c. Phân loại aeroten: Cĩ nhiều cách phân loại aeroten
2.4.3.Vật liệu làm giá thể
2.4. Lịch sử nghiên cứu và ứng dụng phương pháp sinh trưởng dính bám
2.4.3.Vật liệu làm giá thể
- Vật liệu dùng làm giá thể trong xử lý nước thải bằng q trình sinh học dính bám khá phong phú: từ đá giăm, đá cuội, đá ong, vòng kim loại, vòng gốm, than đá, than cốc, gỗ mảnh, chất dẻo tấm uốn lượn v.v…. Các loại đá thường được chọn có kích thước trung bình 60 –100 mm. Chiều cao lớp đá chọn khoảng 0,4 – 2,5 –4m, trung bình là 1,8 –2,5 m. Nếu kích thước hạt, cục vật liệu nhỏ sẽ làm giảm độ hở giữa các cục vật liệu, gây tắc nghẽn cục bộ, nếu kích thước q lớn thì diện tích tiếp xúc bị giảm nhiều dẫn đến giảm hiệu suất xử lý. Bể với vật liệu là đá giăm thường có dạng hình trịn.
- Các thanh gỗ, đặc biệt là loại gỗ đỏ ở Mĩ, và các tấm chất dẻo (plastic) lượn sóng hoặc gấp nếp được sắp xếp thành những khối bó chặt được gọi là modun vật liệu. Các modun này được xếp lên giá đỡ, khối lượng toàn bộ của vật liệu giảm đi nhiều và làm cho chiều cao của lớp lọc tăng lên đáng kể.
- Những thập nên gần đây, do kĩ thuật chất dẻo có nhiều tiến bộ, nhựa PVC (polyvinyl clorit), PP (Polypropylen) được làm thành tấm lượng sóng, gấp nếp, dạng cầu khe hở, dạng vành hoa (plasdek), dạng vách ngăn v.v… có đặc điểm là rất nhẹ. - Phần lớn, các vật liệu hiện có trên thị trường đều đáp ứng được các yêu cầu sau:
o Diện tích riêng lớn, thay đổi từ 80 – 220 m2/m3.
o Chỉ số chân không cao để tránh lắng động (thường cao hơn 90%). o Nhẹ. Có thể sử dụng ở độ cao lớn (từ 4 đến 10m, có thể cao hơn).
SVTH:NGUYỄ XUÂN NGHỊ 45 MSSV:0811110056
o Có độ bền cơ học đủ lớn. Khi làm việc, vật liệu dính màng sinh học và ngậm nước nặng tới 300 –350 kg/m3.
o Quán tính sinh học cao. o Ổn định hóa học
- Vật liệu là chất dẻo khác nhau về hình dạng, được xác định bằng tỉ số giữa diện tích bề mặt/ thể tích; trọng lượng/ thể tích; tính xốp của vật liệu.
- Vật liệu bằng chất dẻo có thể chia làm hai loại chính: o Vật liệu có sắp xếp
o Vật liệu để rối
Tuổi thọ trung bình của vật liệu chất dẻo vào khoảng vài chục năm. Việc thay chúng do nhiều nguyên nhân: do quá bẩn, bị vỡ, giá đỡ bị hỏng…
Trước đây vật liệu thường được dùng là đá giăm, đá cuội có kích thước 25 x 100mm với bể lọc cao khoảng 1 – 2,5m, đến nay, nhờ có plastic làm vật liệu lọc, bể lọc có thể cao tới 9 – 10m.
- Với quần thể vi sinh vật bám vào vật liệu lọc như đá granit, vòng gốm, nhựa plastic… q trình oxi hóa diễn ra rất nhanh. Do vậy hệ thống này có những ưu điểm:
o Rút ngắn được thời gian xử lý.
o Đồng thời có thể xử lý hiệu quả nước cần có q trình khử nitrat hoặc phản nitrat hóa.
SVTH:NGUYỄ XN NGHỊ 46 MSSV:0811110056
- Qua thực tế, bể lọc sinh học nhỏ giọt hay phun tia với vật liệu truyền thống, như đá, sỏi, than cục,… có một số ưu điểm so với bùn hoạt tính như sau:
o Giảm việc trông coi.
o Tiết kiệm năng lượng, khơng khí cấp trong hầu hết thời gian lọc làm việc bằng cách thông tự nhiên từ cửa thơng gió đi vào qua lớp vật liệu
Nhưng cũng có một số nhược điểm sau:
o Hiệu suất làm sạch nhỏ hơn với cùng một tải lượng khối. o Dễ bị tắc nghẽn.
o Rất nhạy cảm với nhiệt độ.
o Không khống chế được q trình thơng khí, dễ bốc mùi. o Chiều cao hạn chế.
o Bùn dư không ổn định.
o Vì khối lượng vật liệu tương đối nặng, nên kéo theo giá thành xây dựng cao. - Với vật liệu là chất dẻo đã khắc phục được những nhược điểm trên, như giảm hiện tượng tắc nghẽn, chiều cao lớn, khơng khí tốt hơn cho phép lọc làm việc với tải trọng thể tích cao hơn.
- Ngoài lọc sinh học nhỏ giọt cịn có biện pháp lọc sinh học với lớp vật liệu ngập trong nước. Lọc sinh học với vật liệu nổi, ít bị tróc màng sinh học bám quanh các hạt vật liệu, mặc dù tốc độ thơng gió lớn, hàm lượng cặn lơ lửng có ở trong nước ra khỏi lọc đều nhỏ hơn 20 mg/l. Do đó khơng cần bố trí bể lắng hai trong hệ thống xử lý.
Kĩ thuật này dựa trên hoạt động của quần thể vi sinh vật tập trung ở màng sinh học có hoạt tính mạnh hơn ở bùn hoạt tính. Do vậy nó có thể có những ưu điểm sau:
SVTH:NGUYỄ XUÂN NGHỊ 47 MSSV:0811110056
o Chiếm ít diện tích vì khơng cần bể lắng trong (bể lắng 2). Đơn giản, dễ làm cho việc bao, che cơng trình, khử độc hại (ít mùi và ít ồn), đảm bảo mỹ quan.
o Khơng cần rửa lọc, vì quần thể vi sinh vật được cố định trên giá đỡ cho phép chống lại sự thay đổi tải lượng của nước thải. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
o Đễ dàng phù hợp với nước thải pha loãng.
o Đưa vào hoạt động rất nhanh, ngay cả sau một thời gian dừng hoạt động hàng tháng.
o Có cấu trúc modun và dễ dàng tự động hóa.
Tuy nhiên phương pháp này cũng làm kéo theo một số hiện tượng như tắc nghẽn khí do việc nước chảy xuống, khí đi lên đã đưa đến sự dính kết các bọt khí với nhau và tạo nên các túi khí trong khối vật liệu. Đồng thời cũng kéo theo một số nhược điểm sau:
o Làm tăng tổn thất tải lượng, giảm lượng nước thu hồi.
o Tổn thất khí cấp cho q trình, vì tăng lưu lượng khí khơng chỉ đáp ứng cho nhu cầu cầu của vi sinh vật mà còn nhu cầu cơ thủy lực.
o Phun khí mạnh tạo nên dịng chuyển động xoáy làm giảm khả năng giữ huyền phù.
SVTH:NGUYỄ XUÂN NGHỊ 48 MSSV:0811110056
CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA MƠT SỐ GIÁ THỂ TRONG XỬ LÝ SINH HỌC DÍNH BÁM