I. Giới thiệu
Nước thải từ các cơ sở giết mổ gia súc có nồng độ chất hữu cơ và dinh dưỡng cao, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Việc xử lý nước thải này là rất cần thiết để giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường. Công nghệ Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) kết hợp với Expanded Granular Sludge Bed (EGSB) sử dụng Anammox và PVA Gel đã được nghiên cứu nhằm tối ưu hóa quá trình xử lý nước thải giết mổ. Mô hình này không chỉ giúp xử lý hiệu quả mà còn tiết kiệm chi phí trong quá trình vận hành.
1.1. Công nghệ UASB
Công nghệ UASB là một trong những phương pháp hiệu quả trong việc xử lý nước thải, đặc biệt là nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao. UASB hoạt động dựa trên nguyên lý dòng chảy lên, cho phép bùn lắng lại và phát triển vi sinh vật kỵ khí, giúp phân hủy các chất hữu cơ. Theo nghiên cứu, hiệu suất xử lý COD của mô hình UASB có thể đạt tới 96%, cho thấy tính khả thi của công nghệ này trong việc xử lý nước thải giết mổ.
1.2. Công nghệ EGSB
EGSB là một biến thể của công nghệ UASB, với ưu điểm là tăng cường hiệu suất xử lý nhờ vào dòng chảy liên tục và tốc độ lưu thông cao. EGSB cho phép bùn có kích thước lớn hơn, giúp tăng cường khả năng xử lý và giảm thiểu thời gian lưu giữ. Việc kết hợp EGSB với UASB và Anammox không chỉ giúp cải thiện hiệu suất xử lý mà còn làm giảm lượng chất thải phát sinh trong quá trình xử lý nước thải.
II. Quy trình xử lý nước thải
Quy trình xử lý nước thải giết mổ bằng mô hình UASB kết hợp EGSB sử dụng Anammox và PVA Gel được thực hiện qua nhiều giai đoạn. Đầu tiên, nước thải được đưa vào bể UASB để xử lý sơ bộ, sau đó chuyển sang bể EGSB để xử lý tiếp. Trong quá trình này, Anammox đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển hóa ammonium thành nitrogen khí, giúp giảm thiểu ô nhiễm. PVA Gel được sử dụng như một chất mang vi sinh vật, giúp tăng cường sự phát triển của vi sinh vật trong bể xử lý.
2.1. Giai đoạn UASB
Trong giai đoạn này, nước thải được xử lý bằng công nghệ UASB, nơi mà các vi sinh vật kỵ khí phân hủy các chất hữu cơ. Hiệu suất xử lý COD trong giai đoạn này có thể đạt tới 96%. Việc này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra khí methane, một nguồn năng lượng tái tạo có giá trị. Hệ thống UASB cho phép lắng đọng bùn hiệu quả, giúp giảm thiểu chi phí vận hành.
2.2. Giai đoạn EGSB
Sau khi xử lý sơ bộ bằng UASB, nước thải sẽ được đưa vào bể EGSB. Tại đây, nhờ vào dòng chảy liên tục và tốc độ lưu thông cao, hiệu suất xử lý được nâng cao. Anammox sẽ chuyển hóa ammonium thành nitrogen khí, giúp giảm lượng ammonium trong nước thải. PVA Gel đóng vai trò như một chất mang vi sinh vật, giúp tăng cường sự phát triển của vi sinh vật trong bể xử lý, từ đó nâng cao hiệu suất xử lý tổng thể.
III. Kết quả và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy mô hình UASB kết hợp EGSB sử dụng Anammox và PVA Gel có hiệu suất xử lý COD lên đến 98%, ammonium đạt 54%, và nitrite đạt 55.49%. Những kết quả này cho thấy tính khả thi của mô hình trong việc xử lý nước thải giết mổ. Việc sử dụng PVA Gel không chỉ giúp tăng cường hiệu suất xử lý mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật trong môi trường kỵ khí.
3.1. Hiệu suất xử lý
Hiệu suất xử lý COD và ammonium trong mô hình cho thấy sự cải thiện đáng kể khi sử dụng PVA Gel. Các thí nghiệm cho thấy hiệu suất xử lý COD có thể đạt tới 98%, trong khi ammonium đạt 54%. Điều này cho thấy việc sử dụng PVA Gel như một chất mang vi sinh vật có ảnh hưởng tích cực đến quá trình xử lý nước thải.
3.2. Ứng dụng thực tiễn
Mô hình nghiên cứu có thể được áp dụng rộng rãi trong các cơ sở giết mổ và các ngành công nghiệp có liên quan đến xử lý nước thải. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra nguồn năng lượng tái tạo từ khí methane. Hơn nữa, mô hình cũng có thể được điều chỉnh để phù hợp với các điều kiện khác nhau của từng cơ sở, từ đó nâng cao hiệu quả xử lý.
