Trong bối cảnh phát triển bền vững và bảo vệ môi trường ngày càng được chú trọng, các công nghệ xử lý nước thải đóng vai trò then chốt. Trong số đó, Bể Aerotank nổi bật như một giải pháp sinh học hiếu khí cốt lõi, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống xử lý nước thải công nghiệp và sinh hoạt. Với tư cách là một chuyên gia về Địa kỹ thuật môi trường và máy hàn nhựa, chúng tôi hiểu rõ tầm quan trọng của việc xây dựng và vận hành hiệu quả các công trình này, từ việc lựa chọn vật liệu như màng chống thấm HDPE cho đến quy trình thi công chính xác bằng máy hàn bạt HDPE. Bài viết này sẽ đi sâu vào cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phân loại, ưu điểm và cách khắc phục sự cố của bể aerotank, cung cấp cái nhìn toàn diện về công nghệ thiết yếu này.
1. Bể Aerotank là gì? Định nghĩa và Vai trò then chốt
Bể aerotank là một bể phản ứng sinh học hiếu khí, nơi nước thải được trộn lẫn với bùn hoạt tính và sục khí liên tục. Mục tiêu chính là tạo môi trường giàu oxy, thúc đẩy sự phát triển của các quần thể vi sinh vật hiếu khí. Những vi sinh vật này sẽ sử dụng các chất hữu cơ hòa tan và lơ lửng trong nước thải làm nguồn thức ăn, chuyển hóa chúng thành CO2, nước và sinh khối mới, từ đó làm giảm đáng kể mức độ ô nhiễm của nước thải. Đây là một công nghệ đã được nghiên cứu và áp dụng từ rất lâu, khẳng định hiệu quả cao trong các công trình xử lý nước thải hiện đại, góp phần quan trọng vào lĩnh vực địa kỹ thuật môi trường và bảo vệ nguồn nước.
Hình ảnh tổng quan một bể aerotank trong hệ thống xử lý nước thải
Điều kiện áp dụng tối ưu cho Bể Aerotank
Để bể aerotank hoạt động hiệu quả, cần duy trì các điều kiện môi trường nhất định, tối ưu cho hoạt động của vi sinh vật:
- Tỷ lệ BOD/COD: Thường áp dụng cho nước thải có tỷ lệ BOD/COD > 0,5, đặc trưng cho nước thải sinh hoạt, nước thải chế biến thủy hải sản, mía đường, thực phẩm, giấy… Điều này đảm bảo có đủ chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học.
- Oxy hòa tan (DO): Duy trì nồng độ DO phù hợp, thường từ 1,5 – 2 mg/l, để đảm bảo vi sinh vật hiếu khí có đủ oxy cho quá trình trao đổi chất.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ tối ưu dao động quanh 25°C. Sự thay đổi nhiệt độ quá lớn có thể ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật.
- Độ pH: Khoảng pH tối ưu hẹp từ 6,5 – 7,5, duy trì môi trường sống thuận lợi cho vi sinh vật.
- Dinh dưỡng: Duy trì hàm lượng dinh dưỡng theo tỷ lệ BOD:N:P = 100:5:1. Việc thiếu hụt dinh dưỡng có thể làm giảm hiệu suất xử lý, tương tự như việc quản lý dinh dưỡng trong
[quy trình xử lý rác thải sinh hoạt](https://batlotaoho.vn/quy-trinh-xu-ly-rac-thai-sinh-hoat/)để tối ưu quá trình phân hủy. - Mức độ ô nhiễm: Nước thải có độ ô nhiễm vừa phải (BOD < 1000 mg/l) thường phù hợp nhất.
- Kim loại nặng: Nước thải không chứa hàm lượng kim loại nặng như Mn, Pb, Hg, Ag, Cr… vượt quá quy định, vì chúng có thể gây độc cho vi sinh vật.
2. Cấu tạo và Yêu cầu kỹ thuật của Bể Aerotank
Cấu tạo của bể aerotank phải đảm bảo ba điều kiện tiên quyết để tối ưu hóa quá trình xử lý sinh học:
- Duy trì liều lượng bùn cao: Đảm bảo nồng độ bùn hoạt tính (MLSS) đủ lớn trong bể để tối đa hóa diện tích tiếp xúc với chất ô nhiễm.
- Phát triển vi sinh liên tục: Tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển liên tục ở giai đoạn “bùn trẻ”, có hoạt tính sinh học cao.
- Cung cấp oxy đầy đủ: Đảm bảo oxy hòa tan (DO) được phân phối đều và đủ tại mọi điểm trong bể.
Bể aerotank thường có cấu tạo đơn giản, là một khối hình chữ nhật. Bên trong được bố trí hệ thống phân phối khí (bao gồm đĩa thổi khí hoặc ống phân phối khí) nhằm tăng cường lượng oxy hòa tan trong nước. Chiều cao của bể thường từ 2,5m trở lên. Điều này rất quan trọng để không khí có đủ thời gian hòa tan vào nước trước khi bùng lên bề mặt, đảm bảo hiệu quả cung cấp oxy.
Trong những trường hợp hạn chế về diện tích, bể có thể được bổ sung thêm giá thể vi sinh dạng tấm, dạng cầu… Các giá thể này cung cấp bề mặt bám dính cho vi sinh vật, tăng cường mật độ sinh khối và hiệu suất xử lý. Để đảm bảo tính bền vững và ngăn ngừa ô nhiễm thứ cấp trong các dự án địa kỹ thuật môi trường, việc sử dụng màng chống thấm HDPE hoặc bạt nhựa HDPE để lót đáy và thành bể là rất quan trọng. Màng chống thấm được thi công tỉ mỉ bằng máy hàn bạt HDPE chuyên dụng, đảm bảo không có rò rỉ chất thải ra môi trường đất và nước ngầm.
Cấu tạo bên trong bể aerotank với hệ thống sục khí và giá thể vi sinh
3. Nguyên lý hoạt động của Bể Aerotank: Chuyển hóa sinh học chất hữu cơ
Công nghệ bể aerotank về bản chất là một quy trình xử lý hiếu khí nhân tạo, tận dụng khả năng tự nhiên của các chủng vi sinh vật để làm sạch nước thải. Các vi sinh vật này có khả năng oxy hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ có trong nước thải. Cụ thể, các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sẽ được vi sinh vật hiếu khí sử dụng làm chất dinh dưỡng để sinh trưởng, phát triển và duy trì hoạt động sống.
Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong bể aerotank có thể mô tả đơn giản như sau:
Vi sinh vật + Chất hữu cơ + O2 → CO2 + H2O + Vi sinh vật mới
Nhờ quá trình này, lượng vi sinh vật trong bể (dưới dạng bùn hoạt tính) ngày càng tăng lên, đồng thời nồng độ các chất gây ô nhiễm trong nước thải sẽ giảm xuống đáng kể. Lượng không khí cần thiết cho quá trình này được cung cấp liên tục vào bể thông qua các loại máy sục khí bề mặt hoặc máy thổi khí, đảm bảo đủ oxy cho toàn bộ quần thể vi sinh vật.
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bể Aerotank
Quá trình này không chỉ loại bỏ chất hữu cơ mà còn có thể tham gia vào quá trình nitrat hóa (chuyển hóa amoniac thành nitrat) trong điều kiện đủ oxy, giúp giảm thiểu các thành phần ô nhiễm nitơ, một vấn đề thường gặp trong [thành phần rác thải sinh hoạt](https://batlotaoho.vn/thanh-phan-rac-thai-sinh-hoat/) và nước thải công nghiệp.
4. Các loại Bể Aerotank phổ biến trong xử lý nước thải
Tùy thuộc vào đặc điểm nước thải, tải trọng ô nhiễm và yêu cầu xử lý, có nhiều biến thể của bể aerotank được thiết kế và áp dụng.
a) Bể Aerotank truyền thống
Loại bể này thường áp dụng cho nước thải có BOD < 400 mg/l, đạt hiệu suất xử lý BOD từ 80 – 95%. Nước thải sau bể lắng sơ cấp được khuấy trộn đều với bùn hoạt tính tuần hoàn ngay tại đầu bể. Đối với nước thải sinh hoạt có mức độ nhiễm bẩn trung bình, lưu lượng bùn tuần hoàn thường từ 20% – 30% lưu lượng nước thải đầu vào. Dung tích bể được thiết kế với thời gian lưu nước từ 6 đến 8 giờ khi dùng hệ thống sục gió và từ 9 đến 12 giờ khi dùng thiết bị khuấy cơ khí làm thoáng bề mặt. Hiệu quả xử lý của loại bể này có thể bị ảnh hưởng bởi sự dao động lưu lượng và nồng độ các chất độc hại (kim loại nặng) nếu có trong nước thải công nghiệp chưa xử lý.
Sơ đồ bể Aerotank truyền thống
b) Bể Aerotank tải trọng cao một bậc
Loại này được thiết kế để xử lý nước thải có tải trọng ô nhiễm cao hơn, thường là một bước trong chuỗi các bể xử lý.
c) Bể Aerotank tải trọng cao nhiều bậc
Sơ đồ bể Aerotank tải trọng cao một bậc
Sơ đồ bể Aerotank tải trọng cao nhiều bậc
Với nước thải có BOD > 500 mg/l và các điều kiện khác như pH = 6,5 – 9, nhiệt độ 6 – 32°C, hệ thống nhiều bậc thường được ưu tiên. Nước từ bể lắng sơ cấp đi vào bể aerotank ở nhiều điểm dọc theo 50 – 65% chiều dài bể, trong khi bùn tuần hoàn đi vào đầu bể. Cách nạp theo bậc này giúp cân bằng tải trọng BOD theo thể tích bể, giảm độ thiếu hụt oxy ở đầu bể và phân phối lượng oxy cần thiết đều hơn theo chiều dài bể, từ đó tăng hiệu suất sử dụng oxy và hiệu quả xử lý tổng thể. Việc này đặc biệt quan trọng trong quản lý các dự án xử lý chất thải quy mô lớn, nơi [quy trình thu gom rác thải sinh hoạt](https://batlotaoho.vn/quy-trinh-thu-gom-rac-thai-sinh-hoat/) ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nước thải đầu vào.
d) Bể Aerotank có ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính đã ổn định
Trong hệ thống này, nước thải sau lắng sơ cấp được trộn đều với bùn hoạt tính đã được tái sinh (bùn đã qua xử lý ổn định trong ngăn tái sinh) trước khi vào ngăn tiếp xúc của bể. Tại ngăn tiếp xúc, bùn sẽ hấp phụ và hấp thụ phần lớn các chất keo lơ lửng và chất bẩn hòa tan trong thời gian ngắn (khoảng 0,5 – 1 giờ) rồi chảy sang bể lắng cuối. Bùn lắng ở đáy bể lắng cuối được bơm tuần hoàn lại bể tái sinh. Tại bể tái sinh, bùn được làm thoáng trong 3 – 6 giờ để oxy hóa hết các chất hữu cơ đã hấp thụ, giúp bùn trở nên ổn định. Bùn dư được xả ra ngoài trước ngăn tái sinh. Ưu điểm của công nghệ này là dung tích aerotank nhỏ, khả năng chịu được sự dao động lớn về lưu lượng và chất lượng nước thải.
e) Bể Aerotank thông khí kéo dài
Sơ đồ bể Aerotank thông khí kéo dài
Bể aerotank thông khí kéo dài được thiết kế với tải trọng thấp và thời gian thông khí lớn (từ 20 – 30 giờ). Điều này cho phép hệ vi sinh vật trong bể làm việc ở giai đoạn hô hấp nội bào, tự phân hủy sinh khối dư thừa. Bể này thường áp dụng cho các nhà máy xử lý nước thải có công suất nhỏ (dưới 3500 m³/ngày). Trong sơ đồ xử lý này, không xây bể lắng đợt I; nước thải chỉ cần qua lưới chắn rồi đi thẳng vào bể. Toàn bộ cặn lắng ở bể lắng đợt II được tuần hoàn lại bể aerotank. Bùn dư được xả định kỳ ra ngoài, và do đã ổn định thông qua hô hấp nội bào, bùn này không cần công đoạn xử lý ổn định bùn phức tạp mà có thể xả thẳng vào sân phơi bùn hoặc thiết bị làm khô bùn.
f) Bể Aerotank thông khí cao có khuấy đảo hoàn chỉnh
Trong loại bể này, nước thải, bùn hoạt tính và oxy hòa tan được khuấy trộn đều tức thời, đảm bảo nồng độ các chất được phân bố đồng nhất ở mọi vị trí trong bể. Quá trình trộn hoàn toàn giúp nước thải dâng lên và bùn thải tái sinh được đưa ra đồng nhất qua các bể hiếu khí. Điều này làm cho lưu lượng oxy trộn đều trong cả bể sục khí và hoạt động ổn định khi xử lý tải trọng tăng đột xuất. Thời gian sục khí dao động từ 3 đến 6 giờ. Tỷ lệ tuần hoàn trong một hệ thống pha trộn hoàn toàn thường nằm trong khoảng 50-150%.
5. Ưu điểm nổi bật của công nghệ Bể Aerotank
Công nghệ bể aerotank mang lại nhiều lợi ích vượt trội, khiến nó trở thành lựa chọn hàng đầu trong nhiều hệ thống xử lý nước thải, đặc biệt trong các dự án Địa kỹ thuật môi trường:
Bảng tóm tắt các ưu điểm của bể Aerotank
- Hiệu quả xử lý cao và ổn định: Đạt hiệu suất xử lý BOD lên đến 90% và khả năng loại bỏ khoảng 97% chất rắn lơ lửng (TSS).
- Vận hành đơn giản: Quy trình vận hành bể aerotank không quá phức tạp, đảm bảo tính an toàn và dễ dàng quản lý.
- Thích hợp với nhiều loại nước thải: Có khả năng xử lý đa dạng các loại nước thải từ sinh hoạt đến công nghiệp có đặc tính hữu cơ.
- Loại bỏ các chất hữu cơ hiệu quả: Là phương pháp tối ưu để phân hủy sinh học các hợp chất hữu cơ có trong nước thải.
- Giảm thiểu tối đa mùi hôi: Quá trình hiếu khí giúp ngăn chặn sự hình thành các hợp chất gây mùi khó chịu.
- Đạt được quá trình oxy hóa và nitrat hóa: Trong điều kiện tối ưu, bể không chỉ loại bỏ BOD mà còn chuyển hóa amoniac thành nitrat, giảm thiểu ô nhiễm nitơ mà không cần bổ sung hóa chất.
- Góp phần vào bảo vệ môi trường: Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải, bảo vệ nguồn nước tự nhiên.
6. Khắc phục sự cố vận hành Bể Aerotank hiệu quả
Trong quá trình vận hành bể aerotank, có thể xảy ra một số sự cố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý. Việc nhận diện nguyên nhân và áp dụng giải pháp kịp thời là cực kỳ quan trọng để duy trì hoạt động ổn định của hệ thống xử lý nước thải và bảo vệ môi trường, giống như việc kiểm tra định kỳ các mối hàn của màng chống thấm HDPE để ngăn ngừa rò rỉ.
Dưới đây là một số sự cố phổ biến và cách khắc phục:
1. Bùn nổi trên bề mặt bể lắng thứ cấp
- Nguyên nhân:
- Vi sinh vật dạng sợi (Filamentous) chiếm số lượng lớn trong bùn: Điều này thường xảy ra khi SVI (Chỉ số thể tích bùn) thấp.
- Quá trình Denitrat hóa xảy ra trong bể lắng thứ cấp: Các bóng khí Nitơ xâm nhập vào hạt bùn và kéo bùn nổi lên trên bề mặt nước do nồng độ Nitrat cao.
- Kiểm tra:
- Nếu SVI < 100, có thể không phải do nguyên nhân này.
- Kiểm tra nồng độ Nitrat ở dòng vào của bể lắng. Nếu nồng độ NO3– = 0 thì không phải do denitrat hóa.
- Giải pháp:
- Đối với vi sinh vật dạng sợi: Nếu DO tại đầu cuối bể aerotank < 1,5mg/l, tăng lượng khí thổi vào bể để DO > 2mg/l. Giảm F/M (tỷ số thức ăn/vi sinh vật). Tăng thời gian hồi lưu bùn và giảm hoặc dừng việc thải bùn. Bổ sung thiếu hụt dinh dưỡng (tỷ số BOD:N:P:Fe = 100:5:1:0,5). Thêm 5-10mg/l Clo vào bùn hồi lưu cho đến khi SVI < 150 (điều chỉnh trong 2-3 ngày). Tăng pH đến 7. Thêm 50-200mg/l hydroperoxit vào bể aerotank cho đến khi SVI < 150.
- Đối với Denitrat hóa: Tăng tốc độ bùn hồi lưu (sẽ tăng tải trọng thủy lực của bể lắng và giảm thời gian lưu), đồng thời tăng thời gian hồi lưu bùn. Tăng DO trong bể thông khí. Tăng F/M. Giảm lưu lượng nước thải nếu sự tăng tốc độ và thời gian hồi lưu bùn không có hiệu quả.
2. Váng bọt màu nâu đen bền vững trong bể Aerotank
- Nguyên nhân: Tỷ số F/M quá thấp.
- Kiểm tra: So sánh F/M hiện tại với F/M thông thường.
- Giải pháp: Tăng lượng bùn thải để tăng F/M (tăng ở tốc độ vừa phải và kiểm tra cẩn thận). Giảm lưu lượng bùn hồi lưu.
3. Lớp sóng bọt trắng dày trong bể Aerotank
- Nguyên nhân:
- MLSS (hàm lượng chất rắn lơ lửng hỗn hợp) quá thấp.
- Sự có mặt của những chất hoạt động bề mặt không phân hủy sinh học.
- Kiểm tra: Kiểm tra MLSS. Nếu MLSS thấp, đây là nguyên nhân. Nếu MLSS thích hợp, có thể do chất hoạt động bề mặt.
- Giải pháp:
- Đối với MLSS thấp: Giảm bùn thải để tăng MLSS (nghĩa là sẽ giảm F/M).
- Đối với chất hoạt động bề mặt: Giám sát những dòng thải có thể chứa các chất này.
4. Bùn trong bể Aerotank có xu hướng trở nên đen
- Nguyên nhân: Sự thông khí không đủ, tạo vùng chết và bùn nhiễm khuẩn thối.
- Kiểm tra: Kiểm tra DO trong bể aerotank và độ mở van máy thổi khí.
- Giải pháp: Tăng sự thông khí bằng cách đặt thêm máy thổi khí khác. Giảm tải trọng bằng cách đặt thêm một bể thông khí khác. Kiểm tra hệ thống ống thông khí có bị rò rỉ không. Rửa sạch những đầu phân phối khí bị tắc hoặc lắp thêm những đầu khác. Tăng công suất máy thổi khí.
5. Có rất nhiều bọt hoặc một số vùng trong bể Aerotank bọt bị kết thành khối
- Nguyên nhân: Một số đầu phân phối khí bị tắc hoặc bị vỡ.
- Kiểm tra: Kiểm tra kỹ các đầu phân phối khí.
- Giải pháp: Rửa sạch hoặc thay thế các đầu phối khí, kiểm tra lại khí cấp; lắp đặt những bộ lọc khí ở đầu vào máy thổi khí để giảm việc tắc từ khí bẩn.
Việc nắm vững các dấu hiệu và cách khắc phục sự cố này không chỉ giúp duy trì hiệu quả xử lý của bể aerotank mà còn kéo dài tuổi thọ của hệ thống. Đây là một phần không thể thiếu trong quản lý các dự án địa kỹ thuật môi trường lớn, nơi chất lượng của từng công đoạn đều ảnh hưởng đến chi phí và hiệu quả tổng thể, ví dụ như [đơn giá xử lý rác thải sinh hoạt](https://batlotaoho.vn/don-gia-xu-ly-rac-thai-sinh-hoat/) cũng phụ thuộc vào sự ổn định của hệ thống.
7. Hướng dẫn tính toán thiết kế Bể Aerotank cơ bản
Tính toán thiết kế bể aerotank là một bước quan trọng trong quy trình xây dựng hệ thống xử lý nước thải, đảm bảo bể có đủ năng lực xử lý lượng nước và chất ô nhiễm đầu vào. Các thông số chính cần xác định bao gồm:
- QTB: Lưu lượng trung bình xử lý (m³/ngđ)
- S0: Hàm lượng BOD5 vào bể (mg/l)
- Ks: Hằng số bán vận tốc (mg/l)
- Y: Hệ số sản lượng (mgVSS/mgBOD5)
- Kd: Hệ số phân hủy nội bào (ngày-1)
- Tỷ số MLVSS/MLVSS: Tỷ lệ chất rắn bay hơi lơ lửng hỗn hợp/chất rắn lơ lửng hỗn hợp
- Xu: Hàm lượng bùn tuần hoàn (mgSS/l)
- X: Hàm lượng bùn hoạt tính trong bể (mgMLVSS/l)
- SRT: Thời gian lưu bùn trung bình (ngày)
- BOD5/BODL: Tỷ lệ giữa BOD5 và BOD cuối cùng
- S1: Cặn sinh học trong lắng 2 (mg/l), trong đó cặn dễ phân hủy sinh học chiếm 60%
a) Xác định BOD5 hòa tan sau lắng 2
Đây là giá trị BOD5 của nước thải sau khi đã qua giai đoạn lắng sơ cấp và được loại bỏ một phần chất rắn.
b) Tính thể tích bể aerotank
Thể tích bể là yếu tố quyết định khả năng chứa và thời gian lưu nước của hệ thống.
c) Thời gian lưu nước
Hình ảnh: Công thức tính toán thời gian lưu nước (HRT) trong bể Aerotank, một tham số quan trọng trong thiết kế.
Thời gian lưu nước (HRT) là khoảng thời gian trung bình nước thải lưu lại trong bể, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả xử lý.
d) Tính lượng bùn dư thải ra mỗi ngày
Hệ số sản lượng quan sát (Yobs): Biểu thị lượng bùn sinh ra trên mỗi đơn vị chất hữu cơ được loại bỏ.
Lượng bùn sinh ra mỗi ngày theo VSS (Mass of VSS):
Hình ảnh: Công thức tính toán khối lượng chất rắn lơ lửng bay hơi (VSS) sinh ra hàng ngày từ quá trình sinh học.
Tổng lượng bùn sinh ra mỗi ngày theo SS (Mass of SS): Bao gồm cả phần hữu cơ và vô cơ.
Lượng bùn cần xử lý mỗi ngày (Mdư): Là tổng lượng bùn sinh ra trừ đi lượng bùn trôi ra khỏi bể lắng 2.
Lượng bùn dư có khả năng phân hủy sinh học cần xử lý (Mdư,bio):
Hình ảnh: Công thức xác định lượng bùn dư sinh học cần xử lý, liên quan đến hiệu quả loại bỏ chất hữu cơ.
Lưu lượng bùn dư cần xử lý: Từ Mdư,bio có thể tính ra lưu lượng bùn cần thải bỏ.
e) Hệ số tuần hoàn
Lưu lượng bùn tuần hoàn (Qr):
Hình ảnh: Công thức tính toán lưu lượng bùn tuần hoàn, yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ bùn trong bể Aerotank.
Hệ số tuần hoàn (R) và lưu lượng bùn tuần hoàn là yếu tố quan trọng để duy trì nồng độ bùn hoạt tính trong bể và điều chỉnh quá trình lắng.
f) Kiểm tra tải trọng thể tích và tỷ số F/M
Tải trọng thể tích: Lượng BOD được xử lý trên mỗi đơn vị thể tích bể mỗi ngày.
Tỷ số F/M:
Hình ảnh: Công thức tính tỷ số thức ăn trên vi sinh vật (F/M), chỉ số quan trọng cho việc vận hành bể Aerotank.
Tải trọng thể tích và tỷ số F/M là các chỉ số quan trọng để đánh giá hiệu suất và điều chỉnh vận hành của bể.
g) Tính lượng khí cần thiết
Lượng oxy cần thiết trong thực tế (O2actual):
Hình ảnh: Công thức xác định lượng oxy hòa tan thực tế cần thiết cho quá trình sinh học hiếu khí trong bể Aerotank.
Trong đó:
- CS: Hàm lượng Oxy bão hòa trong nước ở 20°C (CS = 9,08 mg/l).
- C: Hàm lượng oxy duy trì trong bể (C = 2 mg/l).
- T: Nhiệt độ nước thải (ví dụ: T = 20°C).
- α: Hệ số điều chỉnh oxy hòa tan (thường 0,6 – 0,9).
- β: Hệ số điều chỉnh sức căng bề mặt theo hàm lượng muối (đối với nước thải = 1).
Lượng không khí cần thiết (Volume of Air): Từ lượng oxy cần thiết, tính toán ra lượng không khí cần bơm vào.
Kiểm tra lượng không khí cần thiết (q): q = Mkk/VA (lưu lượng không khí trên đơn vị thể tích bể).
Lưu lượng khí cần thiết của máy thổi khí (Qkk): Qkk = 1,75 * Mkk.
Bản vẽ minh họa bể Aerotank trong hệ thống xử lý nước thải
Việc thực hiện các tính toán này một cách chính xác là nền tảng cho việc thiết kế và xây dựng một bể aerotank hiệu quả, bền vững, đáp ứng các tiêu chuẩn về môi trường. Điều này đòi hỏi chuyên môn cao trong lĩnh vực địa kỹ thuật môi trường, đảm bảo rằng mọi khía cạnh từ thiết kế đến vật liệu (như sử dụng bạt nhựa HDPE để chống thấm) và kỹ thuật thi công (qua máy hàn bạt HDPE) đều được tối ưu hóa.
Kết luận
Bể aerotank đã và đang khẳng định vị thế là một trong những công nghệ xử lý nước thải sinh học hiếu khí quan trọng và hiệu quả nhất hiện nay. Từ định nghĩa cơ bản đến cấu tạo phức tạp, nguyên lý hoạt động dựa trên vi sinh vật, và các biến thể đa dạng, bể aerotank cung cấp một giải pháp toàn diện để loại bỏ chất ô nhiễm hữu cơ và cải thiện chất lượng nước thải.
Với những ưu điểm vượt trội như hiệu suất xử lý cao, vận hành đơn giản và khả năng thích ứng linh hoạt, bể aerotank đóng góp đáng kể vào công cuộc bảo vệ môi trường, đặc biệt trong các dự án địa kỹ thuật môi trường và xử lý chất thải. Việc hiểu rõ cách vận hành, khắc phục sự cố và thực hiện các tính toán thiết kế chính xác là chìa khóa để tối ưu hóa hiệu quả của công nghệ này, đồng thời đảm bảo sự bền vững và an toàn cho các công trình xử lý nước thải trong tương lai.