Bài giảng về hệ thống bùn hoạt tính

Bài giảng về hệ thống bùn hoạt tính

HAN GANG UE fe? Tone Ban posT nip

BIEN SOGN: LE HOANG VIET

Cñúp cho sinh viền nấm vững

On trình xử lý nước thai bằng hệ thống bùn hoat tính

Các cơ chế hoa t động của hệ thống xử lý

Các thông số cẩn thiết để thiết lẻế qui trình xử lý

Cách vần hãnh hề thểng xử lý

Sinh viền phải tính toán được kích thước cẩn thiết cho các bể xử lý sinh viền phảixử lý được các sự cố xây ra trong quá trình vấn hãnh

hệ thống xử lý

Nước sau ki khai thác

và sử dụng cho gác

muc héu sinh heat hay

can xuất cổng nghiệp

sẽ bị 6 nhiệm, Nước ổ

nhiễm cẩn phải được

xử lý trước khi thái

vào mỗi tường,

Hé thống bùn hoạt fnh là một trong những hé thống xử lý

thứ cấp để làm sạch nước thải trước chỉ thể vào mới trường,

Hé théng bin boat tinh duc phat minh bdi Arden va Lockett

(1914, Anh) Hiện nay được ứng dụng rất phổ biến trong việc xử

lý nước thải

Hệ thống bùn hoạt ính số nhiều phiền bẩn khá c nhau

Truyền thống RKhuấy rộn hoằntoàn Thông khí giảm dẩn

Nạp nước thải ở nhiều điểm Thông kHí cảitiến Qui trình Kraus Tiếp xúc,cố định Thống kHí kếo dải Thống khi cao tốc

Bé phanting theo chudi Stdung oxy tinhkhiét Rãnh oxy hoá

Bé kéth¢p nitrithed Mtdthod déclép Bểphẩnứng trục sầu

Hệ thống bùn hoạt tính gồm có hai bể

Bể Suc Khí

(bể bùn hoạt tính)

bể sục khi các vì lhuẩn được cung cấp đẩy đỗ exy và các

điểu kiền môi trường thích hợp khác Chúng sẽ phần hủy các

chất hữu cơ thành CO., H,0 va cdc chat khoáng khác, mệt phần cá ø chất hữu sơ sẽ được đồng hoá trong tế bảo vi khuẩn,

Sau đó, nước thải có chứa các tế bào vi khuẩn sẽ được chuyển

sang bể lắng

Ở bể lắng, người ta tạo điểu kiện tốt nhất (ve thời gian tốn

lưu, li tượng nap „ để cá o tế bảo vị lhuẩn có thể lắng

xuống đáy bể lãng Một phần bàn dưới đáy bé lấng sẽ được hoan lu cho bé btn hoat tinh dé duy trì mất độ dinh thổi cao {val g1) cho bể nay, Phan con lai s@ được thải bỏ, nước thải ra khỏi bể lẩng od it t& bdo vi khudn hon, do dé, BOD cua nits thai đẩu ra sẽ thấp hon,

Ngoài hai bể trên ra, hệ thống xử lý nước thải bằng bùn

hoạt nh còn cố những thành phẩn lchác như song chấn rắc,

bể lẩng cát, bể điển lưu, bể lắng sở sp, bể khử trùng, sân

phơi bùn, kiệt dẩy chuyển xử lý tiểu biểu được mổ tả trong

haat cleat EOD eres ie a Ế

xướng đáy bé lang, dé

lại nước mã t trong hơn,

Vị Khuẩm V3 khuẩn đĩng vai trị quan trọng hàng đẩn

trong các bể xử lý vì né chịu rách nhiềm phẩn

hủy các thành phần hữu cơ trong nước thai,

Trong cáo bể bùn hoa t tính một phẩn chất thải

hữu cơ sẽ được các vì khuẩn liếu klđ và hiểu

khá khơng bất buộc sử dụng để lấy năng lượng

để tổng hợp các chất hữu cơ cịn lại thành tế bảo vi khuẩn mới Vĩ khuẩn trong bể bùn hoat tinh thuéc cdc gidng Pseudomonas, Zoogloea,

Achkromobacter, Flavobactertum, Nocardia,

Bdellovibrio, Mycobacter mam va hai loai vi khuẩn rủtrát hĩa là Nitrosomonas va

Nưrobacter, Ngộ1 ta gịn oé cácloa1 hình sợi như Sphaerotdus, Begeiaroa, Thiorkrix,

Lecicothrix va Georr ic hur,

Hguyễn sinh

động vất

Ngoai các vì khuẩn các vĩ sinh vắt lchẩ c cũng

đóng vai trò quan trọng trong các bể bùn hoat tính V1 dụ như các nguyếền sinh động vất và REotrf2răn các vi khuẩn lầm cho nước

thai dau ra sach hen vé mat ¥i sinh,

Ca kỳ phát triển của các vì chuẩn trong bể xử lý bao gồm

4 ma1 đoạn:

Giai doan cham (lag-phase); xảy ra khi bể bắt đẩu đưa vào

hoat đồng vã bùn của cdc bể lcháo được cấy thêm vào bể, Đây

lã giai đoạn để các vi khuẩn thich nghi vdi mdi trường mởi va

bất đầu quá trình phần bảo

Số lượng tế

khodn (log)

Ca kỳ phát triển của các vì chuẩn trong bể xử lý bao gồm

4 ma1 đoạn:

Giai dean tang trưởng (log-sgrowth phase}: giai đoạn nảy các tế bao vi khuan tien hãnh phẩn bảo vả tăng nhanh về số lượng, Tốc đồ phẩn bảo phụ thuậc vào thời gian cần thiết cho các lần phan bảo vả lượng thức ấn treng mỗi trưởng,

Thai sian (nea y)

Ca kỳ phát triển của các vì chuẩn trong bể xử lý bao gồm

4 mail đoạn:

Chai đoạn cẩn bằng [staHonary phase): lúc nảy mất đề vì

khuẩn được giữ ở một số lượng ổn định, Nguyên nhân của giai

đoan này là fa) cde chất dinh dưỡngocẩn thiết cho quá trình tăng

trưởng của vi khuẩn đã bị sử dụng hết, (b) số lượng vi khuẩn

sinh ra bằng với số lượng vi khuẩn chết đi

Số lượng tế

khodn (log)

Ca kỳ phát triển của các vì chuẩn trong bể xử lý bao gồm

4 ma1 đoạn:

Ciai đoan chết (log-death pha }: trong giai đoan này số lượng vi

khuẩn chết đi nhiều hơn số lượng vì khuẩn được sinh ra, do đĩ mật

đề vi khuẩn trong bể giảm nhanh, Cđai đoan nảy cĩ thể do các lội

cĩ kích thườa khả kiến hố c là đạo điểm gủa mới trường,

Số lượng tế

khodn (log)

Nurobacter 2HNO, + O, = 2 HNO,

Qua trình khử rntrát hoá

Thiếu kí

hat, suf tuting tic với gác hạt bén

canh khong ding ké, Ung dung dé

Loại sối, cất khỏi nước thải

2, Lang béng can Loại bở chất tấn trong nước thểi có hầm

lượng chất rấn thấp, cá c chất rấn kết hợp với nhau để tạo thành beng Cả tì cổ trọng lưng lớn hơn do đế, tốc để lắng nhanh

hen, Ung dung ä bể lang s3 cấp, phần

trên của bể lắng thứ cấp,

3, Lểng cố trở ngại Lực tướng tác giữa các hạt đủ lớn để gãy

4, Nén

cantrở tốc độ lắng của hạt bền canh nó, Cáo hạt có khnynh hưởng giử vị trí trơng đói của nộ với hạt bền canh và các chất rấn có

khuynh hướng lẳng từng khối Phiá trên tạo thanh một lớp mat ngăn cách g13a chất rắn

va chất lỏng, LĨng dụng ở bể lắng thứ øấp

Hàm lưỡng các chất rắn đủ lớn để ao thành các cấu

trúc, Sự lẩng chỉ só thể tiếp tục diễn ra bởi việo nén

cấ c cấu trúc này Quá trình nảy chỉ xảy ra khi các hạt chất trấn ở dung dịch nước thải phiá trên liền tue lang xuống, Xảẩy ra ở đáy của bể lắng thứ cđp.

Các khu vực trong bể lắng

Phân tích quử trình kÝng của từng hạt riêng lẻ

Chúng ta có thể phẩn tích quá trình lắng bằng định luật của

Hewten vả định luật của Stokes

Bằng định luật Newton ta có thể xác định được vần tốc giới hạn

của các hạt qua viềe cần bằng lực đẩy nổi và lực kéo nhám

Fz=(p,- p)eV

Eg: Lực đẩy nổi

ø,:trọng lượng tiếng của hạt chất rắn

ø trọng lượng riểng của chất lỗng

V; thể ch của hạt

ø: gia tốc trọng trường

Phân tích quử trình bíng của từng hạt riêng lẻ

CpA py’

2

By livs kéo nham, phu thuộc vào vấn tốc hạt, trọng lượng

tiếng của dung dịch, độ nhét của dung dịch, đường kính hạ t

Phân tích qu# trình bÝng của từng hạt riêng lẻ

Néu goi dla đường kính của hạt phưởng trình trền có thể

wiet lai la:

1/2

"==

3 C2

C06 nhiéu giá trị khác nhau tủy thuộc väo chế độ dồng chảy

xung quanh hat là dèng chấy phần tầng hay dòng chả y rổi

Phân tích qu# trình bÝng của từng hạt riêng lẻ

Với Nạ nhỏ hơn 0,3, phần đầu của biểu thức tĩnh C- ckiếm ta

thế, do đó, ta só thể thế phẩn này vào biểu thức tính vận tốc giới han ở phá trền vả †a sẽ co phương trình theo định luật 5tokes

_ 8Ú%— Ø)đ”

LS¿

Ni, =

¥

Phân tích quử trình bíng của từng hạt riêng lẻ

Với dòng chảy phần tầng, 5tokes cũng tìm ra được phương trình tĩnh lực kếo nhám và phường trình đó được viết như sau:

Phân tích quø trình kÍng của böng cặn

Đổi với các nước thái có hảm lượng chất rấn tưởng đối thấp,

các hạt chất rấn không lắng riểng lễ mả có khuynh hướng kết hợp với nhau để tạo thầnh các bông cạn có khả năng lắng

nhanh hơn Khả năng tạo thành các bỗng cặn phụ thuốc vào øở

hội tiếp xúc giữa các hạt, lưu lượng nước nạp vào bể, chiểu sầu

bể, gradient vé vận tốc trong bể, hàm lượng vất chất rấn và

kích thước các hạ t,

Hiệu suất của quá trình lắng clữ có thể xác định được bằng thực

nhiềm trên các cốt lắng có chiếu sẩn 3 m đường kính 15D mm

(od cdo diém lấy mẫu sách nhau0,B m)

1, Chọn thời gian cư trú trang bình của vi khuẩn trong bể, Các yếu

tổ cẩn biết

BOD, cia nutc thai dau ra (féu chuẩn cẩn đạt)

SS cua nước thải đẩu ra

Khả năng chịn đựng của bể đối với sit bién động lớn của nước

thai đầu vào (lưu lượng, hàm lượng chất gầy 6 nhiễm}

Như cầu về năng lượng cho cấc thiết bị cung cấp khí

Nhu cau về dưỡng chất

Tính thời gian tổn lưu tổi thiểu sủa vì khuẩn trong bể

Gọi thời gian lưu tổn tối tiểu của vi khuẩn trong bể là @M_ 6M là thời gian lưu tổn mà ở đó tếc độ thải bd các tế bảo vi

khuẩn nhanh hơn tốc độ sinh sẩn của chúng rong bể phẩn

ứng (lơu ý là đ 8M thì§, » 9),

¬"

uc 2 ˆ

K

Y: hé số năng suất tối đa (mgimg)(tý lễ giữa trọng lượng của các tế bào được tạo thành với trọng lượng của chất nền

bị tểu thụ đo ở thời điểm cuối của giai đoạn log)

K hang số bản vận tốc, nồng độ của chất gidi han sinh trưởng 6

5

1⁄2 tốc độ sinh tưởng cực đai (trọng lượng đơn vị thể tích; tmg/L)

LL.: tốc độ sinh trưởng riêng (thời gian 1)

t3: nông độ của chất giới hạn sinh trưởng trong dung dịch nuôi cây (trong lượngđơn vị thể tích, mg/L})

k là tốc đó sử dụng chất nền tối đa trên một đơn vị trọng

: Bq3ö Thiế† kế cho DỀ bun hoat tinh sé i

xX hầm lượng V35 trong bùn thái bỏ, mgL, [10.000-50.000]

QQ bay lung bin thai bo, (m3/d)

Xo: ham htténg VSS trong nước thải dau ra, mg/L

Q.„; Lim lượng nước thái đầu ra, (m3/d }