BIOFAST® là gì?
* Bio (Biology): Sinh học (tiếng Anh), do ứng dụng 3 kỹ thuật xử lý sinh học: Công nghệ phỏng sinh học BIOKINETIC (sinh động lực học):
- Cấu trúc phế nang của phổi (người) khuếch tán khí vào chất lỏng (máu) đạt hiệu suất đến 70% cho 1 chu kỳ chỉ 4 giây. Hiệu quả cao gấp 100 lần so với hệ sục khí hiện nay.
o Công nghệ AAO (Anaerobic Aerobic Oxidic): Yếm khí, (Anaerobic), hiếu khí (Aerobic), oxy hóa (Oxidic)
o Công nghệ Giá thể vi sinh di động: MBBR (Moving Bed Biological Reactor).
o Công nghệ Màng lọc sinh học: MBR (Membrane Bioreactor).
* Fast: Nhanh và bền vững:
- Tính nhanh: Hiệu quả khuếch tán oxy tăng gấp 2 lần. Tốc độ
oxit hóa bằng Ozone nhanh gấp 3 lần (so với dung dịch clor).
- Tính bền vững:
o Giảm tiêu hao điện năng -> giảm phát thải CO2. Xử lý bùn bằng vi sinh → bùn khoáng có lợi cho môi trường đất.
o Sử dụng Ozone (O3) và UV (Ultra Violet) để thay thế Chlorine: Lượng O3 thừa sẽ tự phân ly thành oxy (2O3 → 3O2) sau vài giây. Do vậy không gây ra chất độc (PolyChlorinated Biphenyl, PCB) như khi sử dụng dung dịch clor.
- Đặc điểm công nghệ của hệ thống XLNT Y Tế Biofast: Là được ứng dụng 3 bí quyết kỹ thuật hiện đại nhất:
- Quy trình xử lý hoàn chỉnh Khí - Lỏng - Rắn. Do vậy, triệt tiêu được mùi hôi và không cần phải hút bùn cặn trong suốt 10 năm.
- Sử dụng sáng tạo đồng bộ thiết bị siêu khuếch tán oxy, Ozone (O3) và UV. Nhờ vậy, chỉ tiêu khử Nitơ (Amonium) và khử các loại vi khuẩn độc hại, luôn luôn đạt chuẩn (QCVN 28: 2010/BTNMT).
- Ứng dụng máy tính công nghiệp (Industry Computer) để giám sát và vận hành tự động (RmS).Nhờ vậy, chất lượng nước thải sau xử lý được ổn định và tiết kiệm năng lượng, giảm 50% chi phí vận hành so với các công nghệ cũ.
- Theo quy luật bảo toàn vật chất: Khi xử lý một chất thải dạng này, sẽ phát sinh các chất thải dạng khác. Như vậy, khi xử lý nước thải y tế (chất lỏng) sẽ sản sinh ra chất thải khí (mùi hôi) và chất thải rắn (bùn hữu cơ và bùn khoáng).
CÁC CÔNG ĐOẠN XỬ LÝ của BIOFAST
1/ Xử lý vi sinh yếm khí/ Anaerobic (EMPerfect):
- Nước thải bệnh viện được thu gom về Module Hố gom tổng & lọc rác của nhà máy, sau khi chảy qua bộ lọc rác, h = - 2 m sẽ tự chảy vào các bể yếm khí cấp 1 và yếm khí cấp 2 (EMPerfect). Trong bộ lọc rác, có gắn 01 bộ sensor: Cảm biến mức, cảm biến lưu lượng và một TV camera chịu nước để giám sát trực quan.
- BỂ RAST (Regulation, Anaerobic and Sludge Treatment) là chuỗi các bể yếm khí YK1 và YK2… có nhiều panel giá thể vi sinh, tăng bề mặt tiếp xúc giữa nước thải và vi sinh lên hằng trăm lần. Tạo ra môi trường tối ưu cho phản ứng vi sinh yếm khí khử amonium (Anamox bậcI). Hệ thống bể với các vách ngăn hướng dòng, trong điều kiện động.
Ngoài ra, mỗi tháng, vi sinh sẽ được bổ sung bởi thiết bị EMAS6. Thiết bị này sẽ tự động bổ sung men vi sinh và các vi chất, đảm bảo tỷ số tối ưu: BOD5/NT/PT = 100/5/1, cho vi sinh yếm khí hoạt động mạnh nhất.
- Bể RAST được làm từ các container thép không gỉ SUS-304, lắp nổi hoặc chôn chìm, có thể làm bằng BTCT. Do cấu trúc đặc biệt giữa các vách ngăn và ống hướng dòng, trong bể RAST, nước thải sẽ di chuyển từ dưới lên trên, rồi từ trên xuống dưới, liên tục qua từng ngăn. Do đó, phản ứng vi sinh được xảy ra trong điều kiện động, đạt hiệu quả xử lý cao hơn, so với điều kiện tĩnh. Yếu tố quan trọng nữa là kết cấu đặc biệt của các vách ngăn này, tạo ra được sự lên men acid và lên men kiềm, ở từng
ngăn khác nhau của bể. Các dòng vi khuẩn khác nhau được ưu tiên phát triển mạnh ở các ngăn khác nhau và nhanh chóng “ăn hết” các chất bẩn trong dòng nước thải suốt hơn 28 giờ. Phản ứng Anamox trong điều kiện tối ưu, hiệu quả xử lý ở công đoạn yếm khí đạt trên 70% đối với Amonium, COD, BOD5, Phốt pho … riêng TSS đạt trên 90%.
Ngoài chức năng điều hòa nước thải, xử lý yếm khí, cụm bể RAST còn có chức năng xử lý bùn hữu cơ ở một ngăn riêng, tầng đáy. Nhờ vậy, lượng bùn tích tụ chỉ bằng 10% so với các hệ thống không xử lý yếm khí đủ thời lượng trên 24 giờ.
2/ Xử lý hiếu khí với Hệ thống SupAero:
Đây là tập hợp công nghệ tối ưu và hiện đại nhất của các giải pháp xử lý hiếu khí trên thế giới.
2.1. Giải thích cơ chế sinh hóa: Của quá trình xử lý hiếu khí để khử amoni trong nước thải y tế bằng phương pháp sinh học: Đầu tiên là amoni được oxy hóa thành các nitrit nhờ các vi khuẩn Nitrosomonas, Nitrosospire, Nitrosococcus, Nitrosolobus (pha thứ 1) (YK1). Sau đó các ion nitrit bị oxy hóa thành nitrat nhờ các vi khuẩn Nitrobacter,
Nitrospina, Nitrococcus (pha thứ 2) (YK2). Các vi khuẩn nitrat hóa Nitrosomonas và Nitro thuộc loại vi khuẩn tự dưỡng hóa năng. Năng lượng sinh ra từ phản ứng nitrat hóa (nitơ amon là chất nhường điện tử) được vi khuẩn sử dụng trong quá trình tổng hợp tế bào. Nguồn Carbon để sinh tổng hợp ra các tế bào vi khuẩn mới là carbon vô cơ
(HCO3 - là chính).
Ngoài ra chúng tiêu thụ mạnh O2. Quá trình trên, ở hệ thống Biofast được thực hiện trong bể phản ứng sinh học hiếu khí (Bậc I), với lớp vi sinh dính bám trên các giá thể. Vận tốc quá trình oxy hóa nitơ amon phụ thuộc vào tuổi thọ bùn (màng vi sinh vật), nhiệt độ, pH của nước thải, nồng độ vi sinh vật, hàm lượng nitơ amon, oxy hòa tan, vật
liệu lọc. Các vi khuẩn nitrat hóa có khả năng kết hợp thấp, do vậy việc lựa chọn vật liệu lọc, nơi các màng vi sinh vật dính bám cũng có ảnh hưởng quan trọng đến hiệu suất làm sạch và sự tương quan sản phẩm của phản ứng sinh hóa. Biofast sử dụng vật liệu mang MBBR (Moving Bed Biological Reactor) phù hợp làm giá thể sinh trưởng vi sinh, cho phép giữ được sinh khối rất lớn trên giá thể. Công nghệ Biofast thế hệ thứ 4, có tăng cường xử lý Amonium bằng cụm container Hiếu khí bậcII, ứng dụng màng lọc vi sinh MBR (Membrane Biological Reactor), cho phép nâng cao và ổn định hiệu suất xử lý trong cùng một khối tích công trình.
2.2. Để cấp Oxy (hòa tan trong nước) được dồi dào nhất cho quá trình phản ứng vi sinh Hiếu khí, BIOFAST đã áp dụng đồng bộ 3 kỹ thuật mới: Máy làm thoáng bề mặt nước-khí (Aerator), máy thổi khí tươi phân tán (Disperse Air Blower) và máy khuếch tán khí (Jet Water Spray).
Khi các thiết bị này vận hành, sẽ tạo ra hiệu ứng Sinh học-Động lực (Bio-Kinetic effect). Nhờ hiệu ứng này, quá trình phản ứng vi sinh hiếu khí và hiệu quả oxid hóa sẽ tăng lên gấp 2 lần. Ưu điểm này của Biofast đang là dẫn đầu so với các hệ thống khác ở trong nước đã nhập khẩu. Hệ thống SupAero™ có thể tích gọn nhẹ, chỉ bằng 50% so
với bể “Aeroten”. Hệ thống hiếu khí của Biofast không sử dụng trạm bơm khí cao áp và không cần phải vận hành liên tục 24/24 giờ cho nên tiết kiệm được 40% điện năng so với các hệ thống khác.
3/ Khử trùng (Disinfectant):
Ở hệ thống XLNT y tế Biofast ứng dụng cả 2 giải pháp khử trùng, tùy theo sự lựa chọn của chủ đầu tư.
3.1. Giải pháp chiếu tia UV (Ultra Violet): Đây là giải pháp tiên tiến hiện nay trên thế giới, được áp dụng ở hầu hết các nước phát triển (Đức, Mỹ, Úc…). Petech là đơn vị đầu tiên của Việt Nam đưa vào ứng dụng thành công kỹ thuật khử trùng bằng tia tử ngoại (UV) cho xử lý nước thải y tế. Ở hệ thống Biofast (Series UV) cứ mỗi Modul UV có
công suất 150 W, tương ứng với công suất 50 m3/ ngày. Với công suất 1500 W (10 modul) sẽ khử trùng nước thải cho hệ thống 500 m3/ ngày.
Thời gian khử trùng chỉ kéo dài 15 phút/ 1 mẻ. Vận hành hoàn toàn tự động bởi hệ thống RmS.
3.2. Sử dụng dung dịch Clor và bơm định lượng truyền thống (làm dự phòng).
4/ Module Deodoroxid khử khí độc và khử mùi:
- Trong quá trình hoạt động vi sinh yếm khí và hiếu khí, sẽ phát sinh một lượng lớn khí độc và khí có mùi hôi như Metal (CH4), Hydro sulfur (H2S), amoniac (NH3), acid nitric (HNO3) và các hơi acid hữu cơ (metyl mercaptance). Những loại khí này không những gây ra mùi hôi thối, gây ô nhiễm cho toàn khu vực bệnh viện. Khí độc còn có thể gây ra nhiều bệnh tật cho dân cư và có thể gây tử vong cho nhân viên vận hành.
- Ở hệ thống Biofast, tất cả lượng khí phát sinh trong quá trình xử lý nước thải, đã được thu gom và xử lý tại module khử mùi và khử khí độc DeodoroxidTM. Tại đây, nhờ panel xúc tác (FeO catalyst) phản ứng oxy hoá giữa khí thải và khí Ozone (O3) sẽ xảy ra rất nhanh. Khí thải sau khi được xử lý sẽ xả ra ngoài qua ống thoát khí, không còn mùi hôi và không còn các khí độc hại. Cam kết khí xả của hệ thống Biofast đạt tiêu chuẩn khí thải TCVN 5937-2005.
5/ Xử lý bùn: Với tổng lượng chất rắn lơ lửng (TSS) của nước thải y tế ở các bệnh viện, trung bình 600 mg/l, cộng với lượng cặn bùn kết tủa (khâu xử lý khuếch tán khí …) khoảng 400 mg/l (600 mg/l + 400 mg/l = 1000 mg/l).
Nhờ phản ứng vi sinh yếm khí (Anamox), 70% bùn (hữu cơ) sẽ được xử lý (tạo ra CH4, CO2, …). Lượng bùn 30% còn lại (vô cơ) sẽ được chứa trong bể YKI đến 6 tháng, để các chất hữu cơ hoàn toàn bị phân hủy. Qua thực tế đo đạc ở các bệnh viện đã lắp đặt hệ thống XLNT Biofast, lượng bùn khoáng sau 10 năm sẽ đầy khoang chứa bùn
và chỉ cần dùng xe dịch vụ hút bùn đô thị để xử lý trong 1 ngày.
OZONE (O3)
Ozone có công thức O3 là một chất khí màu xanh nhạt, mùi tỏi đặc trưng, tỉ trọng 1,65 so với không khí, độ hòa tan trong nước ở 200C là 0,5g/l, ở 00C là 1,09 g/l.
- O3 không bền, trong nước tinh khiết thời gian bán sinh khoảng 20 phút. Trong nước có nhiều chất hữu cơ và chất bẩn, thời gian bán sinh của nó chỉ còn vài phút.
- O3 là chất oxy hóa mạnh, tác dụng thanh trùng, diệt khuẩn mạnh và nhanh hơn các tác nhân oxy hóa khác như: H2O2, KMnO4, Cl2, ClO2…
- O3 được điều chế từ Oxy (O2), bằng cách cho luồng O2 hoặc không khí qua một chùm tia tử ngoại UV có độ dài sóng 220nm. Hiện nay các nước tiên tiến thường dùng công nghệ Plasma để sản xuất Ozone: cho luồng O2 (không khí) chạy qua một khe có điện từ trường mạnh, tần số cao, các ion oxy sẽ được tạo ra để kết hợp thành O3.
- Ozon là chất oxy hóa mạnh (Em > 2 volt) nên thường được dùng làm chất khử trùng và xử lý nước thải. Ozon là khí dễ biến đổi ở áp suất và nhiệt độ bình thường và có thể sản xuất ngay tại nơi sử dụng. Ở nhiệt độ cao, ozon bị phân hủy rất nhanh, do đó việc sản xuất và hòa tan vào nước phải tiến hành ở nhiệt độ thấp. Ở Việt Nam, người ta thường sản xuất ozone bằng hồ quang điện: Khi cho không khí hoặc oxy đi qua tia lửa điện, Ozone sẽ được tạo ra. Phương pháp này rẻ tiền nhưng thiết bị thường chóng hỏng và có nhiều khí độc (NOx) được tạo ra. Hệ thống Biofast áp dụng kỹ thuật Plasma để sản xuất ra Ozone ở nhiệt độ thấp. Nhờ vậy, không sản sinh ra khí độc, hiệu suất và độ bền cao.
- Ozone còn được dùng để khử màu và khử các chất hữu cơ khó phân hủy như POP, PCB, ….
- Cơ cấu phản ứng của ozon phụ thuộc vào nồng độ hòa tan của ozon vào nước, khi oxy hóa các chất hữu cơ bằng O3, diễn ra các bước sau:
1. Oxy hóa Alcohol thành aldehyd và sau đó thành axit hữu cơ.
2. Thay nguyên tử oxy vào vòng liên kết của carbur thơm.
3. Bẻ gãy các liên kết kép của hợp chất carbon.
Công nghệ do Petech sản xuất.