CHƯƠNG 4 BỂ AEROTANK

Trang 1

Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

CHƯƠNG 4 (tt) QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC KỴ KHÍ

BỂ UASB

Trang 2

Mục lục

• Cơ sở quá trình xử lý sinh học kỵ khí

• Nguyên lý hoạt động bể UASB

• Tính toán thiết kế bể và các công trình ứng dụng

Trang 3

Cơ sở quá trình xử lý sinh học kỵ khí

• Cơ sở sự phân hủy kỵ khí.

• Quá trình phân hủy kỵ khí.

• Các nhóm VSV tham gia quá trình xử lý kỵ khí.

• Các yếu tố kiểm soát quá trình kỵ khí.

Trang 4

Cơ sở sự phân hủy kỵ khí

• Sự phân hủy kỵ khí là một loạt quá trình VSV phân hủy các hợp chất hữu cơ thành khí metan – CH 4

• Từ lâu quá trình xử lý kỵ khí được áp

dụng để ổn định bùn trong các công trình

xử lý bùn.

• Hiện nay, đã được ứng dụng rộng rãi

trong xử lý nước thải.

Trang 5

(2) Các công trình XL nhân tạo

Loại Tên thông thường Áp dụng

Xử lý kị khí

Tăng trưởng lơ lững

Tăng trưởng dính bám

Bể phân hủy kị khí UASB

Lọc kị khí

Ổn định, loại bỏ BOD carbon

Trang 7

Quá trình phân hủy yếm khí được chia thành 3 giai đoạn chính như sau:

1 Phân hủy các chất hữu cơ cao phân tử.

2 Tạo nên các axít.

(Quá trình 1 và 2 gọi chung là quá trình lên men acid)

3 Tạo methane (lên men metan)

Thủy phân và lên men Tạo axid acetic, H2 Sinh CH4

Trang 9

Ba giai đoạn của quá trình phân hủy yếm khí

Trang 10

3 Quá trình Metan hóa (lên men metan):

+ Lấy năng lượng từ phản ứng tạo CH 4 + Không có sự hiện diện của oxy

+ Cần nhiệt độ cao

Trang 12

Trang 13

Các nhóm VSV tham gia quá

trình xử lý kỵ khí.

• Nhóm 1: VK thủy phân – Hydrolytic

bacteria (chiếm hơn 50% tổng số VSV)

• Nhóm 2: VK lên men acid – Fermentative acidogenic bacteria.

• Nhóm 3: VK acetic – Acetogenic bacteria

• Nhóm 4: VK metan - Methanogens

Trang 15

The hydrolytic bacteria

Trang 16

The hydrolytic

bacteria

Trang 17

2 Alcol và ketons Ethanol,

methanol, glycerol, aceton,

acetate , CO 2 và

H 2.

Trang 18

• Đòi hỏi thế Hydro thấp.

• Thế hidro cao: acetate tạo thành giảm, các chất chuyển hóa thành acid propionic,

butyric, ethanol → metan giảm.

• Mối quan hệ cộng sinh giữa VK acetic và

VK metan.

Trang 19

Vi khuẩn: Clostridium spp., Peptococcus anaerobus, Bifidobacterium spp.,

Desulphovibrio spp., Corynebacterium spp., Lactobacillus, Actonomyces,

Staphylococcus và Escherichia coli

Nấm : penicillium, Furasium, Mucor…

Protozoa : thảo trùng, trích trùng, …

Trang 20

desulphovibrio Corynebacterium spp

Lactobacillus Actynomyces

Trang 21

Peptococcus Bifidobacterium spp.

Trang 22

- Nh óm VK metan bao gồm cả gram âm và gram

dương, tăng trưởng chậm.

• Thời gian thế hệ:

– 3 ngày ở 35 0 C.

– 50 ngày ở 10 0 C

Trang 23

Trang 26

Trang 27

Trang 28

Methanobacterium formicium Methanobacterium thermoantotrophicum

methanobacterium

Trang 29

Methanococcus frisius

Methanococcus mazei

methanococcus

Trang 30

Methanosarcina bakerii

Methanosarcina

Trang 31

Methanobacillus

Trang 32

Trang 33

Trang 34

Trang 35

Hoạt động của bùn trong bể UASB

• Đóng vai trò quyết định trong việc phân hủy và chuyển hóa các chất hữu cơ.

• Chia thành 2 vùng rõ rệt và chiều cao ¼ bể từ

đáy tính lên.

• Lớp bùn hình thành do các hạt cặn keo tụ nồng

độ 5 -7% Lớp bùn lơ lửng nồng độ 1000 – 3000 mg/l.

• Nồng độ cao của bùn cho phép bể làm việc với tải trọng chất hữu cơ cao.

Trang 36

Lý thuyết spaghetti trong việc tạo

thành bùn hạt

1 – 1,5 mm

Trang 37

Hạt bùn

Trang 40

Trang 41

• Nhiệt độ tối ưu là 30 – 35 0 C

• Thời gian lưu: Tùy thuộc nước thải và điều kiện môi trường Đủ lâu cho phép các hoạt động trao đổi kỵ khí xảy ra.

• pH:

üpH hoạt động: 6.7 – 7.4 üpH tối ưu: 7.0 – 7.2

üQuá trình thất bại nếu pH → 6.

üBổ sung CaCO 3 , NaOH, NaHCO 3

Trang 42

Hiệu quả của thời gian lưu

Trang 43

Hiệu quả của thời gian lưu

Trang 44

Hiệu quả của nhiệt độ và mật độ bùn

Trang 45

Cạnh tranh giữa VK metan và vi

khuẩn khử sulfat

• Vi khuẩn metan và VK khử sulfate rất

cạnh tranh ở tỷ số COD/ SO4 = 1.7 – 2.7

• Tỷ số này tăng có lợi cho VK metan.

Trang 46

Trang 47

• Acid bay hơi

• Acid béo mạch dài

• Kim loại nặng

• Cyanide, Sulfide, tanin.

Trang 48

Nguyên lý hoạt động bể UASB

Trang 49

Trang 50

Trang 51

Trang 52

Trang 53

Trang 54

Trang 55

Trang 56

Trang 57

Trang 58

Trang 59

Trang 60

Trang 61

Trang 62

Trang 63

Trang 64

Trang 65

Trang 66

Trang 67

Trang 68

Trang 69

Trang 70

Trang 73

3.thời gian lưu nước trong bể

Trang 74

Tấm chắn Khí 1 b

Trang 75

-Tấm chắn khí thứ 1 và thứ 2: Chiều dài = chiều dài bể

Tính chiều rộng

Trang 76

Tấm hướng dòng

• Tính D (chiều ngang của tấm hướng dòng)

• Chiều rộng tấm hướng dòng

Trang 77

• Máng kiểu răng cưa

IV Tính lượng khí sinh ra và ống thu khí

• Lượng khí sinh ra trong bể = 0.5 m 3 /kg CODloại bỏ

• Tính lượng khí metan sinh ra

Trang 78

Tính lượng bùn sinh ra trong ngày

Tính thể tích bùn sinh ra trong một ngày- 1 tháng

Trang 80

VIII Một số công trình ứng dụng -ứng dụng trong xử lý nước thải nhà máy giấy

-xử lý nước thải nhà máy bia, rượu, nước giải khát: như ở nhà máy bia đông á

- xử lý nước thải tại nhà máy chế biến tinh bột sắn ở quãng nam

Trang 81

VIII Một số công trình ứng dụng

Hệ thống xử lý của xí nghiệp đông lạnh Việt Thắng, Nha trang

Trang 82

Hệ thống xử lý của xí nghiệp đông lạnh thủy-hải sản Cofidec

Tiêu đề	Chương 4 Bể Aerotank
Tác giả	Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
Thể loại	Chương

Định dạng
Số trang	82
Dung lượng	3,67 MB