Bể UASB là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bể UASB

Để đảm bảo cho việc xử lý hiệu quả nguồn nước thải thì đã có rất nhiều biện pháp cũng như nghiên cứu đã được cho ra đời, trong đó có bể UASB. Vậy thì bể UASB là gì và bể UASB có cấu tạo và nguyên lý hoạt động ra sao? Cùng tìm hiểu ngay bây giờ qua bài viết dưới đây nhé!

Bể UASB là gì?

UASB được viết tắt từ cụm từ Upflow Anaerobic Sludge Blanket, nghĩa là bể xử lý sinh học dòng chảy ngược qua tầng bùn kỵ, là một loại bể kỵ khí trong xử lý nước thải và được sử dụng rộng rãi đặc biệt là ở các nhà máy lớn.

Trên thực tế, bể UASB được thiết kế cho quá trình xử lý nước thải có nồng độ ô nhiễm hữu cơ cao với thành phần chất rắn thấp. Nồng độ COD đầu vào được giới hạn ở mức thấp nhất là 100mg/l, nếu SS > 3000mg/l thì không thích hợp để xử lý bằng UASB. Điều này cho phép nước thải tiếp xúc với hạt bùn một cách dễ dàng và thuận lợi hơn từ đó tăng khả năng xử lý nước thải.

Bể UASB

Bể UASB

Cấu tạo bể UASB

Với loại bể UASB thông thường, cấu tạo sẽ gồm 3 phần: Hệ thống phân phối nước đáy bể, hệ thống tách pha và tầng xử lý. Hệ thống phân phối nước đáy bể đảm nhận nhiệm vụ nạp nước thải từ dưới lên, điều chỉnh hạt bùn hoạt tính tiếp xúc nhiều nhất với các chất hữu cơ.

Cấu tạo của bể UASB gồm 2 phần chính:

  • Hệ thống máng thu nước xử lý
  • Hệ thống tách thu khí.

Khi tính toán bể UASB, người ta có thể xây dựng nó hình chữ nhật bằng bê tông cốt thép. Trong bể UASB, có thể lắp thêm một tấm chắn khí có độ nghiêng hơn 35 độ so với phương ngang để tách khí khỏi nước thải một cách dễ dàng hơn.

Cấu tạo của bể UASB

Cấu tạo của bể UASB

Nguyên lý hoạt động bể UASB

Quá trình hoạt động của bể UASB gồm 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử

Trong giai đoạn đầu, các chất thải phức tạp và chất không tan như (lipids, proteins, polysaccharides) được chuyển hóa thành các chất đơn giản hoặc phân hủy thành các hóa chất đơn giản như axit béo, amino axit, đường. Quá trình chuyển hóa này được thực hiện bằng enzym do các loại vi khuẩn sinh học tiết ra.

Quá trình này diễn ra khá chậm, tốc độ thủy phân giai đoạn này trong bể UASB phụ thuộc vào độ prH, kích thích hạt cũng như đặc tính thủy phân hoặc khó phân hủy của hợp chất.

Giai đoạn 2: Quá trình axit hóa

Trong giai đoạn 2, trong bể kỵ khí UASB diễn ra quá trình lên men chuyển hóa các chất hòa tan trong thành bể thành các chất đơn giản như axit lactic, axit béo, alcohol, methanol, H2, CO2, H2S, NH3 và các sinh khối mới. Do sự hình thành các axit béo nên độ pH trong bể lúc diễn ra quá trình có thể giảm xuống 4.0.

Nguyên lý hoạt động của bể

Nguyên lý hoạt động của bể

Giai đoạn 3: Methane hóa

Ở giai đoạn này, trong bể sẽ diễn ra quá trình các chất đã Methane hóa thành khí NH4 và CO2 bằng các loại vi khuẩn kỵ khí.

Trong giai đoạn 3, có thể xảy ra các phản ứng hóa học được thể hiện dưới dạng các phương trình như:

CH3COOH →  CH4  + CO2

C2H5OH + CO2→ CH4 + 2CH3COOH

CO2 + 4H2 → CH4  + 2H2O

Quá trình thủy phân các protein có khả năng sẽ phân hủy:

NH3 + HOH → NH4+ + OH-

Khi sinh ra, OH- sẽ phản ứng với khí CO2 tạo thành ion bicacbonat.

Ưu điểm và nhược điểm của bể UASB

Ưu điểm

  • Xử lý nước thải có nồng độ ô nhiễm hữu cơ rất cao (COD = 15.000mg/l)
  • Hiệu quả xử lý COD lên đến 80%
  • Vì sự tăng trưởng và sinh sản của sinh vật kỵ khí thấp hơn sinh vật hiếu khí nên yêu cầu dinh dưỡng (N, P) của hệ thống sinh học kỵ khí cũng thấp hơn hệ thống xử lý sinh học hiếu khí
  • Có thể thu hồi các loại khí sinh học sinh ra từ hệ thống
  • Hệ thống xử lý tiêu thụ rất ít năng lượng trong quá trình vận hành
  • Sử dụng rộng rãi, xử lý hầu hết tất cả những loại nước thải có nồng độ COD từ mức trung bình đến cao như thực phẩm đóng hộp, chế biến thủy sản, dệt nhuộm, sản xuất tinh bột,…

Ứng dụng công nghệ UASB cho nước thải có nồng độ COD trung bình đến cao

Ứng dụng công nghệ UASB cho nước thải có nồng độ COD trung bình đến cao

Nhược điểm của bể UASB

  • Chiếm không gian và diện tích lớn để xử lý nước thải
  • Quá trình tạo bùn hạt tốn rất nhiều thời gian và khó kiểm soát.

Một số lưu ý khi sử dụng bể UASB

  • Nếu hàm lượng chất hữu cơ COD < 100mg/l thì không sử dụng công nghệ UASB, nếu hàm lượng COD > 50.000mg/l thì phải pha loãng nước thải hoặc tuần hoàn nước thải đầu ra.
  • Bùn nuôi cấy trong bể tối thiểu phải có nồng độ 10kg VSS/m3 và không vượt quá 60% thể tích bể.
  • Phải xem xét thành phần và tính chất của nước thải như hàm lượng chất hữu cơ, khả năng phân hủy sinh học,…
  • Một số loại nước thải có hàm lượng chất độc và muối cao không thích hợp để sử dụng công nghệ UASB.
  • Hàm lượng cặn lửng lơ không được quá lớn, nếu vượt quá 3000mg/l thì khó phân hủy.

Nước thải có hàm lượng chất độc và muối cao không thích hợp để xử lý bằng công nghệ UASB 

Nước thải có hàm lượng chất độc và muối cao không thích hợp để xử lý bằng công nghệ UASB 

Trên đây là một số thông tin về bể UASB mà Hutbephot94 muốn cung cấp cho bạn. Hy vọng các bạn đã nắm được nguyên lý hoạt động và ưu, nhược điểm của bể UASB. Hãy gọi ngay đến hotline 0886 11 33 22 nếu bạn có nhu cầu thông tắc nhà vệ sinh, bể phốt, thông cầu cống nhé.

Vũ Chí Thức

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Protected with IP Blacklist CloudIP Blacklist Cloud

Call Now

Contact Me on Zalo