Tối ưu hóa quy trình của bể phản ứng vi sinh cho nhà máy xử lý nước

Tổng quan

Nước thải của thành phố du lịch đang phát triển El Gouna ở Ai Cập được xử lý tại nhà máy xử lý nước thải bùn hoạt tính tập trung. Mặc dù thành phố đang phát triển và lượng nước thải đổ về nhà máy xử lý cũng tăng, nhưng nhà máy không được xây thêm.

Carsten Riechelmann hiện đang làm việc cho Khoa Kỹ thuật Nước tại Cơ sở El Gouna của trường Đại học Kỹ thuật Berlin nhằm hỗ trợ thành phố thực hiện các giải pháp thử nghiệm trên quy mô thực tế để tăng năng suất của các nhà máy xử lý nước thải. Anh cùng với Tristan Wilms phân tích liệu các kỹ thuật đã ứng dụng trong bể phản ứng vi sinh <15°C ở Châu Âu có thể sử dụng ở điều kiện >30°C của Ai Cập.

Riechelmann thực hiện một loạt các so sánh giữa ba phương pháp: tối ưu hóa quy trình bùn hoạt tính thông thường, quy trình ứng dụng kết hợp giá thể vi sinh cố định và di động.

Ứng dụng giá thể vi sinh là một giải pháp sáng tạo vì nó giúp nâng cấp nhà máy xử lý hiện tại mà không phải xây bể mới. Tuy nhiên, đây là một quy trình khá mới so với quy trình dùng bùn hoạt tính truyền thống nên thiết kế, kế hoạch chuyển đổi và hiệu của của phương án vẫn thiếu tính ổn định.

Giải pháp của s::can

Để thật sự cải thiện được hiệu suất xử lý liên quan đến loại bỏ COD và nitrate hóa, chúng ta cần phải hiểu rõ ảnh hưởng của các thông số khác nhau trong quá trình xử lý sinh học. Sử dụng hệ thống lấy mẫu tự phát triển để kết hợp với hệ thống giám sát trực tuyến s::can, họ đã lấy mẫu ở bốn điểm khác nhau.

Các đầu đo spectro::lyser, ammo::lyser và oxi::lyser được dùng để đo COD, TSS, NO3, NH4, pH, O2 và nhiệt độ trong đường ống và ở ba ống đầu ra khác. Các cảm biến được kết nối với bộ con::cube, một bảng panel vận hành dùng nền tảng phần mềm moni::tool có thể ghi nhận tất cả dữ liệu theo thời gian và có thể truy cập để theo dõi thông qua internet.

Phần mềm moni::tool còn có các cổng ra để kích hoạt relay. Họ dùng chức năng này điều khiển bốn bơm để đưa nước, cứ mỗi lần 15 phút, từ đường ống đầu vào, đường ống đầu ra ở Đường 1, Đường 2 và Đường 3. Nước được đưa vào kênh đã lắp cảm biến, nhờ đó có thể đo nước từ nhiều nguồn khác nhau chỉ với 1 bộ cảm biến. Sau khi sắp xếp dữ liệu, họ thấy được sự tương quan giữa đặc tính của nước đầu vào và đầu ra và đồng thời quan sát được các phản ứng khác nhau giữa quy trình bùn hoạt tính thông thường và hai quy trình vi sinh.

Mục đích của dự án nghiên cứu là dùng dữ liệu này để xác định điều kiện quy trình lý tưởng và công suất tối đa của nhà máy XLNT khi so sánh với quy trình ứng dụng giá thể vi sinh kết hợp. Từ đó, dữ liệu sẽ được dùng để hiệu chỉnh hệ thống Simba#™ để đánh giá lại các nhà máy XLNT khác ở Ai Cập.