CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.2. Phương pháp thực nghiệm
2.2.2.1. Sơ đồ thiết kế và cấu tạo các hệ thống thí nghiệm
* Hệ xử lý yếm khí UASB
Sơ đồ thiết kế và cấu tạo của hệ UASB được thể hiện trong Hình 2.2.
Hình 2.2. Sơ đồ thiết kế hệ thống thí nghiệm UASB
Thiết bị đo khí
Điều khiển nhiệt độ
Bể lắng
Bể chứa nước thải
đầu ra Bể chứa
nước thải đầu vào
Bơm đầu vào
Bơm tuần hoàn Tuần hoàn bùn
Cột phản ứng yếm khí Khí Biogas
Cấu tạo hệ UASB bao gồm:
- 01 cột phản ứng có đường kính bên ngoài D = 0,14 m (đường kính bên trong là 0,127 m); chiều cao H = 1,1 m (chiều cao hiệu dụng là 0,95 m);
thể tích V = 16,9 lít (thể tích hiệu dụng là 12 lít).
- 01 bể lắng có đường kính bên ngoài D = 0,14 m (đường kính bên trong
là 0,127 m); chiều cao H = 0,5 m (chiều cao hiệu dụng là 0,4 m); thể tích V = 7,7 lít (thể tích hiệu dụng là 5 lít).
- 01 bộ điều nhiệt được lắp bên ngoài cột phản ứng - 01 bộ đo lưu lượng khí biogas sinh ra
- 02 bơm định lượng: 01 bơm cấp nước thải và 01 bơm tuần hoàn
* Hệ xử lý yếm khí tuần hoàn nội - IC
Sơ đồ thiết kế và cấu tạo của hệ IC được thể hiện trong Hình 2.3.
Hình 2.3. Sơ đồ thiết kế hệ thống thí nghiệm IC
Cấu tạo hệ IC bao gồm:
- 01 cột phản ứng có đường kính bên ngoài D = 0,14 m (đường kính bên trong là 0,127 m); chiều cao H = 2 m (chiều cao hiệu dụng là 1,9 m); thể tích V = 30,8 lít (thể tích hiệu dụng là 24 lít). Bên trong cột phản ứng có lắp 02 bộ tách 3 pha và phía trên lắp bộ phận thu khí.
- 01 bể thu nước đầu ra có thể tích V = 5 lít
- 02 bơm định lượng: 01 bơm cấp nước thải và 01 bơm tuần hoàn
* Hệ xử lý yếm khí tuần hoàn nội cải tiến - MIC
Sơ đồ thiết kế và cấu tạo của hệ MIC được thể hiện trong Hình 2.4.
Hình 2.4. Sơ đồ thiết kế hệ thống thí nghiệm MIC Cấu tạo hệ MIC bao gồm:
- 03 cột phản ứng có đường kính bên ngoài D = 0,14 m (đường kính bên trong là 0,127 m); chiều cao H = 1 m (chiều cao hiệu dụng tương ứng của 3 cột phản ứng là 0,93; 0,88 và 0,83 m); thể tích V = 46,2 lít (thể tích hiệu dụng
là 33,4 lít). Bên trong các cột phản ứng có lắp 01 bộ tách 3 pha và phía trên lắp bộ phận thu khí.
- 01 bể lắng có đường kính bên ngoài D = 0,14 m (đường kính bên trong
là 0,127 m); chiều cao H = 1 m (chiều cao hiệu dụng là 0,75 m); thể tích V = 15,4 lít (thể tích hiệu dụng là 9,5 lít).
- Tổng thể tích hiệu dụng của hệ MIC là 42,9 lít - 01 bể thu nước đầu ra có thể tích V = 5 lít
- 02 bơm định lượng: 01 bơm cấp nước thải và 01 bơm tuần hoàn
* Hệ UASB sử dụng vật liệu mang vi sinh cố định - AnFBBR
Sơ đồ thiết kế và cấu tạo của hệ AnFBBR được thể hiện trong Hình 2.5.
Hình 2.5. Sơ đồ thiết kế hệ thống thí nghiệm AnFBBR Hệ AnFBBR có cấu tạo giống hệ UASB, bao gồm:
- 01 cột phản ứng có thể tích hiệu dụng là 12 lít, trong đó vật liệu mang vi sinh chiếm 1/3 thể tích (ứng với 4 lít vật liệu, căn cứ theo tài liệu [110]) được cố định ở giữa trong cột phản ứng.
Thiết bị đo khí
Điều khiển nhiệt độ
Bể lắng
Bể chứa nước thải
đầu ra Bể chứa
nước thải đầu vào
Bơm đầu vào
Bơm tuần hoàn Tuần hoàn bùn
Cột phản ứng yếm khí Khí Biogas
Vật liệu mang vi sinh
- 01 bể lắng có thể tích hiệu dụng là 5 lít
- 01 bộ điều nhiệt được lắp bên ngoài cột phản ứng - 01 bộ đo lưu lượng khí biogas sinh ra
- 02 bơm định lượng: 01 bơm cấp nước thải và 01 bơm tuần hoàn
* Hệ UASB sử dụng vật liệu mang vi sinh chuyển động - AnMBBR Sơ đồ thiết kế và cấu tạo của hệ AnMBBR được thể hiện trong Hình 2.6.
Hình 2.6. Sơ đồ thiết kế hệ thống thí nghiệm AnMBBR Hệ AnMBBR cũng có cấu tạo giống hệ UASB, bao gồm:
- 01 cột phản ứng có thể tích hiệu dụng là 12 lít, trong đó vật liệu mang vi sinh chiếm 1/3 thể tích (ứng với 4 lít vật liệu, căn cứ theo tài liệu [110]) được chuyển động trong cột phản ứng.
- 01 bể lắng có thể tích hiệu dụng là 5 lít
- 01 bộ điều nhiệt được lắp bên ngoài cột phản ứng - 01 bộ đo lưu lượng khí biogas sinh ra
- 02 bơm định lượng: 01 bơm cấp nước thải và 01 bơm tuần hoàn
Thiết bị đo khí
Điều khiển nhiệt độ
Bể lắng
Bể chứa nước thải
đầu ra Bể chứa
nước thải đầu vào
Bơm đầu vào
Bơm tuần hoàn Tuần hoàn bùn
Cột phản ứng yếm khí Khí Biogas
Vật liệu mang vi sinh