Hiện nay, ngoài các vật liệu xử lý truyền thống như cát, sỏi và than, chúng ta còn có một vật liệu giúp tăng khả năng xử lý nước thải mà lại tiết kiệm diện tích sử dụng, đó chính là giá thể vi sinh. Vậy, giá thể vi sinh là gì? Có mấy loại giá thể vi sinh? Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về loại vật liệu này trong bài viết dưới đây.
Giá thể vi sinh là gì?
Giá thể vi sinh, còn được gọi là đệm vi sinh hoặc microbiological prices trong tiếng Anh, là một loại vật liệu được sử dụng để bổ sung vào quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, nhằm tăng diện tích tiếp xúc giữa vi sinh và nước thải. Điều này giúp gia tăng sinh khối và làm quá trình phân hủy sinh học diễn ra nhanh chóng với hiệu suất xử lý cao.
Nguyên lý hoạt động
Giá thể vi sinh dính bám trên bề mặt để tạo thành lớp màng nhầy có tác dụng phân hủy sinh học. Quá trình này diễn ra trong 4 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Kết dính ban đầu
Quá trình vi sinh bám vào bề mặt của giá thể tạo thành lớp màng. Vi sinh vật trong điều kiện này phát triển như nhau và tương tự như quá trình vi sinh vật lơ lửng.
Giai đoạn 2: Phát triển
Vi sinh vật bắt đầu phân hủy sinh học trên lớp màng.
Giai đoạn 3: Trưởng thành
Vi sinh đã phát triển và lớp màng đã dày lên, hiệu suất phân hủy sinh học cao nhất. Lượng cơ chất đưa vào phải đủ cho quá trình trao đổi chất.
Giai đoạn 4: Phân tán
Lớp màng không dày lên nữa và trở nên ổn định. Vi sinh sẽ tróc ra khỏi bề mặt của giá thể. Sự trao đổi chất diễn ra để phân hủy chất hữu cơ thành CO2 và nước.
Ứng dụng của giá thể vi sinh
Giá thể vi sinh được ứng dụng trong xử lý nước thải để tăng hiệu suất quá trình phân hủy sinh học, giảm thiểu lượng bùn thải sinh ra và đảm bảo sự vận hành ổn định của hệ thống. Ngoài ra, nó còn giúp giảm thiểu mùi hôi do sự phân hủy sinh học của các hợp chất hữu cơ.
Các loại giá thể vi sinh dùng cho xử lý nước thải
1. Đệm vi sinh MBBR (giá thể di động hình cầu, hình bánh xe tổ ong)
Đệm vi sinh MBBR là một loại giá thể di động, có dạng viên xe nhằm tăng diện tích tiếp xúc giữa vi sinh và nước thải, giúp quá trình phân hủy sinh học diễn ra nhanh hơn gấp nhiều lần so với loại bùn hoạt tính thông thường. Với khả năng bám dính cao và diện tích bề mặt lớn, loại giá thể này được sử dụng phổ biến trong hầu hết các loại bể xử lý nước thải.
Ưu điểm:
- Khả năng bám dính cao, chiếm ít khoảng không gian.
- Kích thước nhỏ nhưng có diện tích bề mặt lớn.
- Thích hợp với nhiều hình dạng bể và loại bể.
- Vật liệu nhựa cao cấp nên lâu bền.
- Lơ lửng trong nước khi được thổi khí.
- Không cần khung đỡ.
Nhược điểm:
- Thời gian sử dụng trọng lượng do bùn bám vào sẽ giảm đi.
- Khó thu hồi giá thể khi lượng nước thải vượt tải.
Cách lắp đặt giá thể vi sinh MBBR trong bể xử lý nước thải:
- Thể tích giá thể MBBR chiếm 50-60% thể tích bể xử lý.
- Đổ trực tiếp vào bể sinh học đang sục khí.
- Lắp đặt lưới chắn giá thể MBBR để ngăn quả cầu chui vào ống dẫn.
- Sau 25-30 ngày vận hành, lớp màng vi sinh sẽ hình thành và đạt chất lượng nước tốt nhất.
2. Đệm vi sinh dạng sợi (giá thể cố định dạng sợi)
Giá thể vi sinh dạng sợi nhựa là loại giá thể được sử dụng trong bể xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Nó giúp duy trì số lượng vi sinh ổn định, tăng mật độ và khả năng tiếp xúc vi sinh với nước thải.
Thông số kỹ thuật:
- Kích thước: 2000×150 mm
- Bề mặt riêng: 250-350 m2/m3
- Vật liệu: nhựa tổng hợp
- Giá bán: 400.000 đ/m3
Ưu điểm:
- Tải trọng cao, dễ bổ sung lượng nước thải lớn.
- Dễ vận chuyển và lắp đặt.
- Tốc độ lưu thông nước và khí cao.
- Khả năng bám dính vi sinh tương đối cao.
- Chi phí thấp cho lắp đặt và vận hành.
Nhược điểm:
- Yêu cầu khung đỡ cho giá thể.
- Tuổi thọ sử dụng 2-3 năm.
- Độ dày kém dễ rách.
- Khó rửa ngược.
Cách lắp đặt:
Đệm vi sinh dạng sợi nhựa dễ lắp đặt. Đầu tiên, gia cố 2 thanh đỡ ở bên hông bể xử lý. Sau đó, lắp đặt lưới chắn giá thể để ngăn quả cầu chui vào ống dẫn. Cuối cùng, cài các sợi giá thể lên các thanh đỡ hoặc dùng khung đỡ để giữ chúng.
3. Đệm vi sinh tổ ong (giá thể cố định dạng tấm)
Đệm vi sinh tổ ong là loại giá thể được lắp đặt trong quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, kết hợp với quá trình sinh học kỵ khí hoặc hiếu khí. Nó giúp tăng diện tích tiếp xúc giữa vi sinh và nước thải, đồng thời giữ ổn định lượng bùn vi sinh trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải.
Thông số kỹ thuật:
- Kích thước: D = 10 cm
- Nhiệt độ làm việc: 50-80 độ C
- Bề mặt riêng: >= 1000-1.200 m2/m3
- Vật liệu chế tạo: nhựa PP/PVC
- Xuất xứ: Việt Nam
- Giá bán: 330 đ/viên
Ưu điểm:
- Độ dày đồng nhất, đặc biệt thẩm mỹ cao.
- Tốc độ lưu thông nước và khí cao.
- Mật độ vi sinh xử lý cao.
- Có thể sử dụng cho các loại bể xử lý nước thải.
- Chịu được các chất ăn mòn và hoá chất.
- Dễ vận chuyển và lắp đặt.
Nhược điểm:
- Yêu cầu khung đỡ cho giá thể.
- Tuổi thọ sử dụng từ 2-3 năm.
- Độ dày kém, dễ rách.
- Ứng dụng đối với công suất 5m3 – 1000m3.
- Khó rửa ngược.
Cách lắp đặt:
Đệm vi sinh tổ ong dễ lắp đặt. Đầu tiên, dán các tấm giá thể lại với nhau bằng keo dán khớp. Sau đó, lắp đặt khung đỡ phía dưới để giữ chắc chắn. Tiếp theo, lắp đặt các khối giá thể vào bể xử lý sao cho tạo thành các khối xếp chồng lên nhau, và đặt chiều rỗng của giá thể dọc bể để khí và nước thoát ra dễ dàng. Cuối cùng, lắp đặt khung đỡ phía trên để đảm bảo sự cứng chắc trong quá trình vận hành.
4. Giá thể vi sinh dạng viên xe
Giá thể vi sinh dạng viên xe là một loại giá thể di động được sử dụng trong các bể xử lý nước thải sinh học hiếu khí. Khi sục khí, giá thể dạng viên xe sẽ di chuyển khắp nơi trong bể, tăng diện tích tiếp xúc với nước thải và vi sinh.
Thông số kỹ thuật của giá thể vi sinh:
- Kích thước: D = 25 cm
- Nhiệt độ làm việc: 50-80 độ C
- Bề mặt riêng: >= 1000-1.200 m2/m3
- Vật liệu chế tạo: nhựa PP/PVC
- Xuất xứ: Việt Nam
- Giá bán: 330 đ/viên
Ưu điểm:
- Chịu được tải trọng sục khí lớn và áp suất cao.
- Độ bền cao, có thể sử dụng trong nhiều loại nước thải.
- Diện tích tiếp xúc lớn, tốc độ bám dính cao.
- Giảm các góc chết trong bể vi sinh, tăng khả năng tiếp xúc giữa nước thải và vi sinh.
- Dễ vận chuyển và lắp đặt, phù hợp với mọi kích thước và thể tích của bể xử lý.
Phương pháp lắp đặt:
Giá thể vi sinh dạng viên xe dễ lắp đặt. Trước hết, cần lắp lưới chắn để ngăn viên xe di chuyển qua các bể khác. Sau đó, đổ trực tiếp vào bể sinh học đang sục khí và quá trình phân tán sẽ diễn ra trong vòng khoảng 30 phút. Sau 30-45 ngày vận hành, lớp màng vi sinh sẽ hình thành.
5. Đệm biochip (giá thể di động hình dẹt)
Viên biochip được nhập từ Đức và được sử dụng trong các hệ thống xử lý nước thải có mức đầu tư cao.
Thông số kỹ thuật:
- Kích thước: D = 10 mm
- Nhiệt độ làm việc: 50-80 độ C
- Bề mặt riêng: >= 4500 m²/m³
- Vật liệu chế tạo: HDPE
- Xuất xứ: Đức
- Giá bán: 500.000 VNĐ/1m3
Đặc điểm nổi bật:
- Đồng nhất về độ dày
- Tốc độ lưu thông đều và cao
- Mật độ vi sinh xử lý trong mỗi đơn vị thể tích cao hơn
- Giảm các góc chết trong bể vi sinh
- Chịu được các chất hoà tan trong nước
Nguyên lý hoạt động:
Giá thể biochip được thiết kế để vi sinh vật bám vào và phát triển. Nó có khả năng lơ lửng trong nước, nhờ vào sục khí hoặc máy khuấy chìm trong bể kỵ khí. Vi sinh bám vào bề mặt của giá thể và phát triển trên lớp màng, từ đó quá trình phân hủy sinh học diễn ra.
6. Các loại giá thể khác
Ngoài các loại giá thể trên, còn có nhiều loại khác như giá thể vi sinh cố định, giá thể xơ dừa, giá thể dạng bông mai và giá thể dạng hạt xốp. Mỗi loại đều có ứng dụng và đặc điểm riêng.
Báo giá giá thể vi sinh
Báo giá giá thể vi sinh MBBR
| Loại | Nhiệt độ làm việc | Bề mặt riêng | Vật liệu chế tạo | Xuất xứ | Trọng lượng | Đơn giá |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Kích thước D25*10 mm | 5-45 độ C | >= 450-550 m2/m3 | Nhựa HDPE | MTSG | 1m3 = 100kg | 60.000 VNĐ / kg |
| Kích thước D25*10 mm | 5-45 độ C | >= 550-650 m2/m3 | Nhựa HDPE | MTSG | 1m3 = 100kg | 60.000 VNĐ / kg |
| Kích thước D7*10 mm | 5-45 độ C | >= 750-850 m2/m3 | Nhựa HDPE | MTSG | 1m3 = 120kg | 95.000 VNĐ / kg |
| Kích thước D12*10 mm | 5-45 độ C | >= 550-650 m2/m3 | Nhựa HDPE | MTSG | 1m3 = 120kg | 60.000 VNĐ / kg |
