PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ
BIẾN THỦY SẢN ỨNG DỤNG CÔNG
NGHỆ MBBR (MOVING BED BIOFILM
REACTOR)


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN
1.1 Nước thải chế biến thủy sản
1.1.1 Quy trình chế biến thủy sản
Tiếp nhận nguyên liệu

Sơ chế

Nước thải, chất thải
rắn

Rửa

Nước thải

Xử lý phụ gia

Nước thải

Phân cỡ

Cân

Xếp khuôn

Nước thải vệ sinh

2/ Sơ chế
Thủy sản sau khi được tiếp nhận, chuyển đến công đoạn sơ chế để loại bỏ các bộ
phận không sử dụng được như: vỏ tôm, mang, đầu cá, máu cá, nang mực, vỏ sò, … làm
cho thủy sản sạch sẽ có giá trị cảm quan cao.
3/ Rửa
Sau khi sơ chế, thủy sản được chuyển sang công đoạn rửa để rửa sạch máu, nhớt và
các tạp chất bám trên bề mặt. Thủy sản được rửa bằng máy rửa tự động. Thời gian ngâm
rửa từ 7 - 10 phút.
4/ Xử lý phụ gia
Bán thành phẩm sau khi rửa xong, để ráo và cho vào máy quay chuyên dùng để
quay phụ gia cho thủy sản bóng đẹp đảm bảo chất lượng của thủy sản trong quá trình cấp
đông và bảo quản.
5/ Phân cỡ
Sau khi rửa, thủy sản được chuyển qua công đoạn phân cỡ, phân màu, nhằm đáp ứng
yêu của hợp đồng. Tùy theo yêu cầu của khách hàng mà phân thành từng loại khác nhau.
6/ Cân
Công đoạn cân để xác định khối lượng cho mỗi khối tùy theo yêu cầu của từng khách
hàng. Sau khi cân xong bán thành phẩm chuyển qua công đoạn xếp khuôn.
7/ Xếp khuôn
Sau khi cân xong bán thành phẩm được xếp lên khuôn để phục vụ công tác chờ đông,
cấp đông. Định dạng khối làm tăng vẻ mỹ quan cho sản phẩm.
8/ Chờ đông
Sau khi xếp khuôn hoặc phân loại xong nếu chưa đủ số lượng để cấp đông hoặc thiết
bị cấp đông không cấp đông kịp thì đưa vào công đoạn chờ đông.


Bán thành phẩm trong kho/ bồn chờ đông phải được xuất nhập theo nguyên tắc vào
trước, ra trước. Luôn duy trì nhiệt độ kho chờ đông: -1C  4C, nhiệt độ bán thành phẩm
chờ đông ≤ 10C và thời gian chờ đông ≤ 4 giờ.
9/ Cấp đông


Fillet

Bảo quản

Phân cỡ

Tách xương/ làm sạch/
định hình

Tách đầu, nội tạng/ lột
da, dè

Cân/ rửa

Xếp khuôn/ châm nước
Kiểm tra/ phân cỡ

Quay muối
Cấp đông

Rửa

Làm sạch/ phân cỡ
Tách khuôn

Cân

Rửa/ cân


**Mực ống tube: là dạng mực ống nguyên con đã được tách bỏ đầu và các bộ phận khác
như da, dè và nội tạng.
Hầu hết các quy trình chế biến các sản phẩm thủy sản đều giống nhau ở những công
đoạn cơ bản như: tiếp nhận nguyên liệu, cân, rửa, chờ đông, cấp đông, đóng gói và bảo
quản, tùy vào cấu tạo và tính chất của thủy sản, yêu cầu thành phẩm và nhu cầu của
khách hàng mà có thêm những công đoạn chế biến khác nhau như: công đọan tách xương
và fillet đối với cá, tách đầu, lột da, dè đối với mực,... Như vậy thành phần và tính chất
của nước thải khác nhau tùy vào cấu tạo và tính chất của từng loại thủy sản, ví dụ: nước
thải chế biến cá da trơn chứa nhiều chất rắn lơ lửng, dầu mỡ và nitơ, trong khí đó, nước
thải chế biến tôm ít dầu mỡ hơn nhưng chứa nhiều phospho,…

Hình 1. 3 Cơ sở chế biến cá basa fillet đông lạnh
(Nguồn: sachdientu.edu.vn)

1.1.2 Thành phần và tính chất nước thải chế biến thủy sản
Nước thải trong nhà máy chế biến thủy sản phần lớn là nước thải trong quá trình sản
xuất bao gồm nước rửa nguyên liệu, bán thành phẩm, nước sử dụng cho vệ sinh và nhà
xưởng, thiết bị, dụng cụ chế biến, nước vệ sinh cho công nhân. Lượng nước thải và
nguồn gây ô nhiễm chính là do nước thải trong sản xuất.


Bảng 1. 1. Thành phần nước thải chế biến thủy sản
Nồng độ
Chỉ tiêu

Đơn vị

pH

Tôm đông lạnh


800 - 2.500

694 - 2.070

BOD5

mg/L

500 -1.500

500 -1.500

391-1.539

TN

mg/L

50 - 200

100 - 300

30 -100

TP

mg/L

10 -120

nước thải chế biến tôm rất cao có thể lên đến trên 120 mg/L (Tổng cục môi trường,
2009). Bênh cạnh đó, nước thải chế biến thủy sản còn phát sinh mùi hôi do quá trình
phân hủy các hợp chất hữu cơ chứa nitơ và lưu huỳnh.


1.1.3 Ảnh hưởng của nước thải chế biến thủy sản tới môi trường
Nếu dòng ra mô tả ở trên được thải không qua xử lý vào nguồn nước có thể gây ra
hiện tượng phú dưỡng và thiếu oxy. Ngoài ra, ngành công nghiệp chế biến thủy sản đã
được biết là gây ô nhiễm bãi biển và bờ gần đó thông qua việc xả thải nước thải có chứa
dầu.
 Các chất hữu cơ
Các chất hữu cơ chứa trong nước thải chế biến thuỷ sản chủ yếu là dễ bị phân hủy.
Trong nước thải chứa các chất như carbonhydrate, protein, chất béo… khi xả vào nguồn
nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do VSV sử dụng oxy hòa tan để
phân hủy các chất hữu cơ. Nồng độ oxy hòa tan dưới 50% bão hòa có khả năng gây ảnh
hưởng tới sự phát triển của tôm, cá. Oxy hòa tan giảm không chỉ gây suy thoái tài nguyên
thủy sản mà còn làm giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm chất
lượng nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp.
 Chất rắn lơ lửng
Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, nó hạn chế độ sâu tầng nước
được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong rêu...
Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh đồng
thời gây tác hại về mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn nước) và gây bồi lắng lòng sông,
cản trở sự lưu thông nước và tàu bè…
 Chất dinh dưỡng (N, P)
Nồng độ các chất nitơ, phospho cao gây ra hiện tượng phát triển bùng nổ các loài tảo,
đến mức độ giới hạn tảo sẽ bị chết và phân hủy gây nên hiện tượng thiếu oxy. Nếu nồng
độ oxy giảm tới 0 gây ra hiện tượng thủy vực chết ảnh hưởng tới chất lượng nước của
thủy vực. Ngoài ra, các loài tảo nổi trên mặt nước tạo thành lớp màng khiến cho bên dưới
không có ánh sáng. Quá trình quang hợp của các thực vật tầng dưới bị ngưng trệ. Tất cả

gCOD/L.ngày và 11 - 12h. Đối với nước thải có chứa 3 - 4 g/L lipid tương ứng với 5 –
9% tổng lượng COD, hiệu suất loại bỏ COD và chuyển hóa khí methane là 78% và 61%.
Đối với nước thải có hàm lượng lipid cao hơn (khoảng 47% tổng lượng COD), hiệu suất
loại bỏ COD và chuyển hóa khí methane là 92% và 47%. Một phần đáng kể trong tổng
số COD đã được loại bỏ thông qua sự hấp phụ trên bề mặt bể phản ứng và các hạt bùn.
Sự bám dính của chất béo trên các hạt bùn gây ảnh hưởng đến sự ổn định hoạt động của
bể UASB. Do đó, hiệu suất của một lò phản ứng UASB trong việc loại bỏ chất rắn lơ
lửng (SS) từ nước thải có hàm lượng lipid cao cũng đã được xác định trong nghiên cứu
này.
Năm 2008, P.C. Sridanga và cộng sự thực hiện đề tài “Khảo sát hiệu suất và vi khuẩn
trong bể phản ứng sinh học màng đặt ngập để xứ lý nước thải chế biến thủy sản” với
mục tiêu đánh giá hiệu quả hoạt động và cấu trúc của cộng đồng vi khuẩn trong bể phản
ứng sinh học màng đặt ngập (MBR) cho xử lý và tái sử dụng nước thải chế biến thủy
sản. Hệ thống này được vận hành liên tục trong điều kiện sinh học thích hợp, với duy trì
sinh khối hoàn toàn. Về hiệu suất loại bỏ hữu cơ và màng, MBR có hiệu quả tốt để xử lý
ở tải trọng hữu cơ cao và những biến đổi đặc trưng của nước thải chế biến thủy sản. Kết
quả tổng thể cho thấy tầm quan trọng của thành phần VSV trong từng giai đoạn phát triển
của bể MBR, điều này khác với bùn hoạt tính truyền thống. Bùn MBR có thể chịu đựng


được các ảnh hưởng như độ mặn và sự thay đổi nồng độ COD và SS đầu vào trong một
phạm vi rộng, có hiệu quả cao về loại bỏ BOD và COD. Ở giai đoạn đầu, khi bông bùn
đã hình thành, sau 700 giờ hoạt động, đặc điểm bùn cho thấy bùn kết thành từng cụm
khỏe mạnh và lắng tốt, đồng thời, khẳng định trạng thái ổn định của hệ thống với điều
kiện vi khuẩn dạng sợi không phát triển quá mức. Trong việc đánh giá khả năng tắc
nghẽn màng, người ta thấy rằng các chất hòa tan, các sản phẩm vi khuẩn và chất hữu cơ
hòa tan còn lại đóng một vai trò quan trọng trong gây tắc nghẽn màng.
 Ở Việt Nam
Đề tài “Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản bằng mô hình kỵ khí (UASB) và mô hình
hiếu khí (SBR)” của Dương Gia Đức năm 2010 được tiến hành với nước thải công nghệ

TCVN 5945:2005.
1.2.2 Một số phương pháp xử lý nước thải chế biển thủy sản
Với đặc tính nước thải có nồng độ COD, BOD5, chất rắn lơ lửng cao, nước thải dễ
phân hủy sinh học,… nên nước thải chế biến thủy sản phù hợp với hầu hết các công nghệ
xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học nhưng bên cạnh đó hàm lượng phospho và
nitơ có trong nước thải cao nên các quá trình bùn hoạt tính thông thường (Aerotank,
SBR,… ) không thể nào loại bỏ triệt để được lượng phospho và nitơ này. Một số phương
pháp có thể áp dụng để xử lý nước thải chế biến thủy sản sẽ được trình bày sau đây.
 Thiết bị chắn rác
Đối với nước thải chế biến thủy sản có chứa nhiều cặn lơ lửng thô như vây, vảy, da
cá, những mảnh thủy sản vụn và một số chất thải rắn trong quá trình chế biến,… trước
khi tiến hành xử lý cần phải qua hệ thống song và lưới chắn rác nhằm đảm bảo cho máy
bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định.
 Tuyển nổi, vớt dầu mỡ
Với đặc tính dòng thải chứa nhiều dầu mỡ, đặc biệt nước thải từ chế biến cá da trơn,
hàm lượng dầu mỡ này trở thành chất độc đối với sự sinh trưởng và phát triển của VSV
nên trước khi đưa vào bể hiếu khí, nước thải chế biến thủy sản cần phải qua giai đoạn vớt
dầu mỡ bằng bể tuyển nổi.
Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng hạt rắn
hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng. Trong một số trường hợp
quá trình này cũng được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động bề mặt.
 Công nghệ màng sinh học hiếu khí dính bám
Nước thải chế biến thủy sản có nồng độ COD, BOD cao, dễ phân hủy sinh học đồng
thời chứa nhiều nitơ và phospho nên công nghệ màng sinh học hiếu khí dính bám thích
hợp để xử lý nước thải chế biến thủy sản. Một số công trình ứng dụng công nghệ màng
sinh học hiếu khí dính bám như: Bể lọc sinh học nhỏ giọt, bể lọc sinh học cao tải, bể lọc
sinh học với lớp vật liệu ngập nước.
Bể lọc sinh học nhỏ giọt: Bể lọc sinh học nhỏ giọt dùng để xử lý nước thải triệt để,
thường có hình trụ hoặc hình chữ nhật. Đặc điểm riêng của bể là kích thước hạt vật liệu
lọc nhỏ hơn 25 - 30 mm, tải trọng thủy lực 0,5 - 1 m3/m3 vật liệu lọc.ngày. Hiệu suất xử

Trên thế giới hiện nay, với trình độ khoa học tiên tiến và chi phí đầu tư cao cho việc
xử lý nước thải, nhiều công nghệ mới ra đời và được áp dụng rộng rãi nhằm giải giải
quyết các vấn đề còn hạn chế còn tồn tại đối với các công nghệ xử lý truyền thống. Quy
trình công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản tiêu biểu như sau:


Hình 1. 4 Quy trình xử lý nước thải chế biến thủy sản tiêu biểu
(Nguồn: Visvanathan, C., 2006. Seafood processing. ED78.20 Industrial Waste
Abatement and Management)
Quy trình xử lý nước thải chế biến thủy sản trên áp dụng công nghệ xử lý sinh học
AAO, AAO là viết tắt của các cụm từ Anaerobic (kỵ khí) – Anoxic (thiếu khí) – Oxic
(hiếu khí). Công nghệ AAO là quy trình xử lý sinh học liên tục ứng dụng nhiều hệ vi sinh
vật khác nhau: hệ vi sinh vật kỵ khí, thiếu khí, hiếu khí để xử lý nước thải. Công nghệ
AAO gồm 3 quá trình: hiếu khí, thiếu khí và hiếu khí.
Quá trình kỵ khí: là quá trình mà các vật liệu hữu cơ trong một mạch kín bị phá vỡ
bởi các vi sinh vật, trong điều kiện vắng mặt của oxy (J. DeBruyn and D. Hilborn, 2007).


Quá trình kỵ khí tạo ra khí sinh học (bao gồm chủ yếu của methane và carbon dioxide).
Quá trình kỵ khí được chia thành 4 giai đoạn:
-

-

-

Thủy phân: trong giai đoạn này, dưới tác dụng của enzyme do vi khuẩn tiết ra, các
phức chất và các chất không tan (polysaccharides, protein, lipid) chuyển hóa thành
các phức đơn giản hơn hoặc chất hòa tan (đường, các amino acid, acid béo). Quá
trình này xảy ra chậm. Tốc độ thủy phân phụ thuộc vào pH, kích thước hạt và đặc

Ưu điểm:
-

-

Chịu được tải trọng cao do hệ thống sử dụng quá trình kị khí, giúp loại bỏ một phần
chất hữu cơ đồng thời phân giải một số hợp chất hữu cơ cao phân tử có trong nước
thải trước khi qua các bể xử lý phía sau.
Hệ thống cho hiệu quả xử lý cao đối với các chất dinh dưỡng như Nitơ và phospho.
Tiết kiệm diện tích sử dụng.
Hạn chế:

-

Vận hành phức tạp, đòi hỏi người sử dụng phải có trình độ chuyên môn cao.
Hiệu quả cao trong xử lý các chất dinh dưỡng, tuy nhiên, xử lý không triệt để do một
phần nước thải qua bể hiếu khi được tuần hoàn lại bể Anoxic.
Hiệu quả loại bỏ chất hữu cơ của bể hiếu khí truyền thống không cao.

Hình 1. 5 Quy trình công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản công ty Songkla Canning
Public, Thái Lan.
Ở Việt Nam, công nghệ xứ lý nước thải bằng phương pháp kỵ khí UASB và công
nghệ bùn hoạt tính truyền thống Aerotank là 2 công nghệ được áp dụng phổ biến hiện nay
đối với hầu hết các loại nước thải có khả năng phân hủy sinh học trong đó có nước thải
chế biến thủy sản.


Hai công nghệ này thường được sử dụng kết hợp trong một quy trình xử lý nước thải,
trong đó, bể UASB sử dụng hệ VSV kỵ khí có tác dụng phân hủy các hợp chất hữu cơ
cao phân tử cũng như loại bỏ một phần các chất hữu cơ có trong nước thải đặc biệt là


Bể lọc sinh học

Bể anoxic

Bể lắng

Bể khử trùng

Bể lọc áp lực

Bể trung gian

Nguồn tiếp nhận

Hình 1. 6 Quy trình công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản


(Nguồn: Tổng cục môi trường, 2009)
Đối với quy trình công nghệ theo Tổng cục môi trường năm 2009, quy trình công
nghệ trên áp dụng quá trình xử lý hóa lý (kep tụ - tuyển nổi) kết hợp với quá trình xử lý
sinh học hiếu khí (bể lọc sinh học) - thiếu khí (bể Anoxic) và lọc áp lực. Bể cho hiệu quả
xử lý rất cao đối với các chất hữu cơ và chất dinh dưỡng. Tuy nhiên, việc áp dụng quá
nhiều công nghệ như vậy sẽ tốn kém rất nhiều chi phí đầu tư và gây lãng phí.
Nếu áp dụng quá trình keo tụ - tuyển nổi phải kiểm soát được hàm lượng hóa chất
trước khi qua các bể xử lý sinh học phía sau để tránh làm chết hệ VSV. Quá trình keo tụ tuyển nổi nên được áp dụng đối với nước thải có chứa nhiều chất rắn lơ lửng khó lắng.
Việc sử dụng bể lọc sinh học cũng đòi hỏi trình độ chuyên môn cao và trong quá
trình vận hành sẽ xảy ra một số vấn đề như sau (EPA, 2000):
-


của tám quốc gia Châu Âu nhằm giảm tải trọng nitơ ở Biển Bắc. Các kỹ sư và nghiên cứu
sinh đã nhận ra rằng trong nhiều trường hợp cần có một quá trình sinh học với nồng độ
sinh khối cao để tăng hiệu quả xử lý và giảm chi phí (Odegaard, H. và cộng sự, 1991).
Với mục đích loại bỏ chất hữu cơ, nitơ và phospho, công nghệ này đã được nghiên cứu
và đã chứng tỏ những ưu điểm rõ rệt qua nhiều nghiên cứu khác nhau. Cơ sở sử dụng
công nghệ MBBR đầu tiên đi vào hoạt động vào năm 1990 tại Lardnal, Na Uy. Công
nghệ MBBR kể từ đó đã thâm nhập đáng kể vào thị trường Châu Âu với hơn 300 hệ
thống MBBR được lắp đặt.
Công nghệ MBBR là công nghệ kết hợp giữa các điều kiện thuận lợi của quá trình xử
lý bùn hoạt tính hiếu khí và bể lọc sinh học. Cấu tạo bể MBBR gồm 2 thành phần chính
là bể phản ứng bùn hoạt tính và giá thể lơ lửng. Bể MBBR hoạt động giống như quá trình
xử lý bùn hoạt tính hiếu khí trong toàn bộ thể tích bể đồng thời là quá trình xử lý bằng
lớp màng sinh học với sinh khối phát triển trên giá thể lơ lửng, mà những giá thể lơ lửng
này có thể di chuyển tự do trong bể phản ứng và được giữ lại bên trong bể phản ứng bằng
một lớp lưới chắn được đặt ở cửa ra của bể. Trong bể MBBR, sinh khối ngày càng được
tạo ra trong quá trình xử lý giúp đảm bảo các điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý bằng
phương pháp bùn hoạt tính hiếu khí trong bể. Không giống như bể bùn hoạt tính thông
thường, sinh khối trong bể MBBR gồm 2 phần: sinh trưởng tự do trong bể phản ứng và
sinh trưởng dính bám trên giá thể lơ lửng, với diện tích bề mặt lớn nên lượng sinh khối
này vẫn đảm bảo cho quá trình xử lý trong bể diễn ra ổn định (mặc dù lượng sinh khối tự
do vẫn mất đi theo nước thải đầu ra) vì vậy bể MBBR không cần quá trình tuần hoàn bùn
giống các phương pháp xử lý bằng bùn hoạt tính khác. Sinh khối trong bể MBBR có
nồng độ cao hơn dẫn đến thể tích bể nhỏ gọn hơn quá trình bùn hoạt tính thông thường
(Odegaard, H. và cộng sự, 1994).


b) Bể MBBR hiếu khí

c) Bể MBBR thiếu khí



Loại giá thể

Chất liệu

Kích thước
(D×L)

Diện tích hữu
dụng (m2/m3)

1

K1

Polyethylene

10 mm × 7 mm

500

2

K2

Polyethylene

15 mm × 15 mm

350


6

Biofilm Chip (P)

Polyethylene

45 mm × 32 mm

900

7

Biofilm Chip (M)

Polyethylene

48 mm × 2 mm

1200

(Nguồn: (McQuarrie và Boltz, 2011)
Trong MBBR, sự tăng trưởng của VSV
chủ yếu nằm trong giới hạn các bề mặt của
MBBC, và đặc biệt là các bề mặt bên trong của
nó. Điều này dẫn đến sự hình thành một màng
sinh học ổn định và được bảo vệ, VSV chịu
ảnh hưởng từ sự thay đổi các thông số nước
thải gây ra bởi biến đổi các đặc tính nước thải
và quy trình vận hành. Bên cạnh việc thúc đẩy



tương tự với những giá trị có được trong bùn hoạt tính với tuổi bùn cao. Điều này được
suy ra rằng, vì tải trọng thể tích trong MBBR cao hơn gấp vài lần trong quá trình xử lý
bùn hoạt tính nên sinh khối sinh ra trong bể MBBR cao hơn nhiều (Odegaard, H. và cộng
sự, 1994).
Bản chất của các giá thể là phân bố đều và mang một lớp màng sinh học mỏng cho
phép chuyển hóa cơ chất và oxy đến bề mặt màng sinh học. Do đó, khi màng sinh học
quá dày thì hiệu quả lại giảm vì cơ chất không thể đi sâu vào bên trong của lớp màng nền
nếu lớp màng dày hơn 100 m. Khi màng sinh học đủ độ dày cần thiết thì lớp màng sẽ tự
động bong tróc ra để duy trì độ dày tối ưu cho quá trình khuếch tán chất dinh dưỡng.
Điều đó đòi hỏi duy trì vận tốc dòng chảy cần thiết sao cho hệ thống có hiệu quả
(Odegaard, H. và cộng sự, 1994). Không nên làm cho các vật liệu đệm bị xáo trộn quá
mạnh. Ngoài ra, ma sát và sự ăn mòn giá thể trong bể phản ứng là nguyên nhân làm vỡ
màng sinh học từ bề mặt ngoài giá thể. Chính vì thế, các giá thể MBBR được gia công
với bề mặt ngoài có độ dính bám, có các “gân” bên ngoài để bảo vệ màng sinh học và
thúc đẩy tăng trưởng sinh khối. Diện tích bề mặt của các “gân” không được tính vào diện
tích bề mặt thực tế của màng sinh học (Odegaard, H., 1994), diện tích trung bình hiệu
quả của giá thể MBBR là khoảng 70% tổng diện tích bề mặt màng sinh học dính bám vào
giá thể.
 Mật độ giá thể
Wang và cộng sự (2005) đã nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ giá thể đến tỷ lệ loại
bỏ các chất gây ô nhiễm, sinh khối và màng sinh học hoạt động trong bể MBBR. Mật độ
giá thể là thể tích giá thể trên thể tích bể phản ứng. Trong một nghiên cứu được tiến hành
với mật độ giá thể tăng từ 10% đến 75% và tỷ lệ loại bỏ COD tăng từ 58,4% đến 68,4%
(tại mật độ giá thể 50%) và sau đó giảm xuống còn 63,3%, do đó mật độ giá thể tối ưu là
khoảng 50%. Mật độ giá thể cũng có một mối quan hệ gián tiếp với nồng độ sinh khối lơ
lửng trong bể phản ứng, với sự gia tăng mật độ giá thể nồng độ sinh khối lơ lửng trong bể
phản ứng bắt đầu giảm. Tuy nhiên, nồng độ sinh khối lơ lửng đạt giá trị cực đại ở mật độ
giá thể 50% (Wang và cộng sự, 2005).

và tạo bông, tuyển nổi hay có một bước để loại bỏ chất rắn.
Tải trọng trung bình: các thiết kế tải trọng trung bình có hiệu quả khi nước thải đã
được loại bỏ phospho.
Tải trọng thấp: thiết kế tải trọng thấp được xem xét để tăng quá trình nitrate hóa do
quá trình nitrate hóa cần một lượng DO nhất định, nồng độ các chất hữu cơ thấp, lượng
DO tiêu hao do quá trình oxy hóa các chất hữu cơ thấp, đồng thời VSV đã sử dụng hết cơ
chất là chất hữu cơ chuyển sang sử dụng cơ chất là các hợp chất nitơ có số oxi hóa thấp
(ammonium, nitơ hữu cơ, …) nên quá trình nitrate hóa diễn ra mạnh mẽ. Điều này đảm
bảo rằng tốc độ nitrate hóa cao có thể đạt được trong các bể phản ứng với tải trọng BOD
thấp. Trong những trường hợp khi tải trọng BOD cho quá trình nitrate hóa MBBR không
giảm, thì tốc độ nitrate hóa sẽ giảm đáng kể và các bể phản ứng có thể không hiệu quả.
Ví dụ, tốc độ nitrate hóa đạt 0.8 g/m2.ngày ở tải trọng BOD là 2 g/m2.ngày và nồng độ
oxy hòa tan là 6 mg/L nhưng tỉ lệ này sẽ giảm khoảng 50% nếu tải trọng BOD tăng lên
đến 3 g/m2.ngày. Có thể điều chỉnh bằng cách sử dụng nồng độ oxy hòa tan cao hơn để
giúp bù đắp quá trình ức chế này, hoặc giảm tải trọng bề mặt. Tuy nhiên, điều quan trọng
cần lưu ý rằng những lựa chọn khác phải có tính kinh tế và có phương pháp tiếp cận hiệu
quả. Thay vào đó, phương pháp thích hợp là thay đổi kích thước bể MBBR để loại bỏ
BOD bằng cách sử dụng tải trọng thấp để đạt hiệu quả nitrate hóa tối đa (Copithorn, R. và
cộng sự, 2010).


2.1.4 Ưu điểm và nhược điểm của Công nghệ MBBR
 Ưu điểm:
Hệ thống MBBR không cần quá trình bùn tuần hoàn vì VSV dính bám trên giá thể lơ
lửng và được giữ lại trong giá thể, những phần chết đi được loại bỏ theo dòng nước đầu
ra. Do đó, chi phí vận hành cho quá trình tuần hoàn bùn được giảm đáng kể.
Hệ thống có khả năng chịu tải trọng hữu cơ cao và màng sinh học có khả năng thích
ứng khi nồng độ chất ô nhiễm thay đổi đáng kể. Mật độ VSV 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 nồng độ vi
sinh trên giá thể khá cao, vì vậy tải trọng hữu cơ cao hơn.