- Phạm vi ứng dụng:
dưỡng nờn vi khuẩn sinh trưởng nhanh, khú tự hủy và thời gian tạo nha bào giảm dẫn đến khả năng tạo bụng kộm, nước đục và bựn khú lắng.
dẫn đến khả năng tạo bụng kộm, nước đục và bựn khú lắng.
- Nếu F/M <<1, tức là thiếu dinh dưỡng, khi đú cỏc vi khuẩn dạng sợi phỏt triển làm xốp bựn dẫn đến khả năng lắng bựn kộm.
* Cỏc phương phỏp xử lý hiếu khớ trong điều kiện nhõn tạo:
- Aeroten - Biophin - Oxyten
- Mương tuần hoàn …. - Hồ hiếu khớ cú sục khớ
4.3.2.2. Phương phỏp xử lý hiếu khớ sử dụng bể thụng khớ sinh học (bể aeroten)* Sơ đồ cấu tạo: Bể Aeroten là cụng trỡnh làm bằng bờ tụng, bờ tụng cốt thộp với * Sơ đồ cấu tạo: Bể Aeroten là cụng trỡnh làm bằng bờ tụng, bờ tụng cốt thộp với
mặt bằng thụng dụng là hỡnh chữ nhật. Hỗn hợp bựn với nước thải cho chảy qua suốt chiều dài của bể. Bựn hoạt tớnh là loại bựn xếp chứa nhiều vi sinh vật cú khả năng oxy húa và khoỏng húa cỏc chất hữu cơ cú trong nước thải. Bựn thường cú màu vàng nõu, kớch thước bụng bựn lắng tốt thường từ 50 ữ 200 àm.
Thụng thường hệ thống Aeroten bao gồm: song chắn rỏc, bể điều hũa và lắng sơ cấp, bể Aeroten, bể lắng thứ cấp, bơm tuần hoàn bựn và bể xử lý bựn.
1. Song chắn rỏc 5. Bơm bựn. 2. Bể điều hoà và lắng sơ cấp. 6. Bể xử lý bựn.
3. Bể Aeroten. 7. Cửa thoỏt nước sau xử lý. 4. Bể lắng thứ cấp. * Nguyờn lý hoạt động: 6 7 Nước Thải Tuần hoàn bựn KK 11 2 3 4 5 v v v v v v
Trong bể aeroten, cỏc vi sinh vật sinh trưởng ở trạng thỏi huyền phự. Nước thải chứa chất hữu cơ cỏc bựn lơ lửng chứa vi sinh vật.Quỏ trỡnh phõn huỷ biểu khớ được xảy ra với đảm bảo đủ oxy bóo hoà và bựn được gọi là bựn hoạt tớnh phải ở trạng thỏi lơ lửng.
Phương trỡnh tổng quỏt:
CxHyOzNt + [x+(y/4)-(z/2) - (3t/4)]O2 => xCO2 + (y-3t)/2 H2O + tNH3 + E
CxHyOzNt + tNH3 + [x+(y/4) - (z/2)-(43t/4)]O2 => 2tC5H7NO2 + (x-10t)CO2 + (y-11t)/2 H2O + E Trong bựn hoạt tớnh:
CxHyO2 + NH3 + O2 C5H7NO2 + CO2 bựn hoạt tớnh
Trong điều kiện thiếu oxy, sẽ sảy ra quỏ trỡnh khử nitrit. Oxy được giải phúng từ nitrit sẽ oxy hoỏ chất hữu cơ và nitơ sẽ được tạo thành.. Theo phương phỏp này nitơ sẽ được loại ra khỏi nước thải.
Vi sinh vật
NO3 ---> NO2 + O2
Vi sinh vật
Chất hữu cơ + O2 ---> N2 + CO2 + H2O Quỏ trỡnh tự oxy húa ở VSV:
C5H7NO2 + O2 5CO2 + NH3 + 2H2O + E VSV tự dưỡng húa năng vụ cơ:
NH3 + CO2 + O2 TB vsv + NO2- NO2- + CO2 + O2 TB vsv + NO3-
Nước thải cần xử lý được do chảy qua song chắn rỏc (1) nhằm loại bỏ cỏc tạp chất lớn và rỏc trước khi cho chảy vào bể điều hũa và lắng sơ cấp (2). Bể điều hũa và lắng sơ cấp cú chức năng tỏch cặn lắng trong nước thải sao cho hàm lượng cặn lơ lửng của nước thải vào bể Aeroten (3) phải ≤ 80mg/l đồng thời điều hũa lưu lượng, pH, chất dinh dưỡng của nước thải trước khi vào bể Aroten. Sau đú nước thải được chuyểnvào bể Aroten (3), ở đõy cỏc chất ụ nhiễm được oxy húa bởi bựn hoạt tớnh. Khụng khớ được cấp liờn tục vào bể Aroten thụng qua hệ thống phối dưới đỏy bể Aeroten.
Nước thải đó được xử lý trong bể Aroten cú lẫn bựn hoạt tớnh chảy vào bể lắng thứ cấp (4). Tại đõy nước thải sau khi xử lý được tỏch bựn thoỏt ra ở phần trờn của bể lắng (của thoỏt nước 7) và chảy ra ao, hồ. Bựn lắng ở đỏy bể lắng thứ cấp (4) được bơm bựn (5) dẫn vào bể xử lý bựn (6) hoặc thiết bị tỏch bựn, cũn một phần được tuần hoàn trở lại bể Aeroten.
*Cỏc thụng số quan trọng trong bể Aeroten:
• Thời gian lưu của nước thải (θn , h)
Thời gian lưu của nước thải là đại lượng biểu thị thời gian được cấp khớ trong hệ thống Aeroten.
Thời gian lưu của nước thải được tớnh theo cụng thức dưới đõy: θn = XS ZS k h n r v , ). 1 ( − −
Với: Sv, Sr : là hàm lượng BOD5 của nước thải và sau xử lý, mg/l X: Hàm lượng sinh khối trong bể Aeroten, mg/l, g/m3. k: Hệ số oxy húa của bựn hoạt húa [g/kg sinh khối, h Zo: Tỷ lệ bựn khụng hoạt động, Zo= 0,1 ữ0,3.
• Chỉ số thể tớch lắng của bựn: SVI, ml/g
Chỉ số thể tớch lắng của bựn là đại lượng biểu thị thể tớch lắng của 1g bựn hoạt tớnh khụ. SVI =
X Vl
. 1000, ml/g.
Với: X: là lượng bựn trong bể Aeroten, mg/l. VL: dung tớch lắng của bựn tươi sau 30 phỳt. SVI tối ưu từ 80 ữ 150ml/g.
• Dung tớch hoạt động của bể Aeroten: VA, m3
VA được tớnh theo cụng thức sau: VA = 24
. n
Q θ
Với Q: Tổng lượng nước thải trong 1 ngày đờm m3/ ngày.
θn: Thời gian lưu của nước trong bể Aeroten, h.
• Tuổi của bựn: (θB), ngày
Tuổi của bựn là đại lượng biểu thị thời gian lưu của bựn trong hệ thống Aeroten. Tổng lượng bựn hoạt tớnh trong hệ thống Aeroten
θB = _________________________________________________________________
lượng bựn hoạt tớnh thải ra hàng ngày
θB = T T L L A A X V X V X V . . . +
Với: VT: Thể tớch bựn thải hàng ngày, m3 /ngày. VA: Thể tớch hoạt động của bể Aeroten, m3
VL: Thể tớch bựn lắng, m3.
XA: Hàm lượng bựn trong bể aeroten, mg/l hay kg/m3. XL: Hàm lượng sinh khối trong bựn lắng. mg/l hay kg/m3. XT: Hàm lượng sinh khối trong bựn thải, mg/l hay kg/m3.
Đối với Aeroten thụng thường thấp thỡ θB từ 4 ữ 16 ngày; Aeroten cao tải θB từ 0,8 ữ 4 ngày.
• Tải trọng riờng: TR
Tải trọng riờng là đại lượng biểu thị khả năng oxy húa (BOD hoặc COD) của một đơn vị sinh khối trong thời gian 1 ngày.
TR = A R V V X S S . − .Df.24
Với: SV, SR: lần lượt là hàm lượng BOD5 trước và sau khi xử lý, mg/l. X: hàm lượng sinh khối, mg/l.
VA: dung tớch hoạt động của bể Aeroten, m3
Df: Vận tốc dũng vào, m3/h.
* Phõn loại bể Aeroten: