Bài Giảng: Kĩ thuật xử lý nước thải pot

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN KHCN & QLMT Môn : KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI NỘI DUNG Cơ sở lý thuyết Phân loại Các cơng trình xử lý kỵ khí sinh học 1.Cơ sở lý thuyết trình sinh học kỵ khí:   • • • • • Ưu nhược điểm trình sinh học kỵ khí so với sinh học hiếu khí Ưu điểm : Khơng tốn chi phí lượng Q trình kỵ khí sản sinh khí metan, nguồn lượng dùng để đốt cung cấp nhiệt Quá trình kỵ khí xử lý nước thải có nồng độ nhiễm cao Bể phản ứng kỵ khí hoạt động chế độ tải trọng cao Lượng bùn sinh bể hiếu khí 1.Cơ sở lý thuyết q trình sinh học kỵ khí:  • • • • Nhược điểm: Q trình kỵ khí diễn chậm hiếu khí Nhạy cảm việc phân hủy chất độc Quá trình khởi động cần nhiều thời gian Xem xét khía cạnh phân hủy sinh học q trình kỵ khí địi hỏi nồng độ chất ban đầu tương đối cao 1.Cơ sở lý thuyết q trình sinh học kỵ khí:    Cơ sở lý thuyết : Sự phân hủy kỵ khí loạt q trình vi sinh vật phân hủy hợp chất hữu thành khí metan (CH4) Bản chất vi sinh học trình tạo metan khám phá từ kỉ trước Trong trình hiếu khí liên quan đến số lồi vi sinh vật, q trình kỵ khí lại lơi kéo hầu hết loài vi 1.Cơ sở lý thuyết q trình sinh học kỵ khí: Q trình sinh học kỵ khí để xử lý nước thải nhiễm nặng với hàm lượng COD BOD hàng ngàn mg/l Có nhiều chủng loại vi sinh vật làm việc để biến đổi chất ô nhiễm hữu thành khí sinh học 1.Cơ sở lý thuyết trình sinh học kỵ khí:  Q trình sinh học kỵ khí :  Q trình phân hủy kị khí q trình sinh hóa phức tạp tạo hàng trăm sản phẩm trung gian phản ứng trung gian Tuy nhiên, phương trình phản ứng sinh hóa điều kiện kỵ khí biểu diễn đơn giản sau: Chất hữu → CH4 + CO2 + NH3 + H2S +TB  Một cách tổng quát trình xảy theo giai đoạn: 2.QUÁ TRÌNH SINH HỌC KỴ KHÍ Giai đoạn Thủy phân : giai đoạn phân hủy hợp chất hữu phức tạp thành đơn phân hòa tan Giai đoạn Acid hóa: vi khuẩn lên men chuyển hóa hợp chất hòa tan thành chất đơn giản acid béo dễ bay Giai đoạn Acetic hóa: vk acetic chuyển hóa sản phẩm giai đoạn acid hóa thành acetat, CO2, H2 Giai đoạn Metan hóa:đây gđ q trình phân hủy kỵ khí sản phẩm gđ đầu thành CO2, CH4 sinh khối 1.Cơ sở lý thuyết trình sinh học kỵ khí:  Các phương trình phản ứng xảy sau: 4H2 + CO2 → CH4 + 2H2O 4HCOOH → CH4 +3CO2 +2H2O CH3COOH → CH4 + CO2 4CH3OH → 3CH4 +CO2 +2H2O 4(CH3)3N + H2O → 9CH4 + 3CO2 +6H2O + 4NH3 1.Cơ sở lý thuyết trình sinh học kỵ khí: Q trình phân hủy kị khí Cấu tạo bể UASB :  Bể xây gạch bê tông cốt thép thường có mặt hình chữ nhật Để tách khí khỏi nước thải, bể gá thêm phẳng đặt nghiêng so với phương ngang ≥ 350 Thể tích ngăn lắng tính theo thời gian lưu nước ≥ Tổng chiều cao ngăn lắng khoảng 2m, chiều cao phần lắng ≥ 1m Sơ đồ cấu tạo bể phản ứng kị khí UASB Nguyên tắc hoạt động:   Nước thải sau điều chỉnh pH theo ống dẫn vào hệ thống phân phối điều diện tích đáy bể Nước thải từ lên với vận tốc v = 0,6-0,9 m/h Bùn bể lắng hình thành hai vùng rõ rệt :ở chiều cao ¼ tính từ dáy bể lên, lớp bùn hình thành hạt cặn keo tụ có nồng độ 5-7% phía lớp lớp bùn lơ lửng có nồng độ 1000-3000 mg/l gồm cặn chuyển động lớp bùn đáy bùn tuần hoàn từ ngăn lắng rơi xuống Nguyên tắc hoạt động:  Để hình thành khối bùn hoạt tính đủ nồng độ, làm việc có hiệu đòi hỏi thời gian vận hành khởi động từ 3- tháng Nếu cấy vi khuẩn tạo axit vi khuẩn tạo metan trước với nồng độ thích hợp vận hành với chế độ thủy lực ≤ ½ cơng suất thiết kế, thời gian khởi động 2-3 tuần Bể UASB Sơ đồ bể UASB Bể UASB Ưu nhược điểm bể UASB:  • • • • • • Ưu điểm : Ít tiêu tốn lượng vận hành Ít bùn dư, nên giảm chi phí xử lý bùn Bùn sinh dễ tách nước Nhu cầu dinh dưỡng thấp nên giảm chi phí bổ sung dinh dưỡng Có khả thu hồi lượng từ khí CH4 Có khả hoạt động theo mùa bùn kị khí hồi phục hoạt động sau thời gian ngưng không nạp liệu Ưu nhược điểm bể UASB:  • • • Nhược điểm : Q trình kỵ khí diễn chậm q trình hiếu khí Nhạy cảm việc phân hủy chất độc Quá trình khởi động cần nhiều thời gian Bể lọc kỵ khí:   Cấu tạo :Bể lọc kị khí làm vật liệu polyspiren với đường kính hạt 3-5 mm, chiều dài vật liệu m Nguyên tắc hoạt động: Nước thải đưa vào phân phối theo diện tích đáy bể lên tiếp xúc với khối bùn lơ lửng lớp lọc, số chất thải giữ lại dòng nước tiếp tục tiếp xúc với lớp vật liệu lọc tạo màng vi sinh dính bám Cứ sau thời gian 2-3 ngày, tổn thất thủy lực tăng lên, cho xả bùn khỏi bể lần Bể lọc kỵ khí: sơ đồ cấu tạo bể lọc kỵ khí Ứng dụng :      Xử lý nước thải sinh hoạt NT nhà máy rượu, bia NT XN chế biến sữa NT nhà máy giấy loại NT XN chế biến hải sản Cám ơn cô bạn ý lắng nghe ... bể UASB Q trình xử lý kỵ khí dính bám : q trình lọc kỵ khí 3.Các cơng trình xử lý sinh học kị khí:  Q trình tiếp xúc kỵ khí: Một số loại nước thải có hàm lượng chất hữu cao xử lý hiệu q trình... tốc độ sinh trưởng vi sinh vật chậm 3.Các cơng trình xử lý sinh học kị khí: SƠ ĐỒ THIẾT BỊ XỬ LÝ SINH HỌC TIẾP XÚC KỊ KHÍ 3.Các cơng trình xử lý sinh học kị khí Bể sinh học hiếu khí tiếp xúc Bể... màng vi sinh → lắng tốt → tách khỏi nước trọng lực Bùn tuần hồn : trì mật độ sinh khối cao Bùn dư : đưa đến hệ thống xử lý bùn thải bỏ 3.Các công trình xử lý sinh học kị khí( bể UASB): Cấu tạo