Môn kỹ thuật xử lý nước thải xử lý kỵ khí

ũ ã tu ắ Bộ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN KHCN & QLMT Môn : KỸ THUẬT xử LÝ NƯỚC THẢI ■ Xử LÝ KỴ KH Cơ sở lý thuyết. m Phân loai. ■ Các công trình xử lý ky khí sinh học. 1.Cơ sở lý thuyết của quá trình sinh học kỵ khí: lưu vã nhược điểm của quá trình sinh học ky khí so với quá sinh học hiếu khí. □ Ưu điểm : • Không tốn chi phí năng lượng. • Quá trình kỵ khí sản sinh ra khí metan, là nguồn năng lượng dùng để đốt hoặc cung cấp nhiệt. • Quá trình ky khí xử lý nước thải có nồng độ ô nhiễm cao. • Bể phản ứng ky khí có thể hoạt động ở chế độ tải trọng cao. • Lượng bùn sinh ra ít hơn bể hiếu khí. • Không tốn chi phí năng lượng. • Quá trình ky khí sản sinh ra khí metan, là nguồn năng lượng dùng để đốt hoặc cung cấp nhiệt. • Quá trình ky khí xử lý nước thải có nồng độ ô nhiễm cao. • Bể phản ứng ky khí có thể hoạt động ở chế độ tải trọng cao. • Lượng bùn sinh ra ít hơn bể hiếu khí. 1.Cơ sở lý thuyết của quá trình - sinh hoc ky khí: m - " □ Nhược điểm: ■ • Quá trình ky khí diễn ra chậm hơn hiếu khí. • Nhạy cảm hơn trong việc phân hủy các chất độc. ■ • Quá trình khởi động cần nhiều thời gian. • Xem xét khía cạnh phân hủy sinh học thì quá trình ky khí đòi hỏi nồng độ CO’ chất ban đầu tương đối cao. 1.Cơ sở lý thuyết của quá trình sinh hoc ky khí: 1 ' T X ™Cơ sở lý thuyết: ■ Sự phân hủy ky khí là một loạt quá trình vi sinh vật phân hủy các hợp chất hữu cơ thành khí metan (CH4). ■ Bản chất vi sinh học của quá trình tạo metan đã được khám phá từ thế kỉ trước. Trong quá trình hiếu khí chỉ liên quan đến một số loài vi sinh vật, quá trình ky khí lại lôi kéo hầu hết các loài vi khuẩn. ■ ■ Bản chất vi sinh học của quá trình tạo metan đã được khám phá từ thế kỉ trước. Trong quá trình hiếu khí chỉ liên quan đến một số loài vi sinh vật, quá trình ky khí lại lôi kéo hầu hết các loài vi khuẩn. 1.Cơ sở lý thuyết của quá trình _ _ sinh hoc ky khí: J — — Quá trình sinh học ky khí để xử lý nước thải ô nhiễm nặng với hàm lượng COD và BOD hàng ngàn mg/l. Có nhiều chủng loại vi sinh vật cùng nhau làm _ 2 _ " f _ 2 _ Ẽ _ ~ ■ A 4 A I I A 4 #v ■ r I A I A I I A I * * * việc đê biên đôi các chât ô nhiêm hữu ■ cơ thành khí sinh học. ■ 1.Cơ sở lý thuyết của quá trình sinh học kỵ khí: PQuá trình sinh học kỵ khí: □ Quá trình phân hủy kị khí là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian. Tuy nhiên, phương trình phan ứng sinh hóa trong đieu kiện ky khí co thể biểu diễn đơn giản sau: Chất hữu cơ -► CH4 + C 02 + NH3 + H2S +TB mới □ Một cách tổng quát quá trình này xảy ra theo 4 giai đoạn: 2.QUÁ TRÌNH SINH HỌC KỴ KHÍ ■ ■ [...]... thành : Qưả trình xử lý ky khí lơ lửng : như quá trình tiếp xúc ky khí, bể UASB Quá trình xử lý ky khí dính bám : như quá trình lọc ky khí 3.Các công trình xử lý sinh học kị trình tiếp xúc ky khí: Một số loại nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao có thể xử lý rất hiệu quả bằng quá trình tiếp xúc kỵ khí Quá trình phân hủy xảy ra trong bể kín với bùn tuần hoàn Hỗn hợp bùn và nước thải trong bể được... và nước Bùn được tuần hoàn trở lại bể ky khí Lipợng bùn dư thải bỏ thường rất ít do tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật khá chậm ■ ■ ■ Quá trình phân hủy xảy ra trong bể kín với bùn tuần hoàn Hỗn hợp bùn và nước thải trong bể được khuấy trộn hoàn toàn Sau khi phân hủy, hỗn hợp được đưa sang bể lắng hoặc bể tuyển nổi để tách riêng bùn và nước 3.Các công trình xử lý sinh học kị khí: -ầ Tuyển nổi/Lắng Nước. .. đưa đến hệ thống xử lý bùn và thải bỏ J 3.Các công trình xử lý sinh học kị khí( bế UASB): Cấu tạo ■ Nguyên tắc hoạt động ưu nhược điém bé UASB ■ cấu tạo của bể UASB ■ ■ Bể có thể xây bằng gạch hoặc bằng bê tông cốt thép thường có mặt bằng hình chữ nhật Để tách khí khỏi nước thải, trong bể gá thêm tấm phẳng đặt nghiêng so với phương ngang > 35° Thể tích ngăn lắng tính theo thời gian lưu nước > 1 giờ Tổng... Nước thải Nước sau Tuân hoàn bùn sơ Đồ THIÉT BỊ xử ■ LÝ SINH HỌC TIÉP xúc KỊ■ KHÍ ■ 3.Các công trình xử lý sinh học kị ■Bể-sinh học hiếu khí tiếp xúc Đầu vào Bủn hoạt tính tuần hoàn Bùn hoạt tính dư Bể sinh học tiếp xúc :kết hợp với quá trình sinh trưởng lơ lửng( bùn hoạt tính) và dính bám (màng sinh học) Vi sinh vật sinh trưởng và phát triển thành bông bùn và màng vi sinh — lắng tốt — tách khỏi nước. .. lắng > 1m ■ Để tách khí khỏi nước thải, trong bể gá thêm tấm phẳng đặt nghiêng so với phương ngang > 35° Thể tích ngăn lắng tính theo thời gian lưu nước > 1 giờ 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 khi điều chỉnh pH theo ống dẫn vào hệ thống phân phối điều trên diện tích đáy bể Nước thải từ dưới lên... ■ c ấ u tao :Bể loc ki khí làm bằng vât liệu nổi polyspiren với đường kính hat 3-5 mm, chiều dài vât liêu 2 m ■ ■ ■ ? ■ ■ ■ ■ Nguyên tắc hoạt động: Nước thải đưa vào phân phối đều theo diện tích đáy bể đi lên tiếp xúc với ■ ^ Bể lọc kỵ khí: ẩ l u tạo :Bểĩọc kị khí làm bằng vật liệu nổi polyspiren với đường kính hạt 3-5 mm, chiều dài vật liệu 2 m ■ ■ Nguyên tắc hoạt động: Nước thải đưa vào phân phối... dư, nên giảm chi phí xử lý bùn Bùn sinh ra sẽ dễ tách nước Nhu cầu dinh dưỡng thấp nên giảm được chi phí bổ sung dinh dưỡng Có khả năng thu hồi năng lượng từ khí CH4 Có khả năng hoạt động theo mùa vì bùn kị khí có thể hồi phục và hoạt động được sau một thời gian ngưng không nạp liệu ưu nhươc điểm của bể UASB: ■ ■ Nhược điểm : ■ • Quá trình ky khí diễn ra chậm hơn quá trình hiếu khí • Nhạy cảm hơn... lớp lọc, một số chất thải được giữ lại ở đây dòng nước tiếp tục tiếp xúc với lớp vật liệu lọc tạo màng vi sinh dính bám Cứ sau thời gian 2-3 ngày, khi tổn thất thủy lực tăng lên, cho xả bùn ra khỏi bể một lần ■ ■ Nguyên tẳc hoạt động: Nước thải đưa vào phân phối đều theo diện tích đáy bể đi lên tiếp xúc với khối bùn lơ lửng ở dưới lớp lọc, một số chất thải được giữ lại ở đây dòng nước tiếp tục tiếp xúc... hơi 1.Cơ sở lý thuyết của quá trình sinh học ky khí: ■ Các phương trình phản ứng xảy ra như sau 4H2 + C 0 2 -> CH4 + 2H20 4HCOOH — CH4 + 3 CO2 +2 H20 » CH3COOH CH4 + co 2 4 CH 3OH -> 3CH4 +C 0 2 +2H20 4(CH3)3N + HzO 9C H 4 + 3 C O 2 +6H 2Ổ + 4NH 1.Cơ sở lý thuyết của quá trình sinh học ky khí: Quá trình acetate Quá trình thủy phân Quá trình hóa và thử hydro m ethane hóa Quá trình phân hủy kị khí 2.Phân... cấy vi khuẩn tạo axit và vi khuẩn tạo metan trước với nồng độ thích hợp vận hành với chế độ thủy lực < Vz công suất thiết kế, thời gian khởi động còn 2-3 tuần Lan can báo vệ Ó c c chv s ư đ c ĩ au x ừ lý Bể UASB Ldp bừa k* khỉ Upward-flow Anaerobic Sludge Blanket * Sơ đồ bể UASB Bể UASB Entrada do esgoto (atluente) Saida de gases Saỉda do efluente Saidas do exesso — de lodo MAT c á t a . KHCN & QLMT Môn : KỸ THUẬT xử LÝ NƯỚC THẢI ■ Xử LÝ KỴ KH Cơ sở lý thuyết. m Phân loai. ■ Các công trình xử lý ky khí sinh học. 1.Cơ sở lý thuyết của quá trình sinh học kỵ khí: lưu vã nhược. trình xử lý ky khí lơ lửng : như quá trình tiếp xúc ky khí, bể UASB. Quá trình xử lý ky khí dính bám : như quá trình lọc ky khí 3.Các công trình xử lý sinh học kị trình tiếp xúc ky khí: Một. kị khí: Tuyển nổi/Lắng Nước thải Nước sau Tuân hoàn bùn sơ Đồ THIÉT BỊ xử LÝ SINH HỌC TIÉP xúc KỊ KHÍ ■ ■ ■ 3.Các công trình xử lý sinh học kị Đầu vào ■Bể-sinh học hiếu khí tiếp xúc Bủn hoạt tính