Xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản bằng MBBR: 600 m³/ngày Trang trại nuôi tôm đạt được khả năng loại bỏ 91% amoniac để tái sử dụng 70% nước

Trong nuôi tôm mật độ cao, amoniac là kẻ giết người vô hình. Ở mức 35 mg/L NH₃-N trong dòng chảy vào và mật độ thả giống là 250–300 tôm trên một mét vuông, một sai lệch chất lượng nước duy nhất có thể làm mất đi lợi nhuận của cả chu kỳ. Trao đổi nước truyền thống - xả nước sạch qua ao - lãng phí nguồn tài nguyên khan hiếm và tạo ra mầm bệnh. MBBR đưa ra một mô hình khác: xử lý và tái sử dụng. Nghiên cứu điển hình này đề cập đến cách một trang trại nuôi tôm quy mô lớn triển khai hệ thống MBBR 600 m³/ngày để loại bỏ amoniac xuống 3 mg/L và tái sử dụng 70% lượng nước một cách liên tục.

Tổng quan dự án

Trong nuôi tôm và cá mật độ cao hiện đại, việc duy trì chất lượng nước là rất quan trọng. Khách hàng vận hành một trang trại nuôi tôm quy mô lớn và yêu cầu xử lý ổn định, hiệu quả, ít bảo trì. Sau khi đánh giá nhiều công nghệ, hệ thống sinh học dựa trên MBBR đã được chọn nhờ quá trình nitrat hóa vượt trội và mức bảo trì tối thiểu. Thách thức cốt lõi trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS) là sự tích tụ amoniac độc hại do tôm bài tiết. Ở mật độ thả giống sử dụng - 250 đến 300 con tôm/m2 - nồng độ amoniac tăng nhanh giữa các lần thay nước. Các hệ thống dòng chảy truyền thống tiêu thụ một lượng nước khổng lồ và khiến vật nuôi tiếp xúc với các mầm bệnh được đưa vào theo nguồn nước chảy vào. MBBR giải quyết đồng thời cả hai vấn đề: nó oxy hóa sinh học amoniac thành nitrat trong vòng tuần hoàn và bằng cách cho phép tái sử dụng nước, nó tạo ra hàng rào an toàn sinh học chống lại ô nhiễm bên ngoài.

Thông số thiết kế

Chất lượng nước đầu vào

Luồng quy trình

Chuỗi xử lý tuân theo trình tự hợp lý được thiết kế để bảo vệ giai đoạn sinh học và đánh bóng nước thải để tuần hoàn an toàn:

Tách rắn → Bể cân bằng → Bể sục khí MBBR → Bể lắng → Khử trùng bằng tia cực tím → Tái sử dụng

Loại bỏ amoniac là thách thức chính. MBBR giải quyết vấn đề này bằng cách cung cấp diện tích bề mặt lớn cho vi khuẩn nitrat hóa, duy trì màng sinh học ổn định dưới nhiệt độ thay đổi và cho phép hoạt động liên tục mà không bị rửa trôi sinh khối. Sục khí dạng bong bóng mịn đảm bảo đủ DO cho quá trình nitrat hóa. Diện tích bề mặt được bảo vệ của các chất mang màng sinh học cung cấp môi trường sống lý tưởng cho các sinh vật nitrat hóa phát triển chậm - Nitrosomonas và Nitrobacter - nếu không sẽ bị cuốn trôi khỏi hệ thống tăng trưởng lơ lửng hoạt động ở thời gian lưu nước ngắn điển hình của các vòng tuần hoàn nuôi trồng thủy sản. Bởi vì màng sinh học được gắn chặt vào vật liệu mang, quần thể vi khuẩn nitrat hóa vẫn ổn định ngay cả khi nhiệt độ nước dao động giữa các chu kỳ thu hoạch hoặc trong quá trình chuyển mùa.

Thông số vận hành

Kết quả điều trị

Điểm nổi bật của dự án

Hệ thống MBBR mang lại kết quả trên nhiều khía cạnh - hiệu suất sinh học, hiệu quả hoạt động và kinh tế trang trại:

Quá trình nitrat hóa ổn định:Amoniac luôn được duy trì ở mức dưới 5 mg/L, ngay cả trong các giai đoạn tăng trưởng thâm dụng thức ăn. Các chất mang màng sinh học giữ lại vi khuẩn nitrat hóa thông qua sự thay đổi nhiệt độ và chu kỳ thu hoạch, loại bỏ các đợt tăng vọt amoniac mà trước đây gây ra các trường hợp tử vong.

Giảm trao đổi nước:Tỷ lệ tái sử dụng nước 70% đã cắt giảm đáng kể mức tiêu thụ nước ngọt. Điều này trực tiếp dẫn đến chi phí bơm thấp hơn, giảm năng lượng để sưởi ấm hoặc làm mát nước đầu vào và giảm tác động đến môi trường.

Nguy cơ mắc bệnh thấp hơn:Bằng cách giảm thiểu sự xâm nhập của nước bên ngoài, hệ thống đã tạo ra một rào cản an toàn sinh học hiệu quả. Khử trùng bằng tia cực tím là bước đánh bóng cuối cùng cung cấp thêm một lớp kiểm soát mầm bệnh trước khi nước quay trở lại ao.

Tích hợp dễ dàng:Bể MBBR đã được trang bị thêm vào cơ sở hạ tầng ao hiện có với công việc xây dựng tối thiểu. Thiết kế mô-đun có nghĩa là trang trại có thể tiếp tục hoạt động trong quá trình lắp đặt.

Chi phí vận hành thấp hơn:So với các hệ thống dòng chảy truyền thống, mức tiêu thụ năng lượng giảm - sục khí bong bóng mịn vốn đã hiệu quả hơn so với các máy bơm lớn cần thiết để thay nước liên tục. Sự can thiệp của người vận hành là tối thiểu: màng sinh học tự điều chỉnh xử lý các biến thể của tải trọng mà không cần điều chỉnh thủ công.