Công nghệ MBBR (viết tắt của cụm từ Moving Bed Biofilm Reactor) là quá trình xử lý nhân tạo, trong đó sử dụng các vật liệu làm giá thể cho vi sinh bám dính vào để sinh trưởng và phát triển. Đây vốn là sự kết hợp giữa phương pháp Aerotank truyền thống và lọc sinh học hiếu khí.
Việc xử lý nước thải nói chung cũng như xử lý nước thải y tế nói riêng là vấn đề cấp bách đang được các cơ quan chức năng quan tâm nhất. Nhiều giải pháp đã được đưa ra nhằm tích cực góp phần bảo vệ môi trường, giảm thiểu tác động đến thiên nhiên và tăng cường chất lượng đời sống con người.
Nguồn nước thải từ bệnh viện, cơ sở y tế phần lớn là nước thải thông thường từ nhà vệ sinh, nhà ăn, giặt ga giường và trang phục, khu vực phẫu thuật, rửa dụng cụ thiết bị y tế, khu khám chữa bệnh, xét nghiệm, điều trị, nghiên cứu đào tạo,… Bên cạnh đó, tuy chiếm một phần nhỏ nhưng phải kể đến nước thải từ hoạt động in chụp X-quang, các chất phóng xạ lỏng và bệnh phẩm, vốn là phần nước thải nguy hại chứa rất nhiều chất độc hại, nồng độ kháng sinh và vi khuẩn gây bệnh cao.
Nước thải y tế là nguồn nước thải từ các hoạt động thường ngày của bệnh viện, cơ sở y tế
Nếu không được xử lý triệt để trước khi thải ra môi trường, nước thải y tế sẽ làm mất cân bằng hệ sinh thái trong nguồn nước và gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người, tạo nên nguy cơ ô nhiễm, lây lan dịch bệnh cho cộng đồng. Các chất ô nhiễm trong nước thải không được xử lý không những ảnh hưởng trực tiếp đến nước ao, hồ, sông mà còn ngấm xuống đất, tích lũy tồn đọng trong nguồn nước ngầm. Nguồn nước thải chứa vi khuẩn gây bệnh có thể dẫn đến dịch bệnh cho người, động vật qua nguồn nước và các loại rau được tưới nước thải.
Chính vì vậy, việc xây dựng một hệ thống xử lý nước thải y tế hợp lý, tiết kiệm diện tích và chi phí, đảm bảo an toàn đầu ra chính là một vấn đề hết sức quan trọng. Chất lượng của một hệ thống xử lý nước thải y tế phụ thuộc vào nhiều yếu tố như lựa chọn công nghệ xử lý, lựa chọn các thiết bị xử lý,… tùy từng mô hình, quy mô công trình.
Hiện nay, có nhiều công nghệ xử lý nước thải đang được các đơn vị bệnh viên sử dụng, và một trong số đó chính là MBBR.Công nghệ MBBR (viết tắt của cụm từ Moving Bed Biofilm Reactor) là quá trình xử lý nhân tạo, trong đó sử dụng các vật liệu làm giá thể cho vi sinh bám dính vào để sinh trưởng và phát triển. Đây vốn là sự kết hợp giữa phương pháp Aerotank truyền thống và lọc sinh học hiếu khí.
Được hiểu là công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp vi sinh với các giá thể dính bám lơ lửng, quá trình xử lý nước thải bằng công nghệ MBBR sử dụng vi sinh hiếu khí kết hợp với các giá thể đặt chìm trong bể sinh học. Bể sinh học kết hợp giá thể lơ lửng MBBR gồm 2 loại: bể hiếu khí và bể thiếu khí. Trong bể hiếu khí, sự chuyển động của các giá thể được tạo thành do sự khuyếch tán của những bọt khí có kích thước trung bình từ máy thổi khí. Trong khi đó ở bể thiếu khí thì quá trình này được tạo ra bởi sự xáo trộn của các giá thể trong bể bằng cánh khuấy.
Sơ đồ hoạt động của hệ thống xử lý nước thải MBBR
Trong bể MBBR, hệ thống cấp khí được cung cấp để tạo điều kiện cho vi sinh vật hiếu khí sinh trưởng và phát triển. Đồng thời quá trình cấp khí phải đảm bảo được các vật liệu luôn ở trạng thái lơ lửng và chuyển động xáo trộn liên tục trong suốt quá trình phản ứng. Vi sinh vật có khả năng phân giải các hợp chất hữu cơ sẽ bám dính và phát triển trên bề mặt các vật liệu. Các vi sinh vật hiếu khí sẽ chuyển hóa các chất hữu cơ trong nước thải để phát triển thành sinh khối.
Quần xã vi sinh sẽ phát triển và dày lên rất nhanh cùng với sự suy giảm các chất hữu cơ trong nước thải. Khi đạt đến một độ dày nhất định, khối lượng vi sinh vật sẽ tăng lên, lớp vi sinh vật phía trong do không tiếp xúc được nguồn thức ăn nên chúng sẽ bị chết, khả năng bám vào vật liệu không còn. Khi không bám được lên bề mặt vật liệu chúng sẽ bị bong ra rơi vào trong nước thải. Một lượng nhỏ vi sinh vật còn bám trên các vật liệu sẽ tiếp tục sử dụng các hợp chất hữu cơ có trong nước thải để hình thành một quần xã sinh vật mới.
Vi sinh vật bám trên bề mặt vật liệu lọc gồm 3 loại: lớp ngoài cùng là vi sinh vật hiếu khí, tiếp là lớp vi sinh vật thiếu khí, lớp trong cùng là vi sinh vật kỵ khí. Trên bề mặt giá thể, các vi sinh vật bám vào và tạo thành lớp bùn vi sinh. Tại lớp trong cùng của bề mặt giá thể, chủng vi sinh vật kỵ khí phát triển mạnh mẽ xử lý các hợp chất hữu cơ cao phân tử. Tại lớp gần ngoài cùng thì chủng vi sinh thiếu khí phát triển mạnh sẽ khử Nitrat thành N2 thoát ra khỏi môi trường nước thải.
Sau khi được khử toàn bộ các thành phần ô nhiễm thì nước thải được tách phần bùn vi sinh hiếu khí ra khỏi dòng nước thải tại bể lắng. Bùn trong bể lắng được bơm về bể sinh học thiếu khí để duy trì lượng bùn sinh học trong bể và để bể thiếu khí khử lượng Nitrat còn lại trong dòng thải. Sau một thời gian, bùn trong bể sinh học nhiều sẽ được xả bớt.
Trong nước thải sinh hoạt, Nitơ chủ yếu tồn tại ở dạng Amoniac, hợp chất Nitơ hữu cơ. Vi sinh vật hiếu khí sẽ chuyển hóa hợp chất Nitơ về dạng Nitrite, Nitrate. Tiếp tục vi sinh vật thiếu khí và kỵ khí sẽ sử dụng các hợp chất hữu cơ trong nước thải làm chất oxy hóa để khử Nitrate, Nitrite về dạng khí N2 bay lên. Mặt khác quá trình Nitơ một phần còn được thực hiện tại bể lắng sinh học. Vì vậy, hiệu quả xử lý hợp chất Nitơ, Photpho trong nước thải sinh hoạt của công trình này rất tốt.
MBBR là công nghệ xử lý nước thải vì tiết kiệm được diện tích và hiệu quả xử lý cao. Công nghệ MBBR được đánh giá cao bởi vì vật liệu làm giá thể có tỷ trọng nhẹ hơn nước đảm bảo điều kiện lơ lửng được. Các giá thể này luôn chuyển động không ngừng trong toàn thể tích bể nhờ các thiết bị thổi khí và cánh khuấy, qua đó mật độ vi sinh ngày càng gia tăng, hiệu quả xử lý ngày càng cao.
Khi sử dụng công nghệ xử lý MBBR sẽ làm tăng hiệu quả xử lý BOD, COD gấp 1,5 – 2 lần so với bể sinh học hiếu khí bình thường. Đặc biệt là khả năng xử lý Nitơ cao – điều mà các bể sinh học hiếu khí thông thường không có được.
Những ưu điểm của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp MBBR:
• Mật độ vi sinh vật xử lý trên một đơn vị thể tích cao hơn so với hệ thống xử lý bằng phương pháp bùn hoạt tính lơ lửng, vì vậy tải trọng hữu cơ của bể MBBR cao hơn.
• Chủng loại vi sinh vật xử lý đặc trưng, lớp màng biofilm phát triển tùy thuộc vào loại chất hữu cơ và tải trọng hữu cơ trong bể xử lý.
• Hiệu quả xử lý cao.
• Tiết kiệm diện tích xây dựng vì diện tích xây dựng của MBBR nhỏ hơn so với hệ thống xử lý nước thải hiếu khí đối với nước thải đô thị và công nghiệp.
• Dễ dàng vận hành.
• Điều kiện tải trọng cao, mật độ vi sinh vật trong lớp màng biofilm rất cao, do đó tải trọng hữu cơ trong bể MBBR rất cao.
Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện, phòng khám ứng dụng công nghệ MBBR sẽ được trưng bày, giới thiệu tại Chợ công nghệ & thiết bị chuyên ngành y tế -Giải pháp môi trường cho bệnh viện và phòng khám (Techmart) tại 79 Trương Định, Phường Bến Thành, Q.1, TP.HCM từ ngày 11-13/10/2018.
Để đăng ký tham dự Techmart, cũng như tìm kiếm các công nghệ và thiết bị, tiếp xúc chuyên gia tư vấn, vui lòng liên hệ:
Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ TP.HCM
Phòng Thông tin Công nghệ
• 79 Trương Định, phường Bến Thành, Quận 1, TP.HCM
• ĐT: (028) 3825 0602 - Fax: (028) 3829 1957
• DĐ: 0918 692 173 (Mr. Cang)
• Email: techmart@cesti.gov.vn
• Website: techport.vn