1. Trang chủ
  2. » Khoa Học Tự Nhiên

chương 5 xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

138 1,1K 1
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Chương 5 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
Tác giả Nguyễn Ngọc Chõu
Trường học Trường Đại Học Bách Khoa Bình Dương
Chuyên ngành Kỹ thuật Xử lý Nước Thải
Thể loại Chương
Năm xuất bản 2023
Thành phố Bình Dương
Định dạng
Số trang 138
Dung lượng 4,18 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN VSVSinh trưởng của tế bào r g = -µX r g : tốc độ sinh trưởng của VSV kl/tt.tg µ: tốc độ sinh trưởng đặc biệt thời gian -1 X: nồng độ vi sinh vật khối lượn

Trang 1

Chương 5

XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG

PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC

Nguyễn Ngọc Châu Chi cục BVMT Bình Dương

Trang 3

XỬ LÝ SINH HỌC HIẾU KHÍ

Trang 4

ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN VSV

Sinh trưởng của tế bào

r g = -µX

r g : tốc độ sinh trưởng của VSV (kl/tt.tg)

µ: tốc độ sinh trưởng đặc biệt (thời gian -1 )

X: nồng độ vi sinh vật (khối lượng/thể tích)

XỬ LÝ SINH HỌC HIẾU KHÍ

X

r dt

dX

Trang 5

Sinh trưởng trong điều kiện giới hạn

S K

µ : tốc độ sinh trưởng đặc biệt (thời gian ‑1 )

µ m : tốc độ sinh trưởng đặc biệt max (thời gian ‑1 )

S : nồng độ cơ chất giới hạn sự sinh trưởng

(khối lượng/thể tích)

K S : hằng số tốc độ 1/2, nồng độ cơ chất ở vị trí có tốc độ sinh trưởng cực đại

XỬ LÝ SINH HỌC HIẾU KHÍ

ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN VSV

S K

XS r

s

m g

 

Trang 6

QT sinh trưởng của VSV – sự tiêu thụ cơ chất

r g = -Y.r su

Y: hệ số thu hoạch cực đại (mg/mg)

K Y

XS r

S S

m su

Trang 7

Ảnh hưởng của quá trình trao đổi chất nội bào

r d = -k d X

k d = hệ số phân hủy nội bào (thời gian -1 )

X = nồng độ VSV (KL/TT)

r g ’ = tốc độ sinh trưởng thực của VSV (KL/TT.TG)

µ m ’ = tốc độ sinh trưởng đặc biệt thực (thời gian -1 )

S K

Trang 8

Ảnh hưởng của nhiệt độ

Trang 9

ĐỘNG HỌC QT BÙN HOẠT TÍNH HK

Cân bằng theo sinh khối

Tích lũy = vào + ra – sinh trưởng

' 0

.V QX QX Vr g dt

SX V

ổn định

Trang 10

d S

S K

d m

d

S

k Yk

k

K k

Trang 11

Cân bằng theo cơ chất

Tích lũy = Vào – Ra – Tiêu thụ

su

Vr QS

QS

V dt

kSX V

kSX V

S S

Q

s

0

Trang 12

S K

kSX S

S K

S

S kS

S K

S

S X

Y k

S S

Y X

0

Trang 13

Xác định thông số động học

kS

S

K S

S

X S

K

kSX S

k

K S

Trang 15

X k

S S

X

S

Trang 18

r W

e e

c

X Q

X Q

X Q

VX

W e

Trang 19

Hỗn hợp bùn trong bể thổi khí được khuấy trộn hồn tồn Quá trình phân hủy sinh học chỉ xảy ra tại bể thồi khí

' 0

0 X Qe X e QW X r Vrg

Q

V dt

Tích lũy = Vào – Ra + Sinh Trưởng

Cân bằng sinh khối

ĐỘNG HỌC QT BÙN HOẠT TÍNH HK

Trang 20

Cân bằng sinh khối

Ở trạng thái ổn định

X

S V

X Q

X

e S

e

m r

w e

e

0 0

d e

S

e m

r W

e

S K

S VX

X Q

Trang 21

Cân bằng sinh khối

Ở trạng thái ổn định

d e

S

e m

c

k S

c d S

d m

c

c d

S

k Yk

k

K k

k

K S

Trang 22

r We W e su

e

rS Q Q Q S Q S Vr Q

S Q

Cân bằng cơ chất

Tích lũy = Vào – Ra – Tiêu thụ

S SeV rsuQ

V dt

dS

 0 0  

ĐỘNG HỌC QT BÙN HOẠT TÍNH HK

Trang 23

Cân bằng cơ chất Ở trạng thái ổn định

e s

e

S K

X kS

e

e m

e

k V

S S

Q

S Y

c d

e

c

k

S S

Trang 25

THIEÁT KEÁ BEÅ THOÅI KHÍ

Trang 26

THIEÁT KEÁ BEÅ THOÅI KHÍ

Công suất máy thổi

Trang 27

THIEÁT KEÁ BEÅ THOÅI KHÍ

TÍNH DUNG TÍCH BEÅ

M

F X

QS V

+ Q : lưu lượng nước cần xử lý (m 3 /ngày);

+ S 0 : nồng độ BOD5 trong nước thải (mg/L);

+ X : nồng độ bùn hoạt tính (tính bằng VSS) (mg/L); + F/M : mg BOD 5 /ng bùn.

Trang 28

THIEÁT KEÁ BEÅ THOÅI KHÍ

TÍNH DUNG TÍCH BEÅ

S S

Trang 29

THIEÁT KEÁ BEÅ THOÅI KHÍ

Y S

+ k d : hệ số phân hủy nội bào (ngày -1 );

thụ).

Trang 30

THIEÁT KEÁ BEÅ THOÅI KHÍ

Trang 31

THIEÁT KEÁ BEÅ THOÅI KHÍ

Thông số điển hình tính toán TK bể thổi khí

Loại và chức

năng của

Aerotank

SRT (ngày) F/M Tải trọng (kg

BOD 5 /m 3 n gđ)

Nồng độ bùn trong

bể (mg/L)

Thời gian lưu nước (giờ)

Tỷ lệ tuần hoàn

theo cấp 3-15 0,2-0,5 0,64-0,96 1500-3500 3-5 0,25-0,75 Khử BOD 5 kết

Trang 32

THIEÁT KEÁ BEÅ THOÅI KHÍ

Trang 33

THIEÁT KEÁ BEÅ THOÅI KHÍ

Tuần Hoàn Bùn Hoạt Tính

Q v X 0 + Q t X t = (Q v + Q t ) X

X X

X Q

Q

t v

- Q v lưu lượng NT đi vào công trình xử lý (m 3 /h)

- Q t lưu lượng hh bùn tuần hoàn lại (m 3 /h)

- X nồng độ bùn hoạt tính cần duy trì trong bể thổi khí (mg/L)

- X t nồng độ bùn hoạt tính trong hỗn hợp tuần hoàn

hay sau khi lắng ở đáy bể lắng 2 (mg/L)

Trang 34

THIẾT KẾ BỂ THỔI KHÍ

Xả Bùn Dư

ra ra

t x

c

X Q

X Q

c ra

ra x

X

X Q

X t : nồng độ bùn hoạt tính trong dịng tuần hồn (mg/L)

X : nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aerotank (mg/L)

X ra : nồng độ bùn hoạt tính trong NT ra khỏi bể lắng (mg/L)

Q ra : lưu lượng nước đã xử lý ra khỏi bể lắng (m 3 /ngày)

c : thời gian lưu bùn (ngày)

Trang 35

THIẾT KẾ BỂ THỔI KHÍ

Lượng Bùn Tạo Ra Hàng Ngày

c d

Trang 36

Khoa CN&QL Môi Trường Đại Học Văn Lang

HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ

Trang 39

XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG MƯƠNG OXY HÓA

Trang 40

XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PP SINH HỌC

XỬ LÝ HIẾU KHÍ DẠNG TĂNG TRƯỞNG DÍNH BÁM

Trang 41

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LỌC NHỎ GIỌT

Trang 45

Vật Liệu Lọc

+ d = 10-25 mm + h VLL = 0,9-2,5 m (T-20)1,8 m)

Đá

+ h VLL = 6-9 m

Plastic

Tháp lọc

Trang 46

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LỌC NHỎ GIỌT

HT phân phối nước

- Sử dụng nguyên tắc phản lực

- Áp lực tại vị trí phun ~ 0,5-0,7 m

- Vận tốc  Q & ~ 1 vòng/10 phút

- Khg cách từ VLL  vòi phun ~ 0,2-0,3 m

Trang 47

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LỌC NHỎ GIỌT

Tốc độ quay của dàn phân phối nước

/ 10

DR A

m mm

- A số đg ống phân phối của HT phân phối nước;

- DR là tốc độ tính bằng mm/đường ống phân phối.

Trang 48

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LỌC NHỎ GIỌT

Sàn Đỡ

- Sàn đỡ đc TK thu nước đều;

- Phân phối đều khí;

- Khg cách từ sàn đến đáy ~ 0,6-0,8 m;

- Đáy bể dốc 1-2% về máng thu TT;

- Tường giữa đáy & sàn cĩ cửa sổ thg giĩ

- Tổng DT cửa số ~ 20% DT sàn.

Trang 49

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LỌC NHỎ GIỌT

Cấp Khí Phụ thuộc sự chênh lệch t o C

T (T-20)khí trong lỗ rỗng thấp  khí đi từ trên xuống

T nước < T khí

Cấp khí 0,3 m 3 /m 2 phút

Trang 50

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LỌC NHỎ GIỌT

Thiết kế    n

v i

- S e : BOD 5 tc của NT sau lắng;

- S i : BOD 5 tc của NT vào bể trickling filter;

- k 20 : hằng số  độ sâu bể (D) ở 20 o C (gal/phút) n ft

- D : độ sâu (ft)

- Q v : lưu lượng/đơn vị t/tích bể (gal/phút.ft2) = Q/A

- Q : lưu lượng qua TF, khơng tuần hồn (gal/phút)

- A : diện tích tiết diện của trickling filter (ft 2 );

- n : hệ số thực nghiệm, n = 0,5

Trang 51

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LỌC NHỎ GIỌT

D

D k

Trang 52

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LỌC NHỎ GIỌT

Trang 53

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LỌC NHỎ GIỌT

Thiết kế Hiệu quả khử BOD 5

F V

01

100

- V : thể tích vật liệu lọc (m 3 )

- F : hệ số tuần hồn nước

Trang 54

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LỌC NHỎ GIỌT

Thiết kế

2

10 1

- Q là lưu lượng xử lý

Trang 55

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LỌC NHỎ GIỌT Thiết kế Các thơng số thiết kế TF

Thông số Đơn vị Tải trọng

tấp

Tải trọng cao

h VLL m 1-3 0,9-2,5 (T-20) á) đá)

6-8 (T-20)plastic) Loại VLL Đá, than Đá, than, plastic Tải trọng CHC kgBOD 5 /m 3

VLL.ngđá)

0,08-0,40 0,40-1,60

Trang 56

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LỌC NHỎ GIỌT

Thiết kế Các thơng số thiết kế TF

Thông số Đơn vị Tải trọng

tấp

Tải trọng cao

Tải trọng thủy

Trang 57

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LỌC NHỎ GIỌT

Thiết kế Hệ thống TF 2 bậc

VF

W E

E

2 1

2

1

4432,

01

100

Trang 58

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LỌC NHỎ GIỌT

Trang 59

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ RBC

Trang 62

Cách sắp xếp

Trang 63

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ RBC

Các thiết bị cơ khí của RBC

Trục quay

Chiều dài max = 8,23 m,

Trong đó, 7,62 m dùng để gắn các đĩa SH Trục ngắn ~ 1,52 - 7,62 m

Trang 64

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ RBC

Các thiết bị cơ khí của RBC

Đĩa SH

- PE, nhiều nếp gấp để tăng DT bề mặt

- Diện tích bề mặt thấp ~ 9290 m 2 /8,23 mtrục

- DT bề mặt TB & cao ~

11149-16723 m 2 /8,23 m trục

Trang 65

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ RBC

Các thiết bị cơ khí của RBC

Trang 66

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ RBC

Các thiết bị cơ khí của RBC

Bể chứa đĩa

- V = 45,42 m 3 cho 9290 m 2 đĩa SH

- Q = 0,08 m 3 /m 2 d, h nước = 1,52 m, 40% diện tích đĩa ngập trong NT

Trang 67

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ RBC

Các thiết bị cơ khí của RBC

Mái che

- Bằng tấm sợi thủy tinh,

- b/v đĩa SH khỏi bị hư hại bởi tia UV

& các tác nhân vật lý khác,

- Giữ nhiệt cần thiết cho quá trình,

- Khống chế sự phát triển của tảo.

Trang 68

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ RBC

Các thơng số TK đặc trưng của bể RBC

Đơn vị Khử BOD Khử BOD và

nirate hĩa Nitrate hĩa riêng biệt Tải trọng thủy

3 /m 2 ngđ 0,08-0,16 0,03-0,08 0,04-0,10

Tải trọng hữu cơ g sBOD/m 2 ngđ 4-10 2,5-8,0 0,5-1,0

g BOD/m 2 ngđ 8-20 5-16 1,-2 Tải trọng hữu cơ

max của bể XL 1

g sBOD/m 2 ngđ 12-15 12-15

g BOD/m 2 ngđ 24-30 24-30 Tải trọng NH 3 g N/m 2 ngđ 0,75-1,50

BOD sau xử lý mg/L 15-30 7-15 7-15

NH 4 -N sau xử lý mg/L < 2 1-2

Trang 69

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ RBC

Các thơng số TK đặc trưng của bể RBC

Thứ cấp Kết hợp nitrat

hĩa Natrat hĩa riêng biệt Lưu lượng NT nạp gal/ft 2 d 2,0 - 4,0 0,75 - 2,00 1,0 - 2,5 Lưu lượng chất hữu cơ nạp

Lb SBOD 5 /10 3 ft 2 d 0,75 - 2,0 0,5 - 1,5 0,1 - 0,3

Lb TBOD 5 /10 3 ft 2 d 2,0 - 3,5 1,5 - 3,0 0,2 - 0,6 Lưu lg nạp tối đa cho gđoạn 1

Lưu lượng nạp NH 3 lb /10 3 ft 2 d - 0,15 - 0,3 0,2 - 0,4 Thời gian lưu tồn nước (giờ) 0,7 - 1,5 1,5 - 4,0 1,2 - 2,9 BOD 5 nước thải sau xử lý mg/L 15 - 30 7 - 15 7 -15

Trang 70

XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PP SINH HỌC

XỬ LÝ SINH HỌC KỴ KHÍ

Trang 71

CƠ SỞ QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC

Quá trình kỵ khí

VSV

Chất hữu cơ > CH 4 + CO 2 + H 2 + NH 3 + H 2 S + Tế bào mới

Giai đoạn 1: Thủy phân;

Giai đoạn 2: Acid hóa;

Giai đoạn 3: Acetate hóa;

Giai đoạn 4: Methane hóa.

Trang 72

CƠ SỞ QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC

Trang 73

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ UASB

Lan can bảo vệ

Ống thu nước sau xử ly ù

Sàn công tác Máng thu nước dạng răng cưa Thiết bị tách pha khí – lỏng - rắn

Vách hướng dòng hình côn

Cầu thang Vỏ thiết bị

Hỗn hợp nước thải Lớp bùn kỵ khí

Ống bơm nước vào thiết bị UASB

Bộ phận phân phối đều lưu lượng nước thải

Trang 74

Ưu Điểm

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ UASB

- Ít tốn NL vận hành

- Ít bùn dư, giảm chi phí XL bùn;

- Bùn dễ tách nước;

- Nhu cầu dd, vi lg thấp, giảm chi phí;

- Thu hồi năng lượng từ CH 4 ;

- Có khả năng hoạt động theo mùa

Trang 75

Tải trọng TT bể UASB, 30 o C, E = 85-95%

COD nước thải

(mg/L) Tỷ lệ COD do cặn gây ra Tải trọng thể tích (kg COD/m

3 ngđ) Bùn dạng

bơng bùn loại TSS cao Bùn hạt, dễ Bùn hạt, mức độ loại SS ít hơn 1000-2000 0,10-0,30 2-4 2-4 8-12

0,30-0,60 2-4 2-4 8-14 0,60-1,00

2000-6000 0,10-0,30 3-5 3-5 12-18

0,30-0,60 4-8 2-6 12-24 0,60-1,00 4-8 2-6

6000-9000 0,10-0,30 4-6 4-6 15-20

0,30-0,60 5-7 3-7 15-24 0,60-1,00 6-8 3-8

9000-18000 0,10-0,30 5-8 4-6 15-24

0,30-0,60 3-7 0,60-1,00 3-7

Trang 76

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ UASB

Tải trọng thể tích của bể UASB theo nhiệt độ, đv COD hịa tan, E (%) = 85-95%, nồng độ bùn trung bình 25 g/L

Nhiệt độ

( o C) Tải trọng thể tích (kg sCOD/m

3 ngđ) Nước thải cĩ VFA Nước thải khơng VFA Khoảng Đặc trưng Khoảng Đặc trưng

Trang 77

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ UASB

HRT XL NTSH trong UASB cao 4 m

Trang 78

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ UASB

Vận tốc nước & chiều cao bể UASB

Một phần

Trang 79

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ UASB

Thể tích và kích thước bể

- V n : thể tích hữu dụng min của bể (m 3 );

- L org : tải trọng CHC (kg COD/m 3 ngđ).

Trang 80

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ UASB

Thể tích và kích thước bể

Trang 81

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ UASB

Thể tích và kích thước bể

Trang 82

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ UASB

Thể tích và kích thước bể

Trang 83

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ UASB

Thể tích và kích thước bể

HT = HL + HG

- H T : t ng chi u cao c a b UASB (T-20)m); ổng chiều cao của bể UASB (m); ều cao của bể UASB (m); ủa bể UASB (m); ể

- H L : chi u cao l p n ều cao của bể UASB (m); ớp nước trong TB (m); ướp nước trong TB (m); c trong TB (T-20)m);

- H G : chi u cao chi m ch b i TB ều cao của bể UASB (m); ếm chỗ bởi TB ỗ bởi TB ởi TB

tách pha rắn-lỏng-khí (T-20)m).

Trang 84

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ UASB

Diện tích cần để lắp đg ống phân phối nước

Loại bùn Tải trọng COD

(kg/m 3 ngđ) Diện tích/đường ống vào (m 2 ) Bùn dạng bơng bùn cĩ

TSS > 40 kg/m 3

< 1,0 0,5-1,0 1-2 1,0-2,0

> 2 2,0-3,0 Bùn dạng bơng bùn cĩ

TSS ~ 20-40 kg/m 3

< 1-2 1,0-2,0

> 3 2,0-5,0 Bùn hạt 1-2 0,5-1,0

2-4 0,5-2,0

> 4 > 2,0

Trang 85

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ UASB

Thiết bị tách pha

Trang 86

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ UASB

Trang 87

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ UASB

Dinh dưỡng (T-20)nutrients)

Trang 88

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ UASB

Vi Lượng (T-20)Fe, Co, Ni, Zn)

Fe ~ 0,02 mg/g acetate tạo thành

Trang 89

Các hợp chất vô cơ độc và ức chế

Trang 90

Các hợp chất hữu cơ độc và ức chế

Hợp chất Nồng độ làm giảm 50% hoạt

tính, (mmol) 1-Chloropropene 0,1

Trang 91

Các hợp chất hữu cơ độc và ức chế (T-20)tt)

Hợp chất Nồng độ làm giảm 50% hoạt

tính, (mmol) 2-Cloropropionic acid 8,0

Trang 92

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ UAF

- Hình trịn or chữ nhật

- Đường kính or bề rộng ~ 2-8 m

- Chiều cao 3-13 m

- Vật liệu tiếp xúc ~ 50-70% tồn bể

- Vật liệu tiếp xúc plastic dạng dịng chảy

Trang 93

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ UAF

Nước thải Loại VL

tiếp xúc

T ( o C) Tải trọng

COD kg/m 3 ngđ

HRT (ngày)

Tỷ lệ tuần hồn

E(COD) (%)

hoạt Dạng vịng 37 0,2-0,7 25-37 0 90-96 Nước rị rỉ Dạng ống 35 1,5-2,5 2,0-3,0 0,25 89 Chế biến thực

phẩm Dạng dịng chảy

ngang

30 4-6 1,8-2,5 0 90

Trang 94

XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP

SINH HỌC

XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG HỒ SINH HỌC

Trang 96

HỒ HIẾU KHÍ

Tảo

Vi sinh vật

PO 4 3- , H 2 O Tảo mới

Chất hữu cơ

Năng lượng mặt trời

Tế bào mới Tảo

Trang 97

HỒ TÙY TIỆN VÀ HỒ KỴ KHÍ

Hồ tùy tiện

1,2 – 2,4 m HRT = 5-30 ngày Hồ kỵ khí

2,4 - 9,1 m HRT = 20-50 ngày

Trang 98

THOÂNG SOÁ THIEÁT KEÁ HOÀ

Thông số Đơn vị Hồ hiếu

khí Hồ tùy tiện Hồ Kỵ khí

Diện tích ha 0,8-4,0 0,8-4,0 0,2-0,8

Độ sâu m 0,9-1,5 1,2-2,4 2,4-4,8 Tải trọng kg/ha.ngđ 16,8 56-202 224-560

E (BOD) % 60-80 80-95 50-85 Nồng độ tảo mg/L 5-10 5-20 0-5

SS sau xử lý mg/L 10-30 40-60 80-160

Trang 99

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

CÁC CÔNG TRÌNH XỬ NITƠ - PHOSPHO

Trang 100

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ

Phương pháp sinh học

Quá trình nitrate hóa

NH 3 + 3/2O 2  NO 2 - + H + + H 2 O + sinh khối (Nitrosomonas)

NO 2 - + ½O 2  NO 3 - + sinh khối

(Nitrobacter)

Trang 101

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ

Phương pháp sinh học

Quá trình nitrate hóa

Yếu tố ảnh hưởng

Trang 102

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ

Phương pháp sinh học

Quá trình nitrate hóa

Có thể thực hiện trong

- HT bùn hoạt tính hiếu khí với VSV

tăng trưởng lơ lửng

- HT bùn hoạt tính hiếu khí với VSV

tăng trưởng dính bám

Trang 103

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ

Phương pháp sinh học

Quá trình nitrate hóa

NH 4 + + HCO 3 - + 4CO 2 + H 2 O  C 5 H 7 O 2 N + 5O 2

55NH 4 + + 76O 2 + 109HCO 3 -  C 5 H 7 O 2 N + 54NO 2 - + 57H 2 O + 104 H 2 CO 3 (T-20)1)

400NO 2 - + NH 4 + + 4H 2 CO 3 + HCO 3 - + 195O 2  C 5 H 7 O 2 N + 3H 2 O + 400NO 3 - (T-20)2)

-NH 4 + + 1,855O 2 + 1,979HCO 3 -  0,021C 5 H 7 O 2 N + 0,979NO 3 - + 1,041H 2 O + 1,874H 2 CO 3

cần ~ 4,23 mg O 2 để oxy hĩa 1 mg N-NH 4 +

Trang 104

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ

Phương pháp sinh học

Quá trình nitrate hóa

Để qt nitrate hĩa xảy ra hiệu quả cần:

- DO > 2 mg/L;

- pH ~ 7,5-8,6

- Độ kiềm (8,62 mg HCO 3 - /mg N-NH 4 + )

Trang 105

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ

Phương pháp sinh học

Phải bổ sung đủ nguồn carbon:

 sẵn có trong nước thải;

 bổ sung

Trang 106

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ

Phương pháp sinh học

Trang 107

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ

Phương pháp sinh học

Qt khử nitrate

Tốc độ khử nitrate:

U’ DN = U DN x 1,09 (T-20)T-20) (T-20)1-DO)

U’ DN = Tốc độ khử nitrate

U DN = Tốc độ khử nitrate đặc biệt (T-20)lb NO 3 - /lb VSS.d)

T = Nhiệt độ (T-20) o C)

DO = Nồng độ oxy hòa tan trong nước thải (T-20)mg/L)

Trang 108

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ

Phương pháp sinh học

Qt khử nitrate

Hai hệ enzyme tham gia vào qt khử nitrate

Đồng hóa (T-20)assimilatory):

NO 3 -  NH 3 , tổng hợp tế bào,

khi N-NO 3 - là dạng nitơ duy nhất tồn tại trong môi trường

Dị hóa (T-20)dissimilatory)

 qt khử nitrate trong NT.

Trang 109

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ

Phương pháp sinh học

Qt khử nitrate

Quá trình đồng hóa:

3NO 3 - + 14CH 3 OH + CO 2 + 3H + 

3C 5 H 7 O 2 N + H 2 O

Trang 110

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ

Phương pháp sinh học

Qt khử nitrate

Quá trình dị hóa:

Bước 1: 6NO 3 - + 2CH 3 OH  6NO 2 - + 2CO 2 + 4H 2 O

Bước 2: 2NO 2 - + 3CH 3 OH  3N 2 + 3CO 2 + 3H 2 O + 6OH

6NO 3 - + 5CH 3 OH  5CO 2 + 3N 2 + 7H 2 O + 6OH

Trang 111

-CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ

Phương pháp sinh học

Qt khử nitrate

Tổng quá trình khử nitrate

NO 3 - + 1,08CH 3 OH + H +  0,065C 5 H 7 O 2 N + 0,47N 2

+ 0,76CO 2 + 2,44H 2 O

Trang 112

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ

Phương pháp sinh học

Qt khử nitrate

Nhu cầu methanol:

C m = 2,47N 0 + 1,53N 1 + 0,87D0

C m = nồng độ methanol yêu cầu (T-20)mg/L)

N 0 = nồng độ N-NO 3 - ban đầu (T-20)mg/L)

N 1 = nồng độ N-NO 2 - ban đầu (T-20)mg/L)

D0 = Nồng độ oxy hòa tan ban đầu (T-20)mg/L)

Trang 113

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ

Phương pháp sinh học

Qt khử nitrate

Hằng Số Động Học Quá Trình Khử Nitrate

Trang 114

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ

Phương pháp sinh học

Kết hợp nitrate hóa & khử

nitrate

t/tích khí cần cho qt nitrate hóa & khử BOD 5 ;g am ỉam khg cần bổ sung nguồn carbon cho qt khử nitrate; công trình lắng cho riêng mỗi quá trình;

có khả năng khử 60-80% tổng lng nitơ trong NT.

Ngày đăng: 14/05/2014, 15:04

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w