Nghiên cứu ứng dụng công nghệ vật liệu mang vi sinh chuyển động nhằm tăng cường xử lý nitơ trong nước thải đô thị

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------------------

Trần Thị Thu Hoài

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU MANG VI SINH
CHUYỂN ĐỘNG NHẰM TĂNG CƢỜNG XỬ LÝ NITƠ TRONG NƢỚC
THẢI ĐÔ THỊ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2018


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------------------

Trần Thị Thu Hoài

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU MANG VI SINH
CHUYỂN ĐỘNG NHẰM TĂNG CƢỜNG XỬ LÝ NITƠ TRONG NƢỚC
THẢI ĐÔ THỊ

Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trƣờng
Mã số: 8520320.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. Trần Thị Huyền Nga
PGS.TS. Lê Văn Chiều

Hà Nội – Năm 2018


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng vật liệu mang vi sinh chuyển
động nhằm tăng cƣờng Nitơ trong nƣớc thải đô thị” là một công trình nghiên cứu
độc lập, không có sự sao chép từ các công trình nghiên cứu khác. Đề tài là một sản
phẩm mà em và toàn bộ nhóm nghiên cứu đã nỗ lực nghiên cứu trong quá trình thực
hiện đề tài mã số QG.17.21. Trong quá trình viết bài có sự tham khảo một số tài liệu
có nguồn gốc rõ ràng, dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Trần Thị Huyền Nga và PGS.TS.
Lê Văn Chiều. Em xin chịu mọi trách nhiệm về các thông tin đƣợc công bố trong
luận văn của cá nhân em.
Học viên

Trần Thị Thu Hoài


LỜI CẢM ƠN
Là một học viên cao học của Khoa Môi Trƣờng, trƣờng Đại Học Khoa Học Tự
Nhiên, ĐHQG Hà Nội, em muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến các Thầy, Cô trong
và ngoài Khoa, những ngƣời đã giúp đỡ em trên con đƣờng học tập và nghiên cứu
trong giai đoạn vừa qua. Những thông tin kiến thức mà em nhận đƣợc qua quá trình
học tập sẽ giúp em vững bƣớc trên con đƣờng nghiên cứu của riêng mình trong giai
đoạn tiếp theo. Cảm ơn các Thầy, Cô đã tận tâm hết mình vì chúng em.
Em xin gửi lời cảm ơn tới PGS.TS. Lê Văn Chiều. Trong quá trình thực hiện
luận văn tốt nghiệp em gặp không ít khó khăn, Thầy đã tận tình chỉ bảo em tìm
hƣớng tháo gỡ giải quyết các vấn đề một cách hợp lý nhất để hoàn thành luận văn

này.
Đặc biệt, em muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Trần Thị Huyền Nga, cô đã
tận tình chỉ dạy em trong học tập, hỗ trợ em trong những lúc khó khăn.
Em xin gửi lời cảm ơn đến nghiên cứu đƣợc tài trợ bởi Đại học Quốc Gia Hà
Nội thông qua đề tài mã số QG.17.21.
Sau cùng, em muốn gửi lời cảm ơn đến tất cả bạn bè và gia đình, những ngƣời
luôn động viên và tạo điều kiện giúp em vƣợt qua những khó khăn trong cuộc sống
để hoàn thành khóa học.
Học viên

Trần Thị Thu Hoài


MỤC LỤC
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU..................................................................6
1.1 Nƣớc thải đô thị và các công nghệ xử lý nƣớc thải đô thị ............................. 6
1.1.1 Tổng quan về nƣớc thải đô thị ................................................................. 6
1.1.2 Công nghệ xử lý nƣớc thải đô thị hiện nay ........................................... 10
1.2 Công nghệ MBBR và vật liệu mang ............................................................ 16
1.2.1 Công nghệ MBBR trong xử lý nƣớc thải .............................................. 16
1.2.2 Vật liệu mang và đặc tính của vật liệu mang ........................................ 23
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................28
2.1 Đối tƣợng nghiên cứu .................................................................................. 28
2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................. 28
2.2.1 Phƣơng pháp thu thập, kế thừa, tổng hợp tài liệu.................................. 28
2.2.2 Phƣơng pháp thực nghiệm ..................................................................... 28
2.2.3 Phƣơng pháp xử lý số liệu ..................................................................... 36
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .........................................................38
3.1 Đánh giá đặc tính hóa lý của vật liệu chế tạo đƣợc ..................................... 38
3.1.1 Kết quả quan sát vật liệu ....................................................................... 38

3.1.2 Kết quả đánh giá cấu trúc của vật liệu................................................... 40
3.2 Đánh giá hiệu quả xử lý Nitơ của mô hình xử lý khi có vật liệu mang ....... 43
3.2.1 Đặc trƣng nƣớc thải tại trạm xử lý tập trung Kim Liên ........................ 43
3.2.2 Đánh giá hiệu quả xử lý Nitơ của hệ MBBR có sử dụng vật liệu
mang mới ............................................................................................... 45
3.2.3 Đánh giá hiệu quả xử lý của hệ thống MBBR ...................................... 54
KẾT LUẬN ..............................................................................................................56
KIẾN NGHỊ .............................................................................................................57
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................58


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
TT

Ký hiệu

Tiếng Anh

Tiếng Việt

1

BET

Brunauer, Emmett và Teller

2

BHT

3

BOD

Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa sinh học

4

COD

Chemical Oxygen Demand

Nhu cầu oxy hóa hóa học

5

DO

Dissolved Oxygen

Oxy hòa tan

6

F/M

Food over Microorganism

Tỷ lệ thức ăn trên sinh khối

7

HRT

Hydraulic Retention time

8

MBBR

Moving Bed Biofilm Reactor

Thời gian lƣu nƣớc
Giá thể mang màng sinh học
chuyển động

9

MLSS

Mixed Liquor Suspended
Solids

10

SALR

Surface Area Loading Rate

11

SS

Suspended Solids

Tải trọng trên một diện tích bề
mặt
Chất rắn lơ lửng

12

SVI

Sludge Volume Index

Chỉ số thể tích bùn

13

TN

Total Nitrogen

Tổng nitơ

14

TOC

Total Organic Carbon

Tổng các bon hữu cơ

15

TP

Total Phosphorus

Tổng photpho

16

VLM

Vật liệu mang

17

XLNT

Xử lý nƣớc thải

Bùn hoạt tính

Hỗn hợp chất rắn lơ lửng


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Phân loại chất rắn trong nƣớc thải .......................................................... 8

Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải thông thƣờng.................................... 11
Hình 1.3. Chu trình Nitơ – Cơ sở quá trình sinh học loại nitơ ............................. 13
Hình 1.4. Quá trình Ludzack – Ettinger ............................................................... 15
Hình 1.5. Quá trình Ludzack – Ettinger cải tiến ................................................... 15
Hình 1.6. Chuyển động của VLM trong bể MBBR hiếu khí và thiếu khí............ 17
Hình 2.1. Nguyên liệu chế tạo đá rỗng thủy tinh .................................................. 29
Hình 2.2. Sơ đồ mô tả thí nghiệm ......................................................................... 29
Hình 2.3. Micromeritics Gemini VII 2390 phân tích diện tích bề mặt................. 31
Hình 2.4. Sơ đồ công nghệ mô hình MBBR ......................................................... 32
Hình 2.5. Cấu tạo hệ thống MBBR....................................................................... 33
Hình 2.6. Mô hình MBBR thực tế ........................................................................ 34
Hình 3.1. Mẫu M1 (a) tổng thể và (b) mặt cạnh ................................................... 38
Hình 3.2. Mẫu M2 (a) tổng thể và (b) mặt cạnh ................................................... 38
Hình 3.3. Mẫu M3 (a) tổng thể và (b) mặt cạnh ................................................... 38
Hình 3.4. Mẫu M4 (a) tổng thể và (b) mặt cạnh ................................................... 39
Hình 3.5. Mẫu M5 (a) tổng thể và (b) mặt cạnh ................................................... 39
Hình 3.6. Mẫu M6 (a) tổng thể và (b) mặt cạnh ................................................... 39
Hình 3.7 Mẫu M3 (a) dạng viên (b) sau khi đập nhỏ và mài................................ 40
Hình 3.8. Hình ảnh chụp mẫu đá M3 bằng kính hiển vi (X100). ......................... 42
Hình 3.9. Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải của trạm xử lý Kim Liên ................. 43


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Đặc tính nƣớc thải sinh hoạt thông thƣờng nhìn chung ......................... 7
Bảng 1.2. Các công trình nghiên cứu về MBBR trên thế giới.............................. 19
Bảng 1.3. Tổng hợp ƣu điểm, nhƣợc điểm của MBBR ........................................ 23
Bảng 1.4. Đặc điểm của một số VLM .................................................................. 24
Bảng 1.5. Các nghiên cứu sử dụng VLM ............................................................. 26
Bảng 2.1. Tỷ lệ phối trộn các nguyên liệu theo trọng lƣợng ................................ 29
Bảng 2.2. Kích thƣớc thiết kế của mô hình .......................................................... 33

Bảng 2.3. Các thông số vận hành hệ pilot ............................................................ 34
Bảng 2.4. Tần suất và vị trí lấy mẫu phân tích ..................................................... 35
Bảng 2.5. Chỉ tiêu và phƣơng pháp phân tích ...................................................... 36
Bảng 3.1. Một số tính chất của vật liệu ................................................................ 41
Bảng 3.2. So sánh diện tích bề mặt của mẫu đá và VLM trên thị trƣờng ............ 42
Bảng 3.3. Đặc tính nƣớc thải của trạm XLNT Kim Liên ..................................... 44
Bảng 3.4. Đặc tính nƣớc thải của trạm XLNT Kim Liên năm 2013 .................... 44
Bảng 3.5. So sánh hiệu quả xử lý của hệ thống và các công trình khác ............... 54


DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 2.1. Quá trình gia nhiệt với NaHCO3 và CaCO3 ..................................... 30
Biểu đồ 3.1. Biến thiên pH trong thí nghiệm không có VLM .............................. 45
Biểu đồ 3.2. Biến thiên pH trong thí nghiệm có VLM ......................................... 45
Biểu đồ 3.3. Biến thiên nhiệt độ trong thí nghiệm không có VLM ...................... 46
Biểu đồ 3.4. Biến thiên nhiệt độ trong thí nghiệm có VLM ................................. 46
Biểu đồ 3.5. Biến thiên DO trong thí nghiệm không có VLM ............................. 47
Biểu đồ 3.6. Biến thiên DO trong thí nghiệm không có VLM ............................. 47
Biểu đồ 3.7. Hiệu quả loại bỏ COD của hệ thống khi không có VLM ................ 48
Biểu đồ 3.8. Hiệu quả loại bỏ COD của hệ thống khi có VLM ........................... 48
Biểu đồ 3.9. Hiệu quả loại bỏ TN của hệ thống khi không có VLM.................... 49
Biểu đồ 3.10. Hiệu quả loại bỏ TN của hệ thống khi có VLM............................. 50
Biểu đồ 3.11. Hiệu quả loại bỏ NH4+ của hệ thống khi không có VLM ............... 51
Biểu đồ 3.12. Hiệu quả loại bỏ NH4+ của hệ thống khi có VLM .......................... 51
Biểu đồ 3.13. Hiệu quả loại bỏ NO3- của hệ thống khi không có VLM ............... 52
Biểu đồ 3.14. Hiệu quả loại bỏ NO3- của hệ thống khi có VLM .......................... 53


MỞ ĐẦU
Vấn đề xử lý nƣớc thải tại các đô thị nói chung, Hà Nội nói riêng đã đƣợc

quan tâm từ lâu, trong quy hoạch thành phố các trạm xử lý nƣớc thải tập trung luôn
đƣợc chú ý. Trạm xử lý nƣớc thải Kim Liên, Hà Nội là một trong những trạm xử lý
sử dụng công nghệ xử lý nƣớc thải đô thị phổ biến hiện nay. Trạm xử lý nƣớc thải
bằng công nghệ bùn hoạt tính lơ lửng với nhiều ƣu điểm nhƣ loại bỏ tốt các chất
hữu cơ, xử lý đƣợc các hợp chất Nitơ và Photpho, hạn chế sử dụng hóa chất, ít phát
sinh độc tố/chất thải thứ cấp trong quá trình xử lý, thân thiện với môi trƣờng.
Tuy nhiên, bên cạnh những ƣu điểm là những nhƣợc điểm nhƣ: xử lý Nitơ
chƣa hiệu quả, vấn đề kiểm soát bùn gặp nhiều khó khăn cũng là một nhƣợc điểm
lớn của hệ bùn hoạt tính lơ lửng. Để khắc phục các nhƣợc điểm trên rất nhiều các
giải pháp công nghệ đã và đang đƣợc nghiên cứu nhƣ công nghệ giá thể mang màng
vi sinh chuyển động, đĩa quay sinh học, lọc nhỏ giọt hoặc tổ hợp (lai ghép) của các
công nghệ trên. Mỗi phƣơng pháp công nghệ đều có những ƣu, nhƣợc điểm riêng.
Nhìn chung các phƣơng pháp đều hƣớng tới việc tăng hiệu quả xử lý bằng cách tăng
mật độ vi sinh (trên một đơn vị thể tích). Công nghệ giá thể mang màng vi sinh
chuyển động (MBBR – Moving Bed Biofilm Reactor) đáp ứng đƣợc tiêu chí đó.
Điểm nổi bật nhất của công nghệ MBBR là vật liệu mang làm giá thể cho vi
sinh bám vào chuyển động trong môi trƣờng nƣớc thải nhờ dòng khí cấp cho vi sinh
hiếu khí hoạt động. Vi sinh vật trong bể hiếu khí sẽ tồn tại ở hai trạng thái: huyền
phù trong nƣớc và ở màng vi sinh trong chất mang. Chính quá trình chuyển động
của chất mang giúp tăng mật độ vi sinh trên một đơn vị thể tích, phân bố bùn trong
không gian đƣợc đồng đều hơn. Lớp màng vi sinh bám trên chất mang thực hiện
đồng thời quá trình nitrat hóa và khử nitrat, nhờ vậy nâng cao hiệu quả xử lý Nitơ.
Mặc dù có nhiều ƣu điểm nhƣng về phƣơng diện kinh tế công nghệ MBBR có
hạn chế là vật liệu mang cần phải nhập khẩu, giá thành cao tại Việt Nam dẫn đến
hạn chế việc áp dụng. Hiện tƣợng bào mòn các giá thể cũng là vấn đề cần đƣợc
quan tâm. Hiện tƣợng này xảy ra khi các giá thể chuyển động trong bể và va chạm

4

vào nhau, làm cho lớp màng hình thành trong giá thể dễ bong tróc, do đó làm giảm
hiệu quả xử lý.
Để khắc phục “nhƣợc điểm” nói trên của công nghệ MBBR, đề tài “Nghiên
cứu ứng dụng công nghệ vật liệu mang vi sinh chuyển động nhằm tăng cƣờng xử lý
Nitơ trong nƣớc thải đô thị” là cần thiết, góp phần cải thiện hiệu quả xử lý nƣớc thải
đồng thời đơn giản hóa công nghệ vận hành và giảm chi phí xử lý nƣớc thải.
* Mục tiêu của đề tài
- Chế tạo vật liệu mang vi sinh vật chuyển động thích hợp cho xử lý nƣớc thải
đô thị.
- Nâng cao hiệu quả xử lý Nitơ trong nƣớc thải đô thị bằng hệ bùn hoạt tính có
sử dụng vật liệu mang vi sinh chuyển động mới chế tạo.
* Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu chế tạo vật liệu mang tăng tính năng mang vi sinh vật chuyển
động.
- Đánh giá đặc tính hóa lý và khả năng ứng dụng để xử lý nƣớc thải của vật
liệu mang vi sinh chế tạo đƣợc.
- Đánh giá hiệu quả xử lý Nitơ của hệ bùn hoạt tính có sử dụng vật liệu mang
mới trong mô hình xử lý công suất 0,5 m3/ngày đêm quy mô phòng thí nghiệm.

5


CHƢƠNG 1:

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Nƣớc thải đô thị và các công nghệ xử lý nƣớc thải đô thị
1.1.1 Tổng quan về nước thải đô thị
Nƣớc thải là nƣớc đƣợc thải ra sau quá trình sử dụng của con ngƣời và đã bị
thay đổi tính chất ban đầu của chúng. Thông thƣờng nƣớc thải đƣợc phân loại theo

nguồn gốc phát sinh ra chúng. Đó cũng là cơ sở cho việc lựa chọn các biện pháp
hoặc công nghệ xử lý. Theo cách phân loại này, có các loại nƣớc thải sau, [3].
-

Nƣớc thải sinh hoạt là nƣớc đƣợc thải bỏ sau khi sử dụng cho mục đích
sinh hoạt của con ngƣời: tắm, giặt, tẩy rửa, vệ sinh,... Một số hoạt động
công cộng hoặc dịch vụ nhƣ bệnh viện, trƣờng học, khách sạn, nhà
hàng,...cũng tạo ra loại nƣớc thải có thành phần, tính chất giống nƣớc thải
sinh hoạt;

-

Nƣớc thải công nghiệp (nƣớc thải sản xuất);

-

Nƣớc thải tự nhiên (nƣớc mƣa, nƣớc lũ, …);

-

Nƣớc thải đô thị (thuật ngữ chung chỉ hỗn hợp các loại nƣớc thải trong hệ
thống cống thoát nƣớc của một thành phố);

Đối với các khu dân cƣ không chứa làng nghề, chỉ chú trọng về ngành dịch vụ
nhƣ khu vực nghiên cứu thì thành phần chủ yếu trong nƣớc thải đô thị chính là nƣớc
thải sinh hoạt, [3]. Nƣớc thải sinh hoạt gồm hai loại:
-

Nƣớc đen là nƣớc thải từ nhà vệ sinh, chứa phần lớn các chất ô nhiễm nhƣ
chất hữu cơ, vi sinh vật và cặn lơ lửng.

-

Nƣớc xám là nƣớc phát sinh từ các quá trình: tắm, giặt, rửa,...

Để quản lý tốt chất lƣợng môi trƣờng nƣớc cũng nhƣ thiết kế, lựa chọn công
nghệ và thiết bị xử lý phù hợp cần hiểu rõ bản chất của nƣớc thải. Có rất nhiều
thông số về chất lƣợng nƣớc,nhóm các thông số quan trọng trong nƣớc thải có liên
quan tới mức độ ô nhiễm và công nghệ xử lý đƣợc liệt kê trong bảng 1.1.

6


Bảng 1.1. Đặc tính nƣớc thải sinh hoạt thông thƣờng nhìn chung, [22]
TT

Chỉ tiêu

Đơn vị

Trong khoảng

Trung bình

1

Tổng chất rắn (TS)

mg/l

350-1200

720

2

Chất rắn hòa tan(TDS)

mg/l

250-850

500

3

Chất rắn lơ lửng(SS)

mg/l

100-350

220

4

BOD5

mg/l

110-400

220

5

Tổng Nitơ

mg/l

20-85

40

6

Nitơ hữu cơ

mg/l

8-35

15

7

Nitơ Amoni

mg/l

12-50

25

8

Nitơ Nitrit

mg/l

0-0.1

0,05

9

Nitơ Nitrat

mg/l

0.1-0.4

0,2

mg/l

30-100

50

mgCaCO3/l

50-200

100

mg/l

50-150

100

10 Clorua
11 Độ kiềm
12 Tổng chất béo

Đặc trƣng của nƣớc thải sinh hoạt nói chung là thƣờng chứa nhiều tạp chất
khác nhau, trong đó khoảng 52% là các hợp chất hữu cơ, 48% là các chất vô cơ và
một số lớn vi sinh vật. Các vi sinh vật thƣờng là vi sinh đƣờng ruột nhƣ E.coli,
Coliform,… và các vi sinh vật gây bệnh nhƣ virus, vi khuẩn. Đồng thời trong nƣớc
thải có cả vi sinh vật phân hủy chất ô nhiễm, [3]. Một vài thông số chính có liên
quan nhiều đến công nghệ xử lý nƣớc thải sẽ đƣợc trình bày chi tiết sau đây.
a) Hàm lƣợng chất rắn
Tổng chất rắn là thành phần vật lý đặc trƣng quan trọng nhất của nƣớc thải.
Theo kích thƣớc của hạt rắn, tổng chất rắn đƣợc phân thành các loại: chất rắng lơ
lửng, chất rắn keo và chất rắn tan (đƣợc trình bày trong hình 1.1).

7

Chất rắn tan

Chất rắn lơ lửng

Chất rắn keo
Kích thƣớc hạt, µm

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

1

10

100

10-8

10-7

10-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

Kích thƣớc hạt, mm
Khử bằng keo tụ

Lắng đƣợc

Hình 1.1. Phân loại chất rắn trong nƣớc thải [3].
Hàm lƣợng chất rắn lắng đƣợc là những hạt rắn sẽ lắng xuống đáy bình hình
côn (phễu imhop) trong 60 phút, đƣợc tính bằng ml/l. Chỉ tiêu này là một phép đo
gần đúng lƣợng bùn sẽ đƣợc khử trong lắng sơ cấp, [3]. Các chất rắn dạng keo sẽ
đƣợc loại bỏ nhờ quá trình keo tụ.
b) Hàm lƣợng oxy hòa tan DO
Một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của nƣớc là hàm lƣợng oxy hòa tan,
vì oxy không thể thiếu đối với tất cả các sinh vật sống trên cạn cũng nhƣ dƣới nƣớc.
Oxy duy trì quá trình trao đổi chất, sinh ra năng lƣợng cho sự sinh trƣởng, sinh sản
và tái sản xuất. Tuy nhiên oxy lại là chất khí khó hòa tan trong nƣớc, không tác
dụng với nƣớc về mặt hóa học. Độ hòa tan của nó phụ thuộc vào các yếu tố nhƣ áp
suất, nhiệt độ, đặc tính của nƣớc, [3].
Để xác định hàm lƣợng oxy hòa tan trong nƣớc ngƣời ta thƣờng sử dụng các
máy đo DO có độ chính xác cao phục vụ nghiên cứu và quan trắc môi trƣờng. Việc
xác định thông số về hàm lƣợng oxy hòa tan có ý nghĩa quan trọng trong việc duy
trì điều kiện của quá trình phân hủy hiếu khí trong xử lý nƣớc thải, [3].

c) Nhu cầu oxy sinh hóa BOD
Nhu cầu oxy sinh hóa là chỉ tiêu thông dụng nhất để xác định mức độ ô nhiễm
của nƣớc thải đô thị và chất thải trong nƣớc thải. BOD đƣợc định nghĩa là lƣợng
oxy vi sinh vật đã sử dụng trong quá trình oxy hóa các chất hữu cơ. Nhƣ vậy BOD

8


biểu thị lƣợng các chất hữu cơ trong nƣớc có thể bị phân hủy bằng các vi sinh vật.
Trong công nghệ môi trƣờng BOD đƣợc dùng rộng rãi để:
- Xác định gần đúng khối lƣợng oxy cần thiết để ổn định sinh học các chất hữu
cơ có trong nƣớc thải;
- Xác định kích thƣớc thiết bị xử lý;
- Xác định hiệu suất xử lý của một số quá trình;
Trong thực tế ngƣời ta không thể xác định lƣợng oxy cần thiết để phân hủy
hoàn toàn chất hữu cơ do tốn quá nhiều thời gian mà chỉ xác định lƣợng oxy cần
thiết trong 5 ngày đầu ở nhiệt độ 20oC, ký hiệu BOD5. Chỉ tiêu này đã đƣợc chuẩn
hóa và sử dụng ở hầu khắp các nƣớc trên thế giới, [3].
d) Nhu cầu oxy hóa học COD
Chỉ số này đƣợc dùng rộng rãi để biểu thị hóa hàm lƣợng chất ô nhiễm trong
nƣớc thải và nƣớc tự nhiên. Nhu cầu oxi hoá học (COD) đƣợc định nghĩa là nồng
độ khối lƣợng của oxi tƣơng đƣơng với lƣợng dicromat (hoặc KMnO4) tiêu tốn bởi
các chất lơ lửng và hoà tan trong mẫu nƣớc khi mẫu nƣớc đƣợc xử lý bằng chất oxi
hoá đó ở điều kiện xác định, [1]. Nhƣ vậy, COD là lƣợng oxy cần để oxy hoá toàn
bộ các chất hoá học trong nƣớc, trong khi đó BOD là lƣợng oxy cần thiết để oxy
hoá một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật.Toàn bộ lƣợng oxy
sử dụng cho các phản ứng trên đƣợc lấy từ oxy hoà tan trong nƣớc (DO). Do vậy
nhu cầu oxy hoá học và oxy sinh học cao sẽ làm giảm nồng độ DO của nƣớc, có hại
cho sinh vật nƣớc và hệ sinh thái nƣớc nói chung. BOD tỷ lệ thuận với COD và tỷ
lệ nghịch với DO. Nói cách khác BOD, COD càng cao thì nƣớc càng ô nhiễm và

ngƣợc lại, [1,3].
e) Các chất dinh dƣỡng
Hàm lƣợng Nitơ
Nitơ và photpho là những nguyên tố chủ yếu cần thiết cho các sinh vật phát
triển. Chúng đƣợc biết đến nhƣ là những chất dinh dƣỡng hoặc kích thích sinh học.

9


Nitơ có thể tồn tại ở các dạng chủ yếu sau: nitơ hữu cơ (N-HC), nitơ dạng amoniac
(N-NH3), nitơ dạng nitrit (N-NO2), nitơ dạng nitrat (N-NO3) và khí nitơ tự do (N2).
Vì nitơ là nguyên tố chính xây dựng tế bào tổng hợp protein nên số liệu về nitơ rất
cần thiết để xác định khả năng có thể xử lý một loại nƣớc thải nào đó bằng các quá
trình sinh học, [2, 5].
Chỉ tiêu nitơ trong nƣớc cũng đƣợc xem nhƣ là chất chỉ thị tình trạng ô nhiễm
của nƣớc vì amoniac (NH3) tự do là sản phẩm của quá trình phân hủy các chất chứa
protein, nghĩa là ở điều kiến hiếu khí xảy ra quá trình oxy hóa:
Protein  NH3 (Nitrosomonas)  NO2 (Nitrobacter) NO3
Hàm lƣợng Photpho
Giống nhƣ Nitơ, photpho cũng là chất dinh dƣỡng rất cần thiết cho vi sinh vật.
Tuy nhiên, khi hàm lƣợng quá cao sẽ gây ra hiện tƣợng phú dƣỡng gây ô nhiễm môi
trƣờng nƣớc. Việc kiểm soát nitơ và photpho sẽ giúp kiểm soát quá trình xử lý nƣớc
thải bằng các biện pháp sinh học, [2, 5].
1.1.2 Công nghệ xử lý nước thải đô thị hiện nay
Công nghệ xử lý nƣớc thải đã phát triển từ rất lâu đến thời điểm hiện nay, các
công nghệ vẫn đƣợc tiếp tục nghiên cứu và phát triển nhằm đáp ứng đƣợc các nhu
cầu mới phát sinh. Đặc trƣng rõ nhất là tiêu chuẩn xả thải đƣợc sửa đổi ngày càng
chặt chẽ hơn số lƣợng chỉ tiêu ngày càng nhiều hơn và nồng độ thải cho phép thấp
hơn. Có thể đánh giá mức độ phát triển của công nghệ xử lý nƣớc thải qua 4 bậc xử
lý đƣợc thể hiện trong hình 1.2, [2, 5]:

10


Nƣớc thải
Xử lý bậc 1

Xử lý bậc 2

Xử lý bậc 3

Xử lý bậc 4

Song chắn
rác

Keo tụ, tạo
bông

Oxy hóa nâng
cao

Trao đổi ion

Bể điều hòa

Tuyển nổi

Hấp thụ

Bể lắng cát

Bùn hoạt tính

Hấp phụ

Bể tách dầu
mỡ

Lọc sinh học

Ozon, clo hóa

…

…

…

Thẩm thấu
ngƣợc
Điện thẩm
tách
Vi lọc
…

Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải thông thƣờng [2, 5]
Xử lý bậc 1 (bậc thấp nhất): chỉ có khả năng tách loại đƣợc các tạp chất trong
nƣớc có thể nhận biết bằng cảm quan (màu, độ đục, mùi..). Các phƣơng pháp xử lý
bậc 1 thƣờng là các biện pháp cơ học thƣờng thấy là: song chắn rác, lƣới chắn rác,

bể điều hòa, bể lắng, lọc cơ học, tách dầu mỡ, … Phƣơng pháp xử lý cơ học đƣợc
sử dụng dựa vào các lực vật lý nhƣ lực trọng trƣờng, lực ly tâm… Đây là phƣơng
pháp xử lý sơ bộ nƣớc thải trƣớc khi xử lý bằng phƣơng pháp hóa lý, hóa học và
sinh học để tách các tạp chất không hoà tan, các hạt lơ lửng có kích thƣớc đáng kể
ra khỏi nƣớc thải, [2, 5].
Xử lý bậc 2: tập trung vào loại bỏ các chất hữu cơ (COD, BOD) để tránh sự
phân hủy của chúng trong nƣớc, sẽ tạo ra mùi hôi và giảm nồng độ oxy hòa tan. Xử
lý bậc 2 có lịch sử hình thành từ những năm 90 của thế kỷ 19. Các phƣơng pháp xử
lý bậc 2 thƣờng là các phƣơng pháp hóa lý nhƣ: keo tụ tạo bông, tuyển nổi,… kết
hợp cả quá trình sinh học nhƣ lọc nhỏ giọt, đĩa quay sinh học, bùn hoạt tính, …
Hiệu suất xử lý có thể lên tới tới 80% tại cấp xử lý này. Tuy nhiên xử lý bậc 2 lại
không xử lý đƣợc các thành phần sinh dƣỡng nhƣ Nitơ và photpho. Vì vậy công
nghệ xử lý bậc 3 đƣợc nghiên cứu để xử lý hiệu quả hơn, [2, 5].

11


Xử lý bậc 3 (tách loại thành phần sinh dƣỡng): đƣợc nghiên cứu vào thập kỷ
1980 khi phát hiện hiện tƣợng phú dƣỡng trong nƣớc do thành phần nitơ và photpho
trong nƣớc thải. Công nghệ xử lý bậc 3 vẫn đang đƣợc nghiên cứu tiếp tục phát
triển nhằm hoàn thiện và nâng cao hiệu quả ứng dụng trong thực tiễn. Các phƣơng
pháp xử lý bậc 3 hiện nay là kết hợp các quá trình xử lý sinh học khác nhau nhƣ
sinh học hiếu khí và yếm khí, hiếu khí và hiếu khí tùy nghi,… Ngoài các biện pháp
sinh học cũng có các biện pháp hóa học, hóa lý nhƣ phản ứng oxy hóa khử nâng
cao, hấp phụ bằng than hoạt tính, clo hóa, ozon hóa, …[3].
Xử lý bậc 4: tập trung vào các đối tƣợng chất hữu cơ có hàm lƣợng rất nhỏ
trong nƣớc thải có tính độc cao, là những chất có khả năng gây ung thƣ và đột biến
gien, bệnh thần kinh, gây quái thai (hooc môn, kháng sinh…). Các phƣơng pháp xử
lý bậc 4 thƣờng gồm quá trình vi lọc, trao đổi ion, thẩm thấu ngƣợc, điện thẩm
tách,… Nƣớc sau bậc xử lý này có độ tinh khiết cao tuy nhiên chi phí cho xử lý lại

quá cao mà hiệu suất xử lý không cao nên bậc xử lý này chỉ áp dụng cho nƣớc có
yêu cầu vô cùng khắt khe về chất lƣợng ví dụ nhƣ nƣớc sử dụng cho y tế, nƣớc sản
xuất dƣợc phẩm, …
Xử lý Nitơ trong nƣớc thải sinh hoạt.
Việc lựa chọn phƣơng pháp xử lý phụ thuộc vào đặc tính của nƣớc thải và tiêu
chuẩn chất lƣợng dòng thải cần đạt. Nhìn chung tất cả các phƣơng pháp và quá trình
xử lý nƣớc thải đều dựa trên cơ sở các quá trình vật lý, hóa học và sinh học. Công
nghệ xử lý nƣớc thải sinh hoạt tại Việt Nam hiện nay đã vƣơn tới xử lý cấp 3 do các
quy chuẩn công nghệ đòi hỏi mức độ làm sạch cao hơn. Tuy nhiên hiệu quả xử lý
chƣa cao và quá trình vận hành còn gặp nhiều vấn đề do quá trình chuyển hóa nitơ
khá phức tạp.
Xử lý hợp chất nitơ có thể thực hiện bằng các biện pháp hóa học (oxy hóa trực
tiếp amoniac thành khí nitơ bằng clo hoạt động/ozon), vật lý (trao đổi ion, sử dụng
công nghệ màng lọc nano, màng thẩm thấu ngƣợc) hoặc sinh học. Dựa vào nồng độ
hợp chất nitơ có trong nƣớc thải và giá thành xử lý để lựa chọn các phƣơng pháp xử

12


lý cho phù hợp. Đối với nƣớc thải sinh hoạt, hàm lƣợng hợp chất nitơ không quá
cao (dƣới 100mg/l) thì phƣơng pháp vi sinh là thích hợp, [16].
Cơ sở của phƣơng pháp vi sinh là chuyển hóa các hợp chất nitơ thành các
thành phần trong tế bào của sinh khối (thực vật và vi sinh vật). Quá trình chuyển
hóa trên gắn liền với các phản ứng sinh hóa xảy ra trong tế bào động vật, thực vật.
Hiệu quả của quá trình chuyển hóa đơn thuẩn này không cao (10 - 20% N, P). Để
nâng cao hiệu suất xử lý, nhiều công trình nghiên cứu chỉ ra rằng có thể thúc đẩy
quá trình chuyển quá các hợp chất nitơ thành dạng khí, thâm nhập vào bầu khí
quyển. Con đƣờng chuyển hóa này có thể thực hiện bằng phƣơng pháp sinh học
thông qua các quá trình liên tiếp nitrat hóa (oxy hóa amoniac) và khử nitrat (khử
nitrat với tƣ cách là chất oxy hóa và chất hữu cơ các bon là chất khử). Thực hiện

phản ứng oxy hóa khử trực tiếp giữa amoniac với nitrit và nitrat bằng phƣơng pháp
vi sinh (quá trình oxy hóa amoni trong điều kiện kị khí - Anamox). Oxy hóa xúc tác
trực tiếp amoniac thành khí nitơ [11, 22]. Cơ sở của quá trình xử lý sinh học loại bỏ
nitơ đƣợc trình bày trong hình 1.3.

Hình 1.3. Chu trình Nitơ – Cơ sở quá trình sinh học loại nitơ

13


Nitrat hóa là oxy hóa amoni với các tác nhân oxy hóa là oxy phân tử, đƣợc hai
loại vi sinh vật thực hiện kế tiếp nhau:
NH4+ + 1,5 O2  NO2- + 2H+ + H2O (Nitrosomonas)
NO2- + 0,5 O2  NO3- (Nitrobacter)
Phản ứng tổng cộng: NH4+ + 2 O2 NO3- + 2H+ + H2O
Điều kiện phản ứng: oxy: 4,57 g O2/g N; pH tối ƣu: 7,6 – 8,6
Khử nitrat: NO3-  NO2- NO  N2O  N2
6 NO3- + 2 CH3OH  6 NO2- + 2 CO2 + 4 H2O
6 NO2- + 3 CH3OH  3 N2 + 3 CO2 + 3 H2O + 6 OHPhản ứng tổng: 6 NO3- + 5 CH3OH  3 N2 + 5 CO2 + 7 H2O + 6 OHĐiều kiện phản ứng khử nitrat: không có mặt oxy (thiếu khí); Tỉ lệ nhu cầu
chất hữu cơ BOD/NO3- – N = 2,86 (theo lý thuyết). Trong quá trình khử nitrat,
lƣợng kiềm tiêu thụ cho phản ứng nitrat hóa đƣợc khôi phục lại (tạo thành) khoảng
40%.
Để đảm bảo quá trình loại bỏ nitơ, cần đảm bảo yêu cầu về môi trƣờng hiếu
khí (oxy hóa amoni) và thiếu khí (khử nitrat) nên hai quá trình trên đƣợc thực hiện
trong hai vùng phản ứng riêng rẽ. Nguồn chất hữu cơ cho phản ứng khử nitrat có thể
đƣa từ ngoài vào (dƣới dạng acetat, methanol, ethanol, đƣờng, rỉ đƣờng..), từ nguồn
nƣớc thải (BOD) hoặc từ quá trình phân hủy nội sinh của vi sinh vật. Để tận dụng
nguồn hữu cơ từ nguồn thải, đồng thời giảm tải cho quá trình phân hủy BOD bởi vi
sinh dị dƣỡng hiếu khí trong giai đoạn nitrat hóa, nhiều sơ đồ công nghệ đƣợc thiết
lập cho mục đích trên, điển hình là quá trình Ludzack – Ettinger và Ludzack –

Ettinger cải tiến (Hình 1.4, 1.5).

14


Hình 1.4. Quá trình Ludzack – Ettinger

Hình 1.5. Quá trình Ludzack – Ettinger cải tiến
Vi sinh vật thực hiện quá trình nitrat hóa thuộc loại phát triển chậm, đòi hỏi
điều kiện môi trƣờng khắt khe hơn nhiều so với loại vi sinh vật phân hủy hữu cơ
(vùng pH hẹp, nhu cầu oxy lớn, dễ gây ngộ độc). Quá trình nitrat hóa xảy ra thuận
lợi hơn so với khử nitrat nhƣng cũng chậm hơn so với phân hủy chất hữu cơ.
So sánh với công nghệ xử lý bậc hai, công nghệ bậc ba đòi hỏi quá trình xử lý
phức tạp hơn: hệ xử lý vi sinh bao gồm ít nhất hai đơn vị công nghệ là nitrat hóa và
khử nitrat, tƣơng ứng với hai môi trƣờng sinh hóa là hiếu khí và thiếu khí. Mặt
khác, tập đoàn vi sinh đảm nhận chức năng nitrat hóa và khử nitrat thuộc loại phát
triển chậm, đòi hỏi điều kiện môi trƣờng khắt khe, dễ nhạy cảm với điều kiện môi
trƣờng, [18].
Việc nghiên cứu cải tiến công nghệ để đạt hiệu quả xử lý cao luôn là mục tiêu
hàng đầu của các nhà môi trƣờng. Chính nhờ quá trình vận động liên tục đó mà
công nghệ xử lý nƣớc thải cũng đƣợc phát triển và dần hoàn thiện hơn với các công
nghệ mới.Một trong những công nghệ mới về xử lý nƣớc thải đang đƣợc nhắc đến
rất nhiều hiện nay bởi tính năng hiệu quả xử lý cao, đồng thời tiết kiệm diện tích, đó
chính là công nghệ xử lý nƣớc thải MBBR.

15


1.2 Công nghệ MBBR và vật liệu mang
1.2.1 Công nghệ MBBR trong xử lý nước thải

a) Nguyên lý hoạt động
Công nghệ MBBR đã đƣợc phát triển ở Na Uy vào đầu những năm 1990, [19].
MBBR là viết tắt của cụm từ Moving Bed Biofilm Reactor – bể chứa màng vi sinh
chuyển động. Đúng nhƣ tên gọi, công nghệ MBBR sử dụng các vật liệu có tỷ trọng
nhẹ hơn hoặc tƣơng đƣơng với nƣớc làm vật liệu cho vi sinh vật bám dính vào tạo
màng sinh học. Vật liệu chứa màng vi sinh này sẽ chuyển động liên tục trong bể
phản ứng tạo điều kiện cho vi sinh vật tiếp xúc với các bon hữu cơ.
Giống nhƣ màng sinh học trong lọc sinh học, vi sinh vật có khả năng phân giải
các hợp chất hữu cơ sẽ dính bám và phát triển trên bề mặt các vật liệu. Các vi sinh
vật hiếu khí sẽ chuyển hóa các chất hữu cơ trong nƣớc thải để phát triển thành sinh
khối. Quần xã vi sinh sẽ phát triển và dày lên rất nhanh chóng cùng với sự suy giảm
các chất hữu cơ trong nƣớc thải. Khi đạt đến một độ dày nhất định, khối lƣợng vi
sinh vật sẽ tăng lên, lớp vi sinh vật phía trong do không tiếp xúc đƣợc nguồn thức
ăn nên chúng sẽ bị chết, sẽ bị bong ra rơi vào trong nƣớc thải. Một lƣợng nhỏ vi
sinh vật còn bám trên các vật liệu sẽ tiếp tục sử dụng các hợp chất hữu cơ có trong
nƣớc thải để hình thành một quần xã sinh vật mới theo một vòng tuần hoàn, [18].
Nếu nhƣợc điểm của lọc sinh học là diện tích tiếp xúc và khả năng phân phối
màng vi sinh trong nƣớc thải bị hạn chế thì công nghệ MBBR lại khắc phục đƣợc
hoàn toàn hai nhƣợc điểm trên. Nhờ có tính lơ lửng nên VLM sẽ chuyển động liên
tục trong bể phản ứng theo dòng khí (đối với bể hiếu khí – hình 1.6) hoặc theo sự
khuấy trộn của dòng nƣớc (đối với bể thiếu khí – hình 1.6) và phân phối đều trong
nƣớc thải. Bên cạnh đó các vật liệu mang đƣợc thiết kế với các hình dạng và kích
thƣớc khác nhau nhằm tăng cƣờng tối đa diện tích bề mặt cho vi sinh bám dính (chi
tiết sẽ đƣợc trình bày trong phần ”1.2.2 Vật liệu mang”).

16


Hình 1.6. Chuyển động của VLM trong bể MBBR hiếu khí và thiếu khí
MBBR là một quá trình xử lý sinh học dựa trên sự kết hợp của công nghệ bùn

hoạt tính lơ lửng và công nghệ màng vi sinh bám dính. Nếu trong quá trình xử lý
bằng bùn hoạt tính lơ lửng, vi sinh vật chủ yếu tồn tại ở dạng huyền phù - vi sinh
vật tập hợp lại với nhau thành các tập hợp keo tụ nhỏ. Tập hợp keo tụ của vi sinh có
cấu trúc xốp, mật độ vi sinh thấp và phân bố khá đều trong môi trƣờng nƣớc, [23].
Do mật độ vi sinh thấp nên hiệu suất xử lý của các hệ BHT lơ lửng không cao và
khó tăng mật độ vi sinh vì nó liên quan đến các yếu tố vận hành khác. Công nghệ
MBBR làm tăng mật độ vi sinh (trên một đơn vị thể tích), đồng nghĩa với tăng hiệu
quả xử lý lại ít gây ảnh hƣởng tới các yếu tố vận hành khác, [8-10]. Công nghệ
MBBR bổ sung vi sinh vật dƣới dạng màng vi sinh và cũng phân bố khá đồng đều
trong môi trƣờng nƣớc nhờ quá trình chuyển động, [23].
b) Các yếu tố ảnh hƣởng
Các thông số khác nhau có thể ảnh hƣởng đến hiệu suất của công nghệ
MBBRnhƣ: các yếu tố môi trƣờng, các thông số vận hành, kích cỡ, hình dạng của
VLM và tỷ lệ thể tích VLM chiếm trong bể.
- Kích thƣớc, hình dạng và tải trọng trên một đơn vị diện tích (SALR) của vật
liệu mang
Ødegaardet (2000) đã tiến hành nghiên cứu trên nhiều loại VLM khác nhau.
Kết quả cho thấy có sự liên quan giữa tải trọng trên một đơn vị diện tích (SALR) và
hiệu suất xử lý. Cụ thể, hiệu suất xử lý tổng các bon hữu cơ tỷ lệ thuận với SALR,

17


đối với các VLM có hình dạng khác nhau nhƣng có cùng SALR thì cho tỷ lệ loại bỏ
hợp chất hữu cơ nhƣ nhau, [26, 27]. Do đó, hiệu suất xử lý của hệ thống độc lập với
hình dạng của VLM và hoàn toàn phụ thuộc vào tải trọng trên một đơn vị diện tích
của VLM.
- Thể tích VLM chiếm trong bể
Wang và cộng sự (2005) đã nghiên cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ chất mang trong
một bể phản ứng MBBR. Phần trăm là thể tích bị chiếm bởi các VLM trên thể tích

phản ứng của bể đƣợc tăng từ 10% lên 75%. Họ tìm ra mối quan hệ parabol giữa thể
tích VLM chiếm và tỷ lệ loại bỏ COD. Kết quả cho thấy với thể tích VLM trong bể
từ 30-40% cho hiệu quả loại bỏ COD cao nhất, [38].
Các thông số vận hành – thời gian lƣu (HRT) và tổng các bon hữu cơ (TOC)
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng thời gian lƣu và tổng các bon hữu cơ có
liên quan trực tiếp với nhau. Đối với nƣớc thải có TOC thấp, HRT trong khoảng từ
3 đến 12 giờ. Nƣớc thải có TOC cao và xử lý kỵ khí thì HRT dài hơn. Tuy nhiên,
HRT của mỗi hệ thống tại điều kiện môi trƣờng của mỗi quốc gia là khác nhau vì
vậy cần khảo sát thật kỹ HRT trƣớc khi vận hành một hệ thống mới, [19].
Các thông số vận hành – tốc độ sục khí
Mức độ sục khí có thể ảnh hƣởng đến kích thƣớc hạt nhƣ sục khí mạnh có thể
gây ra sự phá vỡ của các hạt lớn hơn tạo ra các hạt nhỏ hơn. Theo Åhl R.M và cộng
sự mức độ sục khí lớn sẽ phá vỡ các tập hợp lớn hơn thành những hạt nhỏ hơn
nhƣng chúng sẽ luôn luôn lớn hơn 20 µm, [7].
Trong một nghiên cứu khác, Rahimi và cộng sự (2010) đã vận hành một hệ
MBBR để tìm tốc độ sục khí tối ƣu. Kết quả cho thấy ở mức độ sục khí thấp hơn,
các sinh vật dạng sợi trong các khối sẽ tăng, nếu tăng tốc độ sục khí lên các mức
cao hơn, các sinh vật dạng sợi sẽ bắt đầu giảm. Mặt khác, việc tăng tốc độ sục khí
làm vỡ các bông sinh học lớn thành các hạt nhỏ hơn tạo ra vận tốc lắng thấp hơn,
[31].

18


Các thông số vận hành – tỷ lệ bùn tuần hoàn (QR)
Tuần hoàn bùn đóng vị trí rất quan trọng và là một yếu tố không thể thiếu
trong quá trình xử lý nƣớc thải bằng BHT. Việc tuần hoàn bùn từ bể lắng sẽ có tác
dụng giúp duy trì nồng độ sinh khối trên một đơn vị thể tích đƣợc ổn định. Mặt
khác, việc tuần hoàn bùn để giúp tăng MLSS. Điều này có nghĩa là giúp tăng sinh
khối (vi sinh) để phân huỷ các chất gây ô nhiễm trong môi trƣờng nƣớc.

Đặc biệt, tuần hoàn bùn sẽ giúp duy trì sinh khối trong bể hiếu khí. Sau quá
trình xử lý hiếu khí, toàn bộ lƣợng nƣớc và sinh khối trong đó đƣợc đƣa về bể lắng
để tách loại nƣớc và sinh khối, nếu tuần hoàn không đƣợc xảy ra thì sinh khối mỗi
lúc mỗi giảm, khi mật độ vi sinh không đƣợc đảm bảo, khả năng xử lý sẽ giảm. Tùy
vào từng quá trình vận hành hệ thống xử lý nƣớc cũng nhƣ đặc thù của từng bể,
chúng ta sẽ điều khiển hệ số bùn tuần hoàn sao cho phù hợp nhất.
c) Các ứng dụng MBBR trong thực tế
Công nghệ MBBR hiện đang là công nghệ đƣợc quan tâm nhất hiện nay với
rất nhiều công trình nghiên cứu từ nhiều nơi trên thế giới, trong đó có Việt Nam,
các công trình nghiên cứu đại diện đƣợc tổng hợp trong bảng 1.2.
Bảng 1.2. Các công trình nghiên cứu về MBBR trên thế giới
TT

Nội dung
Nghiên cứu về quá trình sản

1

xuất sinh khối trong hệ thống
xử lý MBBR

Tác giả
Karizmeh, Mohsen
Soleimani, [19]

Quốc gia

Canada

Nghiên cứu hiệu suất của VLM

trong công nghệ MBBR và
2

động học của màng sinh học để
cải tạo hệ thống xử lý hiếu khí

Anjali Barwal, Rubina
Chaudhary, [9]

Ấn Độ

hiện có
3

Khảo sát thời gian lƣu nƣớc

Lê Hoàng Việt, Võ Châu

19

Việt Nam