Oxic được bơm tuần hoàn về ngăn
Anoxic để khử nitrat NO2, NO3 trong nước thải, tức là giảm thiểu nồng độ T - N trong
nước thải. Thực chất quá trình này là quá trình oxy hóa các Hydrocacbon bằng Nitơ hóa
trị (+3) và (+5) để trở về nitơ hóa trị (0). Công nghệ này giảm thiểu được chi phí oxy
cung cấp cho thiết bị đồng nghĩa với việc giảm chi phí vận hành của hệ thống;
+ Quá trình hiếu khí (Oxic - O): không khí được cấp khí bởi máy sục khí. Trong
ngăn này, sử dụng các chất có thể oxy hoá sinh hoá chủ yếu hoàn thành: nitơ - amonia
chuyển thành nitrat bởi quá trình nitrat hoá và khử BOD;
Thiết bị xử lý hợp khối áp dụng công nghệ AAO nhiều bậc (trong trường hợp này 2
bậc).
Có thể tóm tắt quá trình công nghệ như sau:
* Xử lý sơ bộ bằng vi khuẩn yếm khí (Anarobic);
* Khử Nitơ bằng quá trình xử lý thiếu khí (Anoxic);
* Xử lý bằng VSV hiếu khí làm giảm BOD, NH4 (Oxic);
* Sau khi qua các bậc xử lý nước thải được đưa vào ngăn lắng để tách toàn bộ
lượng bùn hoạt tính hồi lưu về ngăn Anoxic và về bể thu bùn thừa.
Sau khi nước thải qua ngăn lắng được khử trùng trước khi xả thải ra môi trường.
Công nghệ này có những ưu điểm nổi bật như sau:
+ Mật độ vi sinh được tập trung với số lượng lớn 10.000 g VSV/1m 3 vi sinh vật
(đảm bảo hiệu quả xử lý tốt hơn so với phương pháp bùn hoạt tính thông thường chỉ đạt

1.500 - 2.000 g VSV/1m3, Công nghệ V69 và CN-2000 ở trên đạt được tầm 5.000 6.000g g VSV/1m3);
+ Độ oxy hòa tan (DO) được đáp ứng đủ với nhu cầu oxy hóa bằng VSV với hiệu
quả xử lý đạt gấp 15 - 20 lần so với các công nghệ cũ và gấp 3 lần công nghệ V69 và CN2000 đã giới thiệu ở trên;
+ Tuổi của các VSV cao, do đó việc xử lý bùn đạt hiệu quả cao hơn. Chủng loại
VSV cũng đa dạng hơn so với công nghệ cũ.
3.2. Mô tả công nghệ lựa chọn cho Bệnh viện đa khoa thành phố Quy Nhơn – Tỉnh Bình Định
Công nghệ xử lý nước thải đề đảm bảo những yêu cầu đề ra được chọn là xử lý
nước thải bằng công nghệ sinh học MBBR – AAO.

a. Công nghệ AAO
AAO là viết tắt của các cụm từ Anaerobic (Yếm khí) – Anoxic (Thiếu khí) – Oxic
(Hiếu khí). Công nghệ AAO là quy trình xử lý sinh học liên tục ứng dụng nhiều hệ vi
sinh vật khác nhau: Hệ vi sinh vật Yếm khí, Thiếu khí, Hiếu khí để xử lý chất thải. Dưới
tác dụng phân hủy chất ô nhiễm của hệ vi sinh vật mà chất thải được xử lý trước khi xả
thải ra môi trường.

- Quá trình Anaerobic (Quá trình Yếm khí)
Trong các bể Yếm khí xảy ra quá trình phân hủy các chất hữu cơ hòa tan và các chất
dạng keo trong nước thải với sự tham gia của hệ vi sinh vật yếm khí. Trong quá trình sinh
trưởng và phát triển, vi sinh vật yếm khí sẽ hấp thụ các chất hữu cơ hòa tan có trong nước
thải, phân hủy và chuyển hóa chúng thành các hợp chất ở dạng khí. Bọt khí sinh ra bám
vào các hạt bùn cặn. Các hạt bùn cặn này nổi lên trên làm xáo trộn, gây ra dòng tuần
hoàn cục bộ trong lớp cặn lơ lửng.
Quá trình phân hủy chất hữu cơ của hệ vi sinh vật Yếm khí rất phức tạp (Chỉ có thể
hiểu rõ trong phòng thí nghiệm), tuy nhiên chúng ta cũng có thể đơn giản hóa quá trình
phân hủy yếm khí bằng các phương trình hóa học như sau:
(CxOyHzNtSp) + VK yếm khí → CO 2 + H2S + CH4 + N2 + năng lượng +
C5H7O2N (Tế bào vi khuẩn mới)

Trong đó C5H7O2N là công thức hóa học thông dụng để đại diện cho tế bào vi
khuẩn.
Quá trình phân hủy yếm khí được chia thành 3 giai đoạn chính:

 Phân hủy các chất hữu cơ cao phân tử
 Tạo các axit
 Tạo methane
- Quá trình Anoxic (Thiếu khí)
Trong nước thải, có chứa hợp chất Nitơ và phốtpho, những hợp chất này cần phải
được loại bỏ ra khỏi nước thải. Tại bể Anoxic, trong điều kiện thiếu khí hệ vi sinh vật
thiếu khí phát triển xử lý N và P thông qua quá trình Nitrat hóa và Photphoril.

- Quá trình Nitrat hóa xảy ra như sau :
Hai chủng loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình này là Nitrosonas và
Nitrobacter.

Trong môi trường thiếu Oxi, các loại vi khuẩn này sẻ khử Nitrat

Denitrificans sẽ tách oxi của Nitrat (NO3-) và Nitrit (NO2-) theo chuỗi chuyển hóa
NO3- → NO2- → N2O → N2↑
Khí Nitơ phân tử N2 tạo thành sẽ thoát khỏi nước và ra ngoài. Như vậy là Nitơ đã
được xử lý.
Quá trình Photphorit hóa
Chủng loại vi khuẩn tham gia vào quá trình này là Acinetobacter. Các hợp chất hữu
cơ chứa phốtpho sẽ được hệ vi khuẩn Acinetobacter chuyển hóa thành các hợp chất mới
không chứa phốtpho và các hợp chất có chứa phốtpho nhưng dễ phân hủy đối với chủng
loại vi khuẩn hiếu khí.
Để quá trình Nitrat hóa và Phốtphoril hóa diễn ra thuận lợi, tại bể Anoxic bố trí máy
khuấy chìm. Máy khuấy có chức năng khuấy trộn dòng nước tạo ra sự xáo trộn giữa các
bông bùn và nước thải giúp cho hệ vi sinh vật phát triển.

Ngoài ra, để tăng hiệu quả xử lý và làm nơi trú ngụ cho hệ vi sinh vật thiếu khí, tại
bể Anoxic lắp đặt thêm hệ thống đệm sinh học được chế tạo từ nhựa PVC, với bề mặt


hoạt động 200 – 250 m2/m3. Hệ vi sinh vật thiếu khí bám dính vào bề mặt vật liệu đệm
sinh học để sinh sôi và phát triển.

- Quá trình Oxic (Hiếu khí)
Đây là bể xử lý sử dụng chủng vi sinh vật hiếu khí để phân hủy chất thải. Trong bể
này, các vi sinh vật (còn gọi là bùn hoạt tính) tồn tại ở dạng lơ lửng sẽ hấp thụ Oxy và
chất hữu cơ (chất ô nhiễm) và sử dụng chất dinh dưỡng là Nitơ & Phốtpho để tổng hợp tế
bào mới, CO2, H2O và giải phóng năng lượng. Ngoài quá trình tổng hợp tế bào mới, tồn
tại phản ứng phân hủy nội sinh (Các tế bào vi sinh vật già sẽ tự phân hủy) làm giảm số
lượng bùn hoạt tính. Tuy nhiên quá trình tổng hợp tế bào mới vẫn chiếm ưu thế do trong
bể duy trì các điều kiện tối ưu vì vậy số lượng tế bào mới tạo thành nhiều hơn tế bào bị
phân hủy và tạo thành bùn dư cần phải được thải bỏ định kỳ.
Các phản ứng chính xảy ra trong bể gồm
Quá trình Oxy hóa và phân hủy chất hữu cơ:
Chất hữu cơ + O2 → CO2 + H2O + năng lượng
Quá trình tổng hợp tế bào mới:
Chất hữu cơ + O2 + NH3 → Tế bào vi sinh vật + CO2 + H2O + năng lượng
Quá trình phân hủy nội bào:
C5H7O2N + O2 → CO2 + H2O + NH3 + năng lượng
Ngoài ra, để tăng hiệu quả xử lý và làm nơi trú ngụ cho hệ vi sinh vật hiếu khí, tại
bể Oxic lắp đặt thêm hệ thống đệm sinh học được chế tạo từ nhựa PVC, với bề mặt hoạt
động 200 – 250 m2/m3. Hệ vi sinh vật trong bể Oxic được nuôi cấy bằng chế phẩm men vi
sinh hoặc từ bùn hoạt tính. Thời gian nuôi cấy một hệ vi sinh vật hiếu khí từ 45 đến 60
ngày. Oxy cấp vào bể bằng máy thổi khí đặt cạn.
Công nghệ AAO được ứng dụng xử lý các loại hình nước thải có hàm lượng chất
hữu cơ cao như: Nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh viện, nước thải ngành chế biến thủy

hải sản, nước thải ngành sản xuất bánh kẹo - thực phẩm...