CÔNG NGHỆ AAO LÀ GÌ?

 

Công nghệ AAO là viết tắt của cụm từ Anaerobic (Kỵ khí) – Anoxic (Thiếu khí) – Oxic (Hiếu khí). Công nghệ AAO là quá trình xử lý sinh học liên tục, kết hợp 3 hệ vi sinh: kỵ khí, thiếu khí, hiếu khí để xử lý nước thải. Dưới tác dụng phân hủy chất ô nhiễm của vi sinh vật, nước thải sẽ được xử lý trước khi thải ra môi trường.

Sơ đồ công nghệ AAO

 

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÔNG NGHỆ AAO

 

1. Quá trình xử lý Anaerobic (Xử lý sinh học kị khí)

 

Trong các bể kỵ khí xảy ra quá trình phân hủy các chất hữu cơ hòa tan và các chất dạng keo trong nước thải với sự tham gia của hệ vi sinh vật kỵ khí. Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, vi sinh vật kỵ khí sẽ hấp thụ các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải, phân hủy và chuyển hóa chúng thành các hợp chất ở dạng khí. Bọt khí sinh ra bám vào các hạt bùn cặn. Các hạt bùn cặn này nổi lên trên làm xáo trộn, gây ra dòng tuần hoàn cục bộ trong lớp cặn lơ lửng.

Quá trình phân hủy chất hữu cơ của hệ vi sinh kị khí được thể hiện bằng các phương trình sau:

Chất hữu cơ + VK kỵ khí → CO2 + H2S + CH4 + các chất khác + năng lượng

Chất hữu cơ + VK kỵ khí + năng lượng → C5H7O2N (Tế bào vi khuẩn mới)

  • C5H7O2N: là công thức hóa học thông dụng để đại diện cho tế bào vi khuẩn
  • Hỗn hợp khí sinh ra thường được gọi là khí sinh học hay biogas.

Quá trình phân hủy kỵ khí được chia thành 3 giai đoạn chính: phân hủy các chất hữu cơ cao phân tử, tạo các axit, tạo methane.

 

2. Quá trình xử lý Anoxic (Xử lý sinh học thiếu khí)

 

Tại bể anoxic diễn ra quá trình nitrat hóa và Photphorit để xử lý N, P

Quá trình Nitrat hóa xảy ra như sau:

Hai chủng loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình này là Nitrosonas và Nitrobacter. Trong môi trường thiếu oxy, các loại vi khuẩn này se khử Nitrat (NO3-) và Nitrit (NO2-) theo chuỗi chuyển hóa:

NO3- → NO2- → N2O → N2↑

Khí nitơ phân tử N2 tạo thành sẽ thoát khỏi nước và ra ngoài. Như vậy là nitơ đã được xử lý.

Quá trình Photphorit hóa:

Chủng loại vi khuẩn tham gia vào quá trình này là Acinetobacter. Các hợp chất hữu cơ chứa photpho sẽ được hệ vi khuẩn Acinetobacter chuyển hóa thành các hợp chất mới không chứa photpho và các hợp chất có chứa photpho nhưng dễ phân hủy đối với chủng loại vi khuẩn hiếu khí.

Để quá trình Nitrat hóa và Photphorit hóa diễn ra thuận lợi, tại bể Anoxic bố trí máy khuấy chìm với tốc độ khuấy phù hợp. Máy khuấy có chức năng khuấy trộn dòng nước tạo ra môi trường thiếu oxy cho hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển. Ngoài ra, để tăng hiệu quả xử lý và làm nơi trú ngụ cho hệ vi sinh vật thiếu khí, tại bể Anoxic lắp đặt thêm hệ thống đệm sinh học được chế tạo từ nhựa PVC, với bề mặt hoạt động 230 ÷ 250 m2/m3. Hệ vi sinh vật thiếu khí bám dính vào bề mặt vật liệu đệm sinh học để sinh trưởng và phát triển.

 

3. Quá trình Oxic (Xử lý sinh học hiếu khí)

 

Các phản ứng chính xảy ra trong bể xử lý sinh học hiếu khí như:

Quá trình Oxy hóa và phân hủy chất hữu cơ:

Chất hữu cơ + O2 → CO2 + H2O + năng lượng

Quá trình tổng hợp tế bào mới:

Chất hữu cơ + O2 + NH3 → Tế bào vi sinh vật + CO2 + H2O + năng lượng

Quá trình phân hủy nội sinh:

C5H7O2N + O2 → CO2 + H2O + NH3 + năng lượng

Nồng độ bùn hoạt tính duy trì trong bể Aeroten: 3500 mg/l, tỷ lệ tuần hoàn bùn 100%. Hệ vi sinh vật trong bể Oxic được nuôi cấy bằng chế phẩm men vi sinh hoặc từ bùn hoạt tính. Thời gian nuôi cấy một hệ vi sinh vật hiếu khí từ 45 đến 60 ngày. Oxy cấp vào bể bằng máy thổi khí đặt cạn hoặc máy sục khí đặt chìm.

 

ƯU ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ AAO

 

Công nghệ AAO được ứng dụng xử lý các loại nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao như: nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh viện, nước thải ngành chế biến thủy hải sản, nước thải ngành sản xuất bánh kẹo – thực phẩm… Để gia tăng hiệu quả xử lý, công nghệ xử lý nước thải AAO thường được kết hợp với công nghệ xử lý nước thải MBBR và công nghệ xử lý nước thải MBR.

  • Chi phí  đầu tư thấp, chi phí của hệ thống bao gồm chi phí xây dựng, chi phí thiết bị chính như máy thổi khí, máy khuấy chìm, bơm…
  • Phát sinh ít bùn thải hơn so với công nghệ sinh học hiếu khí khác
  • Chất lượng nước đầu ra đạt tiêu chuẩn A hoặc B, tùy vào mục tiêu thiết kế
  • Tiêu thụ ít năng lượng
  • Khi mở rộng quy mô, tăng công suất, có thể nối lắp thêm các môđun hợp khối mà không phải dỡ bỏ để thay thế.

Hiện nay, công nghệ này được ứng dụng trong các trạm y tế, bệnh viện, sinh hoạt…Bệnh viện Chợ Rẫy đã đi vào hoạt động trạm xử lý nước thải tập trung công suất 4.000m3/ngày đêm với kinh phí xây dựng trên 90 tỷ đồng, trở thành đơn vị đi tiên phong trong hoạt động xây dựng hệ thống xử lý nước thải.

Công trình sử dụng công nghệ AAO của Nhật Bản, kết hợp nhiều quá trình xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ bằng vi sinh, đảm bảo xử lý được triệt để theo tiêu chuẩn cao nhất đối với nước thải bệnh viện, chi phí vận hành thấp và ổn định, trình độ tự động hóa cao…