Mương Oxy Hoá Là Gì? Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Mương Oxy Hoá?

Mương oxy hoá (MOH) là một phần quan trọng của hệ thống xử lý nước thải hiện đại. Nó mang nhiều yếu tố quan trọng đối với việc biến đổi nước thải từ dạng ô nhiễm thành nước sạch và an toàn cho môi trường. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá cấu tạo phổ biến của mương oxy hoá và tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của nó để hiểu rõ hơn về công nghệ quan trọng này trong lĩnh vực xử lý nước.

I. Mương oxy hoá là gì?

Mương Oxy Hoá, còn gọi là Oxidation Ditch, là một công trình quan trọng trong việc xử lý nước thải. Nó hoạt động dựa trên nguyên tắc sinh học hiếu khí. Và đây thực chất là một phiên bản tiến hóa của bể aerotank. Mương Oxy Hoá kết hợp việc khuấy trộn và kéo dài thời gian tiếp xúc giữa vi sinh vật hiếu khí và các hợp chất hữu cơ trong nước thải, nhằm mục tiêu loại bỏ hoàn toàn Nitơ, Phốt pho và các chất hữu cơ khác.

Sử dụng một lượng lớn bùn hoạt tính và duy trì chuyển động liên tục giúp tiêu diệt các hợp chất hữu cơ trong nước thải. Do đó Mương oxy hoá thường có một lượng sinh khối lớn và tạo ra nhiều bùn chết. Sau khi quá trình xử lý hoàn thành, nước thải được đưa vào bể lắng để tách toàn bộ lớp bùn ra khỏi nước thải đầu ra.

Để duy trì lượng bùn trong Mương oxy hoá, một phần bùn từ bể lắng được tuần hoàn trở lại khu vực đầu dẫn. Người ta thường gọi lượng bùn này là bùn hoạt tính. Sử dụng hệ thống Mương oxy hoá kép giúp giảm cần thiết cho bể lắng bậc 1 và chỉ duy trì bể lắng bậc 2. Làm cho hệ thống xử lý nước thải trở nên gọn gàng và dễ quản lý hơn.

II. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mương oxy hóa

Mương Oxy Hoá kép thường có hình dạng oval, với chiều sâu từ 1m đến 1,5m. Trong mương này, vận tốc dòng nước được duy trì trong khoảng từ 0,1m/s đến 0,4m/s. Để tối ưu hóa quá trình tiếp xúc giữa nước, oxy, và bùn. Đồng thời để duy trì và thúc đẩy sự phát triển của sinh khối, thường được bố trí thiết bị khuấy trộn trục ngang.

Cụ thể, cấu trúc của hệ thống Mương Oxy Hoá có thể được thấy trong sơ đồ bên dưới:

Để tăng hiệu quả và cải thiện quá trình phản ứng, đồng thời giảm diện tích xây dựng của hệ thống xử lý nước thải, Mương Oxy Hoá thường được xây dựng theo hình dạng zigzag.

III. Nguyên lý hoạt động của mương oxy hóa

Với cấu trúc như đã mô tả, quá trình phát triển của bùn hoạt tính trong Mương Oxy Hoá diễn ra hiệu quả. Các vi sinh vật, khi tiếp xúc với oxy, phá vỡ các mạch các hợp chất hữu cơ có trong nước thải. Từ đó tạo điều kiện cho việc phát triển sinh khối và giảm nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải. Quá trình này xảy ra chủ yếu ở các điểm sau đây:

• Khu vực đầu máy thổi khí. Tại đây, với lượng oxy đầy đủ và sự hiện diện của các vi sinh vật hiếu khí, quá trình phân hủy các chất hữu cơ xảy ra trực tiếp. Điều này dẫn đến giảm COD (Chemical Oxygen Demand), BOD5 (Biological Oxygen Demand) và quá trình chuyển đổi NH4+ thành NO3-.

• Khu vực khuấy trộn. Sự hoạt động đảo trộn của máy khuấy tạo sự tiếp xúc tốt nhất giữa hỗn hợp bùn và nước thải.

• Sau khi các quá trình phản ứng giữa bùn hoạt tính, oxy và các chất hữu cơ trong nước thải diễn ra, hỗn hợp được chuyển đến bể lắng thứ cấp để tách bùn ra khỏi nước thải. Một phần của bùn này sau đó được đưa trở lại Mương Oxy Hoá để tăng nồng độ bùn hoạt tính.

IV. Lý do mương oxy hóa thường được ứng dụng trong thực tế

1. Ưu điểm của mương oxy hoá

Mương oxy hóa có nhiều ưu điểm quan trọng như sau:

• Chi phí vận hành tương đối thấp: Mương oxy hóa tiêu tốn ít điện năng, giúp giảm chi phí vận hành hệ thống xử lý nước thải.

• Tuổi thọ lâu dài: Hệ thống mương oxy hóa thường có tuổi thọ dài, có thể lên đến hơn 40 năm. Điều này đạt được nhờ độ tin cậy và khả năng hoạt động ổn định, ít bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi về nồng độ và lưu lượng nước thải.

• Sản lượng bùn ít hơn: Mương oxy hóa tạo ra ít bùn hơn so với các loại bể sinh học hiếu khí tương tự. Điều này giúp giảm tác động đến quá trình xử lý bùn và quản lý bãi bùn.

• Xử lý Nitơ tốt: Mương oxy hóa có khả năng xử lý Nitơ tương đối tốt. Nó giúp giảm lượng Nitơ trong nước thải, ngăn ngừa ô nhiễm môi trường.

2. Nhược điểm của mương oxy hoá

• Mương oxy hóa thường yêu cầu diện tích xây dựng tương đối lớn. Do đó, không phù hợp cho các nơi có diện tích hạn chế. Ví dụ như nhà hàng, khách sạn, hoặc các công trình có quy mô nhỏ. Điều này bởi vì mương oxy hóa cần một không gian đủ rộng để đảm bảo hiệu quả trong quá trình xử lý nước thải.

• Để đạt được hiệu quả tốt nhất trong quá trình xử lý, cần thường xuyên kiểm tra các thông số quan trọng suốt quá trình phản ứng trong mương oxy hóa. Điều này bao gồm việc đo và theo dõi các thông số như nồng độ oxy, nồng độ bùn hoạt tính, pH, nồng độ các chất cụ thể. Cùng với các thông số khác liên quan đến quá trình xử lý.

• Khả năng xử lý phốt pho không cao. Do đó, nếu nồng độ phốt pho trong nước thải cao, cần xem xét các phương pháp xử lý phốt pho khác hoặc kết hợp với các công nghệ khác. Để đảm bảo rằng nước thải được xử lý hiệu quả và đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường.

V. Các thông số cơ bản cần quan tâm khi vận hành mương oxy hóa

Xử lý nước thải trong một hệ thống mương oxy hóa đòi hỏi quá trình xử lý sơ bộ và các quá trình xử lý tiến bộ. Dưới đây là một số chi tiết về quá trình này:

1. Xử lý sơ bộ của mương oxy hoá

Trong giai đoạn này, các loại lưới chắn rác và lược rác cơ học thường được sử dụng để loại bỏ các hạt rắn lớn và tạp chất từ nước thải. Thay vì sử dụng máy nghiền hoặc máy xé rác. Các thiết bị này được sử dụng để đơn giản loại bỏ các chất rắn lớn khỏi nước thải.

>> Xem thêm: Bể Lọc Sinh Học Là Gì? Các Loại Bể Lọc Sinh Học Phổ Biến

2. Xử lý bậc 1

Giai đoạn này thường ít được sử dụng và chủ yếu dựa vào phương pháp sục khí mở rộng để thực hiện nitrat hóa và loại bỏ BOD (sự hấp thụ oxy hữu ích). Sục khí mở rộng giúp giảm việc sinh sản bùn hoạt tính và cung cấp thời gian dài hơn cho quá trình khử bùn nội sinh diễn ra.

3. Thiết kế về tải lượng

Thiết kế của mương oxy hóa phụ thuộc vào tải lượng nước thải được xử lý. Tải lượng này có thể dựa trên tốc độ dòng chảy trung bình hàng ngày hoặc sử dụng tải lượng trung bình của các chất như BOD và NH4+ để thiết kế.

4. Thời gian lưu bùn

Thời gian lưu bùn thường từ 15 đến 30 ngày để đảm bảo quá trình phân hủy nội sinh diễn ra hiệu quả. Thời gian lưu bùn cũng có thể kéo dài hơn 40 ngày để giảm lượng bùn thải.

5. Hình dạng mương oxy hoá

Mương oxy hóa thường có hình dạng bầu dục thon dài. Hoặc có thể có các dạng như uốn cong ở một đầu, uốn cong ở cả hai đầu, gấp đôi, ống xoắn và tròn. Các ngăn có thể phân tách bằng tường hoặc ngăn đảo trung tâm.

6. Thiết bị sục khí

Các thiết bị sục khí thường được sử dụng để cung cấp oxy cho quá trình oxy hóa. Các loại thiết bị bao gồm Aire-O2, khối quay dạng bàn chải, khối quay dạng đĩa, Aerostrip, và nhiều loại khác.

7. Vận tốc mương oxy hoá

Vận tốc dòng nước thường được thiết kế là 0.3m/s để đảm bảo hiệu quả của quá trình xử lý.

8. Lượng Oxy hòa tan

Lượng oxy hòa tan thường duy trì ở mức 2 mg/l để đảm bảo quá trình nitrat hóa hoàn toàn. Tăng DO lên khoảng 3-4 mg/l có thể tăng tốc quá trình nitrat hóa. Không nên duy trì lượng oxy hòa tan dưới 2 mg/l.

9. Tuần hoàn bùn

Việc tuần hoàn bùn thường cần thiết để duy trì nồng độ bùn hoạt tính trong mương oxy hóa, và thường cần cao hơn so với các quá trình bùn hoạt tính hỗn hợp. Thể tích mương được xác định dựa trên tốc độ dòng chảy và thời gian lưu nước, dựa trên phương trình động học.

VI. Ứng dụng của mương oxy hóa trong xử lý nước thải

Mương oxy hóa thường là một lựa chọn hiệu quả để xử lý nước thải trong các ngành công nghiệp như cao su, thủy sản và các ngành khác có nồng độ COD, BOD và nitơ cao.

>> Xem thêm: Nguyên Lý Hoạt Động Của Chất Giảm Bọt Trong Xử Lý Nước Thải

VII. Kết luận

Với những chia sẽ như trên, Green Water đã cung cấp cho khách hàng những thông tin hữu ích nhằm để khách hàng hiểu hơn về vai trò mương oxy hóa trong xử lý nước thải. Mọi thông tin chi tiết, quý khách hàng hãy liên hệ ngay với Green Water để được tư vấn và giải đáp.

Thông tin liên hệ :

CÔNG TY TNHH GREEN

Trụ sở Hà Nội: Tầng 2 Tòa J, 226 Vạn Phúc, phường Liễu Giai, quận Ba Đình, Hà Nội

• Điện thoại: 024 3514 8260

• Hotline: 032 844 8880

• Email: admin@greenwater.com.vn

Chi nhánh HCM: 82 Nguyễn Bá Tuyển - Phường 12 - Q.Tân Bình - Tp.Hồ Chí Minh

• Hotline: 0931 112 900

• Email: admin@greenwater.com.vn