Vận hành công trình xử lý nước thải sinh học

Các đặc tính sinh học

Xử lý n−ớc thải

Các công nghệ được lựa chọn sơ bộ trên cơ sở cân nhắc những chất ô nhiễm chính

Lựa chọn công nghệ XLNT

Các chất hữu cơ bền (COD-BOD) -Oxy hoá hoá học -Hấp phụ bằng cacbon. Các hợp chất hữu cơbay hơi -Sục khí, oxy hoá hoá học -Hấp phụ, xử lý sinh học. • Có thể tìm hiểu hiệu suất thông thường của các công nghệ xử lý cùng loại thông.

Có thể tìm hiểu hiệu suất thông thường của các công nghệ xử lý cùng loại thông qua rất nhiều dữ liệu từ các nhà máy trên thế giới. Có thể lựa chọn sơ bộ các công

Thông tin thiết kế điển hình

Các phản ứng xảy ra khi đ−a các chất keo tụ FeCl 3 vào trong n−ớc

2.A. Đông tụ và keo tụ

Ví dụ về tính toán bùn thải (đối với hệ thống hoạt động)

Xử lý bậc hai: Xử lý sinh học

Nước thải chảy qua một khối vi khuẩn kết tủa hoặc cô đặc Vd : -UASB. Vi khuẩn lơ lửng trong nước thải trong quá trình xử lý Vd : - Các quá trình liên tụctruyền thống. Vi khuẩn tạo thành màng trên một vật thể cố định Vd : -Lọc nhỏ giọt.

Các tiêu chuẩn lựa chọn giữa màng vi khuẩn cố định và sinh trưởng lơ lửng. Ưu điểm Diện tích nhỏ hơn, giảm lượng bùn sinh ra trong hệ thống hiếu khí, thể tích khí sinh ra nhỏ hơn, tăng khả năng tách nước của bùn, làm cho hệ thống hiếu khí dễ vận hành hơn, tiết kiệm năng lượng. Khả năng chịu dao động dòng vào lớn hơn, chịu được TSS đầu vào lớn, thời gian hồi phục ngắn hơn, hệ yếm khí dễ vận hành hơn, tính linh hoạt của hệ thống cao hơn.

Nhược điểm Thường đòi hỏi phải bơm dòng vào, nồng độ dầu mỡ cao (>50mg/L) có thể ảnh hưởng xấu đến môi trường vi khuẩn, nồng độ TSS cao (>200 mg/L) có thể ảnh hưởng xấu đến cơ chế phân bổ vi khuẩn và môi trường lọc, hệ hiếu khí sẽ có nhiều ruồi nhặng, dễ bịnhiệt độ tác động. Tốn diện tích hơn, tạo khí khó thu hồi, làm tăng lượng bùn trong hệ hiếu khí, bùn khó tách nước, tốn năng lượng hơn. Lọc nhỏ giọt, đĩa sinh học quay (RBC), cột đệm ngẫu nhiên dòng ngược, hệ thống tầng lơ lửng dòng ngược.

Hồ oxy, hồ sục khí, và bùn hoạt tính (dòng đẩy hoặc đảo trộn hoàn toàn). Cột đệm ngẫu nhiên dòng ngược Hồ yểm khí, hệ thống tốc độ chậm, tầng bùn dòng ngược tốc độ cao, tầng sôi.

Nguyên lý và thiết kế

-Sục khí sinh học trong bểAeroten, -Bể lắng (sơcấp), -Tuần hoàn bùn sinh học quay lại bể. Mụcđích của côngđoạn sục khí (2 – 15 giờ) -TIẾP XÚC SINH HỌC: Bông sinh học đã hình thành tiếp xúc + hấp thụchất ô nhiễm mới.

Thời gian lưu tế bào trung bình cần được điều chỉnh theo các kết quả kiểm tra sinh khối

• Lắng thứ cấp: Bùn trương nở do tăng trưởng vi khuẩn dạng sợi quá mức và xảy ra vấnđề trong bểlắng; bùn dâng lên hoặc kết thành khối, nước thải sau xử lý bị vẩn đục, kết bông điểm nhỏ và kết bông tản mạn. • Bể Aeroten: sự tăng trưởng quá mức vi khuẩn dạng sợi làm nổi bọt (mùi, có thể ảnh hưởng đến sức khoẻ con người). –(a) tăng sục khí nếu sục khí không dư, – (b) định lượng các chất dinh dưỡng N và P nếu tỉ lệBOD5/Ntổng/Ptổngkhông đạt mức 100/5/1 – (c) phân tích dòng vàođể phát hiện các chất gây ô nhiễmức chế như kim loại nặng hoặc các chất khác và kiểm tra nguồn chảy tràn của.

• Khi không thể ngăn chặn sự tăng trưởng của các vi khuẩn dạng sợi thì phải đóng hệ thống bùn hoạt bính bằng clo hoá (oxy hoá) sinh khối hiện có. Khởi động lại hệ thống này bằng sinh khối mới (ví dụsinh khối lấy từ hệthống xử lý khác). • Ngăn ngừa sự cố: quan sát bông sinh học (bùn) trên kinh hiển vi thông thườngđể phát hiện sự bắt đầu tăng trưởng quá mức (xem các trang sau).

• Ngăn chặn các điều kiện kích thích sủi bọt sợi: (a) có dầu, chất bôi trơn và chất béo trong dòng vào, (b) tuần hoàn váng bên trong hệ thống thay cho việc loại bỏ nó ra khỏi hệ thống.

Các giải pháp ngăn ngừa

Cần xem bểlắng thứ cấp như là một bểchuyển dịch, ở đó bông sinh học hoặc bùn sinh học (hoặc hỗn hợp lỏng - rắn) cóđủ thời gian để lắng đọng và đặc lại. Nói cách khác, sự vận hành chỉ đạo là luôn luôn duy trì càng nhiều bùn sinh học hoạt động có hiệu quả trong bểAeroten càng tốt. Có thể sử dụng một số kỹ thuật để xác định lưu lượng mong muốn của bùn hoạt hoá tuần hoàn RAS.

CHÚ Ý: Xác định theo kinh nghiệm: lớp bùn phảiđủ thấp để cho phép quá trình lắng có hiệu quả, phải đủcao để tích trữ đủlượng bùn hoặc tỉ lệbùn tuần hoàn và nồng độ đậm đặc thích đáng (1 – 2% hàm lượng chất rắn hoặc 10 – 20 000 mg/l). • Kết hợp với kiểm soát bùn hoạt tính tuần hoàn (RAS), kiểm soát bùn hoạt tính thải ra (WAS) cũng là một công cụ cầnđược sử dụngđể tối ưu hoá quá trình xử lý. Nó kiểm soát khối lượng các vi sinh vật hoạtđộng có trong bùn sinh học và gián tiếp kiểm soát tốc độ tăng trưởng của chúng.

• Hàm lượng chất rắn trong hỗn hợp lỏng - rắnđược xác định qua MLSS (mg/l) hoặc VSSML (mg/l) khôngđổi. Những phương pháp này tươngđối dễhiểu, cần được hỗtrợ bởi các phân tích hàm lượng MLSS, VSSML và SSS hàng ngày trong phòng thí nghiệm. • VSSML (mg/l): Chất rắn lơ lửng bay hơi trong hỗn hợp lỏng - rắn (phân đoạn các hạt hữu cơ lơ lửng).

• SRT là số ngày trung bình mà các vi sinh vật (bông sinh học) được giữ lại hoặc tuần hoàn trong quá trình bùn hoạt tính trước khi chúng được thải. • Lưu ý: Mặc dù cần phải tính toán SRT với các hạt lơ lửng bay hơi (VSS) nhưng nó có thể được xác định dễdàng hơn với tổng các chất rắn lơlửng (TSS). • SRT = Tổng khối lượng các chất rắn trong quá trình bùn hoạt tính / Tổng khối lượng các chất rắn thải ra (bùn dư) hàng ngày.

• SRT = (Khối lượng các chất rắn trong bểAeroten + khối lượng các chất rắn trong bể lắng thứ cấp) / Khối lượng các chất rắn trong bùn thải ra từ bể lắng thứ cấp. Hãy giả định rằng các chất rắn mới tạo hành trong bểAeroten là không đáng kể. SRT do người vận hànhấn định và sau đó tính toán hàng ngày W (m3/d) theo các kết quả phân tích hàm lượng các chất rắn hàng ngày trong phòng thí nghiệm.

Đối với một số ngành, nước thải công nghiệp chứa các chất ô nhiễm khó xử lý,

Kiểm soát bùn hoạt tính thải ra (WAS): Tỉsố thức ăn/vi sinh vật (F/M) không đổi. • Một phương pháp kiểm soát khác là thải các chất rắn (bùn lắng) để duy trì tỉ số F/M không đổi. • Sử dụng phương pháp này để đảm bảo quá trình bùn hoạt tính thực hiệnở tốc độcho phép các vi sinh vật được sử dụng tối đa thứcăn cung cấp (BOD) trong dòng vào.

F / M = khối lượng BOD5 (kg/ngày) của dòng vào, tính theo các chất rắn bay hơi trong hệ thống Aeroten (kg). Sẽ xác định WAS để đảm bảo hàm lượng các chất rắn bay hơi phù hợp khi có những dao động của dòng vào. Thật đơn giản nhưngđòi hỏi phải phân tích các chất rắn bay hơi trong lò nung (550oC).

Cần tiến hành một vài nghiên cứu tương quan để xác lập tỉ số VSSML/MLSS thực tế và hữu íchđối với hỗn hợp lỏng - rắn đặc trưng. • Tỉ số BOD5 / COD cũng cần xác định dựa trên đặc trưng dòng vào của mỗi ngành công nghiệp. Phân tích COD ( 2 giờ) cho kết quảnhanh là rất hữu ích để đánh giá sự thay đổi về đặc tính của nước thải dòng vào.

3.C. Các giải pháp ngăn ngừa

Hoạt tính sinh học: đánh giá vấn đề trương phồng bằng quan sát qua kính hiẻn vi. • Bông sinh học trong hỗn hợp lỏng - rắn phải chứa cả các loài vi khuẩn tạo bông và các vi khuẩn dạng sợi theo tỉ lệ cân đối. • Bông sinh học có kết cấu tốt nhưng trương phồng (khoẻ nhưng thể tích lớn).

Đĩa tiếp xúc sinh học quay (RBC)