1. UASB là gì?

UASB là viết tắt của Upflow Anaerobic Sludge Blanket, dịch ra tiếng Việt là “Bể bùn kỵ khí dòng chảy ngược.” Đây là một phương pháp xử lý nước thải sinh học không khí, sử dụng vi sinh vật kị khí để phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải. Quá trình xử lý diễn ra trong một bể chứa bùn liên tục, trong đó vi sinh vật kị khí phân hủy chất hữu cơ thành khí methane (CH₄) và CO₂ dưới điều kiện thiếu oxi.

2. Nguyên lý hoạt động

UASB hoạt động dựa trên nguyên lý cơ bản của quá trình ức chế cạnh tranh giữa vi sinh vật kị khí. Trong bể, bùn và nước thải được cho vào từ phía dưới và di chuyển ngược lên thông qua việc tạo ra một dòng chảy ngược trong bể. Quá trình này tạo ra tầng bùn đặc trưng, gọi là “Sludge Blanket,” nằm ở trên phần dòng chảy ngược.

• Nước thải được phân phối theo hướng từ dưới lên và đi qua lớp bùn kỵ khí. Nước sẽ được điều chỉnh pH đảm bảo duy trì ở 6,6 – 7,6 đảm bảo tốt duy trì cho quá trình phát triển của vi sinh vật kị khí. Nước thải cấp vào bể UASB với vận tốc từ 0,6 – 0,9m.
• Khi đó hỗn hợp bùn và nước thải sẽ được tiếp xúc nhau và phát triển sinh khối bằng cách vi sinh vật sử dụng các chất ô nhiễm và tạo thành CH₄ và CO₂. Lượng khí này sẽ được bám dính vào bùn và cùng với khí tự do nổi lên trên bề mặt.
• Nhằm tách lượng khí ra khỏi nước sau xử lý người ta đặt các tấm vách nghiêng >-35 độ so với phương ngang.Tại đây sẽ xảy ra hiện tượng tách pha khí – lỏng – rắn.
• Sau đó, nhằm hấp thụ triệt để lượng khí trên thì hỗn hợp khí sẽ được dẫn qua bình dung dịch NaOH từ 5 đến 10%.
• Bùn sau đó sẽ được lắng xuống do tách hoàn toàn khí.
• Nước thải theo màng tràn răng cưa dẫn đến bể xử lý tiếp theo.

3. Các giai đoạn xảy ra trong quá trình kỵ khí

Quá trình này trải qua 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Thủy phân

Các vi sinh vật kỵ khí sẽ phân giải các chất hữu cơ phức tạp như protein, tinh bột, cellulose thành các chất đơn giản hơn như amino axit, monosaccarit, axit béo. Đây là giai đoạn quan trọng để tạo điều kiện cho các vi sinh vật ở giai đoạn sau có thể sử dụng các chất này làm nguồn dinh dưỡng.

Giai đoạn 2: Axit hóa

Các vi sinh vật kỵ khí sẽ tiếp tục phân giải các chất đơn giản hơn thành các axit hữu cơ như axit axetic, axit propionic, axit butyric. Đây là giai đoạn tạo ra nhiều sản phẩm trung gian có tính axit cao, làm giảm pH của nước thải. Nếu pH quá thấp, quá trình kỵ khí sẽ bị ức chế và không hiệu quả.

Giai đoạn 3: Metan hóa

Các vi sinh vật kỵ khí sẽ sử dụng các axit hữu cơ làm nguồn dinh dưỡng để sinh tổng hợp khí metan và khí cacbonic. Đây là giai đoạn tạo ra năng lượng từ quá trình kỵ khí. Khí metan có thể được thu gom và sử dụng làm nhiên liệu sinh học hoặc phát điện. Khí cacbonic có thể được tái sử dụng trong quá trình nuôi trồng tảo hoặc cây xanh.

4. UASB đối với việc xử lý chất thải

UASB là một công nghệ xử lý chất thải vượt trội, đặc biệt hiệu quả trong việc giảm bớt chất hữu cơ và vi khuẩn gây hại trong nước thải. Phương pháp này đáng chú ý được sử dụng trong xử lý nước thải công nghiệp, chăn nuôi, thực phẩm và các ngành công nghiệp khác.

Ưu điểm lớn của UASB là tiết kiệm chi phí vận hành và bảo trì so với các phương pháp xử lý khác như bể kích hoạt. Vì không cần cung cấp khí oxy hoặc quạt thổi, chi phí vận hành hàng năm giảm đáng kể. Hơn nữa, việc tái sử dụng khí metan sinh ra từ quá trình xử lý nước thải giúp giảm thiểu lượng năng lượng tiêu thụ và tạo ra nguồn năng lượng tái tạo bền vững.

Dưới đây là 1 số ưu, nhược điểm của UASB

Ưu điểm

• Tiết kiệm chi phí vận hành và bảo trì do không cần cung cấp khí oxy hoặc quạt thổi.
• Sinh ra khí methane có thể tái sử dụng làm nguồn năng lượng tái tạo hoặc nhiên liệu.
• Giảm lượng bùn thải sinh ra do vi sinh vật kị khí tự tái sinh trong bể.
• Có thể xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao, phù hợp với nhiều ngành công nghiệp.
• Giảm thiểu lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính, góp phần bảo vệ môi trường.

Nhược điểm:

• Bùn vi sinh khó thích ứng với môi trường mới dẫn đến thời gian khởi động ban đầu khá lâu (3-4 tháng).
• Cần đảm bảo nhiệt độ ở mức 15⁰C đến 35⁰C để xảy ra quá trình kỵ khí, dẫn đến không sử dụng được tại các vùng cao, nơi có khí hậu lạnh.
• Hiệu suất xử lý không ổn định, khó kiểm soát do đặc trưng phản ứng sinh học.
• Hệ thống khó vận hành, đòi hỏi nguồn nhân lực có chuyên môn, kinh nghiệm để quản lý hệ thống.

Xem thêm: Dịch vụ xử lý nước thải

CÔNG TY TNHH HÓA CHẤT XÂY DỰNG MÔI TRƯỜNG VIỆT KHANG

🏢 Địa chỉ:

Văn phòng:145 Đường K, Khu Trung Tâm Hành Chính, Khu phố Nhị Đồng 2, Phường Dĩ An, TX Dĩ An, Bình Dương

Chi nhánh: Số 70 Đường 13, KĐT Vạn Phúc, Phường Hiệp Bình Phước, Thành Phố Thủ Đức, TP.HCM

☎️ Hotline: 0916 818 437 – 0274 3800 140

📧 Email: tuvan.moitruongviet@gmail.com

Chúng tôi mong muốn được hỗ trợ bạn và cùng xây dựng một môi trường sạch hơn và bền vững cho tương lai!