Giá thể sinh học dạng xốp ứng dụng trong xử lý nước thải bằng công nghệ MBBR

Xu hướng ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải

Hiện nay, cùng với sự gia tăng lưu lượng nước thải từ sinh hoạt, công nghiệp và nông nghiệp, nhiều công nghệ xử lý sinh học đã được đưa vào ứng dụng. Trong đó, công nghệ màng vi sinh chuyển động (MBBR - Moving Bed Biofilm Reactor) đang là một trong những giải pháp được quan tâm và áp dụng phổ biến.

Công nghệ MBBR là hệ thống sinh học sử dụng các giá thể di động trong bể phản ứng để tạo môi trường tạo màng sinh học vi sinh bám dính, phân hủy các chất hữu cơ và các chất ô nhiễm trong nước thải. Các giá thể được thiết kế có bề mặt lớn và cấu trúc đặc biệt để tối ưu diện tích bám dính vi sinh vật, đồng thời chuyển động liên tục trong bể nhờ hệ thống sục khí.

Ưu điểm nổi bật của công nghệ MBBR là sử dụng các giá thể vi sinh tạo môi trường bảo vệ cho màng sinh học bám dính, sinh trưởng và phát triển. Nhờ đó, hệ vi sinh xử lý rất dễ phục hồi, chịu được tải trọng hữu cơ cao (lên tới 2000-10000 gBOD/m³.ngày và 2000-15000 gCOD/m³.ngày). Hiệu suất xử lý BOD của công nghệ này có thể đạt tới 90%, loại bỏ hiệu quả nitơ trong nước thải, đồng thời tiết kiệm diện tích xây dựng, vận hành đơn giản và có thể mở rộng công suất khi cần thiết.

Trong công nghệ MBBR, yếu tố quan trọng nhất trong công nghệ xử lý MBBR là các giá thể chuyển động có lớp màng sinh học (biofilm) bám dính trên bề mặt. Những giá thể này được thiết kế sao cho diện tích bề mặt lớn nhất có thể để lớp màng sinh học bám dính và tạo môi trường thuận lợi cho vi sinh vật hoạt động khi những giá thể này lơ lửng trong nước.

Làm chủ công nghệ từ Bằng độc quyền sáng chế số 54058

Các sản phẩm giá thể sinh học dạng xốp trên nền nhựa polyethylene (PE) tại Việt Nam hiện nay chủ yếu vẫn phải nhập khẩu từ nước ngoài. Để giải quyết bài toán này, nhóm tác giả gồm ThS. NCVC. Mai Đức Huynh, GS.TS. Thái Hoàng, PGS.TS. Nguyễn Vũ Giang cùng các đồng nghiệp thuộc Viện Khoa học vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam và Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Hưng Yên đã nghiên cứu thành công giải pháp nội địa hóa tối ưu.

Công trình đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp Bằng độc quyền sáng chế số 54058 vào ngày 31/10/2025 với tên gọi: "Giá thể sinh học dạng xốp và phương pháp chế tạo giá thể sinh học này".

Sản phẩm giá thể sinh học dạng xốp theo sáng chế được chế tạo từ các nguồn nguyên liệu phù hợp với điều kiện sản xuất tại Việt Nam, bao gồm: nhựa nền polyetylen (PE), hỗn hợp polyetylen oxit và polyetylen ghép maleic anhydrit (PEO:PEgMA), chất phụ gia tạo xốp C2H4N4O2 - azodicacbonamit (AC3000F), chất chống xẹp glyxeron (Hari 95) và bột đá. Sản phẩm được sử dụng làm giá thể chuyển động mang vi sinh phục vụ cho xử lý nước thải sinh hoạt theo công nghệ MBBR.

Sự kết hợp này tạo ra dòng giá thể chuyển động mang vi sinh có cấu trúc xốp tối ưu, độ bền cơ học cao, phục vụ hiệu quả cho việc xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp.

Việc làm chủ công nghệ chế tạo giá thể sinh học dạng xốp ngay trong nước mang lại nhiều giá trị thiết thực về kinh tế và môi trường như: giảm đáng kể giá thành sản phẩm so với hàng nhập khẩu, giúp các doanh nghiệp vận hành trạm xử lý nước thải tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu và chi phí bảo dưỡng; đồng thời đáp ứng kịp thời nhu cầu xây dựng các hệ thống xử lý nước thải hiệu suất cao tại Việt Nam, góp phần giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước và cải thiện chất lượng môi trường sống.

Tư vấn, hỗ trợ đăng ký bảo hộ độc quyền các loại hình quyền Sở hữu trí tuệ tại Viện Hàn lâm KHCNVN: Phòng Thông tin, Truyền thông Khoa học và Sở hữu công nghiệp, phòng I 3.1, nhà A11, số 18 Hoàng Quốc Việt, phường Nghĩa Đô, TP. Hà Nội. Tel: 0904.252.152. Email: pqduong@isdi.vast.vn

Kim Ngân - Thanh Hà (Trung tâm Dữ liệu và Thông tin khoa học)