Ứng dụng hệ thống xử lý nước thải công nghệ IFAS hiện đại

Trong bối cảnh ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng, nhu cầu về một công nghệ xử lý nước thải hiệu quả, tiết kiệm năng lượng và dễ ứng dụng trở nên cấp thiết. Hệ thống xử lý nước thải công nghệ IFAS đang nổi lên như một giải pháp tiên tiến, kết hợp giữa bùn hoạt tính truyền thống và giá thể vi sinh cố định, giúp nâng cao hiệu suất xử lý và giảm thiểu chi phí vận hành.

Công nghệ IFAS

Công nghệ IFAS (Integrated Fixed Film Activated Sludge): Đây là công nghệ kết hợp đồng thời hai phương pháp xử lý sinh học: thứ nhất là kỹ thuật vi sinh bám dính trên vật liệu mang cố định (fixed film), và thứ hai là kỹ thuật bùn hoạt tính lơ lửng (activated sludge). Việc tích hợp hai kỹ thuật này trong cùng một hệ thống giúp tăng cường khả năng xử lý nitơ nhờ lớp vi sinh bám dính trên giá thể, đồng thời nâng cao hiệu suất xử lý BOD nhờ bùn hoạt tính phân tán. Nguyên lý hoạt động của công nghệ IFAS là bổ sung vật liệu mang vi sinh vào hệ thống bùn hoạt tính, cho phép bùn hoạt tính loại bỏ phần lớn BOD, trong khi vi sinh vật bám dính trên giá thể phát triển và thực hiện quá trình oxy hóa amoni.

Công nghệ này cho phép linh hoạt điều chỉnh công suất xử lý của hệ thống thông qua việc kiểm soát lượng vi sinh phân tán khi lưu lượng nước thải đầu vào hoặc tải trọng ô nhiễm (kgCOD/ngày, kgN/ngày, kgP/ngày) tăng cao. Nhờ đó, trong một phạm vi nhất định, có thể nâng cao hiệu suất xử lý mà không cần mở rộng quy mô trạm xử lý.

Đặc trưng của công nghệ IFAS

Công nghệ IFAS (Integrated Fixed-film Activated Sludge) là hệ thống kết hợp bùn hoạt tính với màng sinh học cố định hoặc giá thể di động, giúp tăng sinh khối và nâng cao hiệu suất xử lý. Hệ thống này có khả năng mở rộng linh hoạt, phù hợp với nhiều quy mô công suất khác nhau.

Sự phát triển của sinh khối phụ thuộc vào các yếu tố như:

• Tải trọng hữu cơ
• Nồng độ oxy hòa tan
• Nhiệt độ
• Cường độ khuấy trộn
• Nồng độ sinh khối
• Thời gian lưu giữ

Yêu cầu kỹ thuật quan trọng của hệ thống IFAS:

• Khuấy trộn: Đảm bảo giá thể di động được phân bố đồng đều trong hệ thống.
• Năng lượng sục khí: Hỗ trợ quá trình bong tróc màng sinh học và tái tạo lớp vi sinh mới.
• Cung cấp oxy: Duy trì môi trường hiếu khí để đảm bảo hiệu quả nitrat hóa.

Lợi ích của công nghệ IFAS:

• Xử lý nitơ hiệu quả: Sự kết hợp giữa các vùng hiếu khí, kỵ khí và thiếu khí giúp quá trình nitrat hóa diễn ra tốt hơn so với hệ thống bùn hoạt tính truyền thống.
• Phục hồi nhanh: Vi sinh vật nitrat hóa bám dính trên giá thể cố định nên khả năng phục hồi cao hơn.
• Ổn định hệ thống: Nâng cao khả năng chịu tải và giảm thiểu rủi ro vận hành.

Với những ưu điểm vượt trội, công nghệ IFAS ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước thải sinh hoạt, y tế và công nghiệp. Hệ thống có thể hoạt động độc lập hoặc kết hợp với các công nghệ khác như MBBR để tối ưu hóa hiệu suất xử lý.

Sự khác biệt của công nghệ IFAS

Quy trình bùn hoạt tính và công nghệ IFAS

• Về cơ bản, hai hệ thống có nhiều điểm tương đồng, nhưng điểm khác biệt chính nằm ở việc kết hợp các vùng hiếu khí – kỵ khí – thiếu khí để kéo dài thời gian lưu bùn.
• Hệ thống bùn hoạt tính có thể đáp ứng nhu cầu tăng công suất hoặc nâng cao hiệu suất xử lý dinh dưỡng, trong khi IFAS giúp tiết kiệm chi phí nâng cấp.
• IFAS có chi phí vận hành thấp hoặc không đáng kể, tuy nhiên vẫn cần duy trì cung cấp oxy.

Công nghệ MBBR

• MBBR sử dụng bể phản ứng chứa các giá thể di động để tạo môi trường phát triển cho vi sinh vật hiện có trong nước thải.
• Cả IFAS và MBBR đều áp dụng cơ chế tuần hoàn bùn và có thể sử dụng chung một bể phản ứng.

Hiện nay, dù là hệ thống IFAS phân tán hay cố định đều đòi hỏi quy trình xử lý sơ bộ đầy đủ nhằm tránh hiện tượng xáo trộn, tích tụ cặn trong bể sục khí hoặc tắc nghẽn thiết bị. Nhờ những ưu điểm vượt trội, công nghệ này ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy xử lý nước thải đô thị và công nghiệp.

Lĩnh vực áp dụng của công nghệ xử lý nước thải IFAS

Công nghệ xử lý nước thải IFAS là công nghệ khá phổ biến, được áp dụng trong ngành xử lý nước thải, đặc biệt là nước thải có ô nhiễm sinh học riêng rẽ hoặc đồng thời của các hợp chất cơ bản (BOD, N, P) – IFAS kết hợp với các thiết bị xử lý nước thải uy tín tạo nên một hệ thống xử lý ổn định và bền vững. IFAS được áp dụng trong:

– Xử lý nước thải sinh hoạt (áp dụng cho khách sạn, nhà hàng, resort, và nước thải sinh hoạt các nhà máy trong các khu công nghiệp,..)

– Xử lý nước thải bệnh viện, phòng khám, trạm y tế

– Xử lý nước thải ngành công nghiệp thực phẩm (nước sản xuất bia, tinh bột sắn, sữa, chế biến thủy sản…)

Hệ thống xử lý nước thải công nghệ IFAS là giải pháp tối ưu cho các dự án yêu cầu hiệu suất cao, tiết kiệm diện tích và giảm chi phí vận hành. Với khả năng xử lý đa dạng nguồn nước thải, IFAS đang trở thành xu hướng trong ngành môi trường.