7. Cấu trúc của luận án
2.3.2 Mô tả mô hình được thiết lập cho công nghệ mới (L-SBR)
Mô tả vận hành các pha bể SBR/C-Tech và L-SBR như Hình 2-14, thời gian các pha L- SBR như Hình 2-15. L-SBR giữa nguyên thiết kế chu kỳ rút gọn chỉ bao gồm 3 pha về thời gian như SBR/C-Tech nhưng khác về phương pháp tiếp nhận nước như Hình 2-15. L-SBR tiếp nhận nước thải trong tất cả các pha của chu kỳ (100% thời gian của chu kỳ so với 50% thời gian của 1 chu kỳ đối với SBR/C-Tech); trong L-SBR, bùn dư cũng được rút ra đồng thời với pha rút nước như SBR/C-Tech, nhưng thời gian hồi lưu bùn và thời gian phản ứng của bể lựa chọn vi sinh vật là 100% so với SBR/C-Tech chỉ 50%. Thể tích ngăn lựa chọn vi sinh vật có zich zắc (Selector 1) 10% so với SBR/C-Tech 15% thể tích bể SBR; Selector 2 có thể tích 10% bể SBR có 50% thời gian thiếu khí, 50% yếm khí.
- Pha phản ứng (50% thời gian của chu kỳ): Tương tự như SBR/C-Tech, nước thải vào sẽ trộn với bùn hồi lưu với tỷ lệ F/M cao ở ngăn Selector, tuy nhiên khác với SBR/C-Tech, phần đầu của ngăn lựa chọn vi sinh vật có thiết kế zich zắc (Selector1) với mục đích khuấy trộn đảm bảo nước thải vừa mới tiếp nhận được tiếp xúc tốt với bùn hồi lưu, phần sau của ngăn lựa chọn không thiết kế zich zắc (Selector2). Tương tự như SBR/C-Tech ở đây duy trì tỷ số F/M cao (F/M = 2,2
70
÷ 2,5) làm cho các vi sinh vật tạo bông phát triển chiếm ưu thế so với dạng sợi do đó tạo ra bùn dễ lắng trong pha lắng. Không cấp khí vào Selector nên đầu tiên, cũng tương tự như SBR/C-Tech tại các ngăn đầu của Selector1 xẩy ra quá trình loại bỏ C, nitrat hóa, khử nitrat hóa có amoni (công thức ...), các ngăn cuối của Selector1 là quá trình yếm khí, tạo điều kiện cho các vi sinh vật hấp thụ P (PAOs) phát triển. Sau khi qua Selector1, hỗn hợp nước thải và bùn hồi lưu tự chảy vào Selector2 được sục khí cùng với ngăn sục khí. Tại Selector2 và ngăn sục khí diễn ra các quá trình loại bỏ C, nitrat hóa và PAOs tích lũy P vào tế bào tương tự như SBR/C-Tech.
(a) SBR/C-Tech
(b) L-SBR
Hình 2-14. Mô tả các pha bể SBR/C-Tech và L-SBR
Thiếu khí Hiếu khí PHA PHẢN ỨNG PHA LẮNG PHA RÚT NƯỚC Rút nước đã xử lý ra Rút bùn dư SỤC KHÍ LIÊN TỤC TRONG PHA PHẢN ỨNG Bùn hồi lưu Ngăn lựa chọn vi sinh vật Ngăn sục khí
Nước thải vào
Thiếu/Yếm khí Lắng Yếm khí Rút nước Thiếu khí Hiếu khí PHA PHẢN ỨNG PHA LẮNG PHA RÚT NƯỚC Rút nước đã xử lý ra Rút bùn dư SỤC KHÍ LIÊN TỤC TRONG PHA PHẢN ỨNG Bùn hồi lưu
Ngăn lựa chọn vi sinh vật Ngăn sục khí
Nước thải vào
Thiếu khí Lắng Yếm khí Rút nước Yếm khí Hiếu khí Yếm khí Khuấy trộn Tĩnh Bùn hồi lưu Bùn hồi lưu
71
Hình 2-15. Các giai đoạn vận hành L-SBR
- Pha lắng (25% thời gian của chu kỳ): khác với SBR/C-Tech, quá trình cấp nước thải và hồi lưu bùn vẫn tiếp tục trong khi ngừng sục khí. Tại Selector1 tiếp tục diễn ra quá trình thiếu – yếm khí và xẩy ra quá trình loại bỏ C, nitrat hóa, khử nitrat hóa có amoni tương tự như pha Phản ứng. Tại Selector 2 là quá trình thiếu khí, xẩy và xẩy ra quá trình loại bỏ C, nitrat hóa, khử nitrat hóa có amoni song song với quá trình lắng. Tại Selector2, bùn dễ lắng được giữ lại trong khi bùn khó lắng (có chứa chủ yếu là vi sinh vật dạng sợi) trôi theo nước qua ngăn sục khí (đã dừng sục khí). Quá trình lắng tiếp tục tại ngăn sục khí vi sinh vật được lắng xuống đáy bể, các vi sinh vật dạng sợi khó lắng di chuyển theo nước về phía Decanter. Trong các bể xẩy ra quá trình chuyển đổi từ hiếu khí sang thiếu khí ở ngăn sục khí và Selector2; từ thiếu khí sang yếm khí ở Selector1, do đó tiếp tục xẩy ra quá trình loại bỏ C, khử N song song với quá trình lắng.
- Pha rút nước và thải bùn dư (25% thời gian của chu kỳ): cũng khác với SBR/C- Tech, quá trình cấp nước thải và hồi lưu bùn vẫn tiếp tục trong khi ngừng sục khí. Nước trong trên bề mặt bể (có SS cao hơn SBR/C-Tech vì có vi sinh vật dạng sợi) được rút ra bằng thiết bị chắt nước (Decanter), bùn dư được rút từ đáy. Trong giai đoạn này vẫn tiếp tục xẩy ra quá trình loại bỏ C, khử N. Kết thúc quá trình này cũng là kết thúc một chu kỳ và bắt đầu ngay chu kỳ mới. Dòng vào liên tục với từng bể, khác với SBR/C-Tech cần 2 bể. Tuy nhiên tương tự SBR/C-Tech
Yếm khí Thiếu khí Hiếu khí
Pha Phản ứng Pha Lắng Pha Rút nước Rút nước đã xử lý ra Nước thải vào Nước thải vào Nước thải vào Bùn hồi lưu nội bể trong 100% thời gian chu kỳ Nước thải vào Nước thải vào Rút bùn dư
Thời gian các pha 50% 25% 25%
72
khi có 4 bể dòng ra là liên tục. Các khác nhau chính của L-SBR so với SBR cơ bản và SBR/C-Tech như Bảng 2-4.
Bảng 2-4. Khác nhau chính giữa L-SBR so với SBR cơ bản, SBR/C-Tech
TT
Nội dung
so sánh SBR cơ bản C-Tech L-SBR
1 Số lượng bể tối thiểu trong một quy trình 4 2 1 2 Công đoạn xử lý Các pha xẩy ra trong 1 bể Các pha xẩy ra trong 1 bể, có ngăn lựa chọn vi sinh vật phía trước
Các pha xẩy ra trong 1 bể, có 2 ngăn lựa chọn vi sinh vật phía trước
3 Hồi lưu bùn Không Có Có
4 Nước vào Gián đoạn Gián đoạn Liên tục
5 Nước ra Gián đoạn Gián đoạn Gián đoạn
6 Sục khí Gián đoạn Gián đoạn Gián đoạn
7 Quá trình nitrat hóa
Giai đoạn sục khí trong bể phản ứng (một phần trong 35% thời gian của chu kỳ)
Toàn bộ giai đoạn phản ứng trong ngăn phản ứng (50% thời gian của chu kỳ)
Toàn bộ giai đoạn phản ứng (50% thời gian của chu kỳ)
8 Quá trình khử N
Giai đoạn khuấy trộn trong bể phản ứng (một phần trong 35% thời gian của chu kỳ)
Toàn bộ giai đoạn phản ứng trong ngăn lựa chọn vi sinh vật (50% thời gian của chu kỳ)
Toàn bộ giai đoạn phản ứng trong ngăn lựa chọn vi sinh vật 1 (100% thời gian của chu kỳ) và ngăn lựa chọn 2 (50% của chu kỳ.
9 Yếm khí Giai đoạn khuấy trộn trong bể phản ứng (một phần trong 35% thời gian của chu kỳ)
Trong ngăn lựa chọn vi sinh vật trong giai đoạn lắng và rút nước ((50% thời gian của chu kỳ)
Trong ngăn lựa chọn vi sinh vật 2 trong giai đoạn lắng và rút nước (50% thời gian của chu kỳ)