CÁC DẠNG BỂ SINH HỌC TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Trang 1

CÁC DẠNG BỂ SINH HỌC TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

VI SINH VẬT HỌC MÔI TRƯỜNG

NHÓM 9 – 09CMT

Trang 2

Sơ lược quá trình sinh học

Quá trình sinh học

 Mục đích :

- Chuyển hoá (oxy hoá) các chất hoà tan và các chất dễ phân hủy sinh học thành những sản phẩm cuối cùng có thể chấp nhận được

- Hấp phụ và kết tụ cặn lơ lửng và chất keo không lắng thành bông sinh học hay màng sinh học

- Chuyển hóa/ khử chất dinh dưỡng (N và P )

- Trong một số trường hợp khử những hợp chất và

những thành phần hữu cơ dạng vết

Trang 3

 Vai trò của vi sinh vật trong xử lý nước thải

 - Khử các chất hoà tan, BOD Cacbon và ổn định hợp chất hữu cơ trong nước thải

 Nhiều loại vi sinh, chủ yếu là vi khuẩn oxy hoá hợp chất hữu cơ chứa Cacbon hoà tan thành những sản phẩm đơn giản và sinh sinh khối

 Để th c hi n quá trình oxy sinh hoá,các ch t h u ự ệ ấ ữ

cơ hòa tan,các ch t keo phân tán nh trong n c ấ ỏ ướ

th i c n đ c di chuy n vào bên trong t bào c a vi ả ầ ượ ể ế ủ sinh v t ậ

Trang 4

 Theo quan điểm hiện đại nhất quá trình xử lý nước thải hay đơn giản la việc thu hồi chất bẩn là một

quá trình gồm 3 giai đoạn:

- Di chuyển các chất gây ơ nhiễm từ pha lỏng đến

bề mặt của tế bào vi sinh vật do khuếch tán đối lưu và phân tử

- Di chuyển các chất từ bề mặt ngồi tế bào qua

màng bán thấm bằng khuếch tán do sự chênh

lệch nồng độ các chất ở torng và ngồi tế bào

- Quá trình chuyển hố các chất ở trong tế bào vsv với sự sản sinh năng lượng và quá trình tổng

hợp các chất mới của tế bào với sự hấp thụ

năng lượng

Trang 5

Bể lọc sinh học



Là công trình được thiết kế nhằm mục đích phân hủy các vật chất hữu cơ có trong nước thải nhờ quá trình ôxy hóa diễn ra trên bề mặt vật liệu tiếp xúc

Trong bể thường chứa đầy vật liệu

tiếp xúc, là giá thể cho vi sinh vật

sống bám

Trang 6

xem như là một bể lọc sinh học

nhưng có chiều cao khá lớn.

Trang 7

xử lý sinh học hoàn toàn nước thải, giá trị BOD của nước thải sau khi làm sạch đạt tới 10 ÷ 15mg/l với lưu lượng nước thải

không quá 1000 m3/ngđ

- Bể lọc sinh học cao tải có những đặc

điểm: tải trọng nước tới

10 ÷ 30m3/m2ngđ tức là gấp 10 ÷ 30 lần ở

bể lọc nhỏ giọt

Trang 8

 - Tháp lọc sinh học: những tháp lọc sinh học có thể xử dụng ở các trạm

xử lý với lưu lượng dưới

50000m3/ngđ, với điều kiện địa hình thuận lợi và nồng độ nước thải sau khi làm sạch BOD là 20÷25mg/l

Trang 9

 Bể lọc sinh học là công trình nhân

tạo , trong đó nước thải được lọc qua vật liệu rắn có bao bọc một lớp màng

vi sinh vật Bể lọc sinh học gồm các phần chính như sau :

Trang 10

 Phần chứa vật liệu lọc

 Hệ thống phân phối nước đảm bảo

tưới đều lên toàn bộ bề mặt bể

 Hệ thống thu và dẫn nước sau khi lọc

 Hệ thống phân phối khí cho bể lọc

Trang 11

Diễn ra quá trình oxy hoá chất thải

trong bể lọc sinh học.Màng vi sinh vật

đã sử dụng và xác vi sinh vật chết

theo nước trôi khỏi bể được tách khỏi nước thải ở bể lắng đợt 2

Trang 12

 Để đảm bảo quá trình oxy hoá sinh

hoá diễn ra ổn định ,oxy được cấp

cho bể lọc bằng các biện pháp thông gió tự nhiên hoặc thông gió nhân

tạo Vật liệu lọc của bể lọc sinh học có thể là nhựa Plastic , xỉ vòng gốm , đá Granit……

Trang 13

CÁC DẠNG BỂ SINH HỌC

TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

BỂ LỌC SINH

HỌC KỊ KHÍ.

BỂ LỌC SINH

HỌC HIẾU KHÍ

CÁC LOẠI BỂ SINH HỌC XỬ

LÝ NƯỚC THẢI

Trang 14

BỂ LỌC SINH HỌC HIẾU KHÍ

1

BỂ SỤC KHÍ

AEROTEN

2

ĐĨA QUAY SINH

HỌC RBC

CÁC DẠNG BỂ HIẾU KHÍ TRONG XỬ LÝ

NƯỚC THẢI

Trang 15

• (COHNS)+O2+ VSV hiếu khí+ Năng

lượng→C5H702N (tế bào vi sinh vật mới)

Nguyên lý chung của quá trình xử lý

nước thải bằng phương pháp hiếu khí

Qúa trình oxy hóa

(dị hóa)

Trang 16

(N,P)

Trang 17

 Quá trình phân hủy bùn hiếu khí

Phần không phân hủy sinh học

Phân hủy nội bào:

Trang 18

 Bể sinh học tiếp xúc: kết hợp quá trình sinh trưởng lơ lửng (bùn hoạt tính) và dính bám (màng sinh học).

 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.

Trang 22

 Hình ảnh một số bể(hồ)sinh học hiếu khí

Trang 23

Trang 24

Trang 26

BỂ SỤC KHÍ AEROTEN

 Bể Aerotank là công trình làm bằng bê tông cốt thép, gạch…với mặt bằng thông dụng là hình chữ nhật Hỗn hợp bùn và nước thải cho chảy suốt chiều dài của

bể

 Thời gian lưu nước trong bể Aerotank không lâu quá 24 giờ (thông thường là 4 – 8 giờ)

Trang 27

 Nước thải với bùn hoạt tính tuần hoàn

sau khi qua bể aerotank cho qua bể lắng đợt hai Ở nay một phần bùn lắng quay trở lại bể aerotank, phần còn lại sẽ đến bể nén bùn

 Do kết quả của việc sinh sôi nảy nở

của các vi sinh vật cũng như việc tách

các chất bẩn ra khỏi nước thải mà số

lượng bùn hoạt tính ngày càng gia tăng

Trang 28

VI SINH VẬT HỌC MƠI TRƯỜNG

 Số lượng bùn thừa này chẳng những không

giúp cho quá trình xử lý nước thải sinh hoạt mà còn gây trở ngại cho việc xử lý

trước khi đưa lean bể metan cần làm giảm

thể tích

 Trong sơ đồ xử lý nước thải bằng bể

aerotank còn có các công trình phụ như: trạm bơm không khí, bể nén bù, đường ống dẫn

bùn, đường ống dẫn không khí

Trang 29

bùn hoạt tính , khí được cấp liên tục vào

bể để trộn đều và giữ cho bùn ở trạng thái

lơ lửng trong nước thải và cấp đủ oxy cho

vi sinh vật oxy hoá các chất hữu cơ có

trong nước thải Khi ở trong bể , các chất

lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho các vi khuẩn cư trú , sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính

Trang 31

gian lưu lại trong bể Aerotank của lượng

nước thải ban đầu đi vào trong bể không

đủ làm giảm nhanh các chất hữu cơ do đó phải sử dụng lại một phần bùn hoạt tính đã lắng xuống đáy ở bể lắng đợt 2 , bằng

cách tuần hoàn bùn về bể Aerotank để

đảm bảo nồng độ vi sinh vật trong bể

Trang 32

nén bùn hoặc các công trình xử lý bùn cặn khác để xử lý Bể Aerotank hoạt động phải

có hệ thống cung cấp khí đầy đủ và liên

tục

Trang 33

Bể trung hòa Aeroten

Bể lắng đợt II

Bể tạo bông

Bể lắng đợt III

Bể nén bùn Thiết bị tách nước bùn

Bùn tuần hoàn

Bể tiếp xúc

Tái sử dụng nước Nguồn tiếp nhận Bùn khô

Chlorine

Phân bón Bãi rác Đốt

Thu hồi bột giấy

Bơm bùn

DD Phèn 5% Chất trợ keo

Trang 34

Nguyên lý làm việc của bể Aeroten

Là công trình xử lý sinh học sử dụng bùn hoạt

tính

Thực chất quá trình xử lý qua 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Tốc độ ôxy hóa xác định bằng tốc độ tiêu thụ ôxy.

Giai đoạn 2: Bùn hoạt tính khôi phục khả năng

ôxy hóa đồng thời ôxy hóa tiếp các chất HC

chậm ôxy hóa.

Giai đoạn 3: Giai đoạn nito hóa và các muối

amon

Khi sử dụng phải có hệ thống cấp khí.

Trang 36

Quá trình bùn hoạt tính

 Quá trình xử lý nước thải sử dụng

bùn hoạt tính dựa vào hoạt động sống của vi sinh vật hiếu khí Trong bể

Aerotank, các chất lơ lửng đóng vai

trò là các hạt nhân đế cho vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên

thành các bông cặn gọi là bùn hoạt

tính

Trang 37

 Bùn hoạt tính là các bông cặn có mầu nâu sẫm chứa các chất hữu cơ hấp

thụ từ nước thải và là nơi cư trú để

phát triển của vô số vi khuẩn và vi

sinh vật sống khác

Trang 38

 Các vi sinh vật đồng hoá các chất hữu

cơ có trong nước thải thành các chất dinh dưỡng cung cấp cho sự sống

Trong quá trình phát triển vi sinh vật

sử dụng các chất để sinh sản và giải phóng năng lượng,

Trang 39

sinh khối của chúng tăng lên nhanh

Như vậy các chất hữu cơ có trong

nước thải được chuyển hoá thành các chất vô cơ như H2O, CO2 không độc hại cho môi trường

Trang 40

Phân loại bể Aeroten

Bể thông thường: công suất lớn

Trang 41

Trang 42

Theo phương pháp làm thoáng

Trang 43

Các dạng sơ đồ bể Aeroten

Sơ đồ 1

Trang 44

Các dạng sơ đồ bể Aeroten

Trang 45

Các dạng sơ đồ bể Aeroten

Trang 46

BỂ AEROTEN

Trang 47

Xử lý nước thải nhà máy giấy

 Quá trình xử lý sinh học gồm các bước :

 Chuyển hoá các hợp chất có nguồn gốc

cacbon ở dạng keo và dạng hoà tan thành thể khí và thành các vỏ tế bào vi sinh

 Tạo ra các bông cặn sinh học gồm các tế bào

vi sinh vật và các chất keo vô cơ trong nước thải

 Loại các bông cặn ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng

Trang 48

thủy sản sử dụng bể aerotank

Trang 49

Khử nước

Bánh bùn

Bể nén bùn Phân hủy bùn Chứa bùn

Nước thải sau xử lý

Xử lý bùn

Trang 50

Bao gồm các công đoạn như sau:

Trang 51

Trang 52

Trang 53

bể aerotank và bể lắng đợt 2

Trang 54

Bể Aerotank

quá trình sinh học hiếu khí được duy trì nhờ không khí cấp từ máy thổi khí

(bùn hoạt tính) sẽ phân huỷ các chất hữu

cơ còn lại trong nước thải thành các chất

vô cơ ở đơn giản như: CO2,H2O…theo phản ứng sau:

Trang 55

H2O+CO2 + Sinh khối mới +…

theo COD,BOD đạt khoảng 90 - 95% Từ

bể Aeroten, nước thải được dẫn sang bể keo tụ và lắng, tại đây diễn ra quá trình

phân tách giữa nước thải và bùn hoạt tính

Trang 56

Cơ chế:

dạng hòa tan và dạng keo trong nước làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển Khi

đó VSV sẽ tăng sinh khối tạo thành bông bùn hoạt tính.Do đó để đảm bảo nồng độ nhất định của bùn hoạt tính trong bể

aerotank thì một phần bùn dư từ bể lắng 2 phải được dẫn hoàn lưu về bể aerotank

Trang 57

 Sơ đồ xử lý nước thải ở bể Aerotank: Sơ đồ 1: xử lý hoàn toàn bằng phương pháp sinh học ở bể aerotank một bậc không có ngăn phục hồi bùn hoạt tính

 Ưu điểm: thiết bị kỹ thuật và quản lý đơn

giản, được áp dụng rộng rãi

Trang 58

Nồng độ bùn ở ngăn phục hồi bùn rất cao (7 – 8 g/l) so với nồng độ của nó ở bể

Aerotank (1 – 3 mg/l)

Tiết diện ngăn phục hồi bằng khoảng 20 – 50% tổng diện tích của bể aerotank

Trang 59

 Sơ đồ 3: xử lý hoàn toàn bằng phương pháp sinh học ở bể aerotank hai bậc không có

ngăn phục hồi bùn hoạt tính

Trang 60

Bể lắng 2:

được dẫn về bể lắng 2 Tại đây diễn ra

quá trình phân tách giữa nước thải và bùn hoạt tính Bùn hoạt tính lắng xuống đáy và

1 phần sẽ được tuần hoàn lại bể aerotank nhằm duy trì hàm lượng VSV Phần nước thải ở phía trên được dẫn qua bể khử

trùng

Trang 61

Trang 62

Trang 63

 Bể nén bùn:

 Phần bùn dư từ bể lắng 2 và bể lắng 1 được đưa vào bể nén bùn trọng lực Tổng hàm lượng chất rắn từ bể lắng 1 khoảng 3-4%, bể lắng 2 thấp

hơn 0.75%.Sau quá trình nén bùn tổng hàm

lượng chất rắn sẽ tăng lên 4-5% Nước sau khi tách bùn được dẫn ngược về bể thu gom.

 Nén bùn trọng lực giúp làm giảm kích thước của công trình xử lý bùn tiếp theo như bể phân hủy bùn hiếu khí, tiết kiệm chi phí nhân công và năng lượng.

Trang 64

Bể phân hủy bùn hiếu khí

cao do khó bảo quản, có mùi khó chịu,

Do đó cần được xử lý trong các bể phân hủy hiếu khí để làm mất mùi, dễ làm khô, đảm bảo vệ sinh và có thể bảo tồn thành phần phân bón rất có lợi cho cây trồng

Trang 65

Bể sinh học theo mẻ SBR

Bản chất quá trình xử lý sinh học từng mẻ

 Hệ th ng xử lý sinh học từng mẻ bao gồm ốđưa nước thải vào bể phản ứng và tạo các điều kiện cần thiết như môi trường thiếu khí (không có oxy, chỉ có NO3-), kị khí (không có oxy), hiếu khí (có oxi, NO3-) để cho vi sinh tăng sinh kh i, hấp thụ và tiêu hóa các ốchất thải hữu cơ trong nước thải

Trang 66

Bể sinh học theo mẻ SBR

 Chất thải hữu cơ (C, N, P) từ dạng hòa tan sẽ chuyển hóa vào sinh kh i vi sinh và khi lớp ốsinh kh i vi sinh này lắng kết xuống sẽ còn ốlại nước trong đã tách chất ô nhiễm, chu kỳ xử lý trên lại tiếp tục cho một mẻ nước thải mới

Trang 67

Bể sinh học theo mẻ SBR

Quy trình hoạt động của hệ th ng xử lý sinh học từng ố

mẻ đơn giản, bao gồm các chuỗi chu kỳ như sau:

Nạp nước thải vào bể phản ứng

Vừa nạp vừa tạo môi trường thiếu khí hay kị khí

Vừa nạp vừa tạo điều kiện cho vi sinh xử lý chất thải hữu cơ Xử lý tách loại chất ô nhiễm hữu cơ , nitơ, photpho bằng vi sinh Để lắng, tách lớp bùn

Gạn lấy nước sạch đã xử lý

Lập lại chu kỳ mới

Trang 68

Cho phép thiết kếhệ đơn giản

với các bước xử lý

cơ bản theo quy trình “từng mẻ”

Công nghệ kỹ thuật cao, lập trình được

và khả năng xử lý vượt mức hứa hẹn

và là quy trình xử lý bằng vi

sinh đầy triển vọng trong tương lai.

Hệ th ng xử lý ố sinh học từng mẻ có những đặc trưng cơ bản sau

đây

Click to edit text styles

Edit your company slogan

Khoảng thời gian cho mỗi chu kỳ có thể điều chỉnh

được và là một quy trình

cóthểđiều khiển tự động bằng PLC

Hiệu quả xử lý có độ tin

cậy cao và độ linh hoạt

Trang 69

Giai đoạn phản ứng oxy hóa sinh hóa

Giai đoạn lắng Dẫn nước sau xử lý

ra, lấy bớt bùn và

để lại 25%

Click to edit text styles

Quá trình hoạt động của bể được chia làm 4 giai đoạn chính tạo nên một chu kỳ của bể sinh học từng

mẻ

Giai đoạn

làm đầy

Trang 70

Các quá trình hoạt động chính trong bể sinh học từng mẻ gồm :

 Quá trình sinh học hiếu khí dùng để khử

BOD : bởi sự tăng sinh kh i của quần thể vi ố sinh vật hiếu khí được tăng cường bởi khuấy trộn và cung cấp oxy, tạo điều kiện phản ứng

ở giai đoạn (b).

Trang 71

 Quá trình sinh học hiếu khí , kị khí dùng để

khử BODcacbon, kết hợp khử nitơ, photpho :

bởi sự tăng sinh kh i của quần thể vi sinh vật ốhiếu khí, kị khí Tăng cường khuấy trộn cho quá trình kị khí, khuấy trộn và cung cấp oxy cho quá trình hiếu khí, khuấy trộn cho quá

trình hiếu khí, tạo điều kiện phản ứng cho

giai đoạn (b)

Trang 72

 Sơ đồ quy trình phản ứng trong sinh học từng mẻ có kết hợp khử N, P

(3) Aerobic (khuấy+O2)

(4) Anoxic (Tắt O2+khuấy)

(5) Lắng Tách (6)

nước Xã bùn Giai đoạn (b)

Trang 73

 Giai đoạn 3 : xảy ra quá trình nitrat hóa và oxy hóa chất hữu cơ

 Giai đoạn 4 : xảy ra quá trình khử nitrat

 Đây là quá trình tổng hợp có hiệu quả kết hợp khử BOD cacbon và các chất hữu cơ hòa tan N, P Trong quá trình khử N có thể tăng cường nguồn cacbon

bên ngoài bằng Metanol ở giai đoạn 4 Tuy nhiên với thành phần và tính chất nước thải chế biến thủy sản giàu cacbon hữu cơ và chất dinh dưỡng trong

quá trình oxy hóa nên không cần sử dụng thêm hóa chất phụ trợ

Trang 74

 Các quá trình sinh học trên diễn ra trong bể với sự tham gia của các vi sinh vật trong quá trình oxy hóa chất hữu cơ, đặc biệt là có sự tham gia của hai chủng loại Nitrosomonas và Nitrobacter trong quá trình nitrat hóa và khử nitrat kết hợp

Trang 76

Nếu COD lớn hơn BOD nhiều lần, trong đó có

nhiều cellulose, hemicellulose, protein, tinh bột chưa tan → xử lý kỵ khí

Trang 77

C 5 H 7 O 2 N (tế bào vi sinh vật mới)

Trang 78

BỂ LỌC SINH HỌC KỊ KHÍ

Các quá trình chuyển hoá trong xử lý kỵ khí

 Có 4 giai đoạn xảy ra đồng thời trong quá trình phân hủy kỵ khí chất hữu cơ:

- Thủy phân hay hydro hoá

Định dạng
Số trang	101
Dung lượng	5,76 MB