Chương 3 xử lý nước thảy (bộ môn quản lý tài nguyên nước)

ðối tượng xưQ lý Bê9 lắng bậc 1 ñược sư9 dụng ñê9 loại các chất rắn lơ lửng khỏi nước thải trước khi ñi vào hê2 xư9 lý sinh học.. Một số khái niệm Xư9 lý bậc hai = các quá trình xư9

Trang 1

BM KTMT - Khoa Môi trường Ờ Trường đHKH Huế

3.1 đại cương

3.1 Các quá trình và công nghệ XLNT (xem lạiChương 1, Mục 1.3)

3.2 Cơ sở lựa chọn dây chuyền công nghệ XLNT

Quy mô/công suất của nguồn thải (lưu lượng thiết kế)

đặc ựiểm nước thải (thành phần, nồng ựộ)

Mức ựô2 XLNT cần thiết (ựặc ựiểm và kha9 năng tư2 làm sạch nguồn nước,

yêu cầu theo tiêu chuẩn khi xa9 nước thải ra nguồn)

điều kiện tư2 nhiên nơi xây dựng (khí hậu, ựịa hình, ựịa chất công trình và

ựịa chất thuy9 vănẦ )

đặc ựiểm kinh tế xã hội (nguồn tài chắnh, kha9 năng cung ứng nguyên vật

liệu ựê9 xây dựng và vận hành công trình, nguồn nhân lựcẦ)

Sư2 tham gia của cộng ựồng (sư2 chấp nhận của cộng ựồng, ựóng thuế

nước thải, giám sát hoạt ựộng của dư2 án )

PHẦN A CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP VÀ NƯỚC THẢI

Chương 3 XỬ LÝ NƯỚC THẢI

3.2 Xử lý sơ bộ và xử lý bậc một

3.2.1 điều hòa lưu lượng (Equalization)

Lưu lượng, thành phần các nguồn thải thường dao ựộng theo thời gian

Mục ựắch của ựiều hòa lưu lượng: duy trì dòng thải vào các thiết bị xử lý ổn

ựịnh, không thay ựổi.

Thường nếu nguồn thải có K ≥ 1,4 phải có bể ựiều hòa lưu lượng

Vị trắ bể ựiều hòa: thường sau bể lắng cát, trước bể lắng bậc 1

đôi khi có thể sử dụng bể ựiều hòa ựể ựiều chỉnh pH, sục khắ sơ bộ

Thể tắch bể ựiều hòa xác ựịnh dựa vào ựường cong tắch lũy lưu lượng (Hình

3.1)

Biểu diễn ựường cong tắch lũy Q theo thời gian

Vẽ ựường tiếp tuyến với ựường cong song song với ựường QTB

Trang 2

BM KTMT - Khoa Môi trường – Trường ðHKH Huế Hình 3.1.ðường cong tích lũy lưu lượng dùng xác ñịnh thể tích bể ñiều hòa

a b

Trang 3

BM KTMT - Khoa Môi trường – Trường ðHKH Huế

3.2.2 Chắn rác (Screening)

3.2.2.1 ðối tượng xưQ lý:Các vật thô như rác, túi nilon, vo9 cây,

Vị trí chắn rác: ñặt tại mương dẫn NT, trước trạm bơm và các công trình xư9 lý

3.2.2.2 Thiết bị chắn rác

Phô9 biến là các song chắn rác (bar racks hay bar screens)

Cấu tạo song chắn rác:

Gồm những thanh kim loại ñặt kế tiếp nhau (khoảng hơ9 15 - 75 mm)

Các thanh có tiết diện hình chữ nhật, tròn hay elip

Các thanh chắn rác ñặt nghiêng so với hướng dòng chảy (45 – 900)

Theo phương thức làm sạch rác phân biệt 2 nhóm chắn rác :

làm sạch thu9 công (manual cleaning)→ lượng rác < 0,1 m3/d

làm sạch cơ giới (mechanical cleaning) → lượng rác > 0,1 m3/d

60 – 90

45 – 60Góc nghiêng so với phương ngang, 0

15 – 75

25 – 50Khoảng hở giữa các thanh chắn, mm

5 -1 5

5 – 15

Bề rộng thanh chắn, mm

Làm sạch cơ giới Làm sạch thủ công

Thông số

Bảng 3.1.Một số thông số của song chắn rác

Hình 3.2.Cấu tạo thiết bị song chắn ráca) Bề mặt

b) Mặt cắt dọc

Trang 4

Thiết kế song chắn rác

Vận tốc dòng chảy trước chắn : v ≥ 0,6 m/s

Vận tốc dòng chảy qua chắn : V ≥ 0,8 – 1,0 m/s

Tổn thất áp lực qua song chắn : hL≤ 150 mm

Sư9 dụng lưu lượng lớn nhất (Qmax) trong tính toán thiết kế

Thiết bị chắn rác kết hợp nghiền rác: barminutor

Dao cắt (di chuyển

Trang 5

3.2.3 Lắng cât (Grit chamber: G.C)

3.2.3.1 ðối tượng xưQ lý

Câc hạt vô cơ có kích thước và ty9 trọng lớn:

d ≥≥≥≥ 0,2 mm hay U 0 ≥ 18 mm/s≥ (U0: ñô2 lớn thủy lực)

3.2.3.2 Cấu tạo và nguyín tắc hoạt ñộng của thiết bị

Nguyín tắc:

Xem mục 2.3.1 (Chương 2) – lắng loại 1

Vận tốc dòng chảy (v) phảiñuQ lớnñí9 câc phần tư9 nho9, nhe2 (chất rắn hữu cơ) không

lắng ñược và ñuQ nhoQñí9 cât và câc hạt vô cơ bị giữ lại trong bí9 lắng: v = 0,15 ~

0,30 m/s

3 loại bí9 lắng cât:

Bí9 lắng cât ngang- tiết diện bí̀ mặt hình chữ nhật, dòng nước thải chuyển ñộng dọc

theo chiều dăi bí̀, có hố tập trung cât ở một ñầu

Bí9 lắng cât ñứng - có hình lăng tru2 ñứng, nước thải ñược dẫn văo từ dưới ñây và ra

khỏi bí9 ở phía trín

Thiết bị lắng cyclone - có hình lăng tru2 với phần ñây hình côn, dòng nước thải chảy

theo phương tiếp tuyến với thănh thiết bị

Phô9 biến nhất lă bí9 lắng cât ngang (Hình 3.4)

PHẦN A CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP VĂ NƯỚC THẢI

3.2.3.3 Tính toân bíQ lắng cât ngang

Thí9 tích bí9 lắng cât gồm 2 phần: phần công tâc và phần gom cât

Chiều dăi phần công tâc của bí9 lắng ngang ñược tính theo công thức:

L - chiều dăi phần công tâc bí9, m

H - chiều sđu công tâc bí9 lắng, m

v - vận tốc dòng chảy trong bí9 khi lưu lượng lớn nhất, m/s

U0- ñô2 lớn thủy lực của hạt cât muốn giữ lại trong bí9, mm/s

K - hí2 số (K=1,7 với U0= 18,7 mm/s và K = 1,3 với U0=24,2 mm/s)

) 2 3 ( 1000

o

U

H v K

Hình 3.4.Sơ ñồ nguyín tắc bể lắng cât ngang

hố gom cát L

H

Trang 6

Bảng 3.2 Gia trị U0 ñối với một sô cơ hạt khác nhau (ty khối 2,65)

• Chiều rộng bê9 lắng cát ngang tính theo công thức:

Q - lưu lượng nước thải thiết kế, m3/s

• Thông thường thiết kế bê9 lắng cát ngang với:

Số bê9 nhiều hơn 1

H = 0,25 ~ 1,0 m

Cỡ hạt d = 0,2 mm và U0 = 18,7 mm/s

v = 0,3 m/s

Thời gian lưu nước thải = 0,5 ~ 2,0 phút

Lưu lượng thiết kế: Qmax

) 3 3 (

H v

Q B

×

=

40,734,528,324,218,711,55,12

U0(mm/s)

0,400,350,300,250,200,150,10

d (mm)

Ví dụ tính toán bêQ lắng cát

Tính toán thiết kế bê9 lắng cát ngang cho xư9 lý NT sinh hoạt có lưu lượng lớn nhất là

12.000 m3/d ñê9 loại các hạt có ñường kính 0,2 mm; chọn v ứng với lưu lượng lớn

nhất là 0,3 m/s

Giải:

Thiết kế bê9 lắng thành 2 ngăn:

Q = 12000 m3/d = 0,14 m3/s → Qtk(mỗi bể) = 0,14/2 = 0,07 m3/s

v = 0,3 m/s ⇒ tiết diện ướt = 0,07/0,3 = 0,23 m2

Chọn ñô2 sâu công tác H = 0,5 m

H v K

L

o

6 , 13 7

, 18

5 , 0 3 , 0 7 , 1 1000 1000

Trang 7

3.2.4 Lắng bậc 1 (primary settling)

3.2.4.1 ðối tượng xưQ lý

Bê9 lắng bậc 1 ñược sư9 dụng ñê9 loại các chất rắn lơ lửng khỏi nước thải trước khi ñi

vào hê2 xư9 lý sinh học

Lắng bậc 1 có thê9 loại 40 – 60 % SS và 25 – 35 % BOD

3.2.4.2 Nguyên tắc và cấu tạo thiết bị

Nguyên tắc lắng: xem mục 2.3.1, Chương 2 Lắng bậc 1 là lắng loại 2 hay lắng tạo

bông (flocculent settling)

Cấu tạo bê9 lắng:

Theo hình dạng của tiết diện bề mặt bê9, phân biệt:

Bê9 lắng hình chữ nhật (Rectangular tanks)

Bê9 lắng hình tròn (Circular tanks)

Theo hướng dòng chảy NT trong vùng lắng, phân biệt:

Bê9 lắng ngang – dòng NT chảy ngang qua bê9 (Horizontal flow) (Hình 3.5)

Bê9 lắng ñứng – dòng NT chảy từ dưới lên (Upflow) (Hình 3.6)

Bê9 lắng theo phương bán kính – dòng NT phân phối từ ống trung tâm ra thành bê9

(Radial flow) (Hình 3.7)

Bê9 lắng hình chữ nhật - lắng ngang

Bê9 lắng hình tròn – lắng ñứng và theo phương bán kính

Hình 3.5.Bể lắng ngang

Trang 8

BM KTMT - Khoa Môi trường – Trường ðHKH Huế Hình 3.6.Bể lắng ñứng Hình 3.7.Bể lắng theo phương bán kính

12 – 40 mðường kính

3 – 4 mChiều cao

Bể lắng tròn

5 – 10 mChiều rộng

25 – 50 mChiều dài

3 – 4 mChiều cao

Bể lắng chữ nhật

Giá trị tiêubiểuThông số

40

32 ~ 50Với QTB

SLR, m3/m2/d

248

124 ~ 490WOR, m3/m/d

100

81 ~ 122Với Qmax,h

2,01,5 ~ 2,0

Thời gian lưu, h

Giá trịtiêu biểu

Khoảng giátrịThông số

SLR: Surface Loading Rate: Tải trọng bề mặtWOR: Weir Overflow Rate: Tải trọng máng tràn

Trang 9

3.3 XưQ lý bậc hai

3.3.1 Một số khái niệm

Xư9 lý bậc hai = các quá trình xư9 lý sinh học: các vi sinh vật (VSV) sư9 dụng chất cần

loại bo9 trong nước thải (chất hữu cơ, N, P) làm cơ chất cho quá trình sinh trưởng

(gồm tạo năng lượng và tạo tế bào mới)

3.3.1.1 Vi sinh vật trong xưQ lý nước thải

Sư2 chuyển hóa sinh học chất thải liên quan ñến nhiều nhóm VSV khác nhau:

(1) Vi khuẩn(Bacteria): ñóng vai trò quan trọng hàng ñầu trong chuyển hóa chất thải:

(2) Nấm(Fungi): có vai trò quan trọng trong XLNT một số công nghiệp nhờ kha9 năng

phân hủy cellulose

(3) ðộng vật nguyên sinh(Protozoa): sư9 dụng VK và các hạt chất hữu cơ làm thức ăn

nên hoạt ñộng như những “tác nhân làm sạch” (polisher) nước thải sau XLSH, và có

vai trò duy trì cân bằng quần thê9

(4) Trùng bánh xe(Rotifers): sư9 dụng VK và ñộng vật nguyên sinh làm thức ăn; ñặc

biệt hiệu quả trong tiêu thu2 các VK phân tán và tập hợp, các bông cặn hữu cơ

(5) Tảo(Algae): ñóng vai trò quan trọng trong các hồ hiếu khí và tùy nghi do kha9 năng

sinh O2và làm giảm N và P bởi quang tổng hợp

Phân biệt các vi khuẩn:

Theo nguồn carbon cần cho trao ñổi chất

VK tư2 dưỡng (Autotrophic) – nguồn C vô cơ (CO2, carbonat)

VK di2 dưỡng (Heterotrophic) – nguồn C hữu cơ

Theo nhu cầu oxy (O2)

VSV hiếu khí (Aerobic) - hoạt ñộng chỉ trong ñiều kiện có O2

VSV ky2 khí (Anaerobic) - hoạt ñộng chỉ trong ñiều kiện không có O2

VSV tùy nghi (Facultative) – có thê9 hoạt ñộng trong ñiều kiện có hoặc không có

O2

Theo khoảng nhiệt ñô2 hoạt ñộng

VK ưa nóng (Thermophilic) – hoạt ñộng tốt nhất ở 50 ~ 65oC

VK ưa ấm (Mesophilic) – hoạt ñộng tốt nhất ở 25 ~ 40oC

VK ưa lạnh (Psychrophilic) – hoạt ñộng tốt nhất ở 12 ~ 18oC

Thành phần hóa học của vi khuẩn

Tế bào VK: 80% nước, 20% chất khô (90% là chất hữu cơ, 10% là chất vô cơ)

Thành phần nguyên tố tế bào VK (% chất khô): C (45 – 55), O (16 – 22), N (12

– 16), H (7 – 10), P (2 – 5) và các nguyên tố khác

Công thức tượng trưng gần ñúng tế bào VK: C5H7NO2

Trang 10

Tùy theo ñiều kiện sinh trưởng của VSV trong hệ xử lý, phân biệt:

Quá trình hiếu khí (Aerobic process) - quá trình xử lý sinh học xảy ra với sư2 có

mặt của oxy (O2)

Quá trình ky2 khí (Anaerobic process) - quá trình xử lý sinh học xảy ra với sư2

vắng mặt của oxy (O2)

Quá trình thiếu khí (Anoxic process)- quá trình xử lý sinh học xảy ra với sư2 vắng

mặt của oxy (O2) nhưng nguồn nhận electron thay cho O2trong sư2 oxy hóa sinh

học là các chất vô cơ có oxy (NO3-, NO2- )

Nitrat hóa (Nitrification)- quá trình chuyển hóa sinh học NH3(hay NH4+) thành

NO2-rồi NO3

- Khử nitrat (Denitrification)- quá trình chuyển hóa sinh học NO3-thành N2

Quá trình sinh trưởng thê9 lơ lửng (Suspended-growth process): quá trình xử lý

sinh học trong ñó VSV liên quan ñến chuyển hóa chất thải tồn tại dưới dạng lơ

lửng

Quá trình sinh trưởng thê9 bám (Attached-growth process): quá trình xử lý sinh

học trong ñó VSV liên quan ñến chuyển hóa chất thải tồn tại dưới dạng bám trên

bề mặt vật liệu mang

3.3.1.2 Sơ lược ñộng học của sư sinh trưởng vi khuẩn

Trong hê2 thống xư9 lý NT, VK sinh trưởng ở ñiều kiện giới hạn cơ chất

Tốc ñô2 sinh trưởng VK:

r g = µµµµ ×××× X (3.4)X: nồng ñô2 vi khuẩn, mg/L

µ : tốc ñô2 sinh trưởng riêng, ngày-1

µ tuân theo phương trình Monod:

µm:tốc ñô2 sinh trưởng riêng cực ñại, ngày-1

S: nồng ñô2 cơ chất, mg/L

KS: hằng số bão hòa (= nồng ñô2 cơ chất ở µ=µm/2), mg/L

) 5 3 ( .

S K

S

S m

+

= µ µ

µ

1/2µm

µm

Trang 11

Cơ chất bị tiêu thu2 bởi VK ñê9:

sinh năng lượng (di2 hóa), và

tổng hợp tế bào VK mới (ñồng hóa)

Do chỉ phần nào cơ chất tiêu thu2 ñê9 tạo tế bào mới, nên:

rg= rsu × Y (3.6)

rsu: tốc ñô2 tiêu thu2 cơ chất, mg/L/h

Y : hiệu suất tạo tế bào (mg sinh khối tạo ra/mg cơ chất tiêu thu2)

Từ ñó:

k =µm/Y: tốc ñô2 tiêu thu2 cơ chất cực ñại/ñv khối lượng VK

Ở ñiều kiện cạn kiệt cơ chất, sẽ xảy ra quá trình hô hấp nội

sinh ñể sinh năng lượng, với tốc ñộ:

rd= kd× X (3.8)

kd: hằng số tốc ñô2 phân hủy nội sinh, ngày-1

)7.3(

S K

kSX S

K

SX Y r

S S

m su

+

=+

=µ

3.3.1.3 Một số thông số ñặc trưng cho hệthống XLSH

X: nồng ñô2 vi sinh vật, thường ñánh giá qua nồng ñô2 VSS, mg/L

S: nồng ñô2 cơ chất (BOD, COD, NH4-N, TKN,…), mg/L

Y : hiệu suất tạo tế bào, mg-VSS/mg-BOD5hay mg-VSS/mg-N,…

Thời gian lưu thủy lực: HRT (Hydraulic Retention Time) hay θ

Thời gian lưu bùn (với các hê2 có hồi lưu hay thê9 bám): SRT (Sludge

Retention Time) hay θC

Hiệu suất xư9 lý E = (C0-C) × 100/C0, %

Lượng bùn trong hệ xử lýSRT =

Lượng bùn ra khỏi hệ mỗi ngày

Thể tích hệ xử lý (V)HRT =

Lưu lượng nước thải qua hệ (Q)

Trang 12

3.3.2 Xử lý sinh học hiếu khí loại BOD/COD

3.3.2.1 ðại cương

Cơ chế loại chất hữu cơ trong xử lý sinh học hiếu khí:

bị oxy hóa thành CO2, H2O,… (dị hóa)

(C,H,O,N) + O2 → CO2+ H2O + NH3 + + Năng lượng [3.1]

dùng ñể tổng hợp tế bào VK mới (ñồng hóa)

(C,H,O,N) + O2 + Năng lượng → C5H7O2N [3.2]

Các ñặc ñiểm chung của xử lý hiếu khí:

Cần phải cung cấp oxy (tự nhiên, thiết bị sục khí)

Nhu cầu dinh dưỡng C:N:P = 100:5:1

Hiệu suất tạo sinh khối cao Y = 0,4 ~ 0,6 mgVSS/mgBOD5

Hiệu suất xử lý BOD cao, có thể ñến 95%

Các hệ thống xử lý hiếu khí:

Thể lơ lửng: ví dụ bùn hoạt tính (activated sludge)

Thể bám dính: ví dụ lọc sinh học (trickling filter)

3.3.2.2 Quá trình bùn hoạt tính

Bể sục khí

Bùn hoạt tính hồi lưu

Bùn thải

Bể lắng

Nước thải (qua xư9 lý sơ bô2 và bậc một) + bùn hồi lưu bê9 sục khí (bể aeroten)

VSV hiếu khí ñược duy trì ở thê9 lơ lửng và khuấy trộn ñều nhờ sục khí

Khối “chất lỏng trộn lẫn” (mixed liquor) ñược dẫn vào bê9 lắng Một phần bùn lắng

ñược hồi lưu, phần còn lại thải bo9 (thường là ñược xư9 lý tiếp theo)

Phần bùn hồi lưu chứa các VSV ñã quen với các ñiều kiện trong bê9 sục khí, bô9

sung VSV ñê9 ñạt nồng ñô2 yêu cầu - ñược gọi là bùn hoạt tính

Hình 3.8.Sơ ñồ nguyên tắc quá trình bùn hoạt tính

Trang 13

Tính toán một số thông số thiết kế và kiểm soát vận hành quan trọng trong QT bùn

hoạt tính:

(3.10) 0

k θX

• Yobs: Hiệu suất tạo bùn thực tế, ngày

• PX: Lượng bùn sinh ra, kg/ngày

• Y, kd: các thông số ñộng học, thu ñược từ thí nghiệmhay tra cứu

Bảng 3.5.Các thông số thiết kế ñiển hình với QT bùn hoạt tính thông thường

4 ~ 8h

HRT

1500 ~ 3000mg/L

MLVSS

0,25 ~ 0,75R

0,32 ~ 0,64kg-BOB5/m3/ngày

OLR

0,2 ~ 0,4 kg-BOD5/kg-MLVSS/ngày

F/M

5 ~15ngày

θC

Khoảng giá trị ðơn vị

Thông số

Chỉ số thể tích bùn (Sludge Volume Index, SVI)

Dùng ñánh giá kha9 năng lắng của bùn hoạt tính trong bê9 lắng bậc 2

Trang 14

Ví dụ tính toán hệ thống bùn hoạt tính

Tính các thông số thiết kế và vận hành cho quá trình bùn hoạt tính trộn lẫn hoàn toàn

xư9 lý nước thải có lưu lượng 2.000 m3/ngày và BOD5= 300 mg/L Nước thải sau khi xư9

lý phải ñạt BOD5= 50 mg/L Các ñiều kiện sau ñược áp dụng: nồng ñô2 bùn trong bể

phản ứng X = 2.500 mg/L; tỷ số hồi lưu R = 0,5; giá trị thiết kế SRT= 10 ngày; Y = 0,50

3.3.2.3 Lọc sinh học (Trickling filter)

Hình 3.9.Sơ ñôI cấu tạo một tháp lọc

Nước thải ñược phun từ bên trên và

chảy nho9 giọt qua tháp lọc chứa vật liệu

lọc trên ñó các VSV bám vào Quá trình

phân hủy chất thải xảy ra khi nước thải

chảy qua lớp lọc

Hê2 thống ống hay rá ñục lỗ thu gom

nước thải lẫn với chất rắn sinh học và có

tác dụng thông khí cho tháp lọc

Một phần nước thải chưa lắng hoặc ñã

lắng có thê9 ñược hồi lưu ñê9 pha loãng

nước thải vào

Vật liệu lọc: ñá sỏi, xỉ, plastic,…

Các VSV bám trên vật liệu lọc tạo thành

màng sinh học

Có thê9 ñạt SRT dài với HRT ngắn, lượng

Trang 15

3.3.3 Xử lý sinh học kỵ khí loại BOD/COD

3.3.3.1 ðại cương

Cơ chế loại chất hữu cơ trong xử lý sinh học kỵ khí:

bị phân hủy thành CO2, CH4,… (dị hóa)

(C,H,O,N,S) → CO2+ CH4+ H2S + NH3 + + Năng lượng [3.3]

tổng hợp tế bào VK mới (ñồng hóa)

(C,H,O,N) + Năng lượng→ C5H7O2N [3.4]

Các ñặc ñiểm chung của xử lý kỵ khí:

Áp dụng xử lý nước thải có hàm lượng SS và chất hữu cơ cao

Hiệu suất tạo sinh khối thấp Y = 0,02 ~ 0,05 mgVSS/mgBOD5

Hiệu suất xử lý COD thấp hơn hiếu khí, thông thường 80-85% →Thường ñược

sư9 dụng như một giai ñoạn “tiền xư9 lý” cho quá trình xư9 lý hiếu khí tiếp theo

Các hệ thống xử lý kỵ khí:

Thể lơ lửng: ví dụ bể phân hủy kỵ khí thông thường (anaerobic digestor), UASB

Thể bám dính: ví dụ lọc kỵ khí (anaerobic filter)

Hình 3.10.Các giai ñoạn chuyển hóa chất hữu cơ thành CH4và CO2

Các chất hữu cơ phức tạp

(polysaccharide, protein, lipid,…)

Các chất hữu cơ phức tạp

(polysaccharide, protein, lipid,…)

Các chất hữu cơ ñơn giản

(glucose, amino acid, acid béo,…)

Các chất hữu cơ ñơn giản

(glucose, amino acid, acid béo,…)

CH 4 , CO 2

VK thủy phân (Hydrolytic bacteria)

VK lên men tạo acid

(Fermentative acidogenic bacteria)

VK tạo acetat(Acetogenic bacteria)

VK tạo metan(Methanogens)

Trang 16

Các yếu tố môi trường ñể duy trì sự vận hành

2-PHẦN A CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP VÀ NƯỚC THẢI

3.3.3.2 Bể phân hủy kỵ khí thôngthường

Hình 3.11 Sơ ñồ bể phân hủy kỵ khí

• Bê9 kín, chất hữu cơ bị phân hủy

khi lưu bùn/NT trong thiết bị 1

thời gian nhât ñịnh

• Ở ñiều kiện không khuấy trộn,

không gia nhiệt, bể làm việc ở tải

trọng thấp với HRT= 30-60 ngày;

xảy ra sự phân tầng trong bể

(Hình 3.11)

• Khi có gia nhiệt và khuấy trộn,

bể có thể làm việc ở tải trọng cao

hơn với HRT ngắn hơn (~15

ngày)

Thoát khí Lớp váng Lớp nước lắng

Lớp bùn ñang phân hủy

Lớp bùn ñã phân hủy

Xả nước lắng

Xả bùn

Khí

Bùn/NT vào

Trang 17

Hỗn hợp khí sinh ra (chu9 yếu CH4và CO2) có thê9 thu hồi ñê9 sư9 dụng hoặc thải bo9

Trường hợp có thu hồi khí →”Công nghê2 biogas” (Biogas Technology)

Thành phần biogas: 55 - 65% CH4, 35 - 45% CO2, 0 - 3 % N2, 0 - 1% H2, H2S

Nhiệt trị: CH4= 9.000 kcal/m3; Biogas = 4.500 – 6.300 kcal/m3

1m3trong 1 giờ

(LPG)

40 - 70Hiệu suất loại VS, %

30 - 70Hiệu suất loại COD, %

10 - 60HRT, ngày

1 - 4Tải trọng chất rắn, kgVS/ m3/ngày

1 - 6Tải trọng hữu cơ, kg COD/m3/ngày

Giá trị tiêu biểuThông số

Bảng 3.6 Một số thông số làm việc của bể PHKK thông thường

NT vào từ ñáy thiết bị, chảy ngược lên qua

lớp ñệm bùn-gồm các hạt bùn (granule) tạo

bởi sinh khối và VK hoạt ñộng bám vào

nhau Sư2 phân hủy chất hữu cơ sẽ xảy ra

khi NT chảy qua lớp ñệm này

Khí tạo thành (CH4và CO2) kéo theo các hạt

bùn nổi lên, va vào thành bô2 tách pha

rắn-khí dạng hình nón lật ngược các bọt rắn-khí

ñược giải phóng, thoát lên; các hạt bùn lại

rơi trơ9 lại lớp ñệm bùn

ðể duy trì lớp ñệm bùn, tốc ñô2 dòng NT

phải ở mức 0,6 - 0,9 m/h

Ưu ñiểm UASB: hiệu suất loại chất hữu cơ

cao, HRT ngắn (0,5~1 ngày), yêu cầu năng

lượng ít, không cần vật liệu bám cho VSV

Nhược ñiểm: khó kiểm soát trạng thái và

kích thước các hạt bùn

Khí

NT ra

Lớp ñệm bùn

NT vào

Bộ tách rắn-khí

3.3.3.3 Bể UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket)

Hình 3.12 Cấu tạo bể UASB

Định dạng
Số trang	34
Dung lượng	1,61 MB