Nguyên lý chung của quá trình bùn hoạt tính là oxy hoá sinh hoá hiếu khí với sự tham gia của bùn hoạt tính.
Trong bê Aeroten diễn ra quá trình oxy hoá sinh hoá các chất hữu cơ trong nước thải. Vai trò ở đây là những vi sinh vật hiếu khí, chúng tạo thành bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính và nước thải tiếp xúc với nhau được tốt và liên tục, người ta khuấy trộn bằng máy khí nén hoặc các thiết bị cơ giới khác. Đê các vi sinh vật khoáng hoá sổng và hoạt động bình thường phải thường xuyên cung cấp oxy vào bê. Oxy sẽ được sử dụng trong các quá trình sinh hoá. Sự khuếch tán tự nhiên qua mặt thoáng của nước trong bể không bảo đảm đủ lượng oxy cần thiết, vì vậy phải bô sung lượng không khí thiếu hụt bằng phương pháp nhân tạo: thối khí nén vào hoặc tăng diện tích mặt thoáng.
quyết tốt hai nhiệm vụ; vừa khuấy trộn bùn hoạt tính với nước thải vừa bảo đảm chế độ oxy cần thiết trong bế. Bùn hoạt tính là tập hợp những vi sinh vật khoáng hoá có khả năng hấp thụ và oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải với sự có mặt của oxy. Đê bùn hoạt tính và nước thải tiếp xúc với nhau được tốt và liên tục, chúng có thế được khuấy trộn bằng khí nén hoặc các thiết bị cơ giới khác. Các chất hừu cơ hoà tan, các chất keo phân tán nhỏ sẽ được chuyến hoá và hấp phụ vào keo tụ sinh học trên bề mặt các tế bào vi sinh vật. Tiếp đó trong quá trình trao đổi chất, dưới tác dụng của nnhững men nội bào, các chất hữu cơ sẽ bị phân huỷ. Quá trình xử lý này gồm 3 giai đoạn:
- Giai đoạn khuếch tán và chuyển chất từ dịch thể tới bề mặt các tế bào vi sinh vật. - Hấp phụ: khuếch tán và hấp thụ các chất bấn từ bề mặt ngoài các tế bào qua màng bán thấm.
- Quá trình chuyên hoá các chất đã được khuếch tán và hấp phụ ở trong tế bào sinh vật sinh ra năng lượng và tông hợp các chất mới của tế bào.
Be lọc sinh học là công trình trong đó nước thải được lọc qua lớp vật liệu có kích thước hạt lớn. Be mặt các hạt vật liệu đó được bao bọc bởi một màng sinh vật do loại vi sinh vật hiếu khí tạo thành.
Sau khi lắng trong các bế lắng đợt 1 nước thải được cho qua bế lọc sinh vật. ơ đó màng sinh học sẽ hấp phụ các chất phân tán nhỏ, chưa kịp lắng, cả các chất ở dạng keo và hoà tan. Các chất hữu co bị màng sinh vật giữ lại sẽ bị oxy hoá bởi các vi sinh vật hiếu khí. Chúng sử dụng các chất hữu cơ, một phần đê sinh ra năng lượng cần thiết cho sự sống và hoạt động, một phần để xây dựng tế bào ( nguyên sinh chất) và tăng kối lượng cơ thể. Như vậy một phần các chất bẩn hữu cơ bị loại khỏi nước thải, mặt khác khối lượng màng sinh vật hoạt tính trong vật liệu lọc đồng thời cũng tăng lên. Màng đó sau một thời gian già cỗi, chết đi và bị dòng nước mới và xói cuốn đi khỏi bế lọc.
Thực chất quá trình oxy hoá diễn ra trong bể lọc sinh vật cũng tương tự như các quá trình diễn ra ở cánh đồng tưới, cánh đồng lọc. Song nhờ những điều kiện nhân tạo thuận lợi đối với sự sống hoạt động của vi sinh vật hiếu khí nên các quá trình oxy hoá sinh hoá trong Hình 2.12 Bê Arotank 2.4.8 Be lọc sinh học (biofilter):
các bê sinh vật diễn ra mạnh hcm nhiều do đó kích thước công trình cũng nhỏ hơn nhiều. Theo chế độ làm việc các bế lọc chia ra làm 2 loại: bế lọc hoạt động theo chu kỳ và bế lọc hoạt động liên tục. Be lọc hoạt động theo chu kỳ do công suất nhỏ, giá thành lại cao nên hiện nay hầu như được sử dụng. Theo công suất và cấu tạo, những bể lọc hoạt động liên tục được chia ra làm các loại: bể lọc sinh vật nhỏ giọt, bể lọc sinh vật cao tải (hay Aerophin); bế lọc sinh vật có chiều cao lớn (tháp lọc sinh vật). Theo phương thức cung cấp không người ta chia ra các bể lọc với thông gió tự nhiên và nhân tạo.
Be lọc sinh học hiện đại gồm những lớp vật liệu tiếp xúc có khả năng thấm cao cho phép vi sinh vật bám dính và nước thải có thê đi qua. Môi trường lọc có thể là đá, kích thước thay đổi từ 25 - 100 mm đường kính, chiều sâu lớp đá tuỳ theo thiết kế nhưng thông thường từ 0,9 - 2,0 m trung bình là 1,8 m. Lọc sinh học có thê dùng vật liệu lọc cải tiến là plastic, có thể hình vuông hoặc hình khác với chiều sâu thay đôi từ 9 -12 m. Bê lọc hình tròn nước được phân phổi trên bằng thiết bị phân phối quay.
Chất hữu cơ trong nước thải được phân hủy bởi quần thể sinh vật bám dính và chất liệu lọc. Chất hữu cơ trong nước thải được hấp phụ lên màng sinh học hoặc lớp nhầy. Ớ lớp ngoài của lớp màng nhầy sinh học (0,1 -0,2 mm), chất hữu cơ sẽ được phân huỷ hiếu khí. Khi sinh vật tăng trưởng thì lớp màng nhầy tăng lên, và oxy khuếch tán được tiêu thụ trước khi nó có thế thấm và chiều sau lớp màng nhầy. Do đó môi trường kị khí sẽ nằm gần bề mặt lớp vật liệu lọc.
Khi độ dày màng nhầy tăng, các chất hữu cơ hấp phụ được chuyến hoá trước khi nó tiếp xúc với vi sinh vật gần bề mặt vật liệu. Ket quả vi sinh vật gần bề mặt vật
Nưdc thái đẩu vào
liệu phải hô hấp nội bào do không có nguồn chất dinh dường thích hợp của chất hữu cơ nước thải, và do đó mất khả năng bám dính. Sau đó màng nhầy này bị rửa trôi, màng nhầy mới được hình thành.
Một số hình ảnh về hệ thống xử lý nước thải bằng bê lọc sinh học nhỏ giọt
Hình 2.13 Bê lọc có một ỉcrp vật liệu lọc với nước chảy từ trên xuông
Hình 2.14 Bê lọc có hai ỉcrp vật liệu lọc
„ 1 t 2 ft -• . Xí than '* '-"ì* . i " 2 ft 1 .' . ’ ■Lớp cit; Tt IM t t_ Nưdc thải dẩu vào
Nưđc thẳi dẩu -a 'Hệ thống thoát nưòc
CHƯƠNG 3 : PHÂN TÍCH VÀ LỤ A CHỌN CÔNG NGHỆ XLNT 3.1 Thành phần và tính chất nưóc thải
- Lưu lượng: 100 m3/ngày đêm
Lượng nước thải trên thường chứa các thành phần thuốc trừ sâu, rất độc hại, đa phần là chất mạch vòng khó phân hủy sinh học. Vì vậy, chủ đầu tư dự kiến sẽ đầu tư một hệ thống xử lý nước thải tập trung cho dự án với công suất dự kiến khoảng 100 m3/ngđ nhằm xử lý nước thải đạt QCVN 24-2009 cột B trước khi dần về trạm xử lý tập trung của Khu công nghiệp Đức Hoà 1