đề tài xử lý kỵ khí của môn kỹ thuật xử lý nước thải

1.Cơ sở lý thuyết của quá trình sinh học kỵ khí: vi sinh vật phân hủy các hợp chất hữu... 1.Cơ sở lý thuyết của quá trình sinh học kỵ khí: Quá trình sinh học kỵ khí để xử lý nước thải ô

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

VIỆN KHCN & QLMT

Môn : KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI

NỘI DUNG

3 Các công trình xử lý kỵ khí sinh học.

1.Cơ sở lý thuyết của quá trình

sinh học kỵ khí:

 Ưu và nhược điểm của quá trình sinh học kỵ khí so với quá sinh học hiếu khí.

 Ưu điểm :

• Không tốn chi phí năng lượng.

• Quá trình kỵ khí sản sinh ra khí metan, là nguồn năng lượng dùng để đốt hoặc cung cấp nhiệt.

• Quá trình kỵ khí xử lý nước thải có nồng độ ô nhiễm cao.

• Bể phản ứng kỵ khí có thể hoạt động ở chế độ tải

trọng cao.

• Lượng bùn sinh ra ít hơn bể hiếu khí.

• Không tốn chi phí năng lượng.

1.Cơ sở lý thuyết của quá trình

 Nhược điểm:

• Quá trình kỵ khí diễn ra chậm hơn hiếu khí.

• Nhạy cảm hơn trong việc phân hủy các chất độc.

• Quá trình khởi động cần nhiều thời gian.

• Xem xét khía cạnh phân hủy sinh học thì quá trình kỵ khí đòi hỏi nồng độ cơ chất ban đầu tương đối cao.

1.Cơ sở lý thuyết của quá trình

sinh học kỵ khí:

vi sinh vật phân hủy các hợp chất hữu

 Bản chất vi sinh học của quá trình

tạo metan đã được khám phá từ thế

kỉ trước Trong quá trình hiếu khí chỉ liên quan đến một số loài vi sinh vật, quá trình kỵ khí lại lôi kéo hầu hết

các loài vi khuẩn.

1.Cơ sở lý thuyết của quá trình

sinh học kỵ khí:

Quá trình sinh học kỵ khí để xử lý nước thải ô nhiễm nặng với hàm lượng COD

và BOD hàng ngàn mg/l Có nhiều

chủng loại vi sinh vật cùng nhau làm

việc để biến đổi các chất ô nhiễm hữu

cơ thành khí sinh học

1.Cơ sở lý thuyết của quá trình

sinh học kỵ khí:

 Quá trình sinh học kỵ khí :

 Quá trình phân hủy kị khí là quá trình sinh hóa

phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian

và phản ứng trung gian Tuy nhiên, phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể biểu diễn đơn giản sau:

Chất hữu cơ → CH 4 + CO 2 + NH 3 + H 2 S +TB mới

 Một cách tổng quát quá trình này xảy ra theo 4 giai đoạn:

Acetic hóa: vk acetic chuyển hóa các sản phẩm của giai đoạn acid hóa thành acetat,

CO 2 , H 2

Metan hóa:đây

là gđ của quá trình phân hủy

kỵ khí sản phẩm của 3 gđ đầu thành CO 2 ,

CH 4 và sinh khối mới.

 Thủy phân : giai đoạn phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp thành

những đơn phân hòa tan

hóa các hợp chất hòa tan thành chất đơn giản acid béo dễ bay hơi

1.Cơ sở lý thuyết của quá trình sinh học kỵ khí:

1.Cơ sở lý thuyết của quá trình sinh học kỵ khí:

Quá trình phân hủy kị khí

3.Các công trình xử lý sinh học kị

khí:

 Quá trình tiếp xúc kỵ khí:

Một số loại nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao

có thể xử lý rất hiệu quả bằng quá trình tiếp xúc kỵ khí Quá trình phân hủy xảy ra trong bể kín với bùn tuần hoàn Hỗn hợp bùn và nước thải trong bể được khuấy trộn hoàn toàn Sau khi phân hủy, hỗn hợp được đưa sang bể lắng hoặc bể tuyển nổi để tách riêng bùn và nước Bùn được tuần hoàn trở lại bể kỵ khí Lượng

bùn dư thải bỏ thường rất ít do tốc độ sinh trưởng của

vi sinh vật khá chậm.

 Quá trình phân hủy xảy ra trong bể kín với bùn tuần hoàn Hỗn hợp bùn

và nước thải trong bể được khuấy trộn hoàn toàn Sau khi phân hủy,

hỗn hợp được đưa sang bể lắng

hoặc bể tuyển nổi để tách riêng bùn

và nước

3.Các công trình xử lý sinh học kị khí:

SƠ ĐỒ THIẾT BỊ XỬ LÝ SINH HỌC TIẾP XÚC KỊ KHÍ

3.Các công trình xử lý sinh học kị khí.

Vi sinh vật sinh trưởng và phát triển thành bông bùn và màng

vi sinh → lắng tốt → tách khỏi nước bằng trọng lực.

Bùn tuần hoàn : duy trì mật độ sinh khối cao

Bùn dư : được đưa đến hệ thống xử lý bùn và thải bỏ.

3.Các công trình xử lý sinh học kị khí( bể UASB):

Cấu tạo

Nguyên tắc hoạt động

Ưu nhược điểm bể UASB

Cấu tạo của bể UASB :

tông cốt thép thường có mặt bằng hình chữ nhật Để tách khí khỏi nước thải,

trong bể gá thêm tấm phẳng đặt nghiêng

so với phương ngang ≥ 35 0 Thể tích ngăn lắng tính theo thời gian lưu nước ≥ 1 giờ Tổng chiều cao ngăn lắng khoảng 2m,

chiều cao phần lắng ≥ 1m.

 Để tách khí khỏi nước thải, trong bể

gá thêm tấm phẳng đặt nghiêng so

ngăn lắng tính theo thời gian lưu

nước ≥ 1 giờ Tổng chiều cao ngăn

lắng khoảng 2m, chiều cao phần lắng

≥ 1m.

Sơ đồ cấu tạo bể phản ứng kị khí UASB

Nguyên tắc hoạt động:

vào hệ thống phân phối điều trên diện tích đáy

bể Nước thải từ dưới lên với vận tốc v = 0,6-0,9 m/h

rệt :ở chiều cao ¼ tính từ dáy bể lên, lớp bùn

này hình thành do các hạt cặn keo tụ có nồng

độ 5-7% phía trên lớp này là lớp bùn lơ lửng có nồng độ 1000-3000 mg/l gồm các bông cặn

chuyển động giữa lớp bùn đáy và bùn tuần

hoàn từ ngăn lắng rơi xuống.

 Bùn trong bể lắng được hình thành hai vùng rõ rệt :ở chiều cao ¼ tính từ dáy bể lên, lớp bùn này hình thành

do các hạt cặn keo tụ có nồng độ 7% phía trên lớp này là lớp bùn lơ

5-lửng có nồng độ 1000-3000 mg/l gồm các bông cặn chuyển động giữa lớp bùn đáy và bùn tuần hoàn từ ngăn

Nguyên tắc hoạt động:

độ, làm việc có hiệu quả đòi hỏi thời gian vận hành khởi động từ 3- 4 tháng Nếu

cấy vi khuẩn tạo axit và vi khuẩn tạo

metan trước với nồng độ thích hợp vận hành với chế độ thủy lực ≤ ½ công suất thiết kế, thời gian khởi động còn 2-3

tuần.

Bể UASB

Sơ đồ bể UASB

Bể UASB

Ưu nhược điểm của bể UASB:

 Ưu điểm :

• Ít tiêu tốn năng lượng vận hành.

• Ít bùn dư, nên giảm chi phí xử lý bùn.

• Bùn sinh ra sẽ dễ tách nước.

• Nhu cầu dinh dưỡng thấp nên giảm được chi phí bổ sung dinh dưỡng.

• Có khả năng thu hồi năng lượng từ khí CH 4 .

• Có khả năng hoạt động theo mùa vì bùn kị khí có thể hồi phục và hoạt động được sau một thời gian ngưng không nạp liệu.

Ưu nhược điểm của bể UASB:

trình hiếu khí.

 Cấu tạo :Bể lọc kị khí làm bằng vật liệu nổi polyspiren với đường kính hạt 3-5 mm, chiều dài vật liệu 2 m.

Nước thải đưa vào phân phối đều theo diện tích đáy bể đi lên tiếp xúc với

Bể lọc kỵ khí:

polyspiren với đường kính hạt 3-5 mm, chiều dài vật liệu 2 m.

Nước thải đưa vào phân phối đều theo diện tích đáy bể đi lên tiếp xúc với khối bùn lơ lửng ở dưới lớp lọc, một số chất thải được giữ lại ở đây dòng nước tiếp tục tiếp xúc với lớp vật liệu lọc tạo

màng vi sinh dính bám Cứ sau thời gian 2-3 ngày, khi tổn thất thủy lực tăng lên, cho xả bùn ra khỏi

bể một lần

 Nguyên tắc hoạt động:

Nước thải đưa vào phân phối đều theo diện tích đáy bể đi lên tiếp xúc với khối bùn lơ lửng ở dưới lớp lọc, một số chất thải được giữ lại ở đây dòng nước tiếp tục tiếp xúc với lớp vật liệu lọc tạo màng vi sinh dính

bám

 Cứ sau thời gian 2-3 ngày, khi tổn

thất thủy lực tăng lên, cho xả bùn ra khỏi bể một lần polyspiren với

đường kính hạt 3-5 mm, chiều dài vật liệu 2 m.

Bể lọc kỵ khí:

sơ đồ cấu tạo bể lọc kỵ khí

Ứng dụng :

Cám ơn cô và các bạn chú ý

lắng nghe