Bể lọc sinh học là gì? Phân loại và nguyên lý hoạt động

Bể lọc sinh học là một công trình quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải, ứng dụng công nghệ sinh học tiên tiến để loại bỏ các chất hữu cơ và tạp chất ra khỏi nước thải. Nó được sử dụng rất phổ biến trong các nhà máy hay khu công nghiệp. Để tìm hiểu chi tiết hơn bể lọc sinh học là gì, phân loại cũng như nguyên lý hoạt động của loại bể này thì tìm hiểu chi tiết bài viết dưới đây của Môi Trường Song Phụng nhé!

Bể lọc sinh học là gì?       

Bể lọc sinh học là một bể chứa được thiết kế để xử lý nước thải bằng cách sử dụng vi sinh vật đang trong giai đoạn phát triển và sinh trưởng. 

Nước thải chảy qua lớp vật liệu lọc rắn, nơi vi sinh vật bám dính và phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải thành các sản phẩm đơn giản như CO2, nước và sinh khối vi sinh vật. Quá trình phát triển sinh khối rất quan trọng và quyết định đến hiệu quả xử lý nước của toàn hệ thống. 

Nguyên lý hoạt động của bể lọc sinh học        

Hoạt động của bể lọc sinh học dựa trên sự phát triển của vi sinh vật trên bề mặt vật liệu lọc. Vi sinh vật này có thể là vi sinh vật hiếu khí hoặc vi sinh vật kỵ khí, tùy thuộc vào điều kiện môi trường trong bể. Sự sinh trưởng và phát triển của các vi sinh vật là cơ sở cho sự hiệu quả trong quá trình hoạt động của bể lọc. 

Nước thải từ nhà máy sau khi qua xử lý sơ bộ sẽ được dẫn vào bể lọc sinh học. Tại đây, nước thải sẽ len lỏi qua từng khe hở của lớp vật liệu lọc, tiếp xúc với màng sinh học bám trên bề mặt. 

Màng sinh học này bao gồm các vi sinh vật và nấm có khả năng phân hủy hiếu khí và kỵ khí, giúp loại bỏ các chất hữu cơ trong nước thải. Quá trình phân hủy hiếu khí tạo ra CO2 và nước, trong khi quá trình kỵ khí tạo ra CH4 và CO2. 

Nhờ hoạt động này, lớp màng sinh học cũ sẽ bong tróc khỏi vật liệu lọc và được nước cuốn đi, nhường chỗ cho sự hình thành màng sinh học mới, tiếp tục thực hiện nhiệm vụ lọc nước. 

Sau khi hoàn tất quá trình xử lý tại bể lọc sinh học, nước thải sẽ được đưa vào bể lắng để tách riêng các chất lơ lửng do màng sinh học sinh ra trước khi được đưa ra môi trường hoặc sử dụng cho các mục đích khác.

Nghiên cứu thêm: Quy trình xử lý nước thải bằng vi sinh vật và lưu ý cần biết

Các loại bể lọc sinh học

Có nhiều loại bể lọc sinh học khác nhau, được phân loại dựa trên hình dạng, cách thức phân phối nước thải và điều kiện hoạt động của vi sinh vật. Dưới đây là hai loại bể lọc sinh học phổ biến:

Bể lọc sinh học nhỏ giọt    

Cấu tạo của bể lọc sinh học nhỏ giọt gồm lớp vật liệu dễ thấm nước và vi sinh vật dễ kết dính trên lớp vật liệu đó. Vật liệu học thường bằng đá dăm, đá, sỏi và các vật liệu dẻo có hình dáng khác nhau. Kích thước vật liệu học dao động từ 25-100mm, chiều cao từ 0.9-2.5m và chiều cao trung bình là 1.8m.

Chất hữu cơ sẽ bị phân hủy bởi quần thể sinh vật kết dính trên lớp vật liệu học. Phần màng lọc dày 0.1-0.2mm sẽ hấp thụ chất hữu cơ trong nước thải, rồi từ đó các chất hữu cơ sẽ bị phân hủy bởi vi sinh vật hiếu khí. 

Bể lọc sinh học nhỏ giọt gồm có 5 loại gồm bể lọc vận tốc chậm, bể lọc vận tốc trung bình, vận tốc nhanh, cao tốc và bể lọc thô. 

Bể lọc sinh học cao tải        

Bể lọc sinh học cao tải là loại bể lọc có chiều cao và trọng tải lớn. Nước thải được bơm lên cao và phun xuống bề mặt vật liệu lọc thành những tia nhỏ. Nước chảy qua lớp vật liệu lọc, tiếp xúc với màng sinh học và được xử lý. Bể lọc sinh học cao tải có thể xử lý nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao hơn so với bể lọc sinh học nhỏ giọt.

Về cấu tạo, bể lọc sinh học cũng khá giống các loại bể lọc sinh học bình thường. Các bộ phận bao gồm thân bể, phần chứa vật liệu học, hệ thống tưới phun, máng thu nước thải, phân phối nước, hệ thống cung cấp/phân phối khí và máng thu nước sau xử lý. 

Để bể lọc sinh học cao tải hoạt động ổn định, bạn cần xử lý sơ bộ nước thải trước khi đưa vào bể. Nồng độ ô nhiễm chất hữu cơ sẽ bé hơn 150-300mg/l tính theo BOD, trường hợp cao hơn thì cần pha loãng trước khi xử lý.

Tham khảo thêm về các bể lọc khác:

• Bể tuyển nổi là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng
• Vai trò của bể điều hòa trong xử lý nước thải hiện nay
• Hướng dẫn tự xây bể lọc nước 3 ngăn với các bước đơn giản
• Bể lọc chậm trong ngành xử lý nước: Cấu tạo và cách hoạt động

Ưu điểm và hạn chế của bể lọc sinh học

Một số ưu điểm và hạn chế của bể lọc sinh học bạn cần biết như: 

Ưu điểm   

Bể lọc sinh học có khá nhiều ưu điểm bao gồm: 

• Có khả năng loại bỏ hiệu quả các chất hữu cơ, nitơ, amoni, photpho và các chất ô nhiễm khác trong nước thải.
• So với các phương pháp xử lý nước thải khác, bể lọc sinh học có chi phí vận hành và bảo dưỡng thấp hơn.
• Bể lọc sinh học có cấu tạo đơn giản, dễ dàng lắp đặt và vận hành.
• Quá trình oxy hóa diễn ra nhanh nên thời gian xử lý nước thải cũng được đẩy lên nhanh hơn. 

Hạn chế

Tuy có nhiều ưu điểm nhưng bể lọc sinh học cũng có những hạn chế nhất định như: 

• Nếu không được bảo trì thường xuyên, bể lọc sinh học có thể bị tắc nghẽn do bùn và các chất rắn khác tích tụ.
• Một số loại bể lọc sinh học có thể tạo ra mùi hôi khó chịu nếu không được thông khí tốt.
• Bể lọc sinh học cần có diện tích tương đối lớn để hoạt động hiệu quả.

Trên đây là một số thông tin về bể lọc sinh học trong hệ thống xử lý nước thải chắc hẳn rất nhiều người đang quan tâm. Nếu có nhu cầu biết thêm các kiến thức khác về xử lý nước thải thì truy cập vào mục tin tức của web Môi Trường Song Phụng nhé!

Có thể bạn sẽ quan tâm: Báo giá vật liệu lọc nước chi tiết [Cập nhật mới nhất 2024]