1 Thiết bị lọc sinh học dạng đĩaquayRBC (Rotating Biological Contactor) Đĩaquaysinh học lắp đặt Tây Đức vào năm 1960, sau du nhập sang Mỹ Ở Mỹ Canada 70% số đĩa tiếp xúc sinh học dùng để khử BOD hợp chất carbon, 25% dùng để khử BOD hợp chất carbon kết hợp với nitrat hóa nước thải, 5% dùng để nitrat hóa nước thải sau q trình xử lý thứ cấp 1.1 Cấu tạo • Hệ thống gồm loạt đĩa tròn, phẳng làm PVC (Poly vinyl clorua) PS (Poly styren) lắp trục thép nằm ngang cách khoảng nhỏ Các đĩa đặt ngập vào nước phần (khoảng 30-40% theo đường kính, có ngập tới 70-90%) quay chậm làm việc • Các cách xếp đĩasinh học Người ta dùng vách ngăn để chia bể xử lý thành nhiều ngăn, ngăn có đĩasinh học hoạt động độc lập, sử dụng nhiều bể chứa đĩasinh học nối tiếp Người ta thường sử dụng hệ thống xử lý từ ba giai đoạn đĩasinh học trở lên, việc sử dụng nhiều giai đoạn đĩasinh học nhằm nitrat hóa 1.2 Nguyên lý hoạt động: - Đây thiết bị xử lý nước thải kỹ thuật màng sinh học dựa sinh trưởng gắn kết vi sinh vật bề mặt vật liệu đĩa Hệ vi sinh vật hiểu khí sinh trưởng phát triển cố định lớp màng bám bề mặt đĩa Khi trục quay, lớp màng vi sinh vật luân phiên tiếp xúc với chất hữu (chất bẩn) nước thải lấy oxy từ khơng khí để oxy hóa chất hữu giải phóng CO2 Nhờ đó, nước thải làm với hiệu suất xử lý BOD5 > 90% Nito > 35% - Khi khối đĩaquay lên, vi sinh vật lấy ơxy để oxy hố chất hữu giải phóng CO2 Khi khối đĩaquay xuống, vi sinh vật nhận chất (chất dinh dưỡng) có nước Q trình tiếp diễn hệ vi sinh vật sinh trưởng phát triển sử dụng hết hữu có nước thải 1.3 Ứng dụng: - Lọc sinh học RBC (Rotating Biological Contactor) công nghệ tiên tiến xử lý nước thải nhằm giảm thiểu chất ô nhiễm cacbon (BOD) BOD/nitrat hố - Các loại nước thải thích hợp cho hệ thống nước thải có nguồn gốc sinh họa nước thải tọa nhà, khu dân cư, bệnh viện…và nước thải số ngành sản xuất công nghiệp 1.4 Ưu nhược điểm thiết bị: 1.4.1 Ưu điểm: - Thiết bị làm việc đạt hiệu xử lý chất hưu (BOD) 90%; chất dinh dưỡng (N, P) đạt 35%; - Không u cầu tuần hồn bùn Khơng u cầu cấp khí cưỡng Hoạt động ổn định, nhạy cảm với biến đổi lưu lượng đột ngột tác nhân độc với vi sinh; - Tự động vận hành Không u cầu lao động có trình độ cao; - Khơng gây mùi, độ ồn thấp, tính thẩm mỹ cao; - Thiết kế theo đơn nguyên, dễ dàng thi công theo bậc, tiết kiệm sử dụng mặt - Bùn dư thừa kiểm sốt bể lắng 1.4.2 Nhược điểm: - Yêu cầu cung cấp điện liên tục (nhưng sử dụng lượng so với bể lọc q trình bùn hoạt tính) - Đầu tư cao cho việc vận hành chi phí bảo trì - Phải bảo vệ chống lại ánh sáng mặt trời, gió mưa (đặc biệt chống lại đóng băng vùng khí hậu lạnh) 1.5 Vận hành bảo trì: Trong suốt trình vận hành, hệ thống phải giám sát cẩn thận chuyên gia Bảo trì bao gồm công việc: bôi trơn phận chuyển động, động vòng bi; thay dấu, động cơ, phục vụ vòng bi; làm mơi trường tăng trưởng cho vi sinh vật (phun rửa đĩa làm bùn) Các đĩa kiểm tra để loaị bỏ mảnh vỡ, đọng nước tích lũy sinh khối mức không đầy đủ 1.6 Thông số thiết kế đặc trưng Bảng 1.1 Các thông số thiết kế đặc trưng bể RBC Thông số Đơn vị Tải trọng thủy lực Tải trọng hữu Tải trọng hữu cực đại bể xử lý thứ Tải trọng NH3 Thời gian lưu nước BOD sau xử lý NH4-N sau xử lý 1.7 Khử BOD 0,08-0,16 4-10 Cấp xử lý Khử BOD nirate hóa 0,03-0,08 2,5-8,0 Nitrate hóa riêng biệt m3/m2.ngđ g BOD/m2.ngđ g 8-20 5-16 BOD/m ngđ g 12-15 12-15 BOD/m ngđ g 24-30 24-30 BOD/m ngđ g N/m2.ngđ 0,75-1,50 h 0,7-1,5 1,5-4,0 mg/L 15-30 7-15 mg/L = 0,01 Dộ dốc theo chiều dài máng thu lấy theo kết cấu, không nhỏ 0,005 Tường bể làm cao lớp vật liệu lọc 0,5 m Đặc điểm riêng bể biophin nhỏ giọt kích thước vật liệu lọc không lớn 25-30 mm tải trọng tưới nước nhỏ 0,5-1,0 m3/(m3.VLL) Vật liêu lọc: Vật liệu lọc tốt lọai có diện tích bề mặt tiếp xúc với đơn vị thể tích lớn, độ bền học cao, giá hợp lí khơng bị tắc nghẽn Tùy thuộc vào đơn vị địa phương ta chọn loại vật liệu lọc khác nhau: than đá cục, đá cục, cuội sỏi lớn, đá ong có kích thước trung bình từ 60 -100mm kích thước nhỏ giảm độ rỗng gây tắc nghẽn cục bộ, lớn làm diện tích mặt tiếp xúc bị giảm ảnh hưởng đến hiệu xử lý Chiều cao lớp vật liệu từ 1,5 – 2,5m Những năm gần kỹ thuật sản xuất nhựa PAC phát triển, nhựa đúc lượn sóng lên xuống , gấp nếp dạng khác cầu nhựa dùng làm vật liệu lọc Do vật liệu lọa nhẹ, dễ lắp tháo gỡ nên chiều cao bể lọc sinh học nhỏ giọt tăng lên thành 6-9m tháp lọc sinh học tăng chiều cao làm giảm diện tích mặt bể lọc sinh học Hệ thống phân phối nước: làm dàn ống tự quay, đưa vào tiêu chuẩn thiết kế bể lọc sinh học nhỏ giọt có cấu tạo đơn giản, làm việc ổn định, dêc quản lý.Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liêu đến vòi phun từ 0,2 – 0,3m để lấy khơng khí tia nước phun vỡ thành giọt nhỏ bề mặt toàn diện 2.2 Nguyên lý hoạt động Trong bể lọc sinh học nhỏ giọt , chất vật liệu rổng diện tích bề mặt tiếp xúc với thể tích nước lớn điều kiện Nước thải phân phối cách phun lên bề mặt lớp vật liệu Nước thải tiếp xúc với vật liệu lọc chia thành hạt nhỏ chảy thành màng mỏng qua khe lớp vật liệu lọc xuống Trong thời gian nước thải tiếp xúc với màng nhầy gelatin bám quanh vật liệu lọc Sau thời gian lớp nhầy gelatin dày lên ngăn cản oxy khơng khí vào lớp nhầy, điều kiện khơng có khơng khí vi sinh vật yếm khí bên lớp nhày gelatine phát triển mạnh tạo sản phẩm cuối khí mêtan CO2 làm tróc lớp màng khỏi vật liệu cứng bị nước trơi xuống phía Trên mặt lớp vật liệu cứng lại hình thành lớp màng nhầy mới, tượng lặp lặp lại tuần hoàn nước thải làm BOD chất ô nhiễm Để tránh tượng tắc nghẽn hệ thống phun, lớp vật liệu lọc, trước bể lọc sinh học nhỏ giọt phải có song chắn rác, lưới chắn, bể lắng đợt một.Nước sau bể lọc sinh học có nhiều cặn bùn lơ lửng so màng sinh học bong tróc nên phải xử lý tiếp lắng đợt Trong trường hợp này, khác với nước bể aeroten: nước khỏi lọc sinh học thường bùn cặn từ aeroten Nồng độ bùn cặn thường nhỏ 500 mg/l Tải trọng bề mặt lắng sau lọc phun vào khoảng 16-25 m3/m2.ngày 2.3 Ưu điểm nhược điểm thiết bị: Ưu điểm: - Chi phí đầu tư thấp, vật liệu để làm có sẵn nước - Có khả thích nghi với thay đổi lưu lượng đột ngột - Tốn diện tích đất xây dựng - Q trình vận hành đơn giản tự động, hiệu suất xử lý BOD SS cao kết hợp với xử lý bậc bậc với Nhược điểm: - Qúa trình tiền xử lý xử lý bùn đòi hỏi cao thường vượt yêu cầu - Tải trọng hữu cao gây q trình yếm khí vấn đề mùi - Cần chuyên gia cho việc thiết kế, xây dựng bảo trì - Yêu cầu lượng cao ... thuật màng sinh học dựa sinh trưởng gắn kết vi sinh vật bề mặt vật liệu đĩa Hệ vi sinh vật hiểu khí sinh trưởng phát triển cố định lớp màng bám bề mặt đĩa Khi trục quay, lớp màng vi sinh vật luân... Khi khối đĩa quay lên, vi sinh vật lấy ôxy để oxy hố chất hữu giải phóng CO2 Khi khối đĩa quay xuống, vi sinh vật nhận chất (chất dinh dưỡng) có nước Q trình tiếp diễn hệ vi sinh vật sinh trưởng... nên chiều cao bể lọc sinh học nhỏ giọt tăng lên thành 6-9m tháp lọc sinh học tăng chiều cao làm giảm diện tích mặt bể lọc sinh học Hệ thống phân phối nước: làm dàn ống tự quay, đưa vào tiêu chuẩn