Bể kỵ khí IC tuần hoàn nội: cấu tạo và ưu điểm

Bể kỵ khí IC (Internal Circulation – tuần hoàn nội) là bể phản ứng kỵ khí dạng tháp cao, gồm hai ngăn phản ứng chồng lên nhau và một vòng tuần hoàn tự nhiên do khí sinh học tạo ra. Nhờ khí nâng hỗn hợp bùn – nước lên rồi để nước chảy ngược xuống đáy, bể IC tạo khuấy trộn mạnh ở ngăn dưới mà không cần bơm tuần hoàn, cho phép vận hành ở tải trọng hữu cơ cao hơn UASB trên diện tích mặt bằng nhỏ hơn.

Cấu tạo bể kỵ khí IC

Nguyên lý hoạt động

1. Nước thải được bơm vào đáy, trộn với dòng tuần hoàn từ ống hồi.
2. Ở ngăn thứ nhất, lượng lớn bùn hạt tiếp xúc mạnh với nước thải, chuyển hóa phần lớn chất hữu cơ thành khí sinh học.
3. Khí được bộ tách tầng 1 thu lại và đi vào ống nâng. Bọt khí kéo theo nước và bùn lên bình tách khí trên đỉnh bể.
4. Tại bình tách, khí thoát ra hệ thống thu khí; hỗn hợp nước – bùn nặng hơn theo ống hồi chảy về đáy bể.
5. Phần nước còn lại đi lên ngăn thứ hai, nơi chất hữu cơ còn lại được xử lý tiếp ở điều kiện yên tĩnh hơn.
6. Bộ tách ba pha tầng 2 giữ bùn lại, nước trong chảy ra máng thu.

Cường độ tuần hoàn nội tự điều chỉnh theo tải: tải càng cao, khí càng nhiều, tuần hoàn càng mạnh, khuấy trộn và pha loãng nước đầu vào càng tốt.

So sánh bể IC và bể UASB

Ưu điểm của bể kỵ khí IC

• Tải trọng cao, thể tích nhỏ: tiết kiệm diện tích, phù hợp nhà máy có mặt bằng hạn chế.
• Không cần bơm tuần hoàn: năng lượng khí sinh học tự tạo tuần hoàn.
• Chịu biến động tốt: dòng tuần hoàn pha loãng đầu vào, ổn định pH vùng phản ứng.
• Thu hồi khí sinh học hiệu quả, có thể dùng cho lò hơi, máy phát.
• Bùn dư ít và bùn hạt dư có giá trị thương mại làm bùn giống.

Nhược điểm và lưu ý

• Cần bùn hạt chất lượng để khởi động; chi phí bùn giống không nhỏ.
• Nhạy với chất rắn lơ lửng, dầu mỡ, canxi cao (dễ đóng cặn bùn hạt) – yêu cầu tiền xử lý tốt.
• Chiều cao lớn đòi hỏi kết cấu, móng và chống ăn mòn tốt.
• Nước ra vẫn cần xử lý hiếu khí để đạt quy chuẩn.

Ngành ứng dụng phổ biến

• Bia, nước giải khát, cồn, rượu.
• Đường, tinh bột, chế biến khoai mì.
• Giấy và bột giấy (dòng nước thải phù hợp).
• Chế biến thực phẩm, sữa sau tiền xử lý dầu mỡ.

Điều kiện để bể IC vận hành ổn định

Câu hỏi thường gặp

Bể IC có thay thế hoàn toàn bể hiếu khí không?

Không. IC giảm phần lớn COD nhưng nước ra còn COD, amoni, H₂S; cần xử lý hiếu khí hoặc thiếu khí – hiếu khí phía sau.

Khi nào nên chọn IC thay vì UASB?

Khi tải lượng COD lớn, diện tích hạn chế, có nguồn bùn hạt và đơn vị thiết kế có kinh nghiệm với công nghệ IC.

Có thể cải tạo UASB thành IC không?

Thường không khả thi do khác biệt lớn về chiều cao, kết cấu và hệ thống tách khí; nâng công suất thường bằng cách bổ sung bể mới.

Giải pháp kỵ khí tải trọng cao

Green World tư vấn lựa chọn giữa UASB, IC, EGSB phù hợp với từng nhà máy và hỗ trợ khởi động, vận hành. Tham khảo các công nghệ xử lý nước thải hoặc liên hệ với chúng tôi.

Bài viết mang tính tham khảo; thông số thiết kế cụ thể phụ thuộc đặc tính nước thải và nhà cung cấp công nghệ.