I. Mô hình Pilot
Mô hình Pilot được sử dụng trong nghiên cứu này là Airlift Membrane Bioreactor (AMBR), một hệ thống xử lý nước thải công nghiệp tiên tiến. Mô hình này được triển khai tại nhà máy xử lý nước thải tập trung Khu Công Nghiệp Tân Bình, nơi có nguồn nước thải đa dạng từ các ngành công nghiệp thực phẩm, dệt nhuộm và bao bì giấy. Mô hình Pilot được thiết kế để đánh giá hiệu quả xử lý nước thải ở các tải trọng hữu cơ và thông lượng khác nhau, với thời gian lưu nước (HRT) 9.6 giờ và thời gian lưu bùn (SRT) 30 ngày. Kết quả cho thấy AMBR đạt hiệu suất xử lý COD trên 90%, độ đục và chất rắn lơ lửng đầu ra thấp, đáp ứng tiêu chuẩn tái sử dụng nước thải cho nông nghiệp.
1.1. Thiết kế và vận hành
Mô hình Pilot AMBR được vận hành với hai thông lượng 30-40 L/m².h, duy trì ở bốn tải trọng hữu cơ khác nhau. Hệ thống được thiết kế để xử lý nước thải có nồng độ COD cao (532 ± 116 mg/L) và độ đục dao động lớn (521 ± 115 NTU). Quá trình vận hành bao gồm kiểm soát các yếu tố như pH, DO, và nhiệt độ, đồng thời theo dõi hiệu quả xử lý các chỉ tiêu như COD, độ màu, và tổng coliforms. Kết quả cho thấy AMBR có khả năng xử lý hiệu quả hơn so với hệ thống SBR hiện có.
1.2. Hiệu quả xử lý
Mô hình Pilot AMBR đạt hiệu suất xử lý COD trung bình 15 ± 4 mg/L, độ đục và chất rắn lơ lửng đầu ra thấp, đáp ứng tiêu chuẩn tái sử dụng nước thải cho nông nghiệp. Ngoài ra, hệ thống còn loại bỏ hiệu quả các hợp chất EPS như protein và polysaccharide, nguyên nhân chính gây bám màng. Kết quả nghiên cứu cho thấy AMBR có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước thải công nghiệp, góp phần giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước.
II. Airlift Membrane Bioreactor AMBR
Airlift Membrane Bioreactor (AMBR) là một công nghệ xử lý nước thải kết hợp giữa quá trình sinh học và màng lọc. Hệ thống này sử dụng cơ chế Airlift để tăng cường hiệu quả xử lý và giảm thiểu bám màng. AMBR được ứng dụng trong nghiên cứu này để xử lý nước thải công nghiệp có nồng độ chất hữu cơ cao và dao động lớn. Kết quả cho thấy AMBR đạt hiệu suất xử lý cao hơn so với hệ thống SBR truyền thống, đặc biệt trong việc loại bỏ COD, độ màu và tổng coliforms.
2.1. Cơ chế Airlift
Cơ chế Airlift trong AMBR giúp tăng cường quá trình khuấy trộn và cung cấp oxy cho vi sinh vật, đồng thời giảm thiểu bám màng. Quá trình này được thực hiện thông qua việc sử dụng khí nén để tạo dòng chảy tuần hoàn trong bể phản ứng. Kết quả nghiên cứu cho thấy cơ chế Airlift giúp duy trì hiệu quả xử lý ổn định, đặc biệt ở các tải trọng hữu cơ cao.
2.2. Hiệu quả xử lý
AMBR đạt hiệu suất xử lý COD trung bình 15 ± 4 mg/L, độ đục và chất rắn lơ lửng đầu ra thấp, đáp ứng tiêu chuẩn tái sử dụng nước thải cho nông nghiệp. Ngoài ra, hệ thống còn loại bỏ hiệu quả các hợp chất EPS như protein và polysaccharide, nguyên nhân chính gây bám màng. Kết quả nghiên cứu cho thấy AMBR có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước thải công nghiệp, góp phần giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước.
III. Xử lý nước thải công nghiệp
Nghiên cứu này tập trung vào việc xử lý nước thải công nghiệp bằng Mô hình Pilot AMBR, đặc biệt là nước thải từ các ngành công nghiệp thực phẩm, dệt nhuộm và bao bì giấy. Nước thải công nghiệp có nồng độ chất hữu cơ cao và dao động lớn, đòi hỏi công nghệ xử lý hiệu quả. AMBR được chứng minh là có khả năng xử lý hiệu quả các chỉ tiêu như COD, độ màu, và tổng coliforms, đáp ứng tiêu chuẩn tái sử dụng nước thải cho nông nghiệp.
3.1. Đặc điểm nước thải
Nước thải công nghiệp được nghiên cứu có nồng độ COD cao (532 ± 116 mg/L), độ đục dao động lớn (521 ± 115 NTU), và độ màu cao (352 ± 120 Pt-Co). Đây là những thách thức lớn đối với các công nghệ xử lý truyền thống. AMBR được chứng minh là có khả năng xử lý hiệu quả các chỉ tiêu này, đặc biệt là trong việc loại bỏ COD và độ màu.
3.2. Ứng dụng công nghệ
AMBR được ứng dụng trong nghiên cứu này để xử lý nước thải công nghiệp có nồng độ chất hữu cơ cao và dao động lớn. Kết quả cho thấy AMBR đạt hiệu suất xử lý cao hơn so với hệ thống SBR truyền thống, đặc biệt trong việc loại bỏ COD, độ màu và tổng coliforms. Nghiên cứu này góp phần mở rộng ứng dụng công nghệ màng trong xử lý nước thải công nghiệp tại Việt Nam.
