Độ sâu khuếch tán là một vấn đề quan trọng cần được xem xét để đánh giá tốc độ loại bỏ và hiệu suất xử lý của giá thể MBBR (Giá thể sinh học)

Một lý do quan trọng cho sự phát triển sản phẩm tối ưu hóa cho  ứng dụng này phát sinh từ câu hỏi sau:

Tốc độ xử lý sinh học có thể đạt được khi sử dụng Giá thể vi sinh trong quá trình vận hành và làm cách nào để đạt được tốc độ xử lý liên tục và độ ổn định???

Ngay cả những chuyên gia cũng phải tự hỏi bản thân câu hỏi này và cần nhận được dữ liệu đáng tin cậy để có thể đi đến kết luận đúng:

Diện tích bề mặt của một sản phẩm không phải là đặc tính duy nhất quan trọng để đánh giá tỷ lệ loại bỏ sinh học mong muốn hoặc yêu cầu cho ứng dụng tương ứng. Diện tích bề mặt cụ thể chỉ là một con số so sánh được sử dụng trong cuộc cạnh tranh giữa các nhà cung cấp. Việc so sánh diện tích bề mặt với hệ thống lỗ xốp sẽ chỉ có ý nghĩa theo cách có điều kiện hoặc hoàn toàn không có ý nghĩa, do thực tế là hiệu quả loại bỏ phụ thuộc vào nồng độ sinh khối hoạt động trong các điều kiện quy trình cụ thể. việc so sánh diện tích bề mặt để đánh giá hiệu quả loại nỏ chỉ có thể thực hiện được sau khi tiến hành các thử nghiệm so sánh dài hạn trong cùng điều kiện xử lý đối với loại nước thải cụ thể. 

Do đó, câu hỏi về hiệu suất xử lý sinh học trong quá trình Anammox, quá trình khử nitrat và nitrit hóa hoặc loại bỏ COD không thể được trả lời đáng chính xác chỉ bằng cách chỉ ra diện tích bề mặt.

Điều quan trọng là có bao nhiêu "sinh khối hoạt động" có thể phát triển trên giá thể vi sinh và qua đó biết hiệu suất và tỷ lệ xử lý có thể đạt được là bao nhiêu. Việc gắn kết sinh khối một cách vững chắc trên giá thể là điều quan trọng để cung cấp một môi trường sống lý tưởng cho các vi sinh vật cần thiết. Bất kỳ sinh khối nào bị cắt đứt hoặc rửa sạch nhanh chóng trong quá trình di chuyển (Moving Bed) không tạo cơ hội cho các vi sinh vật phát triển chậm như vi khuẩn nitrat hóa hoặc Anammox. Do đó, việc thiết lập màng sinh học là cần thiết.

Một diện tích bề mặt lớn hoặc một lượng sinh khối lớn không có lợi khi các vi sinh vật không được cung cấp đủ dưỡng chất. Do đó hình dạng hình học của các giá thể đóng một vai trò quan trọng trong vấn đề này. Ở đây, không phải tình trạng chưa sử dụng của giá thể mà sinh khối sẽ hình thành sau này trong quá trình vận hành tại nhà máy xử lý nước thải mới là quan trọng. Sinh khối phải được "hoạt động" một cách nghiêm ngặt để đạt được tỷ lệ loại bỏ sinh học tối ưu. Sinh khối chết do thiếu dưỡng chất không hữu ích và không đóng góp vào các quá trình trao đổi chất mong muốn.

Thuật ngữ “sinh khối hoạt động” có nghĩa là tất cả các vi sinh vật trong sinh khối được cung cấp đầy đủ các chất dinh dưỡng thiết yếu như nitơ (N), phospho (P), các chất gây ô nhiễm nước thải cần được trao đổi chất, và oxy (nếu cần thiết). Kênh cung cấp các chất nền và oxy được gọi là độ sâu khuếch tán. Đối với việc cung cấp các sinh vật bên trong sinh khối (hoặc màng sinh học), độ sâu khuếch tán phụ thuộc thời gian phản ứng bị giới hạn ở 0,2 - 0,5 mm.

Do đó, các vi sinh vật nằm ở các lớp dưới cùng của sinh khối không được cung cấp đủ dưỡng chất và do đó chết đi. Kết quả là, lớp dưới chiều sâu 0,5 mm không đóng góp vào quá trình trao đổi chất (tỷ lệ loại bỏ) và do đó không nên được xem xét khi xác định hiệu suất loại bỏ của phương tiện mang tương ứng. Thực tế, sinh khối đã chết có thể ảnh hưởng tiêu cực đến sinh khối/màng sinh học hoạt động ở phía trên nó, do quá trình làm bẩn và tạo H2S.

 Xem thêm: ƯU ĐIỂM VƯỢT TRỘI CỦA GIÁ THỂ MUTAG BIOCHIP

Việc cung cấp tối ưu màng sinh học với dưỡng chất và oxy đạt được ở độ dày lớp / độ sâu lên đến khoảng 0,5 mm.

Vì vậy, nhiệm vụ cần được thực hiện bởi nghiên cứu và phát triển là tạo ra bề mặt cho phép màng sinh học có độ dày tối đa lên đến 0,5 mm để đảm bảo sự khuếch tán thích hợp.

Nếu màng sinh học dính trên bề mặt đề phẳng hoặc trơn nhẵn, nó có xu hướng bị rửa trôi nhanh chóng hoặc phát triển thành màng sinh học dày và không kiểm soát được sinh khối không hoạt động ở các lớp dưới. Cả hai trường hợp đều có nhược điểm lớn

Nhiệm vụ là bảo vệ sinh khối hoạt động lên đến độ dày lớp khoảng 0,5 mm (tuân thủ sự lý tưởng với quá trình khuếch tán tối ưu) và tuân thủ độ dày lớp đã đề cập ở trên và mặt khác tránh sự phát triển quá mức các lớp sinh khối quá dày. Do đó, phỉa kiểm soát được cấu hình giá thể  để tạo cơ hội cắt bỏ/loại bỏ bùn dư thừa và duy trì độ dày màng sinh học lên đến 0,5 mm.

Hình minh họa phía trên cho thấy sự loại bỏ O2 lên tới vùng kỵ khí

Khuếch tán hoàn toàn xuyên qua toàn bộ giá thể có độ dày 1 mm từ cả hai phía

Độ dày giá thể rất quan trọng đối với màng sinh học hoạt động.

Do đó, tất cả các giá thể hiện có trên thị trường mang hình cầu, hình ống, hình xoắn ốc, hoặc hình miếng bọt đều không đủ và không thể đáp ứng yêu cầu này.

Yêu cầu lý tưởng có thể được đáp ứng thông qua việc sử dụng các phương tiện mang mảnh, hình đĩa và có lỗ, trong đó một màng sinh học hoạt động và tối ưu có thể hình thành bên trong lỗ và bất kỳ chất bãi thải dư thừa nào đều bị loại bỏ bởi lực cắt. Lực cắt xuất hiện khi bề mặt giá thể  tiếp xúc với nhau do sự chuyển động của các giá thể trong nước thải (bể sinh học).

Khi sử dụng các phương tiện mang hình ống, không thể tận dụng hiệu ứng lực cắt ở các vùng bên trong các giá thể, điều này đã được chứng minh là một nhược điểm lớn.

Khi sử dụng giá thể Mutag Biochip có hình dạng đĩa ổn định, có lỗ, với độ dày từ 1.0 - 1.2 mm, màng sinh học hoạt động có thể hình thành bên trong các lỗ và do đó cung cấp chất dưỡng chất có thể được thực hiện từ cả hai phía của giá thể.

Một yêu cầu khác cần được đáp ứng là giảm thiểu tối đa sự mòn. Trong hầu hết các trường hợp, nguyên nhân của sự mòn và mài mòn của các vật chứa là năng lượng động, tức là năng lượng cần thiết để làm chậm lại một cơ thể đang di chuyển trong nước. Bất kỳ vật chứa hình ống/hình trụ không đàn hồi, lớn và nặng nào có thể chứa một lượng lớn sinh khối chết, đều cho thấy hành vi động học bất lợi so với các vật chứa hình đĩa nhẹ, linh hoạt.Vòng tròn gia cố bê ngoài giá thể giúp giảm thiểu tối đa sự mài mòn. 

Hình: Giá thể hình trụ bị đóng cục sau một thời gian sử dụng.

Để xác định được loại giá thể cũng như tỷ lệ loại bỏ (không phải diện tích bề mặt), việc xác định nhiệt độ nước là cần thiết ngoài dữ liệu thiết kế chung. Do đó, nhiệt độ nước đóng một vai trò quan trọng trong việc tính toán yêu cầu của giá thể vi sinh. Chỉ khi các yêu cầu cần thiết được đáp ứng, bằng chứng thiết kế bao gồm tỷ lệ loại bỏ có sẵn và nhà cung cấp giá thể vi sinh có thể trình bày các tham chiếu quy mô lớn, chỉ khi đó, rủi ro mới có thể được đánh giá và được chấp nhận bởi người quyết định.

Kết luận Điều quan trọng đối với hiệu quả loại bỏ không phải là diện tích bề mặt của các giá thể mà là số lượng sinh khối có thể cố định trên một đơn vị thể tích của giá thể. Có sự khác biệt lớn về khả năng loại bỏ khi xem xét các hệ thống lỗ chân lông và việc so sánh thuần túy về diện tích bề mặt có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng đối với thiết kế hệ thống. Vì thế phải chọn được giá thể phù hợp để tối ưu được khả năng xử lý đảm bảo độ sâu khuếch tán, duy trì nồng độ sinh khối hoạt động.

Để đáp ứng được các yêu cầu như trên. Mutag đã cho ra sản phẩm MUTAG BIOCHIP 30  tối ưu, phù hợp với các yêu cầu khắt khe, đạt hiệu suất xử lý sinh học cao:

     + Vật liệu: Nhựa PE Nguyên Chất

     + Diện tích: 5500 m²/m3 

     + Trọng lượng: 165 kg/m3

     + Độ dày: 1.1 mm

     + Hình dạng: Tròn, paraboloid

     + Đường kính: 30 mm

     + Màu: Trắng

     + Có vòng tròn gia cố bên ngoài

 

 

 

MỌI THÔNG TIN XIN LIÊN HỆ:

CÔNG TY TNHH MÔI TRƯỜNG HƯNG BÌNH (HUBICO) - ĐẠI LÝ PHÂN PHỐI ĐỘC QUYỀN VÀ DUY NHẤT GIÁ THỂ MUTAG BIOCHIP TẠI THỊ TRƯỜNG VIỆT NAM

Địa chỉ: 28 Mai Chí Thọ, Phường An Phú, Thành phố Thủ Đức, TPHCM

Hotline: 0932 471 442

Mail: canhtai.hubico@gmail.com

Website: https://giathebiochip.com/

Zalo: https://zalo.me/1625078209445822213

Youtube: https://www.youtube.com/@hubicovn

Facebook: https://www.facebook.com/MinhHieuHubico

#biochip #mutagbiochip #hubico #mbbr