• Bể lọc kị khí
Bể lọc kị khí là một bể chứa vật liệu tiếp xúc để xử lý chất hữu cơ chứa nhiều cacbon trong nước thải. Nước thải được dẫn vào bể từ dưới lên hoặc từ trên xuống, tiếp xúc với lớp vật liệu trên đĩ cĩ vi sinh vật kị khí sinh trưởng và phát triển. Vì vi sinh vật được giữ trên bề mặt vật liệu tiếp xúc và khơng bị rửa trơi theo nước sau xử lý nên thời gian lưu của tế bào sinh vật rất cao (khoảng 100 ngày), mật độ vi sinh vật tập trung lớn.
Ưu điểm của bể lọc kị khí:
• Bể lọc kị khí cĩ khả năng chịu sốc tải lớn, thích nghi nhanh. • Pha nghỉ chiếm thời gian ngắn.
• Vi sinh vật thích nghi nhanh chĩng trong giai đoạn khởi động, • Cĩ khả năng giảm hàm lượng hữu cơ xuống mức rất thấp. • Giảm diện tích lắp đặt, cấu tạo đơn giản.
• Vận hành đơn giản.
Nhược điểm của bể lọc kị khí:
• Chi phí xây dựng khá cao (do giá thành của các giá thể). • Tải trọng hữu cơ (kg/m3.ngđ) thấp hơn.
Một số kết quả nghiên cứu xử lý nước rác bằng quá trình sinh học kị khí được trình bày ở bảng 2.3.
Các nghiên cứu cho thấy rằng nước rác mới từ các bãi chơn lấp sau khi xử lý kị khí cĩ tính chất tương tự nước rác từ bãi chơn lấp sau một thời gian đĩng cửa, thể hiện qua tỷ lệ BOD/COD giảm đáng kể. Điều này chứng tỏ quá trình sinh học kị khí cĩ hiệu quả rất tốt khi được sử dụng để xử lý nước rác mới cĩ nồng độ chất hữu cơ cao, đặc biệt là nước ép rác tại các trạm trung chuyển.
Nhiều nhà nghiên cứu đã chứng minh quá trình kị khí cĩ thể khử 90 – 99 % BOD5; tỉ số BOD5/COD tương ứng là 0,68 (Boyle và Ham 1974; Pohlvà 1975; Chian và DeWalle 1977).
Schafer (1986) đã nghiên cứu xử lý nước rác mới với nồng độ cao (BOD5 = 38.500 mg/l và COD = 60.000mg/l) bằng bể phản ứng màng cố định dịng hướng lên, khử được 95% BOD5 và TSS.
Bảng 3.1. Một số kết quả xử lý nước rác bằng phương pháp sinh học kị khí COD vào, mg/l BOD5/COD Hiệu quả xử lý
(%)
HRT
(ngày) Nguồn
10.000 0,79 93 10 Boyle & Ham (1974)
12.900 0,45 92 10 Foree & Reid (1972)
16.500 0,62 99 15 Karr (1972)
5.500 0,78 93 10 Karr (1972)
1.300 0,81 87 12 Rodgers (1973)
30.000 0,65 97 27 Chian & DeWalle
(1976)
(Nguồn: [12])
Tại Việt Nam, nhiều nghiên cứu sử dụng quá trình xử lý kị khí đã được thực hiện. Các nghiên cứu ứng dụng quá trình kị khí trên mơ hình pilot UASB xử lý nước rác mới của CENTEMA cho hiệu quả xử lý cĩ thể đạt 93,57% ở tải trọng chất hữu cơ 3 – 4 kgCOD/m3.ngđ. Nồng độ COD giảm từ 1.824 – 4.381mg/l xuống cịn 214 mg/l, HRT = 24h, pH tăng từ 6,41 – 7,77. Ở tải trọng 6 kgCOD/m3.ngđ hiệu quả đạt 94,63 – 95,54%, nồng độ giảm từ 63.000 mg/l xuống cịn 260 mg/l. Khi tải trọng từ 40 – 50 kgCOD/m3.ngđ hiệu quả đạt 92 – 94% theo COD, HRT = 12h, nồng độ COD từ 20.844 – 24.848mg/l giảm xuống cịn 1.196 – 2.027mg/l.
Tĩm tại, quá trình sinh học kị khí áp dụng để xử lý nước rác, đặc biệt là nước rác mới đạt được hiệu quả rất đáng khích lệ, phần lớn chất ơ nhiễm hữu cơ trong
hiếu khí hoặc hĩa học tùy vào chất hữu cơ cĩ khả năng phân hủy cịn lại nhiều hay ít.
3.2.2 Phương Pháp Sinh Học Hiếu Khí
Quá trình xử lý sinh học hiếu khí là quá trình sử dụng các vi sinh oxy hố các chất hữu cơ trong điều kiện cĩ sự tồn tại của oxy.
• Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí gồm 3 giai đoạn sau:
Oxy hĩa các chất hữu cơ: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
CxHyOz + O2 CO2 + H2O + ∆H
Tổng hợp tế bào mới:
CxHyOz + O2 + NH3 (C5H7NO2) + CO2 + H2O – ∆H
Phân hủy nội bào:
C5H7NO2 + O2 5CO2 + 2H2O + NH3± ∆H
Xử lý nước thải theo phương pháp hiếu khí nhân tạo dựa trên nhu cầu oxy cần cung cấp cho vi sinh vật hiếu khí cĩ trong nước thải hoạt động và phát triển. Các vi sinh vật hiếu khí sử dụng các chất hữu cơ, các nguồn nitơ và photpho cùng với một số nguyên tố vi lượng khác làm nguồn dinh dưỡng để xây dựng tế bào mới, phát triển tăng sinh khối. Bên cạnh đĩ quá trình hơ hấp nội bào cũng diễn ra song song giải phĩng ra CO2 và nước. Cả hai quá trình dinh dưỡng và hơ hấp của vi sinh vật đều cần oxy. Các hệ thống sục khí bề mặt bằng cách khuấy đảo hoặc sử dụng hệ thống khí nén được sử dụng để đáp ứng nhu cầu oxy hồ tan trong nước. Các cơng trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí gồm các bể phản ứng sinh học hiếu khí aeroten, mương oxy hố, các bể lọc sinh học, các loại đĩa quay sinh học…