TỔNG QUAN VỀ CÂC PHƯƠNG PHÂP XỬ LÝ NƯỚC THẢI THUỶ HẢI SẢN
4.2.4.4. Câc phương phâp xử lý sinh học thường âp dụng trong xử lý nước thải thuỷ sản
Nguyín tắc lă trong điều kiện lă thiếu oxy hoă tan hăm lượng oxy hoă tan trong hệ thống xử lý được giữ ở mức sắp xỉ mg/l, việc khử nitrat hoâ sẽ xảy ra.
NO3- vi sinh NO2
NO2 + CHC vi sinh N2 + CO2 + H2O
4.2.4.4. Câc phương phâp xử lý sinh học thường âp dụng trong xử lýnước thải thuỷ sản nước thải thuỷ sản
Nguyín lý chung của quâ trình bùn hoạt tính (oxy hoâ sinh hoâ hiếu khí với sự tham gia của bùn hoạt tính)
Bùn hoạt tính lă tập hợp những vi sinh vật khoâng hoâ có khả năng hấp phụ trín bề mặt vă oxy hoâ câc chất hữu cơ có trong nước thải với sự có mặt của oxy. Để bùn hoạt tính vă nước thải tiếp xúc với nhau được tốt vă liín tục, có thể khuấy trộn bằng khí nĩn hoặc câc thiết bị cơ giới khâc. Trong thực tế khí nĩn được ứng dụng văo mục đích năy, vì vậy sẽ giải quyết đồng thời hai nhiệm vụ lă vừa khuấy trộn bùn hoạt tính với nước thải, vừa đảm bảo cung cấp oxy cần thiết cho quâ trình sống vă hoạt động vi sinh.
Câc chất hữu cơ hoă tan, câc chất keo vă phđn tân nhỏ sẽ được chuyển hoâ bằng câch hấp thụ vă keo tụ sinh học trín bề mặt câc tế băo sinh vật. Tiếp theo
GVHD : TS. Tôn Thất Lêng SVTH : Nhan Như Thuỳ
trong quâ trao đổi chất, dưới tâc dụng của men nội băo, câc chất hữu cơ sẽ bị phđn huỷ.
Quâ trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính bao gồm 3 giai đoạn sau:
- Giai đoạn khuyếch tân vă chuyển chất từ dịch thể nước thải tới bề mặt câc tế băo vi sinh vật.
- Hấp phụ khuếch tân vă hấp phụ câc chất bẩn từ mặt ngoăi của tế băo qua măng bân thấm.
- Quâ trình chuyển hoâ câc chất được khuyếch tân vă hấp phụ ở trong tế băo vă vi sinh vật sinh ra năng lượng vă tổng hợp câc chất mới của tế băo. Theo Eckenfelder W.W vă Conon D.J thì quâ trình xử lý hiếu khí nước thải gồm 3 giai đoạn được biểu thị bởi câc phản ứng sau đđy:
- Oxy hoâ chất hữu cơ:
CXHYOZ + O2 enzym CO2 + H2O + ∆Q - Tổng hợp để xđy dựng tế băo:
CXHYOZ + O2 + NH3 enzym Tế băo vi khuẩn + CO2 + H2O + C5H7NO2 - ∆Q - Phđn huỷ nội băo:
Tế băo vi khuẩn + CO2 + C5H7NO2 enzym CO2 + H2O + NH3 ± ∆Q
Bảng 4.3 Câc sự cố thường gặp trong quâ trình vận hănh bể bùn hoạt tính vă nguyín nhđn
Sự cố Nguyín nhđn
Hiệu suất loại BOD hoă tan thấp 1. Thời gian cư trú của vi khuẩn trong bể
quâ ngắn
2. Thiếu N vă P
- pH quâ cao hoặc quâ thấp GVHD : TS. Tôn Thất Lêng
SVTH : Nhan Như Thuỳ
- Trong nước thải đầu văo có chứa độc tố
- Sục khí chưa đủ
- Khuấy đảo chưa đủ hoặc do hiện tượng ngắn mạch
Nước thải chứa nhiều chất rắn
1. Thời gian cư trú của vi khuẩn trong bể quâ lđu
2. Quâ trình khử nitơ diễn ra ở bể lắng - Do sự phât triển của câc vi sinh
vật hình sợi (trong điều kiện thời gian cư trú của vi khuẩn ngắn, thiếu N vă P, sục khí không đủ)
- Tỉ lệ hoăn lưu bùn quâ thấp
Mùi 1. Sục khí không đủ
2. Quâ trình yếm khí xảy ra ở bể lắng
Bảng 4.4 Câch hiệu chỉnh câc sự cố
Sự cố Câch hiệu chỉnh
Thời gian cư trú của VK
- Quâ thấp Giảm bớt lượng bùn thải
Xđy thím bể điều lưu
- Quâ cao Tăng lượng bùn thải
Thiếu dưỡng chất N vă P Cung cấp thím dưỡng chất cho nước
thải đầu văo
pH quâ cao hoặc quâ thấp Xđy thím bể điều lưu
- Trung hòa nước thải đầu văo
Nước thải đầu văo có chứa độc tố Xđy thím bể điều lưu
- Loại bỏ câc chất độc trong nước thải đầu văo
Sục khí không đủ Tăng công suất thiết bị sục
- Phđn bố lại câc ống phđn phối khí trong bể
Khuấy đảo không đủ, "mạch ngắn" Tăng mức độ sục khí
- Gắn thím câc đập phđn phối nước
Quâ trình khử nitơ ở bể lắng Giảm thời gian giữ bùn trong bể lắng
bằng câch tăng tỉ lệ hoăn lưu GVHD : TS. Tôn Thất Lêng
SVTH : Nhan Như Thuỳ
- Gắn thím gău múc bùn - Tăng lượng bùn thải
Quâ trình yếm khí ở bể lắng Câc phương phâp tương tự phương phâp
âp dụng để trânh quâ trình khử nitơ của bể lắng
(Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991)
4.2.4.4.1. Xử lý nước thải trong câc bể hiếu khí (Bể Aerotank):
Bể năy sử dụng để oxy hoâ câc chất hữu cơ trong nước thải, hệ vi sinh vật trong bể Aerotank dưới dạng bùn hoạt tính.
Bùn hoạt tính được hình thănh do sự tập hợp của nhiều vi sinh vật hiếu khí, câc loại vi sinh vật như: vi khuẩn, tảo, nấm men, nấm mốc,… vă câc chất rắn, câc cặn rắn khâc nhau.
Bùn hoạt tính lă hệ keo vô địa hình, khi pH = 4,9 thì nó có điện tích đm. Mặc dù nước thải rất khâc nhau nhưng thănh phần bùn hoạt tính khâ giống nhau.
Quâ trình xử lý bùn hoạt tính trong bể aerotank diễn ra gồm 4 giai đoạn chính:
- Tâch sơ bộ câc chất lơ lửng để lắng ra khỏi nước thải, nhằm lăm giảm hăm lượng câc chất lơ lửng, quâ trình năy được thực hiện trong bể lắng đợt 1. - Lăm thoâng hỗn hợp nước thải với bùn hoạt tính trong bể aerotank, đđy lă
giai đoạn quyết định hiệu quả của thiết bị. Ơû đđy sẽ có sự tiếp xúc giữa nước thải với bùn hoạt tính vă sẽ diễn ra quâ trình phđn hủy chất hữu cơ của vi sinh vật. Để quâ trình được thuận lợi cần phải khuấy trộn cho bùn văo nước thải tiếp xúc với nhau. Mặt khâc lượng oxy trín mặt thoâng không đủ cho vi sinh vật hoạt động nín cần một lượng oxy bổ sung. Trong
GVHD : TS. Tôn Thất Lêng SVTH : Nhan Như Thuỳ
quâ trình hoạt động người ta thường dùng câc mây nĩn khí để thực hiện việc cùng một lúc lă cung cấp oxy vă khuấy trộn.
- Tâch nước thải đê được lăm sạch ra khỏi bùn hoạt tính, sau một thời gian tiếp xúc giữa nước thải với bùn hoạt tính, nước sạch sẽ chuyển qua bể lắng II để lắng câc tạp chất lơ lửng cũng như một phần bùn hoạt tính.
- Tuần hoăn bùn hoạt tính trở về bể aerotank, bùn hoạt tính được lấy từ bể lắng II vă tuần hoăn văo bể aerotank. Vì trong quâ trình hoạt động bể aerotank sẽ bị mất một lượng bùn vă bản thđn vi sinh vật cũng giă vă chết nín cần tuần hoăn trở lại.
4.2.4.4.2. Quâ trình xử lý bằng bùn hoạt tính với vật liệu tiếp xúc (Attached Growth Processes)
Quâ trình xử lý sinh học hiếu khí Attached Growth (AG) được sử dụng để loại bỏ chất hữu cơ trong nước thải. Quâ trình AG bao gồm: lọc sinh học, lọc thô, RBC (Rotating Biological Contactor), AGWSP (bể xử lý sinh học có vật liệu tiếp xúc – Attached Growth Waste Stabilization Pond), bể phản ứng nitrat hóa fixed – bed,...