Vai Trò Của Bể Anoxic Trong Quá Trình Xử Lý Nito Nước Thải

1. Bể anoxic là gì?

Bể Anoxic, còn được gọi là bể sinh học thiếu khí, là một thành phần quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải. Đặc điểm chính của bể Anoxic là môi trường thiếu oxy, nơi mà nồng độ oxy hòa tan rất thấp hoặc gần như bằng không. Trong điều kiện này, các vi sinh vật thiếu khí phát triển và thực hiện quá trình khử nitrat (denitrification), chuyển hóa nitrat (NO₃⁻) thành khí nitơ (N₂), giúp loại bỏ nitơ khỏi nước thải. Ngoài ra, bể Anoxic còn tham gia vào quá trình loại bỏ photpho thông qua việc hấp thụ và tích lũy photpho trong tế bào vi sinh vật.

2. Tìm hiểu về cấu tạo của bể anoxic

• Thân bể: Được xây dựng từ bê tông cốt thép hoặc thép, có hình dạng chữ nhật hoặc hình trụ, tùy thuộc vào quy mô và thiết kế của hệ thống xử lý.
• Thiết bị khuấy trộn: Để duy trì môi trường thiếu khí và đảm bảo sự tiếp xúc giữa vi sinh vật và chất ô nhiễm, bể Anoxic được trang bị các thiết bị khuấy trộn chìm, như máy khuấy hoặc bơm tuần hoàn. Thiết bị này giúp duy trì sự đồng nhất trong bể và ngăn chặn sự xâm nhập của oxy từ không khí.
• Hệ thống hồi lưu bùn: Bùn hoạt tính chứa vi sinh vật được tuần hoàn từ bể lắng trở lại bể Anoxic để duy trì nồng độ vi sinh vật cần thiết cho quá trình xử lý. Hệ thống này bao gồm các bơm và đường ống dẫn bùn.
• Hệ thống cấp dưỡng chất: Trong một số trường hợp, để hỗ trợ sự phát triển của vi sinh vật, bể Anoxic có thể được bổ sung thêm các dưỡng chất cần thiết thông qua hệ thống cấp liệu.

3. Nguyên lý hoạt động của bể anoxic

• Quá trình khử nitrat (Denitrification): Trong môi trường thiếu oxy, các vi sinh vật thiếu khí sử dụng nitrat (NO₃⁻) như một chất nhận điện tử thay thế cho oxy trong quá trình hô hấp. Kết quả là nitrat được chuyển hóa thành khí nitơ (N₂), thoát ra khỏi nước thải và bay vào khí quyển, giúp giảm nồng độ nitơ trong nước thải.
• Quá trình loại bỏ photpho: Một số vi sinh vật trong bể Anoxic có khả năng hấp thụ và tích lũy photpho dưới dạng polyphosphate trong tế bào của chúng. Khi bùn hoạt tính chứa các vi sinh vật này được tách ra khỏi nước thải, photpho cũng được loại bỏ theo, giúp giảm nồng độ photpho trong nước thải.
• Để đạt hiệu quả cao trong việc loại bỏ nitơ và photpho, bể Anoxic thường được kết hợp với các bể khác trong hệ thống xử lý nước thải, tạo thành các chu trình xử lý liên hoàn như công nghệ AAO (Anaerobic - Anoxic - Oxic) hoặc AO (Anoxic - Oxic). Sự kết hợp này cho phép xử lý đồng thời cả các chất hữu cơ, nitơ và photpho trong nước thải, đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường.

4. Vai trò của bể anoxic trong quá trình xử lý nitơ nước thải

• Xử lý nước thải sinh hoạt: Trong hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, bể anoxic giúp loại bỏ một phần đáng kể nitơ dưới dạng nitrat (NO₃⁻) thông qua quá trình khử nitrat. Các vi sinh vật trong bể sử dụng nitrat làm nguồn oxy để phân hủy các hợp chất hữu cơ. Quá trình này giúp giảm lượng nitơ dư thừa, ngăn ngừa các hiện tượng ô nhiễm nguồn nước như hiện tượng tảo nở hoa và thiếu oxy trong môi trường nước.
• Xử lý nước thải công nghiệp: Nước thải từ các ngành công nghiệp, đặc biệt là ngành sản xuất thực phẩm, dệt may và chế biến hóa chất, thường chứa lượng lớn nitơ. Bể anoxic được sử dụng để xử lý nitơ trong nước thải công nghiệp, giúp loại bỏ nitrat và giảm nguy cơ ô nhiễm môi trường. Việc ứng dụng bể anoxic trong quy trình xử lý giúp nâng cao hiệu quả và giảm chi phí trong các công đoạn xử lý tiếp theo.
• Xử lý bùn: Bể anoxic còn có vai trò quan trọng trong quá trình xử lý bùn trong các hệ thống xử lý nước thải. Các vi sinh vật trong bể anoxic giúp ổn định bùn, giảm lượng nitơ và các chất dinh dưỡng trong bùn. Quá trình này không chỉ giúp cải thiện chất lượng bùn mà còn giảm khối lượng bùn cần xử lý hoặc tiêu hủy, góp phần giảm chi phí vận hành hệ thống xử lý.
• Xử lý nước thải chăn nuôi: Nước thải từ các trang trại chăn nuôi, đặc biệt là từ gia súc và gia cầm, chứa một lượng lớn chất dinh dưỡng, trong đó có nitơ. Bể anoxic giúp giảm lượng nitrat trong nước thải chăn nuôi, đồng thời ngăn ngừa ô nhiễm nguồn nước từ các chất thải này. Quá trình khử nitrat trong bể anoxic giúp giảm tác động tiêu cực của các chất dinh dưỡng lên hệ sinh thái thủy sinh, bảo vệ nguồn nước và môi trường.