Bun hoạt tính - Nguyên lý và thiết kế

BÙN HOẠT TÍNH Nguyên lý và thiếtkế Các chấthữucơ ô nhiễmcóthể phân huỷ sinh học Bùn có thể lắng Vi khuẩncó sẵntrong nướcthải KHÍ LẮNG Nước trong ở phía trên CÂU HỎI: Sử dụng vi khuẩn để xử lý nước thảicóthể gây mộtsố rủiro đốivớisứckhoẻ con người? Vi sinh vật nào là loài gây bệnh? Không khí Nhiềubùn http://nuoc.com.vn Các quy trình sinh trưởng lơ lửng http://nuoc.com.vn Mộthệ thống xử lý sử dụng bùn hoạttính bao gồm: - Sục khí sinh học trong bể Aeroten, - Bể lắng (sơ cấp), - Tuần hoàn bùn sinh họcquay lạibể Aeroten, - Thải bùn dư Mục đích của công đoạnsục khí (2 – 15 giờ) - TIẾP XÚC SINH HỌC: Bông sinh học đã hình thành tiếpxúc+ hấpthụ chất ô nhiễmmới - PHÂN HUỶ SINH HỌC HIẾU KHÍ: Bông sinh học đượcsụckhí http://nuoc.com.vn Tuần hoàn khép kín Vòi phun bong bóng nhỏ Montreal, Canada http://nuoc.com.vn BÙN HOẠT TÍNH Vận hành và các vấn đề • Bùn hoạt tính là quá trình xử lý sinh họccóhiệuquả loạibỏ chất ô nhiễmhữucơ cao nhất: 85 – 95%. • Tuy nhiên, vậnhànhquátrìnhxử lý này tương đối khó, đòi hỏiphảicóbíquyếtkỹ thuậtvà nguồnnhânlực đủ khả năng. • Các yếu tố tác động tớihiệuquả củaquátrìnhxử lý thứ cấp điểnhình: QUÁ TRÌNH Các yếutố tác động đếnhiệuquả củaquátrình Loạithiếtbị Thờigianlưuthuỷ lực Tảitrọng thuỷ lực Tảitrọng chấthữucơ Năng suấtcấpkhí Thờigianlưutế bào trung bình - Tỉ lệ chấtdinhdưỡng – vi sinh vậtF/M - Tỉ lệ bùn tuầnhoàn Các chấtdinhdưỡng Bùn hoạt tính Các yếutố môi trường (pH, nhiệt độ .) • Hiệuquả xử lý bịảnh hưởng khi quá trình phân huỷ sinh học trong bể Aeroten không tốthoặckhi quá trình vậnhànhlắng thứ cấp không đúng. Nguyên nhân củahiệuquả xử lý thấpcóthể do cả thiếtkế ban đầulẫnvậnhànhhàngngày. http://nuoc.com.vn BÙN HOẠT TÍNH Vận hành và các vấn đề Yếutố • Loạithiếtbị • Thờigianlưu thuỷ lựcHDT (giờ) Vấn đề có thể xảy ra • Quá trình sụckhí và lắng xảy ra trong thiếtbịđượcthiết kế kém • Không đủ thời gian lưuthuỷ lực (HDT) đốivớicả quá trình sụckhívà lắng • Hàm lượng TSS cao trong dòng thải ở bể lắng thứ cấp Giải pháp • Tách dòng vào quá tải đếnbể chứa(nếucó) và cố gắng ổn định tốc độ dòng chảybằng cách sử dụng thờigianban đêm. • Xem xét lại các giớihạn và có các mụctiêu xử lý mới. • Xác định nguồnthấm qua hoặc dòng chảy trong các mùa mưavàquyết định phân dòng trong khi có mưa. • CHÚ Ý VỀ MẶT KỸ THUẬT: Đốivớibể Aeroten: – HDT (giờ) = V / (Q + R) Đốivớibể lắng: – HDT (giờ) = 2 – 3 giờ, và OFR = 1 – 1,5 m/giờ http://nuoc.com.vn BÙN HOẠT TÍNH Vận hành và các vấn đề Yếutố Vấn đề có thể xảyra Giải pháp có hiệuquả • Tảitrọng thuỷ lực • Tảitrọng chất hữucơ • Tỉ lệ chấtdinh dưỡng – vi sinh vậtF/M • Hàm lượng BOD hoà tan trong dòng thải ở bể lắng bị cao • Hiệusuất chuyển hoá chất ô nhiễmhữucơ thấp • Biofloc = pin floc • Kiểmtracơ sở của quá trình bùn hoạt hoá: – F / M = ( Q . BOD 5 ) / (VSSML . V) ngày -1 – F / M = các giá trị thực nghiệm đã xác định đốivớimỗi ngành công nghiệp – F / M = 0,2 đến 0,7 ngày -1 đốivớinước thảisinhhoạt – F / M = 0,1 ngày -1 đốivới quá trình sản xuấtgiấyvàbộtgiấy – F / M = 0,8 đến 1,0 ngày -1 đốivới các cơ sở sảnxuấtbơ sữa – F / M = 0,01 ngày -1 đốivớinướcrác • Kiểmtrahàmlượng các chấthữucơ của hỗnhợplỏng - rắn: – VSSML: phải cao hơn 2 000 mg/l – Sự có mặtcủasinhkhối(vi khuẩn& động vật nguyên sinh (protozoa)) http://nuoc.com.vn BÙN HOẠT TÍNH Vận hành và các vấn đề Yếutố • Công suất cấpkhí Vấn đề có thể xảy ra • Sục khí không đủ • Sục khí quá nhiều, tốn kém Giải pháp có hiệuquả • Theo kinh nghiệm: Yêu cầu Oxy đượcthiếtkế trong khoảng 1 đến 1,4 kg O 2 cho kg BOD • Tuy nhiên, sẽ rấthữu ích khi tiếnhànhkiểm tra hàng ngày hàm lượng oxy hoà tan (DO) ở mộtsố vị trí củabể Aeroten. Giá trị trung bình cầnbằng khoảng 2 mg/l (giữa 1 và 2). • Trên 2 mg/l = lãng phí năng lượng • Dưới 2 mg/l = có nguy cơ xảy ra quá trình yếm khí và xuấthiện bông sinh họcdạng sợi (có đặctínhlắng kém) http://nuoc.com.vn BÙN HOẠT TÍNH Vận hành và các vấn đề Yếutố Vấn đề có thể xảy ra Giải pháp • pH • Sự phânrãsinhkhối (bùn hoạt tính) • Kiểm tra hàng ngày pH của dòng vào để đối phó ngay vớiviệctăng hoặcgiảmpH, cóthể là do dòng chảy vào hệ thống không hợp pháp • pH axit (nhỏ hơn6) cóthểđiềuchỉnh bằng vôi hoặc soda khan • pH kiềm(lớnhơn8,5) cóthểđiềuchỉnh bằng H 3 PO 4 hoặcH 2 SO 4 . Sử dụng axit photphoric thì tốthơnnhưng phản ứng chậmhơn. • Các chất dinh dưỡng • Sự tăng nhanh bông sinh họcdạng sợi • Đặctínhlắng đọng kém của bùn • Thêm chấtdinhdưỡng vào dung dịch hỗn hợpbằng cách định lượng trong dòng vào: – Ure (NH 2 ) 2 CO hoặc amoniăcvàP 2 O 5 hoặcH 3 PO 4 – Duy trì cân bằng BOD 5 / N tổng / P tổng bằng 100 / 5 / 1 trong dòng chảy vào http://nuoc.com.vn BÙN HOẠT TÍNH Vận hành và các vấn đề Yếutố • Tỉ lệ tuần hoàn bùn (Bùn hoạt tính tuần hoàn, RAS) Vấn đề có thể xảyra • Tỉ lệ tuần hoàn không đủ hoặc rờirạclàmgiảm hiệusuấtxử lý Giải pháp • Thựchiện quá trình để kiểmtratỉ lệ tuần hoàn bùn, như một trong các điềusau: – mộttỉ lệ không đổi, nghĩalàR (m 3 /ngày) = không đổi – tỉ lệ không đổi R / Q – một cách tiếpcận lớp bùn thứ cấp ở điểmgốc, duy trì ổn định hàm lượng VSSML (lượng sinh khối không đổi) và tối ưu hoá việcthải bùn thứ cấp (bùn dư) • Hai giải pháp đầuchỉ thích hợp khi có các điềukiện ổn định: tốc độ dòng chảy không đổi hoặctảitrọng hữucơ của dòng vào không đổi. Những điềukiệnnàyrấtítgặp đốivớicác dòng thải công nghiệp. • Quá trình thứ ba đòi hỏiphải có các phân tích trong phòng thí nghiệm hàng ngày và các tính toán tốithiểu (xem các giải thích sau). http://nuoc.com.vn [...]... nc thi cụng nghip cha cỏc cht ụ nhim khú x lý, cỏc vi khun cn cú thi gian thớch nghi vi mụi trng di hn v cn cú SRT di hn, ngha l 10 15 ngy Trong trng hp ngun cung cp vi khun b giỏn on thỡ cng cn cú SRT di xõy dng lng sinh khi thớch nghi vi mụi trng http://nuoc.com.vn Ti trng Tui bựn (ngy) F/M (ngy-1) Cao 3-5 0,4 1,5 Trung bỡnh 5 - 15 0,5 0,4 Thp 15 - 30 0,05 0,2 Cỏc vớ d v SRT v F/M i vi cỏc... sinh hc m rng http://nuoc.com.vn Cỏc quy trỡnh sinh trng l lng - SBR B x lý theo m in hỡnh X Lí TH CP SINH HC TNG M BNG BN HOT TNH (S.B.R) Dũng vo Pha cp dũng vo Pha tip xỳc-sc khớ Khớ Pha lng trong Thỏo bựn tha dũng ra Dũng ra Thỏo bựn http://nuoc.com.vn Cỏc quy trỡnh sinh trng l lng B x lý theo m Dũng hn hp Bc 1 Bc 6 Bc 2 Ch khuy trn (0 - 275 phỳt) Bựn Bc 5 Dũng ra Bc 3 Bc 4 Lng (90 120 phỳt) http://nuoc.com.vn... l thc n/vi sinh vt F/M (ngy-1) khụng i Hm lng cht rn trong hn hp lng - rn c xỏc nh qua MLSS (mg/l) hoc VSSML (mg/l) khụng i Nhng phng phỏp ny tng i d hiu, cn c h tr bi cỏc phõn tớch hm lng MLSS, VSSML v SSS hng ngy trong phũng thớ nghim CH í ( nh) : MLSS (mg/l): Hn hp lng - rn (tng cỏc ht l lng SS cú trong cht lng hn hp) VSSML (mg/l): Cht rn l lng bay hi trong hn hp lng - rn (phõn on cỏc ht hu c... Lu lng hng ngy BOD5, COD TSS Cỏc cht dinh dng N & P pH Cú cỏc kim loi nng gõy c ch, v Cung cp vi khun HN HP LNG - RN: MLSS & VSSML DO & OUR Kớnh hin vi: quan sỏt vi khun dng si v ng vt nguyờn sinh Kim tra kh nng lng DềNG RA: Hiu sut x lý i vi cỏc thụng s c qui nh phỏp lý BN lng: dy ca lp bựn lng Hm lng cht rn: SSS (mg/l) TUN HON bựn hot tớnh : R (m3/ngy), c kim soỏt bng cỏch: Kim tra... sinh khi ly t h thng x lý khỏc) Ngn nga s c: quan sỏt bụng sinh hc (bựn) trờn kinh hin vi thụng thng phỏt hin s bt u tng trng quỏ mc (xem cỏc trang sau) Ngn chn cỏc iu kin kớch thớch si bt si: (a) cú du, cht bụi trn v cht bộo trong dũng vo, (b) tun hon vỏng bờn trong h thng thay cho vic loi b nú ra khi h thng BN HOT TNH Cỏc gii phỏp ngn nga Túm tt cỏc thụng s kim soỏt hiu sut x lý cht gõy ụ nhim DềNG... ngn nga NGUYấN Lí C BN: Cn xem b lng th cp nh l mt b chuyn dch, ú bụng sinh hc hoc bựn sinh hc (hoc hn hp lng - rn) cú thi gian lng ng v c li Sau ú, khụng c chm tr nhiu, bựn ny phi c: tun hon li b Aeroten (RAS) duy trỡ hm lng sinh khi n nh, hoc hỳt ra nh bựn thi (WAS) i vi cỏc bc x lý cui cựng Núi cỏch khỏc, s vn hnh ch o l luụn luụn duy trỡ cng nhiu bựn sinh hc hot ng cú hiu qu trong b Aeroten... = SSV / (1 000 SSV) Th tớch hn hp lng - rn ban u, 1 000 ml http://nuoc.com.vn 1 000 SSV Th tớch nc trong thi gian lng: 30 ph SSV (ml/l) Th tớch bựn lng sau 30 phỳt BN HOT TNH Cỏc gii phỏp ngn nga Kim soỏt bựn hot tớnh thi (WAS) Kt hp vi kim soỏt bựn hot tớnh tun hon (RAS), kim soỏt bựn hot tớnh thi ra (WAS) cng l mt cụng c cn c s dng ti u hoỏ quỏ trỡnh x lý Nú kim soỏt khi lng cỏc vi sinh vt hot... HOT TNH Vn hnh v cỏc vn Yu t S cú mt ca cỏc vi khun dng si Vn cú th xy ra Lng th cp: Bựn trng n do tng trng vi khun dng si quỏ mc v xy ra vn trong b lng; bựn dõng lờn hoc kt thnh khi, nc thi sau x lý b vn c, kt bụng im nh v kt bụng tn mn B Aeroten: s tng trng quỏ mc vi khun dng si lm ni bt (mựi, cú th nh hng n sc kho con ngi) http://nuoc.com.vn Gii phỏp Khi bt u nhn thy cú s tng trng ca cỏc vi... gn ỳng cỏc vi sinh vt sng hoc hot ng Tht n gin nhng ũi hi phi phõn tớch cỏc cht rn bay hi trong lũ nung (550oC) Cn tin hnh mt vi nghiờn cu tng quan xỏc lp t s VSSML/MLSS thc t v hu ớch i vi hn hp lng - rn c trng T s BOD5 / COD cng cn xỏc nh da trờn c trng dũng vo ca mi ngnh cụng nghip Phõn tớch COD ( 2 gi) cho kt qu nhanh l rt hu ớch ỏnh giỏ s thay i v c tớnh ca nc thi dũng vo http://nuoc.com.vn... hn khi s dng k thut vi súng sy khụ, do ú cú nhiu ngi vn hnh s dng k thut ny kim soỏt quỏ trỡnh Nhng nghiờn cu chuyờn sõu khỏc ó n nh hm lng MLSS v duy trỡ nng MLSS khụng i hng ngy trong b sc khớ x lý ti trng cỏc cht hu c trong dũng vo bng cỏch ngng hoc gim WAS thớch hp Trng hp ti trng (BOD5 hoc lu lng) thay i nhiu: Vi iu kin c tớnh dũng vo khỏ n nh thỡ k thut kim soỏt quỏ trỡnh ny to dũng ra cú . đúng. Nguyên nhân củahiệuquả xử lý thấpcóthể do cả thiếtkế ban đầulẫnvậnhànhhàngngày. http://nuoc.com.vn BÙN HOẠT TÍNH Vận hành và các vấn đề Yếutố • Loạithiếtbị. thống xử lý sử dụng bùn hoạttính bao gồm: - Sục khí sinh học trong bể Aeroten, - Bể lắng (sơ cấp), - Tuần hoàn bùn sinh họcquay lạibể Aeroten, - Thải bùn