Trong 10 ngày tiếp theo, hoặc có thể hơn, nồng độ nitrate sẽ tăng, nitrite bắt đầu giảm xuống, vì lúc này vi khuẩn nitrobaster đã thực hiện công việc của mình.

Sau 20 đến 30 ngày (kể từ ngày thả vật nuôi), hệ thống lọc vi sinh của bạn sẽ bắt đầu ổn định và quá trình nitrat hóa sẽ tiếp tục một cách tự nhiên.

The post CÁCH NHẬN BIẾT BỘ LỌC VI SINH ĐANG HOẠT ĐỘNG HAY KHÔNG appeared first on WaterTech-Online.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc sinh học gồm có:

• Nồng độ Oxy hòa tan trong nước: Nồng độ Oxy hòa tan cần trên 4mg / L đối với bể lọc sinh học.
• pH: độ pH phù hợp để vi sinh phát triển là 7.0-7.2. Khi pH từ 6.0-7.0 việc hấp thụ chất thải của vi sinh kém hiệu quả hơn. Và quá trình Nitrite hóa gần như ngưng lại khi pH < 6.0
• Lưu lượng dòng chảy qua bể lọc vi sinh: phụ thuộc vào Số lượng vi sinh (quyết định bởi kích thước bể lọc sinh học, tiết diện bề mặt của giá thể vi sinh) và khả năng hấp thụ của vi sinh.
• Nhiệt độ nước.

Để đảm bảo chất lượng cho bể nuôi trồng cần phải tính toán và thiết kế kỹ lưỡng, nên lưu ý về mật độ nuôi, loại thủy sản, thức ăn cho chúng, … để kết hợp với những yếu tố nên trên. Chính vì có quá nhiều yếu tố tác động, vì thế cho đến nay ở Việt Nam hay trên thế giới cũng chưa có một mô hình nào được xem là chuẩn cả, do vậy trong quá trình chăn nuôi người nông dân cần phải kiểm nghiệm kỹ càng để có thể áp dụng được hiệu quả nhất.

Bạn sẽ tiết kiệm rất nhiều vì hệ thống lọc tuần hoàn là một hệ thống kín, không cần thay nước, chỉ cần bổ sung thêm một lượng nước nhất định do quá trình bốc hơi làm hao hút mà thôi.

Hệ thống lọc tuần hoàn đang được người nông dân ưu ái sử dụng vì những lợi ích mà nó mang lại. Việc ứng dụng vào nghề nuôi thủy sản giúp mang lại hiệu quả kinh tế cao, tiết kiệm khá nhiều chi phí và hạn chế tối đa những tác động xấu đến môi trường. Chính vì vậy mà hệ thống lọc tuần hoàn đang được khá nhiều doanh nghiệp cũng như người nông dân đón nhận.

The post NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG LỌC TUẦN HOÀN appeared first on WaterTech-Online.

Hãy tìm hiểu những lợi ích mà hệ thống lọc tuần hoàn có thể mang lại cho người nông dân trong hoạt động nuôi thủy sản. Những giá trị của hệ thống lọc tuần hoàn này đã được kiểm nghiệm ở nhiều nước trên thế giới, cụ thể như sau:

• So với công nghệ nuôi truyển thống, việc sử dụng hệ thống lọc tuần hoàn giúp tăng năng suất gấp nhiều lần, có thể đạt trên 100kg/m3.
• Chất lượng của giống nuôi đảm bảo được kiểm soát, không gây ô nhiễm môi trường cũng như hạn chế rất lớn những tác động từ môi trường bên ngoài đến hoạt động chăn nuôi.
• Các loại vi khuẩn gây hại sẽ được loại bỏ tối đa, từ đó giúp tăng tỷ lệ vi sinh vật có lợi một cách hiệu quả.
• Sử dụng hệ thống lọc tuần hòa sẽ giúp người nông dân tiết kiệm được khá nhiều chi phí, hạn chế được rủi ro mà thời gian sử dụng sẽ kéo dài.

Quan trọng hơn là sử dụng hệ thống lọc vi sinh giúp cá, tôm và các loại vật nuôi thủy sản khác tránh được các loại bệnh thông thường hay các mầm bệnh xuất phát từ bên ngoài.

Cấu tạo của hệ thống lọc tuần hoàn

Một hệ thống lọc sẽ gồm có 2 phần cơ bản: bển lắng lọc cơ hoạc và bể lọc sinh học (đây là yếu tố chính quyết định chất lượng của nguồn nước).

• Bể lắng lọc cơ học: có 2 phần là lắng và lọc được làm bằng composite hoặc xi măng, kích thước chiếm 10% diện tích bể nuôi. Nước thải được chuyển từ hệ thống bể nuôi đến bể lọc. Phần chất rắn trong nước được lắng tụ vào hố gom bùn, điều khiển bởi lực ly tâm nước. Sau đó nước được lọc qua với các vật liệu lọc nước cát, sỏi, vải, lưới hoặc chụp lọc cát. Chất thải có kích thước lớn được giữ lại và chuyển vào bể chứa bùn.
• Bể lọc sinh học: gồm các hệ thống giá thể vi sinh, nơi mà các vi khuẩn có lợi bám vào để thực hiện việc hấp thụ chất thải đặc biệt là ammonia (chất thải ra từ cá tôm… gây ô nhiểm nguồn nước). Trên bề mặt giá thể có nhiều lồi lõm để tăng diện tích tiếp xúc bên ngoài, đồng nghĩa với tăng số lượng vi sinh có ích. Khi nước từ bể lắng, lọc chảy liên tục trong bể chứa giá thể thì trên bề mặt giá thể sẽ dần hình thành màng sinh học bao gồm các vi khuẩn hiếu khí, tùy tiện và kỵ khí (Nitrosomonas và Nitrobacte). Các loại vi khuẩn bám trong màng lọc sẽ hấp thụ Ammonia và Nitrite để thực hiện quá trình nitrate hóa, chuyển hóa các hợp chất chứa nitơ và cacbon thành dạng không độc.

The post HỆ THỐNG LỌC TUẦN HOÀN TRONG NUÔI THỦY SẢN appeared first on WaterTech-Online.

Mô hình aquaponics xanh là gì? Mô hình aquaponics xanh là sự kết hợp hài hòa giữa hệ thống trồng cây xanh tích hợp với nuôi cá. Sử dụng sự tuần hoàn của nước để cung cấp dinh dưỡng cho cây và nguồn nước sạch cho cá.

Mô hình này rất an toàn với môi trường và người sử dụng do không sử dụng phân bón vô cơ từ bên ngoài. Mô hình aquaponics xanh là  trồng rau sạch kết hợp nuôi thủy sản đang được nhiều hộ dân tại TP HCM lắp đặt để tự cung cấp một phần nguồn rau xanh và cá sạch để sử dụng cho gia đình mình.

Cách trồng rau, nuôi cá này như một hệ sinh thái thu nhỏ có sự tuần hoàn. Nước bẩn từ hồ cá sẽ được tưới cho rau, rau sẽ hút những chất dinh dưỡng lọc nước để trả lại nguồn nước sạch cho hồ cá. Người trồng không mất nhiều thời gian chăm sóc vì quá trình này hoàn toàn tự động. Đất trồng rau được làm từ đất sét nung, có chứa vi sinh để phân giải các chất hữu cơ cho cây dễ hấp thụ chất dinh dưỡng dễ hơn.

Qua hệ thống bơm tự động, nước thải từ hồ cá được tưới lên rau. Nhờ đó mà rau luôn xanh tươi, phát triển tốt mà không cần bất kỳ một loại phân bón, thuốc trừ sâu nào. Mô hình aquaponics xanh này tiết kiểm rất nhiều thời gian chăm sóc và rất tiện lợi cho nười bận rộn.Mô hình aquaponics xanh có thể trồng được rất nhiều loại rau xanh, tùy thuộc vào từng gia đình, chỉ mất từ 15 đến 20 ngày là có thể thu hoạch rau sạch. Ngoài ra mô hình nà có thể nuôi cá cảnh hay cá làm nguồn thực phẩm.Dưới đây chúng tôi sẽ liệt kê ra một số trang thiết bị cần thiết để thiết kế một hệ thống aquaponics. Chúng tôi sẽ mô tả và giải thích cách chúng ta sử dụng những thiết bị này, kèm theo một số gợi ý tìm “đồ thay thế”, hoặc một số cây trồng vật nuôi có thể sử dụng cho mô hình, khi chúng ta không thể kiếm được theo như yêu cầu đã nêu.

Mô hình Aquaponics cần hoàn chỉnh

• Một bể cá có dung tích 12 – 75.6 lít, bằng nhựa hoặc thủy tinh
  • Sỏi – tỷ lệ 1kg sỏi / 19 lít nước.
  • Máy bơm công suất 3-4 watt, đẩy cao 46 – 137cm với lưu lượng nước 113 – 380 lít/giờ (tốt nhất là dùng máy bơm phun hay máy bơm có vòng luân chuyển nước ngắn).
  • 1 ống nhựa dài khoảng 30.5cm, gắn vừa với đầu ra của máy bơm.
  • Một máy bơm sục khí tùy theo lượng nước trong bể cá
  • Đá sủi cung cấp oxy cho bể (kích cỡ từ 2.5 – 7.5cm)
  • 1 ống nhựa dài 30.5cm để nối đá sủi và máy bơm sục khí (chọn loại ống nhựa có phi vừa với cửa nạp của máy bơm).
  • Bồn trồng rau – đặt bên trên bể cá. Chiều sâu của giá thể khoảng 7.6 – 20cm.
  • Giá thể – sỏi đậu, đá chân trâu, than gáo dừa, sỏi đất sét, dớn, đổ đầy vào trong bệ trồng rau.
  • Bộ kiểm tra độ pH, và tùy vào mức độ pH đang có sẵn trong bể nước, bạn hãy dùng bộ kiểm tra để điều chỉnh mức pH phù hợp cho loại cá nuôi.
  • Cá giống và hạt giống
  • Các dụng cụ khác:
  • Máy khoan; mũi khoan 0.6cm; 0.5cm; 1.3cm
  • Kéo
  • Băng keo điện.

Bể nuôi cá – có thể dùng bể kiếng nhựa dẻo plexi, hay bằng các chất liệu khác, như xô nhựa, thùng nhựa, miễn là sạch và có thể chứa khoảng 12 – 75 lít nước, hoặc cũng có thể lớn hơn, tùy theo diện tích mà bạn dành cho mô hình. Thường thì với 1 cái bể khoảng 38 lít nước bạn chỉ cần chừa ra 30cm vuông là đủ. Và một cái vợt bắt cá nhỏ, có thể mua ở mấy cửa hàng chuyên bán cây cá cảnh.

Rải sỏi dưới đáy bể – Sỏi được dùng để tạo môi trường cho vi khuẩn nitrat hóa sinh sôi, chuyển hóa amonia thành nitrit và nitrit thành nitrat. Các cửa hàng bán đồ cho cá cảnh có bán sỏi tự nhiên và sỏi màu. Loại sỏi mà bạn cần là những viên có kích thước khoảng 0.3cm. Bạn phải nhớ rửa sạch sỏi trước khi bỏ vào bể, nếu không mấy viên sỏi có bụi bẩn sẽ làm cho bể nước bị vẩn đục.

Máy bơm và ống nước – Bạn cần có 1 cái máy bơm nhỏ để bơm nước từ bể cá lên bồn trồng cây. Sau đó, nước từ bồn cây sẽ tự chảy ngược lại xuống bể cá theo quán tính. Ống nước – chiều dài phải phù hợp với độ dài từ bể cá lên bồn cây, đi qua bồn rồi xuống bể, và có đường kính/phi bằng với cửa xả của máy bơm.

Máy bơm sục khí và ống dẫn khí – Máy bơm dùng để tạo ô-xi cho cả bể cá và bệ trồng rau. Ống dẫn khí được nối từ máy bơm đến đá sủi khí dưới đáy bể. Đá sục khí sẽ phá vỡ những bong bóng khí do máy bơm tạo ra thành những bong bóng li ti, làm tăng quá trình cung cấp ô-xi cho bể nước.

Bồn trồng cây – Đặt bồn trồng cây lên trên đỉnh bể cá, chiếc bồn có thể rộng hơn miệng bể một chút. Bồn có thể được làm bằng nhựa, giống chậu trồng cây, hay bằng các vật liệu thay thế khác mà có thể đảm bảo đứng vững trên miệng bể cá. Bạn có thể chế 1 cái bồn bằng kiếng dẻo plexi trong suốt, dùng keo không độc hay bắn silicon để dán các cạnh lại. Bạn nên chừa một chỗ hổng giữa bể cá và bồn trồng rau bằng cách đặt chúng cách xa nhau một chút để ánh sáng có thể lọt vào bể cá.

Giá thể – bao gồm những vật liệu xốp, không gây phản ứng hóa học có tác dụng làm chỗ bám và duy trì độ ẩm cho rễ cây. Ví dụ, đá trân châu, sỏi đất sét, dớn, sỏi đậu và than gáo dừa. Đổ đầy giá thể vào trong bồn cây.

Trong mô hình aquaponics, cá có vai trò cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng, và cây làm trong sạch nước khi thấm hút hết các chất dinh dưỡng đó.

Một số thiết bị hỗ trợ
Hầu hết những người làm vườn hay người yêu cá cảnh đều nuôi cá có nguồn gốc từ những vùng nhiệt đới. Đối với những loài cá này thì nhiệt độ phát triển tốt là 25 độ trở lên, liên tục cả đêm lẫn ngày. Nếu nhiệt độ xuống dưới mức này, bạn có thể dùng cây sưởi. Có 2 loại cây sưởi, 1 loại ngâm chìm dưới bể, còn 1 loại đặt bên cạnh bể. Cả hai đều dùng được, nhưng phải chắc chắn rằng bạn chọn cây sưởi tỏa ra đủ nhiệt lượng để làm ấm số lượng nước trong bể cá.
– Đèn cho bể cá
Người ta dùng đèn huỳnh quang cho bể cá khá nhiều, để có thể nhìn thấy cá và xem chúng có khỏe mạnh, phát triển bình thường không.
– Ánh sáng cho cây trồng
Nếu mô hình aquaponics của bạn được đặt trong một nơi thiếu ánh sáng thì bạn phải bổ sung ánh sáng cho nó. Nhưng cũng cần phải lưu ý rằng nhiều ánh sáng quá sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho tảo sinh sôi. Do đó chỉ cần tạo ánh sáng phủ bên ngoài chứ không nên chiếu xuyên qua bể. Nếu thấy tảo trong bể bắt đầu nhiều, bạn có thể thả 1 con cá chùi/lau kiếng vào bể để cho nó ăn tảo. ”
CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH
Bước 1
Rửa sạch sỏi và đặt vào dưới đáy bể
Bước 2
Khoan 1 vài lỗ dưới đáy bồn trồng rau, kích cỡ lỗ khoan từ 0.3cm đến 0.5cm, khoảng cách giữa các lỗ khoan là 5cm. Mục đích là để thoát nước cho bồn trồng rau. Đằng sau bồn, khoan 1 lỗ có đường kính 1.3cm để lắp ống dẫn nước vào.

Bước 3
Đặt máy bơm vào trong bể cá, sau đó đặt bồn trồng cây lên trên mặt bể (nhớ chừa 1 chỗ hổng để ánh sáng lọt qua). Lắp ống dẫn nước từ máy bơm vào lỗ khoan có kích thước 1.3cm mà chúng ta đã khoan lúc nãy. Để ống dẫn nước nhú lên 1 đoạn bằng ¾ chiều cao của bồn cây, cắt mẩu ống còn thừa và dùng co để dẫn đường nước chảy xuống bồn cây. Cố định co bằng keo ống nước hay băng keo điện.
Bước 4
Cho giá thể vào trong bồn cây, nhưng chú ý đừng để lấp miệng ống dẫn nước.
Bước 5
Đục lỗ nhỏ trên thân ống nước, mỗi lỗ cách nhau 4cm.
Bước 6
Lấp giá thể với độ dày từ 2.5 đến 4cm để che chỗ co nối ống nước.
Bước 7
Bơm nước vào đầy hồ cá. Cắm điện thử xem máy bơm có bơm nước lên bồn cây được không, và kiểm tra xem nước có thoát được xuống bể cá không. Tùy vào kích cỡ của hồ cá và của bồn cây mà chúng ta điều chỉnh dòng chảy và tốc độ chảy của máy bơm.
Bước 8
Nối máy bơm sục khí với cục đá sủi. Đặt đá sủi vào trong bể rồi cắm điện vào máy bơm. Khi thấy 1 dòng bong bóng khí chạy từ đáy bể lên mặt nước có nghĩa là máy bơm đã hoạt động được.
Bước 9
Dùng giấy quỳ hay hệ thống đo, đồng hồ đo pH để kiểm tra độ pH của nước. Giấy quỳ cũng rẻ thôi, và bộ đo độ pH thì có bán ở hầu hết các cửa hàng chim cá cảnh. Độ pH lý tưởng cho bể cá aquaponics là vào khoảng 7.0. Nếu nó chạy lên mức 7.2 thì bạn nên hạ thấp xuống, còn nếu dưới 6.8 thì phải điều chỉnh cho cao lên.
Bước 10
Cứ giữ yên hệ thống như vậy trong vòng 24 tiếng để đảm bảo lượng clo trong nước được phân tán hết. Nếu muốn cho cá vô ngay thì bạn phải mua đồ khử clo, có bán ở các cửa hàng.”
Bước 11
Thả cá vào bể. Đầu tiên, bạn nên giữ mật độ cá ở mức 1con kích cỡ 1.2cm/3 lít nước. Sau khi thả cá được 1 tháng thì sẽ thành con kích cỡ 2.5cm/3 lít nước

Bước 12
Thời điểm trồng cây thích hợp nhất là sau khi thả cá được 4 tuần, nhưng nếu bạn muốn trồng ngay thì nên bắt đầu chỉ với vài hạt giống thôi, rồi sau đó 1 tháng thì tăng dần số lượng cây lên. Nhưng vậy thì hệ thống của bạn mới được cân bằng.

Cách chọn cá và cây

Trong mô hình aquaponics, chúng ta nên chọn những loại cá khỏe, có sức chịu đựng cao, chẳng hạn như cá diêu hồng, cá lóc, cá trê,… Đối với những mô hình aquaponics nhỏ, người ta thường không nuôi cá thịt vì không có đủ chỗ cho chúng phát triển đúng với kích cỡ của chúng.
Cây trồng thích hợp cho mô hình aquaponics thường là những cây rau ăn phổ biến như xà lách, cải bó xôi, hay các loại rau thơm. Lúc đầu chúng ta nên gieo hạt theo từng cụm, hoặc cũng có thể rải rác để cho cây tự bám vào các giá thể. Đối với hạt giống nhỏ quá thì chúng ta nên bọc trong 1 lớp khăn giấy mỏng để giữ ấm cho hạt và giúp hạt nảy mầm nhanh. Hoặc, bạn cũng có thể trồng cây trong hệ thống thủy canh bên ngoài trước, rồi sau đó chuyển vào mô hình aquaponics, như vậy cũng mang lại hiệu quả rất tốt.
Nếu bạn muốn chuyển cây từ chậu trồng bằng đất vào mô hình aquaponics, bạn nhớ rửa sạch đất khỏi rễ cây và lá cây để đảm bảo không còn côn trùng gây hại.
Những loại rau ngắn ngày như xà lách và cải bó xôi là thích hợp và dễ trồng thành công nhất. Ngoài ra còn có 1 số loại rau thơm và hoa cảnh, như cây huyết dụ, trầu bà,…
Bạn cũng có thể trồng 1 số loại cây thủy sinh trong bể cá. Chúng sẽ làm cho môi trường nuôi trồng trở nên giống với ngoài tự nhiên hơn, và đồng thời giúp làm sạch bể nước.

Quy trình Nitrit hóa

Cá thải amonia qua phân và mang cá. Amonia tích tụ nhiều trong nước sẽ gây độc cho cá và cây trồng. Vi khuẩn nitrat hóa tự sinh ra trong đất, nước và không khí, sẽ chuyển hóa amonia thành nitrit, và sau đó là nitrit thành nitrat. Trong mô hình aquaponics của bạn, vi khuẩn nitrat hóa có nhiều ở lớp sỏi trong bể cá và lớp giá thể trên bồn trồng cây. Cây trồng hấp thụ nitrat có sẵn trong nước thải được dẫn từ bể cá lên bồn cây để sinh trưởng, đồng thời giữ nitrat ở mức an toàn, tránh gây độc cho cá. ”
Cách bảo dưỡng mô hình
Hàng ngày, thứ duy nhất mà bạn cần cho vào bể cá là thức ăn cho cá. Và chỉ nên cho ăn lượng thức ăn nhỏ, chia làm nhiều bữa, chứ không nên cho ăn quá nhiều trong 1 lần. Không nên cho nhiều hơn lượng thức ăn mà cá có thể ăn hết trong vòng 5 phút. Đối với cá nhiệt đới thì thức ăn phổ biến thường là thức ăn khô dạng vụn, nhưng thỉnh thoảng chúng ta cũng nên bổ sung thêm cho cá 1 ít tôm biển, hay trùn chỉ để cá sinh trưởng khỏe mạnh hơn. Mực nước trong bể có thể bị vơi đi từ từ do cây trồng hấp thụ, và nước tự bốc hơi. Cứ cách vài ngày, bạn nên bơm thêm cho đầy bể. Khoảng chừng 1 tháng, chúng ta mất 10 – 15% lượng nước trong bể cá.

The post mô hình aquaponics appeared first on WaterTech-Online.

Phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hoà tan có trong nước thải cũng như một số chất ô nhiễm vô cơ khác như H2S, sunfit, ammonia, nitơ… dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ chất hữu cơ gây ô nhiễm. Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển. Một cách tổng quát, phương pháp xử lý sinh học có thể chia làm 2 loại:        

• Phương pháp kỵ khí sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong điều kiện không có oxy;

• Phương pháp hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục. Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hoá sinh hoá.

Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hoà tan, cả chất keo và các chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo 3 giai đoạn chính như sau:

• Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt tế bào vi sinh vật;

• Khuyếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng độ bên trong và bên ngoài tế bào;

• Chuyển hoá các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp tế bào mới.

Tốc độ quá trình oxy hoá sinh hoá phụ thuộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàm lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thống xử lý. Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hoá là chế độ thuỷ động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH, dinh dưỡng và nguyên tố vi lượng.

1. Công nghệ sinh học hiếu khí

Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giai đoạn sau:

– Oxy hoá các chất hữu cơ: CxHyOz + O2 => CO2 + H2O + DH

 – Tổng hợp tế bào mới: CxHyOz + NH3 + O2 => CO2 + H2O + DH

– Phân huỷ nội bào: C5H7NO2 + 5O2 => 5CO2 + 5 H2O + NH3 ± DH

Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo. Trong các công trình xử lý nhân tạo, người ta tạo điều hiện tối ưu cho quá trình oxy hoá sinh hoá nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn rất nhiều. Tuỳ theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật, quá trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo có thể chia thành:

• Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu được sử dụng khử chất hữu cơ chứa carbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng, bể phản ứng hoạt động gián đoạn, quá trình lên men phân huỷ hiếu khí. Trong số những quá trình này, quá trình bùn hoạt tính hiếu khí (Aerotank) là quá trình phổ biến nhất.

• Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa sinh học, bể phản ứng nitrate hoá với màng cố định.

Bể bùn hoạt tính hiếu khí Aerotank

1.1 Công nghệ xử lý nước thải bùn hoạt tính hiếu khí (Aerotank)

Trong bể bùn hoạt tính hiếu khí với sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng, quá trình phân huỷ xảy ra khi nước thải tiếp xúc với bùn trong điều kiện sục khí liên tục. Việc sục khí nhằm đảm bảo các yêu cầu cung cấp đủ lượng oxy một cách liên tục và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng.

Bản chất của phương pháp là phân huỷ sinh học hiếu khí với cung cấp ôxy cưỡng bức và mật độ vi sinh vật được duy trì cao (2.000mg/L –5.000mg/L) do vậy tải trọng phân huỷ hữu cơ cao và cần ít mặt bằng cho hệ thống xử lý. Tuy nhiên hệ thống có nhược điểm là cần nhiều thiết bị và tiêu hao nhiều năng lượng.

Nồng độ oxy hoà tan trong nước ra khỏi bể lắng đợt 2 không được nhỏ hơn 2 mg/l. Tốc độ sử dụng oxy hoà tan trong bể bùn hoạt tính phụ thuộc vào:

• Tỷ số giữa lượng thức ăn (CHC có trong nước thải) ø lượng vi sinh vật: tỷ lệ F/M;

• Nhiệt độ;

• Tốc độ sinh trưởng và hoạt động sinh lý của vi sinh vật;

• Nồng độ sản phẩm độc tích tụ trong quá trình trao đổi chất;

• Lượng các chất cấu tạo tế bào;

• Hàm lượng oxy hoà tan.

Để thiết kế và vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí một cách hiệu quả cần phải hiểu rõ vai trò quan trọng của quần thể vi sinh vật. Các vi sinh vật này sẽ phân huỷ các chất hữu cơ có trong nước thải và thu năng lượng để chuyển hoá thành tế bào mới, chỉ một phần chất hữu cơ bị oxy hoá hoàn toàn thành CO2, H2O, NO3-, SO42-, …

Một cách tổng quát, vi sinh vật tồn tại trong hệ thống bùn hoạt tính bao gồm nhiều loại vi khuẩn khác nhau cùng tồn tại. Yêu cầu chung khi vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí là nước thải được đưa vào hệ thống cần có hàm lượng SS không vượt quá 150 mg/l, hàm lượng sản phẩm dầu mỏ không quá 25mg/l, pH = 6,5 – 8,5, nhiệt độ 6oC< toC< 37oC.

Quy trình xử lý nước thải SBR

1.2 Công nghệ xử lý sinh học dạng mẻ (SBR)

Bể hoạt động gián đoạn là hệ thống xử lý nước thải với bùn hoạt tính theo kiểu làm đầy và xả cạn. Quá trình xảy ra trong bể SBR tương tự như trong bể bùn hoạt tính hoạt động liên tục chỉ có điều tất cả xảy ra trong cùng một bể và được thực hiện lần lượt theo các bước: (1) – Làm đầy; (2) – Phản ứng; (3) – Lắng; (4) – Xả cặn; (5) – Ngưng.

1.3 Công nghệ sinh học tăng trưởng dính bám

Bể Bùn Hoạt Tính Với Vi Sinh Vật Sinh Trưởng Dạng Dính Bám: Nguyên lý hoạt động của bể này tương tự như trường hợp vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chỉ khác là vi sinh vật phát triển dính bám trên vật liệu tiếp xúc đặt trong bể.

Do có nhiều ưu điểm vượt trội về hiệu quả xử lý cũng như giảm chi phí đầu tư & vận hành nên hiện nay, việc áp dụng công nghệ sinh học tăng trưởng dính bám đang được ứng dụng khá rộng rãi. Năm 2010, GREE đã phát triển và nâng cấp cải tiến thành công công nghệ dính bám AFBR từ công nghệ FBR.

Bể lọc sinh học Trickling Filter

1.4 Công nghệ lọc sinh học (Trickling Filter)

Bể lọc sinh học trong xử lý nước thải là một thiết bị phản ứng sinh học trong đó các vi sinh vật sinh trưởng cố định trên lớp vật liệu lọc. Bể lọc hiện đại bao gồm một lớp vật liệu dễ thấm nước với vi sinh vật dính kết trên đó. Nước thải đi qua lớp vật liệu này sẽ thấm hoặc nhỏ giọt trên đó.

Vật liệu lọc thường là đá dăm hoặc hoặc khối vật liệu lọc có hình thù khác nhau. Nếu vật liệu lọc là đá hoặc sỏi thì kích thước hạt dao động trong khoảng 0,5 -2,5 m, trung bình là 1,8 m. Bể lọc với vật liệu là đá dăm thường có dạng tròn. Nước thải được phân phối trên lớp vật liệu lọc nhờ bộ phận phân phối. Bể lọc với vật liệu lọc là chất dẻo có thể có dạng tròn, vuông, hoặc nhiều dạng khác với chiều cao biến đổi từ 4 – 12 m. Ba loại vật liệu bằng chất dẻo thường dùng là (1) vật liệu với dòng chảy thẳng đứng, (2) Vật liệu với dòng chảy ngang, (3) vật liệu đa dạng.

Chất hữu cơ sẽ bị phân huỷ bởi quần thể vi sinh vật dính kết trên lớp vật liệu lọc. Các chất hữu cơ có trong nước thải sẽ bị hấp phụ vào màng vi sinh vật dày 0,1 – 0,2 mm và bị phân huỷ bởi vi sinh vật hiếu khí. Khi vi sinh vật sinh trưởng và phát triển, bề dày lớp màng tăng lên, do đó, oxy đã bị tiêu thụ trước khi khuếch tán hết chiều dày lớp màng sinh vật. Như vậy, môi trường kị khí được hình thành ngay sát bề mặt vật liệu lọc.

Khi chiều dày lớp màng tăng lên, quá trình đồng hoá chất hữu cơ xảy ra trước khi chúng tiếp xúc với vi sinh vật gần bề mặt vật liệu lọc. Kết quả là vi sinh vật ở đây bị phân huỷ nội bào, không còn khả năng dính bám lên bề mặt vật liệu lọc và bị rửa trôi.

2. Công nghệ sinh học kỵ khí

Quá trình phân huỷ kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hoá phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian. Tuy nhiên, phương trình phản ứng sinh hoá trong điều kiện kị khí có thể biểu diễn đơn giản như sau:

Chất hữu cơ   =====>  CH4  +  CO2  + H2   +  NH3  + H2S  +  tế bào mới

Một cách tổng quát, quá trình phân huỷ kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn:

– Giai đoạn 1: Thuỷ phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử;

– Giai đoạn 2: Acid hoá;

– Giai đoạn 3: Acetate hoá;

– Giai đoạn 4: Methane hoá.

Các chất thải hữu cơ chứa nhiều chất hữu cơ cao phân tử như protein, chất béo, carbohydrates, celluloses, lignin,… trong giai đoạn thuỷ phân, sẽ được cắt mạch tạo thành những phân tử đơn giản hơn, dễ phân huỷ hơn. Các phản ứng thuỷ phân sẽ chuyển hoá protein thành amino acids, carbohydrates thành đường đơn, và chất béo thành các acid béo.

Trong giai đoạn acid hoá, các chất hữu cơ đơn giản lại được tiếp tục chuyển hoá thành acetic acid, H2 và CO2. Các acid béo dễ bay hơi chủ yếu là acetic acid, propionic acid và lactic acid. Bên cạnh đó, CO2 và H2O, methanol, các rượu đơn giản khác cũng được hình thành trong quá trình cắt mạch carbohydrates. Vi sinh vật chuyển hoá methane chỉ có thể phân huỷ một số loại cơ chất nhất định như CO2 + H2, formate, acetate, methanol, methylamines và CO. Các phương trình phản ứng xảy ra như sau:

4H₂  +  CO₂ => CH₄   +  2H₂O

4HCOOH  => CH₄  + CO₂  + 2H₂O

CH₃COOH  => CH₄  +  CO₂

4CH₃OH  => 3CH₄  +  CO₂  +  2H₂O

4(CH₃)₃N  +  H₂O  => 9CH₄  +  3CO₂  +  6H₂O  +  4NH₃

Tuỳ theo trạng thái của bùn, có thể chia quá trình xử lý kỵ khí thành:

·  Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng như quá trình tiếp xúc kỵ khí, quá trình xử lý bùn kỵ khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB).

·  Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình lọc kỵ khí.

Cấu tạo bể xử lý nước thải áp dụng công nghệ xử lý kỵ khí

2.1 Công nghệ bể xử lý kỵ khí

Trong quá trình xử lý nước thải bằng công nghệ kỵ khí, các chất hữu cơ trong nước thải được chuyển hoá thành mêtan và khí cacbonic, quá trình được thực hiện không có mặt của oxy. Hệ thống xử lý kỵ khí có thể là các ao kỵ khí hoặc các dạng khác nhau của bình phản ứng tải trọng cao.

Hồ kỵ khí được sử dụng để xử lý nước thải có nồng độ chất hữu cơ và hàm lượng cặn cao. Độ sâu hồ kỵ khí phải lớn 2,4 m (8 ft), có thể đạt đến 9,1 m với thời gian lưu nước dao động trong khoảng 20–50 ngày.

Quá trình ổn định nước thải trong hồ xảy dưới tác dụng kết hợp của quá trình kết tủa và quá trình chuyển hoá chất hữu cơ thành CO2, CH4, các khí khác, các acid hữu cơ và tế bào mới. Hiệu suất chuyển hoá BOD5 có thể đạt đến 70 – 80 %.

2.2 Công nghệ sinh học kỵ khí UASB

Đây là một trong những quá trình kị khí được ứng dụng rộng rãi nhất trên thế giới do 2 đặc điểm chính sau:

• Cả 3 quá trình, phân huỷ – lắng bùn – tách khí, được lắp đặt trong cùng một công trình;

• Tạo thành các loại bùn hạt có mật độ vi sinh vật rất cao và tốc độ lắng vượt xa so với bùn hoạt tính hiếu khí dạng lơ lửng.

Bên cạnh đó, quá trình xử lý sinh học kỵ khí sử dụng UASB còn có những ưu điểm so với quá trình bùn hoạt tính hiếu khí như:

• Ít tiêu tốn năng lượng vận hành;

• Ít bùn dư, nên giảm chi phí xử lý bùn;

• Bùn sinh ra dễ tách nước;

• Nhu cầu dinh dưỡng thấp nên giảm được chi phí bổ sung dinh dưỡng;

• Có khả năng thu hồi năng lượng từ khí methane;

• Có khả năng hoạt động theo mùa vì kỵ khí có thể phục hồi và hoạt động được sau một thời gian ngưng không nạp liệu.

Hệ thống UASB (Up-flow Anaerobic Slugle Blanked) được phát triển từ hệ thống xử lý kỵ khí đối với các loại nước thải có nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ cao. Trong những năm gần đây UASB đã được nghiên cứu chuyên sâu và triển khai áp dụng rộng rãi trên thế giới do các ưu điểm sau:

• Tải trọng phân huỷ hữu cơ cao do vậy mặt bằng yêu cầu cho hệ thống xử lý nhỏ.

• Nhu cầu tiêu thụ năng lượng thấp do không cần phải cung cấp oxy.

• Có khả năng thu hồi năng lượng.

Kết luận: Bản chất của xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học là phân huỷ các chất ô nhiễm hữu cơ nhờ vi sinh vật. Tuỳ thuộc vào bản chất cung cấp không khí, các phương pháp phân huỷ sinh học có thể phân loại xử lý hiếu khí, kỵ khí hoặc tuỳ tiện. Để đạt được hiệu quả phân huỷ sinh học các chất ô nhiễm hữu cơ cao cần bổ sung các chất dinh dưỡng cần thiết như nitơ, phốt pho và có thể một vài nguyên tố hiếm. Phương pháp xử lý sinh học được áp dụng tương đối rộng do chi phí vận hành và bảo dưỡng thấp.

The post Xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học appeared first on WaterTech-Online.

The post Công nghệ xử lý nước thải MBR appeared first on WaterTech-Online.