NHÓM 2_XLNT BANG PP SHHK_sua lan 2_2003

TỔNG QUAN VỀ XLNT BẰNG PP SHHK... TỔNG QUAN VỀ XLNT BẰNG PP SHHK... TỔNG QUAN VỀ XLNT BẰNG PP SHHK... TỔNG QUAN VỀ XLNT BẰNG PP SHHK... PHÂN LOẠI CÁC CÔNG TRÌNH SHHK QUÁ TRÌNH SINH

Trang 1

LOGO BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐH TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM

KỸ THUẬT VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

VẬN HÀNH CÔNG TRÌNH XLNT BẰNG PP SINH HỌC HIẾU KHI

Đề tài:

Trang 2

NHÓM 2

02 Nguyên Thi Ngoc iêp ̃ ̣ ̣ Đ ̣ 13 Trân Thi Hiên ̀ ̣ ̀

11 Nguyên V n Hâu ̃ ă ̣

Trang 3

NỘI DUNG

TỔNG QUAN VỀ XLNT BẰNG PP SHHK PHÂN LOẠI CÁC CÔNG TRÌNH SHHK VẬN HÀNH

III

I

II

Trang 4

I TỔNG QUAN VỀ XLNT BẰNG PP SHHK

• Nguyên tắc: Sử dụng VSV hiếu khí => phân hủy

các CHC trong nước thải có đầy đủ oxi hòa tan ở nhiệt độ, pH… thích hợp.

• Mô tả quá trình gồm các giai đoạn sau:

Trang 5

Quá trình phân hủy bùn hiếu khí

Trang 6

 Mục đích

• Khử các CHC (BOD, COD)

• Khử các chất dinh dưỡng (N, P)

• Hấp thụ các chất rắn, hạt keo vào sinh khối (bông bùn hoạt tính)

• Khử các thành phần CHC dạng vết

 Ưu điểm

• Thân thiện với môi trương

• Chi phí thấp

• Dễ vận hành

Trang 7

 Nhược điểm

• Tạo ra sản phẩm phụ và bùn (CTNH) cần được xử lý đúng quy định

Trang 8

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG

- Tốc độ oxi hóa tăng khi nhiệt độ tăng

- Nhiệt độ thương duy trì là 20 – 30oC

- Nhiệt độ tăng quá ngưỡng sẽ làm vi khuẩn bị chết

- Nhiệt độ thấp hơn ngưỡng thì vi khuẩn phát triển chậm

Trang 9

- Để oxi hóa CHC, VSV cần có oxi và

chỉ sử dụng oxi hòa tan.

- Để cung cấp oxi, tiến hành khuếch

tán dòng không khí thành các bóng nhỏ phân bố đều trong khối chất lỏng.

- Oxi bão hòa trong nước:

Trang 10

- Để có phản ứng sinh hóa, nước thải cần

chứa hợp chất của các nguyên tố dinh dưỡng và vi lượng

- N, P, K là các nguyên tố chủ yếu, cần

phải đảo bảo lượng cần thiết

- Thiếu N sẽ cản trở quá trình sinh hóa và

tạo bùn hoạt tính khó lắng

- Thiếu P, VK dạng sợi phát triển => bùn

nổi

- BOD:N:P = 100:5:1 (3 ngày đầu)

- BOD:N:P = 200:5:1 (những ngày sau)

Trang 11

- pH ảnh hưởng lớn đến quá trình

tạo men trong tế bào và quá trình hấp thụ chất dinh dưỡng vào tế bào.

- Đa số VSV, pH tối ưu là 6.5 – 8.5

- pH < 6 sẽ tạo điều kiện thích hợp

cho nấm tăng trưởng và gây hiện tượng bùn khó lắng.

Trang 12

- Bùn hoạt tính có khả năng hấp thụ

các muối KLN.

- Hoạt đông sinh hóa bị giảm do sự

phát triển mạnh của VK dạng sợi làm cho bùn hoạt tính bị phồng lên.

- Đôc tính với VSV: Sb (atimon > Ag

Trang 13

Điều kiện nước thải đưa vào XLSHHK

• Không có các chất độc hại gây chết hoặc ức chết hoàn toàn hệ VSV trong nước thải Đặt biệt là các KLN

• Chất hữu cơ trong nước thải phải là chất dinh dưỡng nguồn cacbon và năng lượng cho VSV

• Nước thải đưa vào xử lý sinh học có 2 thông số đặc trưng BOD và COD Tỉ số của 2 thông số trên phải là: BOD/COD ≥ 0.5

Trang 14

II PHÂN LOẠI CÁC CÔNG TRÌNH SHHK

QUÁ TRÌNH SINH HỌC HIẾU KHI

SHHK TỰ NHIÊN

Aerotank

SHHK NHÂN TẠO

Mương oxy hóa

Hiếu khí từng mẻ

(SBR)

Lọc sinh học

Đĩa quay sinh học

BÙN HOẠT TINH

LƠ LỬNG

SINH TRƯỞNG BÁM DINH Cánh đồng lọc

Hồ sinh học

Trang 15

SH HIẾU KHI TRONG ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1 Cánh đồng lọc (bãi lọc)

Trang 16

2 Cánh đồng tưới

Trang 17

3 Hồ sinh học.

Mô hình hồ sinh học

ngập nước ở Đồng Tháp

Hồ sinh học xử lí nước thải của Công ty Miwon

Trang 18

Ưu điểm :

- Dễ xây dựng

- Chi phí thấp do có cấu tạo đơn giản

- Tính đệm: HSH có thể chịu được hàm lượng kim loại nặng cao (đến khoảng 30mg/l)

- Hiệu quả cao: Các hệ thống hồ được thiết kế đúng có thể đạt hiệu suất xử lý theo BOD

> 90%, N từ 70 ÷ 90 % và P là 30 ÷ 50%

- Hồ sinh học có khả năng khử trùng nước thải tốt

- Kết hợp nuôi cá, trồng tảo mang lại hiệu qủa KT cao

Trang 19

 Nhược điểm:

- Thơi gian xử lý khá dài

- Cần diện tích lớn

- Tạo lượng bùn rất lớn

- Phát sinh mùi hôi & khó kiểm soát quá trình

- Quá trình xử lý phụ thuộc vào thơi tiết

Trang 20

A BÙN HOẠT TÍNH LƠ LỬNG

SH HIẾU KHI TRONG ĐIỀU KIỆN NHÂN TẠO

Trang 21

1 AEROTANK

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Bể Aerotank

Bùn tuần hoàn

Thải bùn dư Hệ thống sục khí

Bể lắng thứ cấp

Trang 22

 Ưu điểm:

• Hiệu quả xử lý cao hơn và triệt để hơn.

• Dễ sử dụng và vận hành

• Không gây ô nhiễm thứ cấp như PP hóa học, hóa lý.

• Thơi gian lưu bùn tăng → V bể lớn → Chi phí XD cao.

• Lượng khí cung cấp lớn → chi phí năng lượng cao

• Tốn chi phí xử lý bùn dư

• Khó hoạt động trong điều kiện biến động về tải lượng ô nhiễm, đòi hỏi công tác vận hành phải chính xác

1 AEROTANK

Trang 23

2 MƯƠNG OXY HÓA

• Là dạng aerotank cải tiến, khuấy trộn hoàn chỉnh, xáo trộn đều bùn hoạt tính

• Gồm 2 vùng:

- Vùng hiếu khí: khử BOD và oxy hoá NH4 → NO3

- Vùng thiếu khí : khử NO3 → N2

• Vận tốc trong mương > 0,3m/s, tránh cặn lắng

Trang 24

Ưu điểm

• Hiệu quả xử lý BOD, N, P cao

• Ít bị ảnh hưởng bởi sự giao động lớn về chất lượng và lưu lượng

• Quản lý vận hành đơn giản

Nhược điểm

• Đòi hỏi Sxd lớn

• Thơi gian lưu nước dài

• Lượng oxi cung cấp cho mương lớn

2 MƯƠNG OXY HÓA

Trang 25

Cấp khí (6 – 8 giơ) Xả bùn

Xả nước

Trang 26

 Ưu điểm

• Hiệu quả xử ly ́ nước thải có chất dd cao, H ≈ 90 – 97%

• Không cần bể lắng 2, trong nhiều trương hợp có thể bỏ qua bể điều hòa và lắng 1

• Loại bỏ N, P cao hơn so với Aerotank.

• Ổn định và linh hoạt bởi thay đổi tải trọng.

 Nhược điểm

• Chiếm Sxd lớn, khó kiểm soát quá trình.

• Chi phí cao (hệ thống quan trắc tinh vi – hiện đại, bão dưỡng phúc tạp)

• Lượng bùn phát sinh nhiều.

• Có khả năng nước thải đầu ra có bùn khó lắng và váng nổi cuốn theo khi xả nước.

3 HIẾU KHI TỪNG MẺ (SBR)

Trang 27

B SINH HỌC BÁM DINH

• VSV cố định dính bám và phát triển trên bề mặt vật liệu đệm dạng rắn tạo thành các lớp màng SH (biofilms)

• VSV tiếp xúc với nước thải và tiêu thụ cơ chất (CHC, dinh dưỡng, khoáng chất) làm sạch nước

• Màng sinh học gồm VK, nấm, động vật bậc thấp.

• Vật liệu đệm: đá, sỏi, chất dẻo, than… Có kích thước và hình dạng khác nhau

SH HIẾU KHI TRONG ĐIỀU KIỆN NHÂN TẠO

Trang 28

Cấu tạo của màng sinh học (BỎ)

Trang 29

 Ưu điểm

• Rút ngắn thơi gian xử lý

• Hiệu quả cao (đặc biệt là xử lý NH3)

• Giảm việc trông coi

• Tiết kiệm năng lượng

4 LỌC SINH HỌC NHỎ GIỌT

Trang 30

• Dễ bị tắc nghẽn.

• Chiều cao hạn chế

• Bùn dư không ổn định

• Rất nhạy cảm với nhiệt độ

• Hiệu suất làm sạch nhỏ hơn với cùng một tải lượng khối

• Không khống chế được quá trình thông khí, dễ bốc mùi

• Khối lượng vật liệu tương đối nặng nên giá thành xây dựng cao

Nhược điểm :

4 LỌC SINH HỌC NHỎ GIỌT

Trang 31

5 LỌC SINH HỌC NGẬP NƯỚC

 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động

(bỏ)

Trang 32

 Ưu điểm:

• Cùng một lúc có thể khử BOD và chuyển hóa NH4 thành NO3

• Cấu tạo đơn giản, ít chiếm diện tích.

• Dễ vận hành, dễ tự động hóa.

• Không cần phải rửa lọc

• Lớp vật liệu lọc có thể giữ lại được cặn lơ lững.

• Thơi gian thích nghi với môi trương và tạo thành các màng sinh học (biofilm) dài.

• Không thể xử lý các chất ô nhiễm có khả năng hấp phụ thấp và tốc độ phân hủy sinh học chậm.

5 LỌC SINH HỌC NGẬP NƯỚC

Trang 33

6 ĐĨA QUAY SINH HỌC

Cấu tạo và nguyên tắc hoạt đông

– Đương kính: 2 – 4 m – Tốc độ quay: 1 – 3 vòng/phút – Khả năng xử lý: 5 – 7g BOD5 /m2 diện tích bề mặt đĩa.

– Sử dụng với các loại nước thải chứa hàm lượng ô nhiễm

CHC BOD5 ~ 500 mg/l, dinh dưỡng N tổng ~ 100 mg/l

Trang 34

Trang 35

 Ưu điểm:

- Hiệu quả xử lý cao: chất hữu cơ (BOD) trên 90%; chất dinh dưỡng (N, P) đạt trên 35%;

- Không yêu cầu tuần hoàn bùn, cấp khí cưỡng bức

- Hoạt động ổn định, ít nhạy cảm với sự biến đổi lưu lượng đột ngột và tác nhân độc với vi sinh;

- Vận hành tự động, không yêu cầu lao động có trình độ cao;

- Không gây mùi, độ ồn thấp, tính thẩm mỹ cao;

- Thiết kế theo đơn nguyên, dễ dàng thi công theo từng bậc, tiết kiệm sử dụng mặt băng.

Trang 36

 Nhược điểm:

- ?

Trang 37

III VẬN HÀNH

Kiểm soát quá trình bùn hoạt tính

Các vấn đề phát sinh và cách giải quyết Bảo dưỡng, bảo trì

Trang 38

Các bước vận hành

1

Trước khi tiến hành vận hành toàn bộ hệ thống, cần tiến hành các thao tác:

a Khởi đông kĩ thuật:

- Kiểm tra hệ thống cung cấp điện cho toàn bộ hệ thống.

- Kiểm tra hóa chất cần cung cấp và mực nước trong các bể.

b Khởi đông hệ thống sinh học:

- Các thông số cần xem xét: COD, BOD, N, P…

- Thể tích sinh khối: thể tích bùn lắng sau 30 phút.

- Chỉ số thể tích sinh khối: SVI(mg/l) = thể tích sinh khối lắng/ hàm lượng sinh khối

- Tải trọng hữu cơ

Trang 39

1

Khởi động hệ thống sinh học:

 Nguồn nước dùng nuôi cấy vi sinh ban đầu có thể sử dụng nước sạch or tận dụng nguồn nước thải sẳn có nhưng tải lượng chất hữu cơ đưa vào không nên quá cao mà phải chạy tăng tải từ từ (không > 100kgBOD/ngày)

 Cho bùn hoạt tính cùng chủng

loại hoặc sử dụng men vi sinh

vào bể để tiến hành nuôi cấy.

 Cung cấp khí vào để duy trì

sự sống cho VSV.

Trang 40

1

 Theo dõi và phân tích các chỉ tiêu cần

thiết: pH, DO, SV, SVI, MLSS.

 Tăng tải trọng hữu cơ đến mức thích hợp

thì giai đoạn khởi động kết thúc, quá trình vận hành di vào ổn định.

 Trong quá trình khởi động, thông số DO

thương dao động rất lớn (1.5 – 8.0mgO2/l) tạo nhiều bọt trắng khó tan Cần liên tục vớt bọt trên bề mặt.

Trang 41

Kiểm soát quá trình bùn hoạt tính 2

Nồng đô chất hữu cơ

Lưu lượng bùn xả thải

Tỉ số F/M

Bổ sung dinh dưỡng

Đô pH

Thời gian lưu bùn (SRT)

Chất rắn lơ lửng (MLSS)

N.đô oxy hòa tan (DO)

Trang 42

2

 Độ pH thích hợp cho VSV phát triển:

6.5 – 8.5

Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn và tối

ưu hóa hiệu quả xử lí của hệ thống, nên duy trì pH : 7 – 7,5

 Nên kiểm tra pH nước thải đầu vào để

đảm bảo quá trình hoạt động ổn định

 Quá trình kiểm tra pH phải được tiến

hành hăng ngày.

Tỉ số F/M

Đô pH

Trang 43

2

Tỉ số F/M

Đô pH

 pH cao: do quá trình chuyển hóa N

thành N_NH3

 pH thấp: do quá trình nitrat hóa, hàm

lượng HCO3- thấp.

Cách khắc phục sự dao động của pH

là cung cấp đầy đủ dinh dưỡng, hàm lượng hữu cơ, hạn chế quá trình phân hủy nội bào Cần tăng cương độ kiềm.

Trang 44

2

 Nồng độ này thể hiện mức độ ô nhiễm

của nước thải Nếu COD thay đổi bất thương sẽ dẫn đến hệ thống bị shock tải, ảnh hưởng đến hoạt động của VSVvà hiệu quả xử lý của toàn bộ hệ thống.

- COD đầu vào: 500 mg/l

- COD đầu ra: không > 50 mg/l (sau bể lắng)

 Thông số COD cần được theo dõi hàng

tuần

Tỉ số F/M

Đô pH

Trang 45

2

 Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong bể

sinh học có thể dao động trong khoảng: 2500 – 4000 mg/l

 Tuy nhiên, thông thương giá trị thích hợp cho quá trình xử lý sinh học:

MLSS = 3000 mg/l

Tỉ số F/M

Đô pH

Trang 46

2

 Thơi gian lưu bùn thể hiện chu kì sinh

trưởng của vi sinh vật, phụ thuộc vào nồng độ chất hữu cơ trong nước thải và MLSS.

 Nếu thơi gian lưu bùn trong bể quá

ngắn ( <10 ngày ), sẽ có hiện tượng cạn kiệt VSV lên men metan

 Kiểm soát thơi gian lưu bùn để:

- Tính toán lượng bùn thải,

- Đảm bảo hệ thống luôn duy trì vi

sinh ở một mức tối ưu

Tỉ số F/M

Đô pH

Trang 47

2

Tỉ số F/M

bể hiếu khí đơn thuần ở mức ổn định, cần thải bỏ bùn mỗi ngày, lượng bùn cần xả được tính : QW ≈ VX/(XRSRT)

Trong đó:

- X là hàm lượng MLSS trong bể hiếu khí,

- XR là H.lượng MLSS trong dòng tuần hoàn,

- SRT là thơi gian lưu bùn

Chỉ số thể tích bùn (SVI)

SVI = (SV30 x 1000/MLSS)

- SVI < 100: Bùn lắng rất tốt

- SVI > 150: Bùn lắng xấu

Trang 48

2

Tỉ số F/M

(đặc trưng băng COD hoặc BOD) đối với

vi sinh trong bể hiếu khí (đặc trưng băng MLSS)

Trang 49

2

–Nếu F/M thấp: là do vi khuẩn có cấu

trúc đặc biệt – nấm.

–Nếu F/M cao : DO thấp, quá tải, bùn

đen, lắng kém

Trang 50

2

Tỉ số F/M

theo công thức:

COD:N:P = 150:5:1

Hoặc: BOD:N:P = 100:5:1

Nếu thiếu phải bổ sung.

Cần chú ý các chất độc tính: kim loại nặng, dầu mỡ, hàm lượng Cl, sunfat làm ảnh hưởng đến hệ VSV.

Trang 51

2

Tỉ số F/M

Đô pH

 DO < 1.5 mgO2/l

- Giảm hiệu suất XL và chất lượng NT đầu ra.

- Giảm khả năng lắng, tăng VK dạng sợi.

- Ức chế quá trình oxy hóa

 DO > 2.5 mgO2/l

- Phá vỡ bông bùn

- Giảm k.năng lắng của bùn, nước sau XL đục.

- Tốn năng lượng.

Nồng đô DO hòa tan tối ưu: 1.5 – 2.5 mg/l

Nhu cầu oxy tùy thuộc vào tải trọng hữu cơ (BOD, COD) và mật độ VSV trong bể phản ứng Nồng độ oxy hòa tan cần được đo thương xuyên tại nhiều vị trí khác nhau trong bể Aerotank.

Định dạng
Số trang	59
Dung lượng	9,13 MB