Quá trình kị khí pdf

Quá trình kị khí Xử lý kỵ khí • 5.3.1. Giới thiệu • 5.3.2. Mô tả quá trình – 5.3.2.1. Bể phân hủy một giai đoạn – 5.3.2.2. Bể phân hủy hai giai đoạn • 5.3.3. Quá trình sinh học kỵ khí – 5.3.3.1. Nhóm 1: Vi khuẩn thủy phân – 5.3.3.2. Nhóm 2: Vi khuẩn lên men acid – 5.3.3.3. Vi khuẩn acetic – 5.3.3.4. Vi khuẩn metan Bản chất quá trình • Xử lý kị khí Các giai đoạn trong bể kị khí Ưu nhược điểm Ưu điểm: Sử dụng CO 2 làm chất nhận điện tử Tạo ra ít bùn so với hiếu khí (30 lần) vì sản phẩm cuối cùng chủ yếu là CH 4 Nhu cầu năng lượng cho quá trình nhỏ Dùng cho nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm cao và tải trọng cao Phân hủy được nhiều chất khó phân hủy (lignine) và không tạo thành Trihalometan Nhược điểm: Chậm; khởi động lâu; Nồng độ cơ chất ban đầu cao; nhạy cảm với chất độc Bể phân hủy 1 giai đoạn Trong bể gồm các bộ phận: -Khuấy trộn -Gia nhiệt -Thu khí -Thu bùn Bể phân hủy 2 giai đoạn Bể 1: Khuấy, gia nhiệt và ổn định bùn Bể 2: Nén bùn và trữ bùn trước khi thải Tăng trưởng trong quá trình phân hủy sinh học kị khí Vật liệu hữu cơ Vật liệu hữu cơ Lên men Acetic Acid Acetic Acid H 2 CO 2 H 2 CO 2 + CH 4 CO 2 H 2 O CH 4 CO 2 H 2 O Vi khuẩn sinh Methan Chất hữu cơ phân hủy tạo thành: CH 4 + CO 2 + H 2 + NH 3 + H 2 S Vai trò của Vi sinh vật trong bể phân hủy kị khí Đặc điểm của các nhóm vi khuẩn tham gia quá trình kị khí Nhóm vi khuẩn Chức năng Vi khuẩn thủy phân (HB) Phân hủy chất hữu cơ phức tạp thành những phân tử hòa tan. Các phân tử này sẽ được phân hủy bởi nhóm vi khuẩn lên men acid. Các enzym ngoại bào sẽ đóng vai trò chính trong nhóm vi khuẩn này Vi khuẩn lên men acid (FAB) Chuyển hóa đường, amin, acid béo thành các acid hữu cơ, alcol, CO 2 và H 2 . Acetate là sản phẩm chính của nhóm vi khuẩn này Vi khuẩn Acetic (AB) Chuyển hóa các acid béo và alcol thành acetate, hydrogen và CO 2 . Các sản phẩm sinh ra từ nhóm vi khuẩn acetic sẽ được nhom vi khuẩn metan sử dụng Vi khuẩn metan (Methanogenis) Là nhóm vi khuẩn có thời gian tăng trưởng lâu (3 ngày đến 50 ngày tùy nhiệt độ). Có 2 nhóm vi khuẩn metan -Nhóm metan hydrogenotrophic: sử dụng hydro hóa tự dưỡng (dùng H 2 và CO 2 tạo thành CH 4 ) -Nhóm Metan acetotrophic: Phân giải acetate tạo thành CH 4 và CO 2 [...]... học – Hồ tùy tiện (Facultative) – Hồ hiếu khí (aerobic) – Hồ kị khí (anaerobic) – Hồ thóang khí (aerated) – Hồ thoáng khí bậc cao (high rate aerated) – Hồ bậc ba (maturation) Hồ tùy tiện (facultative) Áp dụng Bản chất Xử lý nước Hiếu khí thải sinh hoạt Tùy tiện Kị khí Vi sinh vật tham gia Ưu điểm Nhược điểm Lớp trên: VK hiếu khí Lớp giữa: Tùy tiện Lớp dưới: kị khí Chi phí thấp Dễ vận hành Thời gian lưu... từ phía dưới lên và quá trình xử lý sẽ xảy ra trong lớp bùn hoạt tính • Nước qua xử lý sẽ tách bùn qua vách chắn và ra khỏi hệ thống qua ống thoát • Khí sẽ được thu nhận qua phễu thu khí UASB (Upward- flow Anaerobic Sludge Blanket) Lý thuyết Spaghetti về bùn hoạt tính • Viên nấm (fungal pellet) chứa các vi khuẩn dạng sợi • Viên nấm thu hút các VSV khác vào quá trình phân hủy kị khí • Cấu trúc viên... xử lý kị khí Xác định vi khuẩn metan • Đếm khó thực hiện vì phát triển chậm • Miễn dịch thường sử dụng (kháng thể đơn dòng; kháng thể đa dòng) • Xác định sản phẩm tạo thành trong quá trình phân hủy (acid béo bay hơi; metan; ATP; INT dehydrogenase) Các yếu tố kiểm soát quá trình • • • • • Nhiệt độ Thời gian lưu pH Cạnh tranh giữa VK metan và VK SRB Các yếu tố gây độc Các yếu tố kiểm soát quá trình Yếu... đá vôi Các loại hồ sinh vật Loại hồ Mục đích Thời gian lưu Thông số kỹ thuật Hồ hiếu khí Xử lý hiếu khí nước 3- 5 ngày thải sinh hoạt Loại bỏ BOD -Sâu 0,3- 0,5 m -Cần ánh sáng - Được xáo trộn Hồ thoáng khí Xử lý nước thải đô thị ô nhiễm nặng Loại bỏ BOD < 10 ngày -Sâu 2- 6 m -Phân phối khí hoặc xáo trộn cơ học Hồ kị khí Xử lý nước thải có BOD cao và chất rắn lơ lửng hữu cơ cao (lò sát sinh) 20- 50 ngày... từng loại tảo; Tảo nào chiếm ưu thế sẽ có ảnh hưởng nhất định Dị dưỡng Phân hủy Vi khuẩn dị chất hữu dưỡng kị khí và cơ tạo vi hiếu khí thành CO2 và các chất cần thiết cho VSV Loại bỏ chất hữu cơ có trong nước thải Tạo cơ chất cho VSV quang hợp sử dụng Sản sinh CH4 và CO2 phóng thích vào không khí vì khó áp dụng biện pháp thu gom Tăng DO trong nước đầu ra Zooplankton Giảm mật độ VSV, kiểm soát số lượng... trưởng lơ lửng 10- 60 ngày pH Vi khuẩn sinh Metan sẽ bị bất hoạt ở pH 6 -Khoảng hoạt động 6,7- 7,4 Tối ưu trong khoảng 7,0- 7,2 Vi khuẩn acidogenis sinh acid làm pH giảm vì thế cần quan tâm đến pH của bể kị khí Có thể duy trì pH bằng đệm pH (CaCO3, NaOH, NaHCO3) VFA (volatile fatty acids)/ độ kiềm = 0,1 SRB và Vi Khuẩn Metan Có sự cạnh tranh giữa SRB và vi khuẩn metan phụ thuộc vào tỉ số SOD/SO4 Tỉ số 1,7-... 50 ngày -Sâu 2,5- 9 m -Không khuấy trộn Nhạy cảm với chất độc -Nhiệt độ > 10oC Hồ bậc ba Xử lý nước đầu ra Khoảng 20 ngày của bể bùn hoạt tính, bể lọc sinh học -Sâu 1-2 m -Khuấy trộn bề mặt -Thúc đẩy quá trình nitrat hóa Loại bỏ VSV gây bệnh • VSV gây bệnh trong hồ sinh học được loại bỏ bởi các yếu tố sau – – – – – – Thời gian lưu (Vi khuẩn, vi rus, nang trứng giun sán) Nhiệt độ (diệt virus, vi khuẩn) . Quá trình kị khí Xử lý kỵ khí • 5.3.1. Giới thiệu • 5.3.2. Mô tả quá trình – 5.3.2.1. Bể phân hủy một giai đoạn – 5.3.2.2. Bể phân hủy hai giai đoạn • 5.3.3. Quá trình sinh học kỵ khí – 5.3.3.1 acetic – 5.3.3.4. Vi khuẩn metan Bản chất quá trình • Xử lý kị khí Các giai đoạn trong bể kị khí Ưu nhược điểm Ưu điểm: Sử dụng CO 2 làm chất nhận điện tử Tạo ra ít bùn so với hiếu khí (30 lần) vì sản phẩm. + H 2 + NH 3 + H 2 S Vai trò của Vi sinh vật trong bể phân hủy kị khí Đặc điểm của các nhóm vi khuẩn tham gia quá trình kị khí Nhóm vi khuẩn Chức năng Vi khuẩn thủy phân (HB) Phân hủy chất