CHƯƠNG sự SINH TRƯỞNG của VSV HIẾU KHÍ full

CHƯƠNG SỰ SINH TRƯỞNG CỦA VSV HIẾU KHÍ I Khái niệm: - Hiếu khí q trình lọc sinh học tự nhiên vi khuẩn phát triển mạnh môi trường giàu oxy phân hủy chất thải - Sinh vật hiếu khí aerobic organisms sinh vật tồn phát triển mơi trường oxy hóa Trong điều kiện khơng có khơng khí (mơi trường yếm khí, kỵ khí) chúng chết không phát triển tốt II Phân loại: - Tùy thuộc vào nhu cầu oxy mà người ta chia vi sinh vật hiếu khí thành nhóm sau: + Hiếu khí bắt buộc + Hiếu khí khơng bắt buộc + Vi hiếu khí - Trong xử lý nước thải, q trình xử lý hiếu khí biểu diễn sau: * Q trình oxy hóa (hay dị hóa) chất hữu (COHNS) + O2 + VK hiếu khí → CO2 + NH3 + sản phẩm khác + lượng * Q trình tổng hợp (đồng hóa) (COHNS) + O2 + VK hiếu khí + lượng → C5H7O2N (tb vi khuẩn mới) C5H7O2N cơng thức hóa học thông dụng để đại diện cho tế bào vi khuẩn III Nhu cầu oxi hóa: - Vi khuẩn hiếu khí cần oxy để phân hủy chất nhiễm hòa tan Một lượng lớn chất gây nhiễm đòi hỏi lượng lớn vi khuẩn; nhu cầu oxy cao - Nhu cầu oxy hóa học (COD) - Nhu cầu oxy sinh học (BOD) IV Ưu điểm q trình hiếu khí: - Vi khuẩn hiếu khí hiệu việc phá vỡ phế phẩm - Kết việc cho thấy xử lý hiếu khí thường mang lại chất lượng nước thải tốt so với q trình kỵ khí Phân huỷ hiếu khí phát hành số lượng đáng kể lượng Một phần lượng sử dụng vi sinh vật để tổng hợp phát triển vi sinh vật Chi phí thấp Thân thiện với mơi trường Dễ vận hành • • • V Ứng dụng: - Mương oxi hóa - VI Công nghệ xử lý sinh học dạng mẻ [SBR] Bể Aerotank: Giới thiệu: - Bể Aerotank nghiên cứu đời từ 1887 Là bể phản ứng sinh học hiếu khí cách thổi khí khuấy đảo học làm cho vi sinh vật tạo thành hạt bùn hoạt tính lơ lửng - Là cơng trình bê tơng cốt thép hình chữ nhật hình tròn Nước thải chảy qua suốt chiều dài bể sục khí, khuấy đảo nhằm tăng cường lượng oxy hòa tan (DO) tăng cường q trình oxy hóa chất bẩn hữu có nước 2 Điều kiện áp dụng: - Cấu tạo bể: Cấu tạo bể aerotank phải thỏa mãn điều kiện sau: + Giữ liều lượng bùn cao bể aerotank + Cho phép vi sinh phát triển liên tục giai đoạn “bùn trẻ” + Đảm bảo oxy cần thiết cho vi sinh điểm bể - Bể aerotank có chiều cao từ 2,5m trở lên nhằm mục đích sục khí vào lượng khơng khí kịp hòa tan nước, thấp bùng lên hết khơng có oxy hòa tan - Nếu nơi có diện tích nhỏ bên bể bố trí thêm giá thể vi sinh, thị trường cung ấp nhiều giá thể dạng tấm,dạng cầu, Nguyên lý hoạt động: - Phân loại: Bể tải trọng cao nhiều bậc - Bể có ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính ổn định Bể thơng khí kéo dài Bể truyền thống Tính tốn bể Aerotank: - Trong đó: Q, Qr, Qw, Qe : lưu lượng nước thải đầu vào, lưu lượng bùn tuần hoàn, lưu lượng bùn xả lưu lượng nước thải đầu (m3/ ngày) X0, X, Xr, Xe: hàm lượng cặn lơ lưởng đầu vào, hàm lượng bùn hoạt tính bể Aerotank, hàm lượng SS lớp bùn tuần hoàn hàm lượng bùn sau qua bể lắng (mg/L) - - So, S: nồng độ chất ( tính theo BOD5 ) đầu vào nồng độ chất sau bể lắng (mg/L) a Hiệu làm sạch: Hiệu làm theo BOD hòa tan tính theo cơng thức: E= - ×100% Hiệu làm cho tồn hệ thống: E= ×100% Ví dụ: nồng độ chất đầu vào 700mg/l nồng độ chất sau bể lắng 35,4mg/l E= ×100% = b Thể tích bể Aerotank: s Trong đó: V: thể tích bể aerotank, m3 Y: hệ số sản lượng cực đại c : thời gian lưu bùn X: nồng độ bùn hoạt tính bể Kd : hệ số phân hủy nội bào • Cơng thức tính tốn bể Aerotank khuấy trộn hồn chỉnh Phương trình cân khối lượng: Trong đó: : tốc độ thay đổi nồng độ bùn hoạt tính bể Aerotank V: thể tích bể (m3) Q: lưu lượng nước thải vào bể (m3/ngày), (m3/h) : không đáng kể : lưu lượng xả theo bùn bể lắng (m3/ngày), (m3/h) : nồng độ bùn hoạt tính lấy từ đáy bể lắng để tuần hoàn lại bể Aerotank : lưu lượng nước xử lí khỏi bể lắng (m3/ngày), (m3/h) : nồng độ bùn hoạt tính nước lắng (g/m3), (mg/l) : tốc độ tăng trưởng bùn hoạt tính thời gian làm thoáng bể Aerotank (g/m ngày) (g/m3.h) Với: • = -Yrd - KdX Thời gian lưu cặn hay tuổi cặn : ( ) Với: : tốc độ sử dụng chất hay tốc độ giảm BOD Trong bể BOD bể Aerotank tính theo hiệu làm sạch: Trong đó: : lượng BOD giảm sau xử lý (mg/l) : nồng độ BOD vào (mg/l) S: nồng độ BOD lại sau xử lý (mg/l) thời gian lưu nước (mg/h) VII Bể SBR: -Bể SBR hay gọi bể bùn hoạt tính bể, bể xử lý nước thải phương pháp sinh học theo quy trình phản ứng mẻ liên tục Đây dạng bể Aerotank - SBR vừa có chức giống bể Aeroten loại bỏ chất hữu có khả phân hủy sinh học nhờ vi sinh vật hiếu khí, vừa có chức lắng bùn để thu nước - Mỗi chu kỳ hoạt động bể SBR bao gồm năm giai đoạn (pha) riêng biệt, gọi là: làm đầy (Fill); phản ứng, thổi khí (React); lắng (Settle); rút nước (Draw) giai đoạn chờ (Idle) - Làm đầy (Fill): + Nước thải bơm vào bể SBR từ 1-3h suốt thời gian làm đầy + Chế độ khuấy MỞ, máy thổi khí TẮT; + Chất hữu cơ, khử nitơ, photpho sinh - - - - Phản ứng, thổi khí (React): + Nước thải ngăn không cho vào bể SBR; + Chế độ khuấy MỞ, máy thổi khí hoạt động GIÁN ĐOẠN dựa chất lượng đầu ra; + Loại bỏ BOD/COD, nitrit hóa/khử nitơ Lắng (Settle): + Tách chất rắn sinh học từ nước thải + Nước thải ngăn không cho vào bể SBR; + Chế độ khuấy TẮT, máy thổi khí TẮT; + Chất rắn lơ lửng để lắng xuống => tạo lớp bể, lớp nước tách pha phần cặn lắng lớp bùn Rút nước (Draw): + Nước bề mặt sau thời gian lắng (nước đầu xử lý) tháo khỏi bể SBR mà khơng có cặn theo sau + Nước lắng hệ thống thu nước tháo đến cơng trình tiếp theo, đồng thời q trình bùn tháo Giai đoạn chờ (Idle): + Chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ đợi phụ thuộc vào thời gian vận hành (giai đoạn bỏ qua)  ... VI Cơng nghệ xử lý sinh học dạng mẻ [SBR] Bể Aerotank: Giới thiệu: - Bể Aerotank nghiên cứu đời từ 1887 Là bể phản ứng sinh học hiếu khí cách thổi khí khuấy đảo học làm cho vi sinh vật tạo thành... thải phương pháp sinh học theo quy trình phản ứng mẻ liên tục Đây dạng bể Aerotank - SBR vừa có chức giống bể Aeroten loại bỏ chất hữu có khả phân hủy sinh học nhờ vi sinh vật hiếu khí, vừa có chức... Cho phép vi sinh phát triển liên tục giai đoạn “bùn trẻ” + Đảm bảo oxy cần thiết cho vi sinh điểm bể - Bể aerotank có chiều cao từ 2,5m trở lên nhằm mục đích sục khí vào lượng khơng khí kịp hòa