2.3.5. XLNT b ng công ngh MBBR
2.3.5.1. Lý thuy t v công ngh MBBR
Công ngh MBBR là công ngh k t h p gi a các đi u ki n thu n l i c a quá trình x lý bùn ho t tính hi u khí và b l c sinh h c. B MBBR ho t đ ng gi ng nh quá trình x lý bùn ho t tính hi u khí trong toàn b th tích b . ây là quá trình x lý b ng l p màng Biofilm v i sinh kh i phát tri n trên giá mang mà nh ng giá mang này l i di chuy n t do trong b ph n ng và đ c gi bên trong b ph n ng đ c đ t c a ra c a b . B MBBR không c n quá trình tu n hoàn bùn gi ng nh các ph ng pháp x lý b ng màng biofilm khác, vì v y nó t o đi u ki n thu n l i cho quá trình x lý b ng ph ng pháp bùn ho t tinh trong b , b i vi sinh kh i ngày càng đ c t o ra trong quá trình x lý. B MBBR có 2 lo i: b hi u khí và b thi u khí.
N c d t nén bùn
QCVN 14:2008/BTNMT
Hình 2.12. S đ công ngh XLNT MBBR
a.Giá th di đ ng
Nhân t quan tr ng c a quá trình x lý này là các giá th di đ ng có l p màng biofilm dính bám trên b m t. Nh ng giá th này đ c thi t k sao cho di n tích b m t hi u d ng l n đ l p màng biofilm dính bám trên b m t c a giá th và t o đi u ki n t i u cho ho t đ ng c a vi sinh v t khi nh ng giá th này l l ng trong n c.
Nh ng giá th di đ ng có hình d ng và kích th c khác nhau. Tùy thu c vào đ c tính quá trình ti n x lý, tiêu chu n x th i và th tích thi t k b thì m i lo i giá th có hi u qu x lý khác nhau. Hi n t i trên th tr ng có nhi u lo i giá th khác nhau nh : PB,PG,PS,K1,K3...Thông s các lo i giá th đ c trình bày hinh 2.13
B kh trùng B đi u
hòa
l ng B B giá th di
đ ng MBBR B thu
gom N c th i
B ch a bùn
Bùn th i đem chôn
th i khí Máy
Hình 2.13. Thông s các lo i giá th .
Hình 2.14. Các lo i giá th
T t c các giá th có t tr ng nh h n so v i t tr ng c a n c, tuy nhiên m i lo i giá th có t tr ng khác nhau. i u ki n quan tr ng nh t c a quá trình x lý này là m t đ giá th trong b , đ giá th có th chuy n đ ng l l ng trong b thì m t đ giá th t i đa trong b MBBR nh h n 67%. Trong m i quá trình x lý b ng màng sinh h c thì s khuyech tán c a ch t dinh d ng (ch t ô nhi m) trong và ngoài l p màng là nhân t đóng vai trò quan tr ng trong quá trình x lý, vì v y chi u dày hi u qu c a l p màng c ng là m t trong nh ng nhân t quan tr ng nh h ng đ n hi u qu x lý. Chi u dày c a l p màng trên giá th di đ ng thông th ng ph i nh h n 10 um, đi u này có ngh a là chi u dày c a l p màng r t m ng đ các ch t dinh d ng khuyech tán vào b m t c a l p màng. đ t đ c đi u này đ xáo tr n c a giá th trong b là nhân t r t quan tr ng đ có th di chuy n các ch t dinh d ng lên b m t c a màng và đ m b o chi u dày c a l p màng trên giá th m ng.
Nh ng nghiên c u khác nhau đã ch ng minh r ng n ng đ sinh kh i trên m t đ n v th tích c a b là 3-4 kg ss/m3, gi ng nh quá trình x lý b ng bùn ho t tính l l ng. Vì v y, t i tr ng th tích c a b l n do sinh kh i hình thành trên l p màng biofilm cao.
Hi n t ng bào mòn các giá th di đ ng x y ra khi các giá th chuy n đ ng trong b l n, các giá th va ch m vào nhau, làm cho l p màng hình thành trong giá th d bong tróc và gi m hi u qu x lý.
Hình 2.15. s phát tri n c a l p màng biofilm bên ngoài ít h n bên trong
b.L p màng Biofilm
L p màng biofilm là qu n th các vi sinh v t phát tri n trên b m t giá th . Ch ng lo i vi sinh v t trong màng biofilm t ng t nh đ i v i h th ng x lý bùn ho t tính l l ng. H u h t các vi sinh v t trên màng biofilm thu c lo i d d ng (chúng x d ng cacbon h u c đ t o ra sinh kh i m i) v i vi sinh v t tùy ti n chi m u th . Các vi sinh v t tùy ti n có th s d ng oxy hòa tan trong h n h p n c th i, n u oxy hòa tan không có s n thì nh ng vi sinh v t này s d ng Nitrit/Nitrat nh là ch t nh n đi n t . T i b m t c a màng biofilm và l p ch t l ng đ ng đ phân l p l p màng biofilm v i ch t l ng đ c xáo tr n trong b ph n ng. Ch t dinh d ng và oxy khu ch tán qua l p ch t l ng đ ng t h n h p ch t l ng xáo tr n trong b MBBR t i l p màng biofilm. Trong khi ch t dinh d ng và oxy khu ch tán thông qua l p đ ng t i l p màng biofilm, s phân h y sinh h c s n xu t ra nh ng s n ph m khu ch tán t l p màng biofilm t i h n h p ch t l ng đ c xáo tr n trong b MBBR. Qúa trình khu ch tán vào và ra l p màng biofilm v n ti p t c x y ra. Khi các vi sinh v t phát tri n, sinh kh i phát tri n và ngày càng dày đ c. B dày c a sinh kh i nh h ng đ n hi u qu hòa tan oxy và ch t b m t trong b ph n ng đ n các qu n th vi sinh v t.
Các vi sinh v t l p ngoài cùng c a l p màng biofilm là l i vào đ u tiên đ oxy hòa tan và ch t b m t khu ch tán qua màng biofilm. Khi oxy hòa tan và ch t b m t khu ch tán qua m i l p n m phía sau so v i l p ngoài cùng c a màng biofilm thì s đ c các vi sinh v t tiêu th nhi u h n so v i l p biofilm phía tr c. S gi m n ng đ oxy hòa tan qua l p màng biofilm đã t o ra các l p hi u khí, tùy ti n, thi u khí trên màng biofilm.
Hình 2.16. m t c t l p màng vi sinh v t trên giá th K1
Nh ng ho t đ ng vi sinh v t khác nhau x y ra trong m i l p màng này vì nh ng vi sinh v t đ c tr ng phát tri n trong nh ng môi tr ng khác nhau trên biofilm. Ví d nh các vi sinh v t trong m i l p màng biofilm s có m t đ thích h p nh t đ i v i môi tr ng oxy ho c ch t trong l p màng này. l p màng phía trên c a màng biofilm khi n ng đ oxy hòa tan và n ng đ c ch t cao thì s l ng vi sinh v t hi u khí s chi m u th . l p biofilm sâu h n khi n ng đ oxy và c ch t gi m thì nh ng vi sinh v t tùy ti n chi m u th h n so v i các vi sinh v t khác. Trong nh ng l p này, quá trình Nitrat hóa x y ra khi Nitrat tr thành ch t nh n đi n t đ i v i vi sinh v t tùy ti n. Vì v y, nh ng vi sinh v t l p màng biofilm hay dính bám trên b m t giá th s b nh h ng b i s khu ch tán oxy và c ch t gi m d n qua l p màng. Khi nh ng vi sinh v t dính bám trên l p màng biofilm ban đ u y u thì ho t đ ng xáo tr n nh ng giá th đó s r a trôi l p màng biofilm ra kh i giá th .