Phân biệt giá thể vi sinh dạng cầu và MBBR – Giải pháp tối ưu trong xử lý COD, BOD, Amoni
Giá thể vi sinh dạng cầu:
Là loại giá thể sinh học có hình cầu rỗng, cấu trúc bên trong gồm nhiều gân/tấm giúp tăng diện tích bề mặt. Thường làm từ nhựa PP hoặc HDPE nguyên sinh, kích thước phổ biến D50, D75, D100, D105, D110, D150. Giá thể này thường được dùng trong bể sinh học hiếu khí, thiếu khí, hoặc các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp tải lớn.
Giá thể vi sinh MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor):
Là loại giá thể sinh học dạng viên bánh xe nhỏ (D11, D15, D25), có cấu trúc rỗng, trọng lượng nhẹ, nổi/lơ lửng trong nước. Được thiết kế chuyên biệt cho công nghệ MBBR – một hệ thống sinh học mà giá thể luôn chuyển động nhờ sục khí hoặc dòng chảy, tạo sự tiếp xúc tối đa giữa nước thải – vi sinh – oxy.
Cơ chế hoạt động của giá thể vi sinh dạng cầu và MBBR:
Giá thể vi sinh dạng cầu:
- Khi thả vào bể, giá thể tạo bề mặt để vi sinh bám dính.
- Vi sinh hình thành lớp biofilm ổn định, phân hủy chất hữu cơ (COD, BOD) và chuyển hóa các hợp chất Nitơ.
- Hoạt động chủ yếu trong bể lớn, tải cao, yêu cầu tuổi thọ và độ bền lâu dài.
Giá thể vi sinh MBBR:
- Giá thể chuyển động liên tục nhờ sục khí hoặc bơm tuần hoàn.
- Biofilm bám vào bề mặt, phân hủy chất ô nhiễm, đồng thời tự bong tróc khi dày lên để duy trì mật độ sinh khối cân bằng.
- Phù hợp khi cần nâng cấp công suất xử lý nhanh, đặc biệt với nước thải giàu hữu cơ, Amoni.
Ứng dụng thực tế của 2 loại giá thể vi sinh trong xử lý môi trường nước
Giá thể cầu:
- Các bể sinh học hiếu khí/thiếu khí quy mô lớn trong KCN.
- Hệ thống xử lý tập trung cần ổn định lâu dài.
- Các ngành công nghiệp có tải COD, BOD và Amoni cao.
Giá thể MBBR:
- Cải tạo, nâng cấp hệ thống cũ không đủ công suất.
- Các bể có không gian hạn chế nhưng cần tăng hiệu quả xử lý.
- Thích hợp cho hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, thực phẩm, dệt nhuộm, thủy sản.
Bảng so sánh chi tiết giữa giá thể vi sinh dạng cầu và MBBR:
Tiêu chí | Giá thể vi sinh dạng cầu | Giá thể vi sinh MBBR |
| Hình dạng | Cầu rỗng, kích thước D50–D150 | Viên bánh xe nhỏ D11, D15, D25 |
| Vật liệu | PP, HDPE nguyên sinh | HDPE, PP |
| Cách hoạt động | Lơ lửng hoặc cố định trong bể | Chuyển động liên tục nhờ sục khí/dòng chảy |
| Biofilm | Ổn định, ít bong tróc, bền | Bong tróc tự nhiên khi dày, luôn tái sinh |
| Diện tích bề mặt | 200–500 m²/m³ | 500–1000 m²/m³ |
| Hiệu quả COD/BOD | 80–90% | 85–95% |
| Hiệu quả Amoni | 85–90% | 90–95% |
| Ứng dụng chính | Bể sinh học lớn, tải cao | Hệ thống cải tạo, bể MBBR |
| Tuổi thọ | >10 năm | 5–8 năm |
| Chi phí | Đầu tư ban đầu cao, hiệu quả dài hạn | Chi phí vừa phải, hiệu quả nhanh |
Giá thể vi sinh dạng cầu phù hợp với các hệ thống xử lý lâu dài, tải cao, diện tích rộng, cần sự ổn định và tuổi thọ dài.
Giá thể vi sinh MBBR là giải pháp linh hoạt, nâng cấp nhanh, thích hợp cho các hệ thống nhỏ và vừa hoặc cần cải tạo công suất.
Kết hợp giá thể vi sinh dạng cầu và MBBR trong hệ thống xử lý nước thải tập trung
Trong các khu công nghiệp, hệ thống xử lý nước thải tập trung thường phải đối mặt với lưu lượng lớn, nồng độ COD, BOD, Amoni cao và sự biến động tải thường xuyên. Việc áp dụng đồng thời giá thể vi sinh dạng cầu và giá thể MBBR mang lại giải pháp toàn diện, vừa đảm bảo sự ổn định lâu dài, vừa linh hoạt trong vận hành.
Giá thể vi sinh dạng cầu (D100, D110, D150) có ưu thế về độ bền và khả năng duy trì lớp biofilm ổn định. Khi bố trí ở các bể sinh học chính như bể hiếu khí hoặc thiếu khí, chúng giúp nâng cao hiệu quả phân hủy COD, BOD và Nitơ, đồng thời duy trì công suất xử lý ổn định trong nhiều năm. Đây là lựa chọn phù hợp cho các hệ thống tải cao, quy mô lớn, cần sự ổn định dài hạn.
Ngược lại, giá thể MBBR (dạng viên bánh xe D15, D25) luôn chuyển động trong nước nhờ sục khí, tạo môi trường tiếp xúc tối đa giữa vi sinh – nước thải – oxy. Ưu điểm của MBBR là khả năng tăng nhanh hiệu suất xử lý và thích ứng tốt khi tải trọng biến động. Bổ sung MBBR vào bể sinh học giúp tăng mật độ vi sinh trong thời gian ngắn, phù hợp khi cần cải tạo hoặc nâng công suất hệ thống mà không mở rộng diện tích.
Khi kết hợp, giá thể cầu đảm bảo nền tảng ổn định, bền vững, còn giá thể MBBR mang lại tính linh hoạt và tăng cường công suất. Đây chính là giải pháp tối ưu cho các trạm xử lý nước thải tập trung tại khu công nghiệp, vừa đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, vừa tiết kiệm chi phí đầu tư và vận hành.