Công nghệ Johkasou ứng dụng vi khuẩn phân huỷ các chất thải trong nước thải và đệm sinh học sẽ là giải pháp hữu hiệu trên khía cạnh về chi phí và hiệu quả trong vận hành hệ thống xử lý ở nước ta.
Tại sao công nghệ Johkasou xứng danh là công nghệ xử lý của tương lai? Bài hôm nay ARES sẽ giới thiệu cho bạn sơ lược về công nghệ Johkasou cùng những ưu điểm nổi bật của công nghệ, những minh chứng về hiệu quả công nghệ và chi phí vận hành. Quan trọng nhất, bạn đừng bỏ qua bảng tóm tắt so sánh công nghệ AO và công nghệ Johkasou của ARES nhé!
Tại sao công nghệ Johkasou xứng danh là công nghệ xử lý của tương lai? Bài hôm nay ARES sẽ giới thiệu cho bạn sơ lược về công nghệ Johkasou cùng những ưu điểm nổi bật của công nghệ, những minh chứng về hiệu quả công nghệ và chi phí vận hành. Quan trọng nhất, bạn đừng bỏ qua bảng tóm tắt so sánh công nghệ AO và công nghệ Johkasou của ARES nhé!
Giới thiệu công nghệ Johkasou
Công nghệ Johkasou là hệ thống xử lý nước thải đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi tại Nhật Bản, đây là một loại thiết bị chuyên dùng để xử lý nước thải sinh hoạt, nước thải y tế và nước thải các tòa nhà chung cư.
Xem thêm xử lý nước thải đô thị tại Nhật Bản ứng dụng công nghệ Johkasou – English: TẠI ĐÂY
Nước thải được làm sạch bằng vi sinh thông qua quá trình kị khí và hiếu khí kết hợp với giá thể vi sinh chuyên dụng để loại bỏ các chất ô nhiễm BOD, COD, Amoni, Nitrat, P,.. có trong nước thải. Ngoài ra, hệ thống còn được bổ sung thiết bị khử mùi bằng Ozone giúp đảm bảo không phát sinh mùi mang lại giải pháp xử lý nước thải tối ưu và bền vững.
Như vậy, có thể thấy rằng bể xử lý nước thải Johkasou sẽ rất phù hợp để ứng dụng cho các công trình xử lý nước thải y tế, xử lý nước thải sinh hoạt tại Việt Nam.
Thuyết minh công nghệ Johkasou
Hệ thống xử lý nước thải theo công nghệ Johkasou được cấu tạo từ module composite với nhiều ngăn xử lý. Công nghệ này chạy trên nền tảng AAO cải tiến cho hiệu suất xử lý vượt trội hơn so với công nghệ truyền thống.
Ngoài ra, việc áp dụng nguyên lý thủy lực giúp hệ thống hoạt động mà không cần bơm trợ lực (trừ bơm cấp vào hệ thống). Đây là hệ thống xử lý nước thải được áp dụng rộng rãi tại Nhật Bản, đáp ứng đủ các tiêu chí an toàn, tiết kiệm chi phí đầu tư và vận hành, thi công nhanh chóng.
Module gom
Nguồn thải từ quá trình hoạt động của các trạm y tế được tập trung về hệ thống thoát nước thải dẫn trực tiếp về module gom. Module gom được cấu tạo từ vật liệu composite với thiết kế dạng hình hộp có tích hợp song chắn rác bệ đặt bơm và các cổng kết nối đầu vào và ra, giúp thời gian thi công và lắp đặt nhanh chóng không cần đến quá trình xây dựng.
Tại đây chất rắn có kích thước lớn sẽ được loại bỏ, nước thải được phân phối đều vào module lọc kỵ khí lọc kỵ khí bám dính cố định (Anaerobic Filter).
Lọc sinh học kỵ khí
Hệ thống lọc kỵ khí bám dính cố định (Anaerobic Filter) sử dụng các vi sinh vật bám dính trên các vật liệu lọc đặt trong bể có dòng nước thải chảy từ trên xuống và màng vi sinh vật bám dính này không bị rửa trôi trong quá trình xử lý. Dòng nước thải vào và dòng tuần hoàn ra được phân bố từ bên này sang bên kia của bể phản ứng sinh học, cắt ngang và tạo ra dòng chảy ngược đi qua màng sinh học.
Quá trình xử lý xảy ra là kết quả của sự lơ lửng và hòa trộn sinh khối được giữ lại bởi màng lọc. Hiệu quả xử lý theo các kết quả thực nghiệm như sau: TSS đạt 80-90%, BOD đạt 85-95%, COD đạt 70-80%.
Bể sinh học hiếu khí kết hợp MBBR
Sau đó nước thải được đưa sang module hiếu khí (Aerotank) kết hợp với giá thể MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor). Công nghệ MBBR được đánh giá là công nghệ xử lý nước thải tốt nhất hiện nay. Bởi vì công nghệ MBBR là công nghệ mới trong lĩnh vực xử lý nước thải sinh hoạt, y tế hoặc công nghiệp. Ngoài ra, bể MBBR còn mang lại hiệu quả cao và tiết kiệm diện tích xây dựng.
Bể MBBR sẽ sử dụng nhựa (giá thể vi sinh di động MBBR) trong bể sục khí để tăng lượng vi sinh vật có sẵn để xử lý nước thải. Các vi sinh vật sẽ phân hủy hết các chất hữu cơ có trong nước thải. Tiếp đó, hệ thống thổi khí sẽ giúp khuấy trộn các giá thể trong bể nhằm đảm bảo các giá thể vi sinh được xáo trộn liên tục trong quá trình xử lý nước thải.
Module lắng Lamella
Sau quá trình xử lý sinh học nước thải tiếp tục đi qua module lắng Lamella (Lamella clarifier), nguồn nước sẽ di chuyển vào các tấm lắng theo chiều từ dưới lên theo các tấm lắng lamen được thiết kế nghiêng góc 45- 60°.
Trong suốt toàn bộ quá trình chảy, các cặn lắng sẽ va chạm vào nhau và đọng lại hết trên bề mặt các tấm lắng lamen. Khi bông lắng kết dính hết lại với nhau trên bề mặt và khiến cho bề mặt tấm lắng lamen đủ nặng cũng như thắng được lực đẩy của dòng nước đang chảy theo hướng lên trên thì bông kết tủa sẽ trượt xuống theo chiều ngược lại và rơi xuống cứ vậy theo chu kỳ xả đi.
Khử trùng
Cuối cùng, nước đã xử lý sẽ sang bộ khử trùng bán tự động (Chlorine feeder). Thiết bị châm hóa chất khử khuẩn được thiết kế tự động sẽ có chức năng điều khiển lưu lượng hóa chất được đưa vào hệ thống khử trùng nước. Nồng độ của hóa chất được châm một lượng nhất định vào nước theo quy trình riêng.
Thiết bị châm clo tự động sẽ hoạt động song song cùng với hệ thống xử lý nước, vì vậy nước sau xử lý sẽ được làm sạch và đảm bảo độ an toàn, đạt tiêu chuẩn xả thải.
Xem tóm tắt sơ đồ công nghệ Johkasou: TẠI ĐÂY
Ưu điểm công nghệ Johkasou
Module gom
- Thiết kế dạng module (Solids Separator), đây là bước cải tiến trong công nghệ module xử lý nước thải. Thiết kế nhỏ gọn dễ dàng lắp đặt nhanh chóng, không cần phải xây dựng hố thu gom. Khả năng cơ động cao phù hợp cho các dạng xử lý module.
- Vật liệu được cấu tạo từ composite có độ bền bỉ cao, không bị thấm trong thời gian sử dụng lâu dài. Có tích hợp lược rác và nắp mở thuận tiện cho quá trình vệ sinh.
Module sinh học hiếu khí (Aerotank) kết hợp giá thể MBBR
- Công nghệ MBBR là công nghệ mới nhất hiện nay trong lĩnh vực xử lý nước thải vì tiết kiệm được diện tích và hiệu quả xử lý cao.
- Giá thể MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) là đệm vi sinh có bề mặt tiếp xúc lớn hơn 550 m2/m3 giúp tăng nồng độ MLSS trong nước thải và tuổi thọ lên đến 20 năm.
- Là loại đệm chuyên dụng và tốt nhất cho quá trình xử lý nitơ, Photpho, BOD với hiệu suất xử lý BOD lên đến 90%.
- Tiết kiệm diện tích và lựa chọn đệm vi sinh hàng đầu cho quá trình xử lý hiếu khí.
Module lắng lamella (Lamella clarifier)
- Bể lắng lamella là sự tiến bộ của công nghệ với việc áp dụng kết hợp bể lắng truyền thống và các module lamella có góc nghiêng từ 45-60 độ giúp tiết kiệm diện tích bể lắng ngoài ra khả năng loại bỏ SS cao hơn so với bể lắng khác.
- Bể lắng lamen có khả năng lắng trầm tích tốt, dòng chảy ổn định, có khả năng tự làm sạch bề mặt và không gây tình trạng tắc nghẽn.
- Không tốn nhiều diện tích và có chu kỳ xả cặn ngắn.
- Bể lắng lamen hoạt động dựa trên nguyên lý thuỷ lực, vì thế mà không tốn điện năng, giúp người dùng tiết kiệm chi phí vận hành.
- Dễ dàng di chuyển và lắp đặt.
Thiết bị châm chlorine bán tự động (Chlorine feeder)
- Là thiết bị khử trùng an toàn và được thiết kế cho mục đích hoạt động trong thời gian dài mà không cần lo ngại việc hết hóa chất trong ngày, tiết kiệm chi phí hóa chất,
- Dễ dàng lắp đặt, thiết kế nhỏ gọn không chiếm diện tích.
- Được cấu tạo từ chất liệu chống ăn mòn và hoạt động bền bỉ.
Thiết bị khử mùi Ozone
- Sử dụng Ozone để khử mùi hôi phát sinh từ hệ thống giúp không khí xung quanh luôn sạch sẽ.
- Buồng Ozone bằng vật liệu cách điện và có độ bền trên 100 nghìn giờ làm việc (vài chục năm).
- Dùng Thép Inox số 304 và 444L làm điện cực Ozone / Dùng nhựa UPVC trơn làm Sát si – tăng độ cách điện và chống dính bụi bẩn … Máy đã nhiệt đới hóa cao độ ngay từ khâu thiết kế: Toàn bộ các linh kiện điện tử sử dụng đều là loại khô đặc rắn (Solid State) chất lượng rất cao.
Hiệu quả xử lý nước thải
Hiệu quả xử lý cụm bể lọc kỵ khí (Anaerobic Filter)
Đây là hiệu suất loại bỏ chất ô nhiễm thực tế của bể lọc kỵ khí. Ta nhận thấy rằng trong vòng 24h hiệu suất loại bỏ TSS lên đến hơn 93%, COD đạt 86% và BOD đạt 90%.
Kết quả đạt được nồng độ ô nhiễm suy giảm đáng kể khi qua cụm bể lọc kỵ khí (Anaerobic Filter), giúp giảm tải lượng cho các cụm bể sinh học hiếu khí phía sau. Ngoài ra trong trường hợp nồng độ ô nhiễm có sự biến động lớn thì hệ thống vẫn hoạt động ổn định.
Ngoài hiệu suất xử lý tải lượng ô nhiễm tốt, bể lọc kỵ khí còn có chức năng xử lý dầu mỡ và các chất rắn hữu cơ tốt bảo vệ hệ thống vi sinh luôn điều hòa nồng độ ô nhiễm. Từ đó hệ thống sẽ luôn trong trạng thái ổn định.
Hiệu quả xử lý cụm bể lọc Aerotank kết hợp với giá thể cố định MBBR
Trong thời gian lưu 10 hiệu suất loại bỏ SS đạt 40%, BOD đạt hơn 95%, COD đạt hơn 95%, TKN đạt hơn 40% và TP đạt 80%.
Kết quả cho thấy rằng khi bể hiếu khí bổ sung giá thể MBBR hiệu suất các bể được tăng cao, nồng độ ô nhiễm được xử lý gần như triệt để. Đặc biệt là với BOD và COD đạt rất cao.
Từ đó cho thấy rằng việc áp dụng công nghệ MBBR vào trong nước thải sẽ mang lại hiệu quả ôn định lâu dài, nguồn thải sẽ luôn đảm bảo chất lượng theo quy chuẩn xả thải môi trường.
Chi phí vận hành ước tính
Căn cứ theo các công trình thực tế ARES đã triển khai và sơ đồ công nghệ đề xuất được áp dụng trong xử lý nước thải y tế, tổng chi phí vận hành dao động trong khoảng 2000 – 2500 đồng/m3
Trong đó bao gồm các chi phí như:
- Điện năng cho hệ thống máy bơm nước thải từ module gom;
- Điện để chạy hệ thống máy thổi khí;
- Điện để hoạt động hệ thống khử mùi Ozone;
- Viên clorine để khử trùng.
So sánh công nghệ Johkasou và công nghệ truyền thống AO
| CÔNG NGHỆ TRUYỀN THỐNG | CÔNG NGHỆ JOHKASOU |
|---|---|
| Cần quá trình xây dựng và chống thấm phức tạp. | Không cần xây dựng các bể xử lý. |
| Các bể xây cố định không thể di chuyển. | Tính cơ động cao, có thể di chuyển. |
| Cần nhiều diện tích xây dựng. | Cần diện tích nhỏ. |
| Thời gian thi công và lắp đặt > 30 ngày. | Thời gian thi công và lắp đặt < 15 ngày. |
| Chi phí đầu tư cao: Chi phí xây dựng, chi phí chống thấm, chi phí thiết bị, chi phí nhân công lắp đặt. | Chi phí đầu tư thiết bị thấp: Chi phí thiết bị và chi phí lắp đặt. |
| Quá trình xử lý sinh học cần nhiều thiết bị bơm hỗ trợ (2 bơm điều hòa, 2 bơm tuần hoàn, 2 bơm bùn). | Thiết kế theo nguyên lý tự chảy, quá trình xử lý sinh học không cần bơm hỗ trợ. |
| Phát sinh mùi khi vận hành. | Không phát sinh mùi, có hệ thống xử lý mùi bằng Ozone và sử dụng chủng vi sinh xử lý mùi. |
| Chi phí vận hành điện năng và hóa chất cao. | Chi phí vận hành thấp. |
| Vận hành phức tạp cần người chuyên môn cao. | Vận hành dễ dàng, được thiết lập tự động hóa. |
Như vậy có thể thấy rằng, với những yêu cầu về thời gian thi công nhanh, tiết kiệm diện tích thi công, hiệu xử lý cao và vận hành ổn định cho việc xử lý nước thải tại nguồn cụ thể là xử lý nước thải y tế thì công nghệ Johkasou nên được cân nhắc lựa chọn.
Với gần 20 năm kinh nghiệm cùng đội ngũ chuyên gia kỹ thuật phụng sự, ARES đã tư vấn thiết kế và thi công hơn 300 công trình hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn với chi phí tối ưu nhất cho rất nhiều cơ sở doanh nghiệp sản xuất kinh doanh ở khắp tỉnh thành trên cả nước.
ARES sẽ mang đến cho doanh nghiệp của bạn giải pháp xử lý tối ưu hiệu quả cùng cam kết đồng hành trọn đời với hệ thống xử lý nước thải để doanh nghiệp an tâm trong sản xuất, bảo vệ uy tín thương hiệu và cùng ARES thực hiện trách nhiệm bảo vệ môi sinh.
Tài liệu tham khảo
Trong bài viết này, chúng tôi có sử hình ảnh và tài liệu từ các nguồn:
- Tài liệu Bộ phận Kỹ thuật của Môi Trường ARES;
- Tổng hợp từ Internet.
