Bể kỵ khí là gì? Các loại bể kỵ khí trong xử lý nước thải

Bể kỵ khí là gì? Đây là công trình xử lý sinh học trong điều kiện không có oxy, nơi các vi sinh vật kỵ khí phân hủy chất hữu cơ trong nước thải thành khí sinh học (chủ yếu metan và CO₂) và sinh khối mới. Bể kỵ khí đặc biệt hiệu quả với nước thải có nồng độ hữu cơ cao như chế biến thực phẩm, tinh bột, bia, chăn nuôi, giấy, vì không cần cấp khí, lượng bùn sinh ra ít và có thể thu hồi năng lượng.

Nguyên lý: 4 giai đoạn phân hủy kỵ khí

1. Thủy phân: các chất hữu cơ phức tạp (protein, chất béo, carbohydrate) bị enzyme cắt nhỏ thành phân tử đơn giản hơn.
2. Axit hóa: vi khuẩn lên men chuyển các chất đơn giản thành axit béo bay hơi, rượu, CO₂, H₂.
3. Axetat hóa: các axit béo được chuyển thành axit axetic, H₂, CO₂.
4. Metan hóa: vi khuẩn sinh metan chuyển axetat và H₂ thành khí metan. Đây là nhóm vi sinh nhạy cảm nhất, sinh trưởng chậm, quyết định sự ổn định của bể.

Nếu giai đoạn axit hóa diễn ra nhanh hơn metan hóa, axit tích tụ làm pH giảm, bể bị "chua" và hiệu quả giảm mạnh. Vì vậy kiểm soát cân bằng giữa các giai đoạn là chìa khóa vận hành bể kỵ khí.

Các loại bể kỵ khí trong xử lý nước thải

Ưu điểm và hạn chế của xử lý kỵ khí

Ưu điểm

• Không cần cấp khí, tiết kiệm điện năng so với xử lý hiếu khí cùng tải lượng.
• Lượng bùn sinh ra ít hơn nhiều so với bùn hoạt tính hiếu khí.
• Thu hồi khí sinh học có thể dùng làm nhiên liệu cho lò hơi, phát điện.
• Chịu được tải trọng hữu cơ cao trên thể tích nhỏ (với UASB, EGSB, IC).

Hạn chế

• Nước sau kỵ khí chưa đạt quy chuẩn xả thải, luôn cần xử lý hiếu khí phía sau.
• Khởi động chậm do vi sinh sinh metan sinh trưởng chậm.
• Nhạy với pH, nhiệt độ, độc chất; có nguy cơ phát sinh mùi H₂S nếu không kín.
• Không loại bỏ được nitơ, photpho; amoni có thể tăng do phân hủy protein.

Thông số vận hành cần theo dõi

Khi nào nên dùng bể kỵ khí?

• Nước thải có COD cao, thường từ vài nghìn mg/L trở lên và tỷ lệ BOD/COD tốt.
• Muốn giảm chi phí điện năng và lượng bùn của bước hiếu khí phía sau.
• Có nhu cầu sử dụng khí sinh học hoặc cần giảm phát thải khí nhà kính bằng cách thu hồi metan.
• Nước thải không chứa nhiều chất độc ức chế vi sinh, hoặc đã được tiền xử lý.

Lưu ý an toàn với khí sinh học

• Khí metan dễ cháy nổ; khu vực bể kỵ khí cấm lửa, có biển cảnh báo.
• Khí chứa H₂S độc; không vào bể kín khi chưa thông gió và đo khí.
• Khí dư không sử dụng cần được đốt bằng đuốc đốt khí thay vì xả trực tiếp.

Câu hỏi thường gặp

Bể kỵ khí có thay thế được bể hiếu khí không?

Không. Bể kỵ khí giảm phần lớn chất hữu cơ nhưng nước sau xử lý vẫn còn COD, amoni và mùi, cần bể hiếu khí phía sau để đạt quy chuẩn.

Khởi động bể kỵ khí mất bao lâu?

Thường mất vài tuần đến vài tháng tùy nguồn bùn giống và loại bể. Dùng bùn kỵ khí từ hệ thống tương tự giúp rút ngắn đáng kể thời gian khởi động.

Bể kỵ khí có gây mùi không?

Nếu bể kín và khí được thu gom, xử lý đúng cách thì mùi được kiểm soát tốt. Mùi thường phát sinh khi bể hở hoặc đường thu khí rò rỉ.

Tư vấn công nghệ kỵ khí

Green World tư vấn, thiết kế hệ thống xử lý kỵ khí kết hợp hiếu khí cho nước thải hữu cơ cao. Tham khảo các công nghệ xử lý nước thải hoặc liên hệ để được hỗ trợ.

Bài viết mang tính tham khảo; lựa chọn loại bể cần dựa trên đặc tính nước thải và điều kiện thực tế.