- Methane hĩa
Trong 3 giai đoạn thuỷ phân, acid hĩa và acetic hĩa, COD hầu như khơng giảm, COD chỉ giảm trong giai đoạn methane.
BỂ LỌC SINH HỌC KỊ KHÍ
Điều kiện áp dụng cơng nghệ sinh học kỵ khí
Tuyệt đối khơng cĩ oxy
Chất dinh dưỡng đủ và cân bằng
Nhiệt độ thích hợp :
- cao (45 – 65°C); trung bình (20 – 45°C)
→ thuận lợi cho VK sinh metan
- thấp (<20°C)
pH = 6,5 – 7,5
So sánh cân bằng COD
giữaphương pháp hiếukhí và kỵkhí
Kỵ khí: COD trong nước thải phần lớn được chuyển thành methane, loại khí đốt cĩ giá trị. Một lượng rất nhỏ COD được
chuyển thành bùn. Khơng địi hỏi đầu tư ở khâu đầu vào để hệ thống hoạt động.
Hiếu khí: COD trong nước thải phần lớn được chuyển thành bùn, → đắt trong khâu xử lý bùn "waste sludge factory“ (≥ 3
BỂ LỌC SINH HỌC KỊ KHÍ
Xử lý bùn theo phương pháp sinh học kỵ khí
Các phản ứng: Thuỷ phân: (C6H10O5)x + xH2O → x(C6H12O6) C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 Tạo axít: CH3CH2OH + H2O → CH3COOH + 2H2 CH3CH2COOH + 2H2O → CH3CH3COOH + CO2 + 2H2 Tạo mêtan: H2 + CO2→ CH4 + 2H2O + Q CH3COO → CH4 + CO2 + Q CH3COOH → CH4 + CO2 + 2H2O + Q
BỂ LỌC SINH HỌC KỊ KHÍ
Vi khuẩn tham giá các quá trình trên rất nhạy với sự thay đổi độ pH. Khoảng pH hoạt động là từ 6,5 - 8,0; độ pH thích hợp là 7,2 - 7,4. Tốc độ phân huỷ tuỳ thuộc vào lưu lượng cấp bùn, độ pH, đặc trưng của pha rắn, nhiệt độ, mức độ pha trộn giữa bùn thơ với phần đã phân huỷ.
Phương trình chung:
Chất hữu cơ trong bùn + H2O + dinh dưỡng + vi sinh → CH4 + CO2
Bể mêtan
Đây là cơng trình xử lý cặn hiệu quả nhất.
Thời gian lên men ngắn: 6-20 ngày, thể tích ngăn bùn nhỏ
Các loại cặn dẫn đến bể: + Cặn tươi từ bể lắng 1.
+ Bùn hoạt tính dư trên màng vi sinh. + Rác đã nghiền.
Cặn được hâm nĩng và xáo trộn tạo điều kiện tối ưu cho quá trình lên men.
Cường độ quá trình lên men phụ thuộc vào nhiệt độ, lượng cặn, mức độ xáo trộn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cấu tạo bể mêtan
Khi bể làm việc bình thường:
+ pH = 7-7,5
+ Hàm lượng a.béo: 3-8 mg/l + Độ kiềm: 60-70 mgđ/l
Bể mêtan
Thường cĩ 2 kiểu bể tiêu huỷ, tốc độ bình
thường (chuẩn) và tốc độ cao. Trong tiêu huỷ tốc độ chuẩn, các chất trong bể tiêu huỷ khơng được đun ấm lên và khơng
được khuấy trộn. Thời gian lưu dao động từ 30 - 60 ngày. Trong quá trình tiêu huỷ tốc độ cao các chất tiêu huỷ được đốt ấm và khuấy trộn đều. Thời gian lưu là 15
Bể UASB
Bể UASB
Nguyên lý hoạt động
Nước thải được nạp liệu từ phía đáy bể, đi
qua lớp bùn hạt, quá trình xử lý xảy ra khi các chất hữu cơ trong nước thải tiếp xúc với bùn hạt. Khí sinh ra trong điều kiện kỵ
khí (chủ yếu là methane và CO2) sẽ tạo
nên dịng tuần hồn cục bộ giúp cho quá trình hình thành và duy trì bùn sinh học dạng hạt.
Bể UASB
Khí sinh ra từ lớp bùn sẽ dính bám vào
các hạt bùn và cùng với khí tự do nổi lên phía mặt bể
Tại đây, quá trình tách pha khí-lỏng-rắn
xảy ra nhờ bộ phận tách pha. Khí theo ống dẫn qua bồn hấp thu chứa dung dịch NaOH 5-10%. Bùn sau khi tách khỏi bọt khí lại lắng xuống. Nước thải theo màng tràn răng cưa dẫn đến cơng trình xử lý tiếp theo.
Bể UASB
Nước thải được đưa trực tiếp vào dưới đáy bể và được phân ph i đồng đều ở đó, sau ố
đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học hạt nhỏ (bông bùn) và các chất bẩn hữu cơ được tiêu thụ ở đó .
Các bọt khí mêtan và cacbonic nổi lên trên được thu bằng các chụp khí để dẩn ra khỏi bể.
Nước thải tiếp theo đó sẽ diễn ra sự phân tách 2 pha lỏng và rắn . Pha lỏng được dẫån ra khỏi bể , còn pha rắn thì hoàn lưu lại lớp bông bùn .
Sự tạo thành và duy trì các hạt bùn là vô cùng quan trọng khi vận hành bể UASB.
Bể UASB
Điều kiện sử dụng bể UASB
Bùn nuơi cấy ban đầu: nồng độ tối thiểu là
10 kg VSS/m3. Lượng bùn cho vào khơng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
nên nhiều hơn 60% thể tích bể.
Hàm lượng chất hữu cơ: COD < 100 mg/l
khơng sử dụng được bể UASB, COD > 50.000mg/l thì cần pha lỗng nước thải hoặc tuần hồn nước thải đầu ra.
Bể UASB
Chất dinh dưỡng: nồng độ nguyên tố N, P,
S tối thiểu cĩ thể tính theo biểu thức sau: (COD/Y) : N :P : S = (50/Y) : 5: 1 :1
Y là hệ số sản lượng tế bào phụ thuộc vào loại nước thải. Nước thải dễ acid hĩa Y= 0,03, khĩ acid hĩa Y= 0,15.
Bể UASB
Hàm lượng cặn lơ lửng: nước thải cĩ hàm
lượng SS lớn khơng thích hợp cho mơ hình này. SS > 3.000 mg/l khĩ phân hủy sinh học sẽ lưu lại trong bể sẽ ngăn cản quá trình phân hủy nước thải. Nếu cặn cĩ thể cuốn trơi thì khơng cĩ vấn đề gì.
Bể UASB
Nước thải chứa độc tố: UASB khơng thích
hợp với loại nước thải cĩ hàm lượng amonia > 2.000 mg/l hoặc hàm lượng sulphate > 500 mg/l. Khi nồng độ muối cao cũng gây ảnh hưởng xấu đến vi khuẩn methane. Khi nồng độ muối nằm trong khoảng 5.000 – 15.000 mg/l thì cĩ thể xem là độc tố.
Bể UASB
Ưu điểm bể UASB
Khơng tốn nhiều năng lượng
Quá trình cơng nghệ khơng địi hỏi kỷ thuật phức tạp
Tạo ra lượng bùn cĩ hoạt tính cao, nhưng lượng bùn sản sinh khơng nhiều → giảm chi phí xử lý
Loại bỏ chất hữu cơ với lượng lớn,hiệu quả
Xử lý BOD trong khoảng 600 → 15.0000 mg/l đạt từ 80-95%
Cĩ thể xử lý một số chất khĩ phân hủy.
Bể UASB Nhược điểm bể UASB Diện tích cần dùng để xử lý chất thải lớn. Quá trình tạo bùn hạt tốn nhiều thời gian, khĩ kiểm sốt.
Cần nhiệt độ khá cao.
Phân biệt các loại bể sinh học
Sự giống nhau và khác nhau giữa các bể lọc sinh học đã trình bày:
+Giống: cả 3 đều là xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (bùn hoạt tính)
+Khác nhau:
aerotank: bùn hoạt tính sinh trưởng trong
tình trạng lơ lững hiếu khí, thời gian lưu nước 4 - 10h, lưu bun 4 - 10 (ngày)
Phân biệt các loại bể sinh học (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bể SBR: đây là một loại bể aerotank hoạt
động theo mẻ,
giai đoạn đầu cung cấp DO >2 (mg/l). sau một thời gian hạ DO<2 (mg/l) tạo tính
trạng thiếu khí để khử nito. sau đĩ bùn lắng xuống và nước trong được đưa ra ngoaig. nên sau cơng trình này cơng cần bể lắng 2.
Phân biệt các loại bể sinh học
Metan: đây là loại bể được sử dụng để xử
lý tất cả các loại cặn sinh ra trong cơng trình xử lý nước thải. xử lý yếm khí, thời gian lưu 6 - 10 ngày. phải cĩ hệ thống thu khí (chủ yếu ch4, CO2) tránh cháy nổ.
Bể UASB: cơng nghệ xử lý yếm khí. bùn
hoạt tính sinh trưởng lơ lửng, kết hợp với lăng lọc, cĩ hiệu quả xử lý BOD, COD 70 - 80%.