Bài giảng xử lý nước thải chương 4

Saturday, 19 June, 2010 SỰ SINH TRƯỞNG DÍNH BÁM Tế bào sinh bao phủ lên lớp ban đầu (chủ yếu vi khuẩn) Vi khuẩn xâm nhập vào số vị trí Phát triển toàn chất rắn bao phủ lớp đơn bào TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Chất hữu nước thải vi khuẩn chuyển hoá thành CO2 H2O MÀNG SINH HỌC Saturday, 19 June, 2010 SỰ SINH TRƯỞNG DÍNH BÁM Khi chất không khuếch tán tới nữa, VS chết tự tiêu tạo thành khoảng trống cho tế bào khác Lớp kỵ khí Lớp hiếu khí Sản phẩm kỵ khí tạo thành H2S, amoniac, axit hữu cơ, Vi khuẩn hiếu khí chuyển hoá thành H2SO4, HNO3, CO2, H2O TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Chất cạn kiệt, màng vi sinh vật bị rách rời vùng tách khỏi bề mặt MÀNG SINH HỌC Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010 PHÂN LOẠI LỌC SINH HỌC SỰ SINH TRƯỞNG DÍNH BÁM Lọc sinh học với vật liệu tiếp xúc không ngập nước (lọc nhỏ giọt) Vi khuẩn dính bám Lọc sinh học có vật liệu tiếp xúc đặt ngập nước Lọc sinh học với lớp vật liệu hạt cố định Đĩa quay sinh học TRẦN THỊ NGỌC DIỆU MÀNG SINH HỌC TRẦN THỊ NGỌC DIỆU MÀNG SINH HỌC Saturday, 19 June, 2010 NGUYÊN LÝ CỦA PHƯƠNG PHÁP LỌC SINH HỌC Dựa hoạt động vi sinh vật màng sinh học, oxy hóa chất bẩn hữu Màng sinh học tập hợp vi sinh vật (chủ yếu vi khuẩn) hiếu khí, kỵ khí tùy tiện Các vi sinh vật phát triển gắn với giá mang gọi trình sinh trưởng gắn kết hay dính bám TRẦN THỊ NGỌC DIỆU MÀNG SINH HỌC Saturday, 19 June, 2010 NGUYÊN LÝ CỦA PHƯƠNG PHÁP LỌC SINH HỌC Saturday, 19 June, 2010 PHÂN LOẠI BỂ BIOPHIN Nước thải sau qua bể lọc vào bể lắng 2, phần quay trở lại để pha lõang nước thải đậm đặc giữ nhiệt cho màng vi sinh vật PHÂN LOẠI BIOPHIN Chất hữu hấp phụ vào màng hay lớp màng vi sinh vật (dày 0,1 – 0,4mm) Khi lớp màng tăng lên, chất hữu bị hấp phụ hết bên ngòai, vi sinh vật chuyển sang hô hấp nội bào khả bám vào bề mặt vật liệu lọc TRẦN THỊ NGỌC DIỆU MÀNG SINH HỌC Saturday, 19 June, 2010 PHÂN LOẠI BỂ BIOPHIN Biophin với lớp vật liệu lọc không ngập nước Mức độ xử lý PP làm thoáng Chế độ làm việc Công nghệ • Tự nhiên • Liên tục • Cưỡng • Gián đoạn • Hoàn toàn • Không hoàn toàn TRẦN THỊ NGỌC DIỆU • Một bậc • Hai bậc 11 Khả chuyển tải • Thấp tải (nhỏ giọt) • Cao tải Cấu tạo vật liệu lọc • Chất liệu khối • Biophin chất liệu MÀNG SINH HỌC Biophin với lớp vật liệu lọc không ngập nước TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Biophin với lớp vật liệu lọc ngập nước 10 MÀNG SINH HỌC Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO • Dùng xử lý nước thải hoàn toàn • Hiệu khử BOD ≥ 90% • Kích thước vật liệu lọc 25 – 30mm • Tải trọng thuỷ lực: 0,5 – 1,0 m3 nước thải/m3 vật liệu lọc • Được sử dụng lưu lượng nước thải: 20 – 1000 m3/ngày Hình tròn hình chữ nhật Vật liệu lọc Hệ thống phân phối nước Tấm đan đỡ lớp vật liệu lọc Ống thu nước Ống dẫn nước vào 13 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU MÀNG SINH HỌC TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 14 Saturday, 19 June, 2010 NGUYÊN TẮC CỦA QUÁ TRÌNH MÀNG SINH HỌC Saturday, 19 June, 2010 BỂ LỌC SINH HỌC NHỎ GIỌT Hệ thống phân phối Vật liệu Sau xử lý Nước thải TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 15 MÀNG SINH HỌC TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 16 MÀNG SINH HỌC Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010 MÔ TẢ QUÁ TRÌNH MÔ TẢ QUÁ TRÌNH VSV gắn kết vào hạt vật liệu nước thải chảy qua thấm nhỏ giọt Nước thải trước đưa vào thiết bị cần phải xử lý sơ để tránh tắc nghẽn Nước thải xử lý chất rắn sinh học bị nước xối trôi theo Sau qua bể lọc đưa vào bể lắng kéo theo mãnh vỡ màng sinh học Nồng độ bùn khỏi bể thường < 500 mg/l Hệ thống thu nước lọc có tác dụng để không khí qua lớp vật liệu 17 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU MÀNG SINH HỌC TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 18 Saturday, 19 June, 2010 MÀNG SINH HỌC Saturday, 19 June, 2010 VẬT LIỆU LỌC VẬT LIỆU LỌC Đá dăm, đá cuội, đá ong, vòng kim loại, vòng gốm, than đá, than cốc, gỗ mảnh, chất dẻo uốn lượn Dòng chảy ngang TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Dòng chảy đứng 19 Đa dạng MÀNG SINH HỌC TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 20 MÀNG SINH HỌC Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010 MÔ TẢ QUÁ TRÌNH SƠ ĐỒ LỌC SINH HỌC NHỎ GIỌT Nước xói màng nhầy rời khỏi vật liệu, lớp màng bắt đầu xuất Hiện tượng tróc màng phục thuộc vào: Một phần nước tập trung hệ thống thu nước sau lắng tuần hòan trở lại để pha lõang nước thải đậm đặc chảy vào bể lọc giữ cho lớp màng sinh học điều kiện đủ ẩm – Tải trọng thủy lực: yếu tố tạo tốc độ xói cắt – Tải trọng hữu cơ: tốc độ chuyển hóa lớp màng nhầy TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 21 MÀNG SINH HỌC TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 22 MÀNG SINH HỌC Saturday, 19 June, 2010 ĐẶC ĐIỂM Chiều cao công tác tải trọng thuỷ lực cao (10 – 30m3 nước thải/m3 VLL.ngày) Quá trình oxy hoá xảy với tốc độ cao Có thể xử lý nước có công suất ≤ 50000 m3/ngày TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 24 MÀNG SINH HỌC Saturday, 19 June, 2010 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC Xử lý sơ trước đưa vào bể Saturday, 19 June, 2010 BỂ BIOPHIN VỚI LỚP VẬT LIỆU LỌC NGẬP TRONG NƯỚC FPZ-1 FPZ-2 FPZ-3 BOD: 150 – 200 mgO2/l Thường xuyên rửa bể tránh tắt nghẽn màng vi sinh vật • Nước thải từ lên • Nước rửa lọc từ xuống Nước thải nước rửa lọc từ xuống Biophin bậc (xử lý không hoàn toàn) • Có hai lớp vật liệu lọc • Nước thải từ lên Nước rửa lọc từ xuống • Qua lớp vật liệu lọc bổ sung hoá chất (VL lọc 1: lọc sơ bộ, VL2: lọc tinh) Biophin hai bậc (xử lý hoàn toàn) – tăng thời gian lưu nước bể bậc TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 25 MÀNG SINH HỌC TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 26 Saturday, 19 June, 2010 BỂ BIOPHIN VỚI VẬT LIỆU NỔI Nước chuyển động từ lên với không khí Trong lớp VLL xảy trình khử BOD chuyển NH4+ thành NO3- Lớp VLL có khả giữ cặn lơ lửng TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 27 MÀNG SINH HỌC Saturday, 19 June, 2010 ĐẶC ĐIỂM CỦA VẬT LIỆU NỔI Thường gọi xốp (polystyrol) Thể tích khí chiếm khoảng 96 – 98% Độ bền hoá học cao (trừ ete, hydrocacbon thơm) Độ trương nở không – 3% MÀNG SINH HỌC TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 28 MÀNG SINH HỌC Saturday, 19 June, 2010 ĐĨA SINH HỌC Gồm hàng loạt đĩa tròn, phẳng polistyren polivinylclorua lắp trục Các đĩa đặt ngập phần quay chậm TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 30 Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010 MÔ TẢ QUÁ TRÌNH MÔ TẢ QUÁ TRÌNH VSV gắn kết vào bề mặt đĩa hình thành lớp màng mỏng bề mặt xấp nước đĩa Khi đĩa quay, màng sinh học tiếp xúc chất hữu hấp thụ oxy khí Ngòai ra, đĩa quay chất rắn dư khỏi bề mặt đĩa nhờ lực xóay – xoắn TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 31 MÀNG SINH HỌC MÀNG SINH HỌC Tốc độ quay đĩa: – v/phút Đảm bảo chảy rối không cho bùn cặn lắng lại bể Chiều dày màng sinh học phụ thuộc vào vận tốc quay đĩa (thường – 4mm) Không hạn chế công suất xử lý (thường < 5.000 m3 /ngày) TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 32 MÀNG SINH HỌC Saturday, 19 June, 2010 CÁCH SẮP XẾP ĐĨA SINH HỌC TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 33 MÀNG SINH HỌC Saturday, 19 June, 2010 ĐĨA TIẾP XÚC SINH HỌC TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 34 MÀNG SINH HỌC ... gắn kết vào hạt vật liệu nước thải chảy qua thấm nhỏ giọt Nước thải trước đưa vào thiết bị cần phải xử lý sơ để tránh tắc nghẽn Nước thải xử lý chất rắn sinh học bị nước xối trôi theo Sau qua... TRONG NƯỚC FPZ-1 FPZ-2 FPZ-3 BOD: 150 – 200 mgO2/l Thường xuyên rửa bể tránh tắt nghẽn màng vi sinh vật • Nước thải từ lên • Nước rửa lọc từ xuống Nước thải nước rửa lọc từ xuống Biophin bậc (xử lý. .. 30m3 nước thải/ m3 VLL.ngày) Quá trình oxy hoá xảy với tốc độ cao Có thể xử lý nước có công suất ≤ 50000 m3/ngày TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 24 MÀNG SINH HỌC Saturday, 19 June, 2010 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC Xử lý