Đồ án ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải sinh hoạt

Đồ án ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải sinh hoạt

Dal dn m6n hic PIng d?ng công nghñì MBBR trong x?I lý nPIPIc thPli sinh hoPlt

II.1 Quá trình llng c?la các hf rln trong nEIic thi

II.2 Quá trình xf1 lý sinh hữlc hiflu khí vili công nghĩ] MBBB:: . 5-5525 55*s*s+x+x++ssc+ 19

II.2.3 Quá trình Nitrat hÓa: - - - - - E321 1192230 vn ng ve 24

Chñling III: TÍNH TOÁN THIIT Kl) CÁC CÔNG TRÌNH VÀ THIIRT BiiI À 2-5 5255252 S22S2S+2szS> 26

HLA.MBIFIng RIN nPIPlc thei: 0 26

IV 2u -á30 s0 ái 1 27

II: e0 ác loi 06 n 29

TI.4 Song CHEN tinh 30

HIS BEI GiRU AOA: oo eesesseecsesssessecseessecsscssccsecsuscuecsusenecsscenscsecaucesecsscsucssecsusanecsessuecseeanceneeaneeneenss 31 III.6 Bữ] lIng đt I: 32

III.7.1 ThiI tích làm vi

III.7.7 BữI trí thiilt b1 phân phiổli khí: . - 5-25 5525+S+s+*+*+‡++*++eevxsxzeeeexrxeeeers 40 III.8 Bí llng, đfÖIt 2: - c2 S3 *2* 3339121239121 1332121 311 11111017111 ng ri 42

KT LUII

Tài liElu tham khiZlO: -¿- ¿2% 2% %9% 131191 1 1191 1 1 311 01711 110101 ri 47

GVHD: PGS.TS Ð?Ing Xuân Hi?n — Vĩần KH&CN Môi Tr?lng, ĐHBK Hà Nồi Trang 2

Dal dn m6n hic PIng d?ng công nghñì MBBR trong x?I lý nPIPIc thPli sinh hoPlt

MG DAU

Qua trinh céng nghifllp hóa, hifln đữli hóa dit nlc t7lo nén mft sfc ép IBn dBi

vili môi trElIng Trong si] phát triEIn kinh t1 xã hñii, tlic đữl đô thữl hóa ngày càng gia

tăng MũIc đữ ô nhiữlm nguiln nElic mflt và nữllc ngữlm đang ngày càng trim tring

Do đó viElc xây dElng, vữIn hành các hữI thữlng xi ly nlc thEli cho các đô thi hifln nay

TONG QUAN VE NUOC THAI SINH HOAT DO THI

L1 Giới thiệu chung:

Con ngñlii trong các hoflt đElIng kinh tữI xã hii đã s1 dlng mñlt lEliing nlc ri†t lEln NIic cElp sau khi si1 dElng vào milc đích sinh hot, sln xult, ni miila chữly tran trên các mái nha, mt đữlEIng, sân viiIn, Bí] nhilm bln chfla nhifu hip chit bin gây ô nhiữm môi trflng

NñIiic thữli sinh hofft là nữliIc thữli đc b1 đi sau khi s1 dEIng cho các milc đích sinh hoilt cñla con ngữ MiIt si] các hoflt d@lng dich val hoilc công cllng nhữl bElnh viEIn, trflFling hilc, nhà an cing tBo ra cac lofi nlc thli có thành phẼIn và tính chet tlElng t1 nhữl nBllc thili sinh hoflt NữIlc thEli sinh hofft là hữln hữlp phlc tp thành phn các chữlt, trong đó chi†t bln thulc nguEIn gữlc hữlu cil thing t@n tPli dai ding

Sinh viên: Ð? QuPic CPlzìng, LPỊp CNMT k50.QN Trang 3

khơng hịa tan, dữIng keo va dữIng hịa tan di bữl phân hđly thữli rla, chữla nhiữlu vi trùng gây bElnh và truyfn bữinh nguy hiflm Thanh phn va tinh chữt cđla chữlt bEIn

ph thuữlc vào milc đữ] hồn thiữlIn cđla thilt b3, trElng thái làm viilc cđa h1 thữlng

mg lBđi viln chuyfln, tp quán sinh hoflt cđa ngili dân, milc silng xã hữl, điữlu kiln tữl nhiên Do tính chữlt hot đlng cđla đơ thi] mà chữlt biln cđa nBllc thi thay đẼli theo thili gian và khơng gian

L.1.1 Đặc điêm vật lý:

Theo trflng thái vift lý, các chữlt bEln trong nElilc thi2li đữlZlc chia thành:

- Các chữt khơng hịa tan ï1 diïng lữ lPIng kích thữläc liln hữln 10% mm, co tha)

dững huyữn phù, nhũ tfling họlc dEIng si, gifly, vili, cây cđ

- Các tflp chữlt bữln dEIng keo vđi kích thiflc hilt khoilng 10' - 10° mm

- Các chữt bữln dữlIng tan cĩ kích thữfic nhữ1 hữn 10° mm, cĩ thđi đ dữIng phân t1 hoElc phân ly thành ion

- N@@lc thi sinh hot thlng cĩ mùi hơi thi khĩ chu do khi viIn chuyfln trong cElng sau 2 đữIn 6 giữl xuft hiIn khí hydro sunfua

1.1.2 Đặc điêm hĩa học:

NEIIc thiZli chila các hflp chilt hĩa hữlc dElIng vơ cữl nhữl sift, magiê, canxi, silic, nhiữlu chift hlu cP sinh hofit nhĩ] phân, nlc tifZlu và các chữ†t thili khác nhữ1] cát, sét, dữlu ml NPIic thi1i vila xP ra co tinh kim, những dimn trữ] nên cĩ tính axit vì thi5i rPla Các chi†t hữu cđ] cĩ thữI xuElt xI tI thilc vit hoilc đữlng vilt Nhữlng chữlt hữlu cữl trong nPllc thii cĩ thứ chia thành các chữlt chữla nit1 và các chữlt chữla cacbon Các hp cht cha nit@l ch yPlu nhữ1 urê, prơtê¡n, amin và axit amin Các hilp chfft chÍZla cac- bon nhữl mđl, xà phịng, hydrocacbon

1.1.3 Dac diém sinh vat, vi sinh vật:

N@l@lc th@li sinh hot chữla r[lt nhilu sinh vift chữ1 yu là vi sinh vữii si lliIng tí] 10° đữIn 10° tì bào trong 1ml Nguiïn chđi yữlu đĩ3a vi sinh vat vao n@lc thi la phân,

nđTc tilu va det cát

bào vi sinh vilt hình thành tI chữlt hlu cđl, nên tp hflp vi sinh cĩ th] coi là mit philn cEla tlng hilp chữlt hílu cđ] trong nEflc thữli Phữln này sng, holt ding, tăng trillng đữ phân hđly phữIn hđlu cđ] cịn lữli cla niIIc thi

GVHD: PGS.TS Ð?Ing Xuân Hi?n — Vĩần KH&CN Mơi Tr?lng, ĐHBK Hà Nồi Trang 4

Dal dn m6n hic PIng d?ng công nghñì MBBR trong x?I lý nPIPIc thPli sinh hoPlt

Vi sinh trong nữIic thữli thllng đữllc phân bit theo hình dữIng Vi sinh xi lý nPdc thi có thí] chia thành 3 nhóm: Vi khufln, nfm, ding velit nguyên sinh (Proto- zoa)

Vi khuEln đóng vai trò quan tr@lng d@lu tiên trong vilc phan hfly cht hu ci,

no la ci thf sng dn bao, cd kh nang phat trifin và tăng trfEllng trong các bông cñIn II lPIng hoñlc dính bam vao bil met clng Vi khuEIn có khil năng sinh siin rit nhanh, khi tiPlp xúc vi chữlt dinh dililing có trong nBlic thữli, chúng hñlp th] nhanh thữlc ăn qua màng tĩ1 bào Đa si] vi khuln đóng vai tro quan tring trong villc phân h@ly ch@lt hữu cñI, biEIn chift hữlu cñl thành chữlt Bin đinh tĩlo thành bông cm dữ] lữing, nhữlIng thữling cữlng có loBli vi khuữln dEIng lông tí (filamentous) kit vi nhau thành IEIEli nhữl nEli lên b1 mflt làm ngăn ciin quá trình lEIng

Vi khuIn diIng nữlm (Fungi bacteria) có kích thEIdc lEIn hữIn vi khufln và không

có vai trò trong quá trình phân hữly ban đữlu cñla chữlt hlu cữ] trong quá trình xñ lý nñldc thili Vi khufIn diing nữlm phát triEIn thilZIng kilt thành II3i nli trên miBt nữliIc gây cñn trữl dòng chly và quá trình thily d@ng hic

ĐfIng vift nguyên sinh đñlc trElng bElng mfft vài giai đoEIn holt ding trong quá trình silng cla nó Thữlc ăn chính cña đữlIng vilt nguyên sinh là vi khuữln, cho nên chúng là chữlt chữ] thí quan trfIng thữI hiEIn hiflu quữl xữI lý cla các công trình x1 lý sinh hilc nEliIc thi

1.2 Các thông số đặc trưng của nước thải sinh hoạt:

Đc trữlng cñ?la nPllc thi sinh hot là thữflng chữla nhiñlu tílp chữlt khác nhau, trong đó khoilng 52% là các chữlt hílu cữl, 48% là các chilt vô c] và mtt sf1 lEIn vi sinh vít Phữln lln các vi sinh vilt trong nlc thf EI dEIng các virut và vi khuEIn gây bữinh nhñï tñ, li, thillng hàn, ĐữIng thữli trong nữTic thi cũng chữla các vi khufIn không có hữli có tác dElng phân hily các chữlt thi

1.2.1 Hàm lượng chất rắn:

TilIng chữ†t riIn là thành philn đc trữlng nhữlt cñla nBllc thi, nd bao glm các chữt riIn không tan II lEIng (SS), chílt keo và hòa tan Xác đinh hàm lữIIng chilt rn bữlng cách cho bay hili mift lEIlng nữliic thữli trên bElp cách thily và sily khô Pl nhiẪlt đữi 105 °C cho ti khi trlng lPEIng không đ8l, sau đó đem cân và so sánh vi khi lPIling nEliic ban đu, đữIn vữl là mg/I

Sinh viên: Ð? QuPic CPlzìng, LPỊp CNMT k50.QN Trang 5

1.2.2 Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD) và hóa học (COD):

Mtc đữ] nhiEIm bữIn nElic thữli bữli chilt hilu c] có th] xác đữInh theo lEling ôxy cEIn thilt d@ ôxy hóa chift hữu c1 di tác đữIng cñla vi sinh vift hiZlu khí và dBc ghi

là nhu cñu ôxy cho quá trình sinh hóa Nhu clu ôxy sinh hóa là chữ] tiêu rilt quan trững và tiEIn dung d@ chữ mñlc đữ] nhiữm bữnn cñla cña nữliIc thữli bli các chữlt hdu cñl Trữ sl BOD đo đ8llic cho phép tính toán lBlElng ôxy hòa tan cln thiflt del cep cho các phn Elng sinh hóa cfñla vi khuEln diEln ra trong quá trình phân hy hiflu khí các chi†t h@lu cP cé trong nlc thei

Nhu cñlu ôxy hóa hc COD: La IBPIng ôxy cñIn thift đữ1 ôxy hóa hoàn toàn chi†t hữu cữl và mift philn nh] các chữt vô cñ] dữ bEl ôxy hóa có trong nBlic thi Chữ tiêu nhu cñlu ôxy sinh hóa BOD không đĩñI đỡ phữIn ánh khl năng ôxy hóa các chữlt hu cP khó bữl ôxy hóa và các chữlt vô cữl có th bữl ôxy hóa có trong nBldc thi Viữlc xác đữlnh COD có thi tin hành bữlng cách cho chữft ôxy hóa miinh vào mu thi] nEIc thi trong môi trfllng axít Tri sZI COD luôn lIn hữln trí1 si] BOD; và tĩI s1 COD : BOD càng nhñï thì x1 lý sinh hlc càng di

1.2.3 Oxy hoa tan:

NEIng đñ1 ôxy hòa tan trong nBEiic thữli trlElc và sau xñI lý là chí1 tiêu rữlt quan trlng Trong quá trình xñl lý hiElu khí luôn phñïi giEl ning đữl ôxy hòa tan trong nBliIc thữïi tEl 1,5 — 2 mg/I đỡ quá trình ôxy hóa diEIn ra theo ý muIn và đữI hữIn hữlp không rữli vào tình trữlng yữIm khí Ôxy là khí có đữ1 hòa tan thilp và nữlIng đñ ôxy hòa tan phñl thuElc vào nhiElt đữ], nữlng đữ1 muBli có trong nBlilc Trong quá trinh x@ ly nic thii, vi sinh tiêu thữlÔ ôxy hòa tan đữI đữlng hóa các chữlt dinh dlIng và chữlt nữIn BOD, N, P cữn thiữft cho villc duy tri sl sEing, tang trữling và sinh siIn ca chúng

L2.4 Trị số pH:

Trữ sữ] pH cho bit nEliIc thili có tính trung hòa, tính axit hay tính kiflm Qua trình xữI lý nilEIc thili bilng phữllng pháp sinh hila rilt nhữly cflm vi si] dao đữlng cñla trữ sữ] pH Quá trình xi1 lý hilu khí đòi hi giá tr pH trong khofing 6,5 đữIn 8,5

GVHD: PGS.TS Ð?Ing Xuân Hi?n — Vĩần KH&CN Môi Tr?lng, ĐHBK Hà Nồi Trang 6

Dal dn m6n hic PIng d?ng công nghñì MBBR trong x?I lý nPIPIc thPli sinh hoPlt

1.2.5 Các hợp chất của Nitơ và Photpho trong nước thai:

a.Các hñlp cht cBla nitữI trong nEIlc thii: NPEIc thái sinh hot luôn có mñft s1 hữlp chữlt chữla nitfI Nit1 là chữft dinh ding quan trlng trong quá trình phát triEIn cñla vi sinh velit trong các công trình xi lý sinh hữlc Các hp chít chữa nitfI là protein, các sln phữlm phan hfly cla nó nhữl amino aixit là nguữlIn thữlc ăn hiu cñl cñla vi khuiln, và các hflp chift hữu cữl chữla nitữ] có trong nElic thili bit nguiln t1 phân và nPic tiPlu (urê) cfla ngữlđi và đữlng viit Urê b1 phân hily ngay khi có tác dữlng cñla vi khuin thành amoni (NH¿”) và NH: là hp chữ†t vô cữl chữla nitữl có trong mEiic thñii

Hai dữIng hp chữft vô c1 chila Nitil có trong nElic thữli là nitrit và nitrat Nitrat

là sIn phữlm ôxy hóa cña amoni (NH¿`) khi tin ti oxy, thữlfing gữli quá trình này là quá trình Nitrat hóa Còn nitrit (NO;) là sữlm phlm trung gian cña quá trình nitrat hóa, nitrit là hilp chilt không bữln vữIng di] bữl ôxy hóa thanh nitrat (NO3) Vi amoni sữl dElng ôxy trong quá trình Nitrat hóa và các vi sinh vilt trong nñlilc, rong, tlo dùng nitrat làm thlc ăn đữI phát trifEln, cho nên nữlu hàm lllng nitEl có trong nc thei xe

ra sông, h1 quá mữlc cho phép sĩl gây ra hifIn tPllng phú dữling kích thích s1 phát triPn nhanh clla rong, tlo làm bữIn nguiln nñTqc

b.Các hữlp chữlt photpho trong nPllc thữli: Photpho cũng giữing nhñl niti, là chữlt dinh dEling cho vi khuEln sữlng và phát triEln trong các công trình xf ly n thi1i Photpho là chilt dinh diEing đữlu tiên cEln thiflt cho sl phát triln clla thilo milc sElng dữIEli nữiic, nilu nElng đi photpho trong nñiilc thi xl ra sông, suEli quá mElc cho phép si gay ra hifln thing phu dieing Photpho thing EI dEIng photphat v6 ci va

bEt nguBn tA chBlt thE là phân, nữlc tilu, phân bón dùng trong néng nghiflp va t@l

cac chfit tly rfla dung trong sinh hofit hlng ngày

1.2.6 Các hợp chất vô cơ khác trong nước thải:

Có rilt nhiữlu hip chữ†t vô cEl trong nEllc thi

DE đánh giá tính chữt nhiEIm bữIn clla nữIc thi bfli khoáng vift ngñlñi ta dùng các chữ tiêu vi hàm lBIing sulfat và clorua Trong nñic thi đô thil hàm lIing sulfat

vào khoFIng 100 đữIn 150 mg/I, còn hàm lEliIng clorua tí] 150 đn 250 mg/l Hàm

lEIlng sulfat và clorua thữllng không hoñlc ít thay đi tri

không làm Elnh hBllng tEli các quá trình lí hóa, sinh hóa n

Ic và sau xf ly va citing

Ic thi va cPIn ba

1.2.7 Vi sinh vat:

NBläc thữli sinh hoift cha rt nhiGlu các vi sinh vit vũii si1 IPPIng tữ] 10” — 10° ta

bào/1ml Phi lÊn vi sinh có trong nữ thili không phi la vi khuữIn gây bênh, có

Sinh viên: Ð? QuPic CPlzìng, LPỊp CNMT k50.QN Trang 7

thữl có mñft s1 ít vi khuữln gây bữInh nhf thing hàn, tí,

* Các thông si cñ th cña đữl án: Lilu lữing Q = 1500m”/ngày đêm

vi trùng gan

4| Nhu cñu ôxy sinh hóa BOD; mg/l 300

a BE IBng cat: BEI IAng cat dit sau song ch@n và đit trữlilc bP diflu hoa llu lEIIng và chữtt liElElng, trElIc bí lilng đílt milt Nhilm vĩ cEla bí llng cát là loii b1 clln thô, nữing nhñl cát, si, mElnh vữl thữly tinh, mElInh kim loBli, tro tàn, than viin, vĩ trlng, đữl blo vữl các thift bí cZl khí d1 b1 mài mòn Theo đc tính cfla dòng chily

GVHD: PGS.TS Ð?Ing Xuân Hi?n — Vĩần KH&CN Môi Tr?lng, ĐHBK Hà Nồi Trang 8

Dal dn m6n hic PIng d?ng công nghñì MBBR trong x?I lý nPIPIc thPli sinh hoPlt

ĐiBu chữlnh pH và bữl sung chữt dinh dữling N,P: NữIlc thữli trElilc khi đi vào các công trình x1 lý sinh hlc phữli có tr] siI pH nữlm trong khoElng 6,5 — 8,5 và tĩï li] các chữlt dinh dillng C:N:P trong khoFlng 100:5:1

c Bñ1 lPlng đt I: Có nhiữlm vĩ lữIng các hit rữln nhĩ hEln 0,2 mm, bf IAng det mfflt có nhiữlu loili khác nhau Bùn llng đữfilc tách ra khili nữlic ngay sau khi lEing, có thi blng phữĩling pháp th] công hay cñl giBli

Quá trình lEIng chílu Binh hing cla cac yu tA sau: L@lu lEIIng niilc thi, thí5i gian lữIng (hay thữïi gian llu), khi IEEIng riêng và tữii lPIing tính theo chữ†t rữIn II llng,

ti lPIing thiy lc, s1 keo tl các hit rữIn, vn tlc dòng chầy trong b1, sữ] nén bùn

đc, nhiflt đữ1 clla nEllc thli và kích thiic b1 lElng

1.3.3 Xử lý bậc II:

Là công đoEIn phân hñly sinh hi1c hiØlu khí các hilp chíft hilu ch MElc dich cl bữn cñla quá trình xi1 lý sinh hữ1c là lBi dEIng các holt ding sPing va sinh siin cñla vi sinh vift đữl An đữInh các hilp chữlt hữu cñ], làm keo ti] các chữtt keo II lIng không lIng đữIic trong nElc thi sinh hot d@ loBli chung ra khiii nữlic XI lý sinh hilc glm

lu IilPlng tuElIn hoàn thữliing tĨ] 20 — 30% lu lPIing nBlic thii đi vào Dung tích bữ1

đc thift kñ] vili thi gian lu nElic đñ1 làm thoáng trong bf tĩl 6 đĩIn 8 giữl khi dùng hữ1 thữIng siIc khí và tữ] 9 đĩIn 12 giữ1 khi dùng thiift ba khully làm thoáng bñ] mfit Các thong si cPla bP:

- Nững đã BOD đu vào < 400 mg/I, hiElu quữl làm siich tí] 80 — 95 %

b Bé Aerotank hoạt động gián đoạn theo mề (SBR - Sequencing Batch Reactor):

Là mit dữlng xl lý sinh hữlc nữlilc thi1i bilng bùn hofit tính Do holilt đữlng gián đoIn nên sf] ngăn ti thiflu cfla bí? là 2

GVHD: PGS.TS Ð?Ing Xuân Hi?n — Vĩần KH&CN Môi Tr?lng, ĐHBK Hà Nồi Trang 10

Dal dn m6n hic PIng d?ng công nghñì MBBR trong x?I lý nPIPIc thPli sinh hoPlt

- BOD cñla nllc thữli sau xf ly thing < 20 mg/I

- Hàm lữfiing cm lữI ling 3 — 25 mg/l và N-NH3 t@ 0,3 — 12 mg/l

- Bữ SBR làm viilc không ciIn bi llng đt 2

BE SBR co Blu đilm là cñu tlo đẼIn giữIn, hilu quñl xi lý cao, khí] đữIc các chit dinh difing nitñ, dữ vữIn hành S1 dao đữIng lu lBIng nBlic thữli ít PInh hPEIng dan hilu qui xi? lý

Nhữf1c đilm chính cña bñ1 là công suft x1 lý nhĩ, đĩ1 hoft đữlng có hiflu qui phñii thữllng xuyên kiEIm tra theo dõi các bfic xf1 lý nữllc thi

c Dia loc sinh học:

Dia IBc sinh hc d@lc dùng đi xl lý nEllc thili bilng phllng pháp sinh hflc theo nguyên lý dính bám Đĩa lữlc là các tìm nhñla, gi1, hình tròn đữlIng kính 2 din 4m, dày dBIi 10mm ghép vili nhau thành khñli cách nhau 30 đữn 40mm và các khñili này dic bE trí thành dãy nñïi tiữlp quay d@lu trong bữl chữla nữliIc thf

Telc đữ1 quay cñla đĩa t] 1 đln 2 vòng/phút và dm blo dong chiầy rữli, không cho bùn cñn lữIng li trong b1 nElic thữli Trong quá trình quay, philn di cla đĩa ngñlp trong ni thili Quá trình hilp phi] và dính bám các chfit hPlu cll ding hoa tan,

Sinh viên: Ð? QuPic CPlzìng, LPỊp CNMT k50.QN Trang 11

keo và vily bùn lên màng sinh vitt hình thành trflic đĩ đữlic diữln ra Khi quay lên phía trên, vi khufn sđ1 ly ơxy đữ1 ơxy hĩa chit hữu cđl và giEli phĩng CO; Màng sinh dày 2 đữn 4mm, phđl thuElc vào vữIn tElc quay cđla đĩa Bùn cđln mang sinh vat

đc lilng li trong bi lEIng đit 2

d.Cơng nghữl MBBR — Moving Bed Biofilm Reactor:

* Giữi thiđu: MBBR là quá trình kilt hilp gila hai qua trinh mang sinh hflc và quá trình bùn hof tính Trong đĩ, vi sinh phát triEIn trên b1 mift các hilt nhữla polyetylen (đữIm) lữ lEIng trfIn lIn vi nllc thi trong bữl phn Elng Khơng khí clip vao bf vEla di? cung clip oxy cho vi sinh viit s1 diIng vila là đữIng lữlc cho các đữlm

vào bïl lPlng bilc II, mElc đích cđa li c la gii1 IEli các đlm plastic trong bi1 phEIn Elng Cơng nghữl MBBR cĩ khđl năng xđ lý hilu qui rflt cao đữli vili các nElilc thili cĩ milc đi]

6 nhiflm hữu cđ và nitf] cao

* Hofđt đững: Trong quá trình x1 lý nữllc thữl, quữln xã các vi sinh vit phat triEIn trên bữl mElt các đữlm plastic Hữu hfft các vi sinh velit trên lEIp màng là vi sinh dđ1 dElIng (chúng s1 sElng cacbon hđlu cf di to sinh kh@i) vai lu thi hiln là các

vi khufTn tùy tiEIn Các vi khuEIn tùy tiữln này cĩ thữI si] dilng ơxy hịa tan trong niiiIc, họïc khi Iillng ơxy hịa tan khơng đđI chúng sĩ s dilng nitrate, nitrite

Ti bữl mit clla lPIp mang sinh h1c đứng li các chữtt lEIng phân biflt rõ ràng do

sl di chuyfn n trong bf phn Ang Chit dinh dieing và ơxy khuBlch tán qua liIp chữt lIng đữIn bữl mflt cla màng sinh hilc Trong khi đĩ, các siln phữlm cfđla sữ] phân hữly sinh hiIc s1 đc khuElich tán nhanh tEl màng sinh hElc ra ngồi mơi trflIng chiït lIng chuyfIn đữIng , quá trình nhữI thi cữ tiElIp diEIn

Khi vi sinh vilt phát triln và tăng lên nhiữlu lIn, sinh khili trên các đữìm cũng tăng lên, lữIp màng sinh vilt ngày càng dày Khi đĩ si Binh hữling đữIn khi] năng cung clp ơxy hịa tan cđ] chữt trong b1 phữIn Eing đữIn tt cữ] các vi sinh vilt trên màng sinh

hc Cac vi sinh lữIp ngồi cùng cđla màng sinh hữ1c thì cữIn thiilt nhữft ơxy hịa tan va cP chữlt khuflch tán trong sult qua trình Khi ơxy hịa tan và c chift khuilch tan qua mf Ip mang cĩ sau thì các vi sinh vitt f1 lEIp trflic đĩ tiêu thí] càng nhiđu LEIlng oxy hịa tan si giEIm dEIn trong quá trình tlo màng sinh hilc và sĩ] tlo ra các sEln phữlm cla si] phân hily hi8lu khí, thilu khí và yEIm khí đ các lEIp clla màng sinh ViTt

GVHD: PGS.TS Ð?Ing Xuân Hi?n — Vĩần KH&CN Mơi Tr?lng, ĐHBK Hà Nồi Trang 12

Dal dn m6n hic PIng d?ng công nghñì MBBR trong x?I lý nPIPIc thPli sinh hoPlt

* Cñu tñlo ca đữIm: ĐữIm có nhiñlu hình dEIng khác nhau, thông thữling các đữIm có hình tr đElIng, đPEIng kính khoflng 10mm, cao 7mm, bên trong va bi met ngoài có nhiữlu khe đñ tăng diIn tích bØ1 mit DiIn tich bE mbt cBla cdc dim plastic

là rit lữIn (120 - 950 m”/m”) Đêm đñlic làm bữIng liPlu Polyethylen đữ1 đmm bữlo d@ bEIn, khong bil gay vữl trong quá trình làm vifïc

* Pu điữlm clla MBBR so vữli nhữlng phuữlng pháp x1 lý sinh hữlc truyn thữlng:

- S1 khuiich tán cfla chữlt khí và các chữlt hòa tan đn vi sinh vit tílt hiln riTt nhiflu, tilc đữI sI dflng c] chữlt tăng

- Khñl năng tElo sinh khñii rit lEIn (nElng đữl bùn hofit tính trong bl phữIn ing co

thữï đit 6000 mg/I)

- Giữlm thi tích bữl phữn lng sinh hi1c vì bữl miit riêng cñla cac dim plastic rat

lữIn, do đó công nghữl này thích hlp cho các công trình xñ1 lý nllc thili có quy mô nhñ1 hoilc đữl nâng cflp các công trình đã tin tEli ma không đi] diEIn tích milt bElng

- Quá trình khil Nit@ và philt pho rữt tEIt

- MBBR co thf sil ding cho tft cf cac lofi bE sinh hữlc (aerobic, anoxic, hoilc anaerobic)

- HiBlu qui xi lý cao

- VữIn hành đĩữn giữIn và chi phí thiPp

Sinh viên: Ð? QuPic CPlzìng, LPỊp CNMT k50.QN Trang 13

1.3.3.2 Bề lắng đợt II:

BñI lữIng đít II có nhilm vi tách sinh khñii lEIng trong nEI3c, gilï lPli các màng vi sinh EI bữI MBBR và các thành phIn chữlt không hòa tan chñla đữTic giñ1 lEli EI bí lPlng dit | Các màng vi sinh nhữl các bông cn tilp xúc vili nhau tlo thành các đám bông clIn và lIng xuElng đáy trong quá trình xi lý TEIc đữI lEIng ca đám bông cĩn phñl thulc và nữIng đñI và tính chi†t cla cñln

NBIiIc thữli sinh hoit cla đơ th] theo mElng diln sau khi qua song chữIn rác si] đẼIic tách các tflp chữlt cĩ kích thữIdc llIn trơi nữï II lIng trong nElic nhữ] g1, nhữla, giữy, vữl hoa quđl Trong thành phữIn cIn lEIng nữlIc thữli thiZllng cĩ đỡ] cát vi đĩ1 lEIn thữly lữc ? = 18mm/s Đây là các phữIn tữl vơ cữl cĩ kích thBllc và tĩI trZlng lEIn Milc

dù khơng đilc hữli, nhữlng chung cn trữ] hoft đữlng cđla cila các cơng trình xf1 lý nữlIc thi nhl lam giflm dung tích cơng tác cEla cơng trình, gây khĩ khăn cho viiic xi] bùn cữIn, phá hđly quá trình cơng nghĩ] clla trữlm x1 lý nillc thi DE d@lm blo cho cac cơng trình xđ1 lý sinh hilc nữlc thili hoflt đilng In đữInh cđn phli cĩ cơng trình va thilt bí lEIng cát phía trữldc, tíli đây các loi c?ln thơ nhđ cat, sli, mEInh vel they tinh,

sữ Ic tách ra khili dịng thi Phữln nđïi lên trên là bit dilu, mĩ cũng sEI đPIdc thifZlt

bữI gilt bit tách ra khili dịng nBic

Do nBIc thili sinh hoiTt chữl y[lu đữlilc sinh ra trong nhữlng thữli gian sinh hofit cao điữlm cfla con ngữii, vì vily mà lu lPlilng và thành phần clla nđlilc thili sinh hoiTt sữI khơng giflng nhau 1 mũi thi dim, do do dịng thi sau khi qua song chữln và bi lIng cát s1 đữIc EIn đEInh tí3i b] địlu hịa

Teli b2 MBBR, chữft hu cE trong nBldlc thi b1 ơxy hĩa bữli các vi sinh vilt cĩ trong nđllc thili và các vi sinh vift bam dinh trén dim sinh hfc If Ing trong nđliIc thili Ban

đu, loEli đữlm này nhữ1I hữln Ic nén chúng si] 2c nhữlng khi cĩ mang bam vi sinh vat xuift hiEln trên b1 mftt, khđii liPlilng riêng cla dam si tang lén

và trữl nên nElng hữlIn nBlilc va si] chìm xuElng i Tuy nhiên, nhữl cĩ chuyfln ding thữly lữc clla nữllc trong b1 đữfqc cllp bi h1 thilng silc khí, các đữlm này s1 chuyFln đữnng liên tlc trong nllc thữli Các chữlt hflu c] cũng bám vào các khe nhđ clla đữlIm Cac vi sinh vit bám dính trên các đữlm sĩ] sĩ] dilng chữlt hđu cđ1 đữ to thành sinh khi vi sinh vift, trong quá trình này các chữlt hilu cĩl trong nđllc thữli sl dic xf ly Trflilc khi qua bữI lữlng bđlc 2, hữln hlp trong b1 MBBR đ8lc chữly qua mfft tìm IPB chữln trong b1 đữl ngăn các hit nhữla lEli Dịng nilc đEliIc tách sinh khi và lữlng bùn

ti b1 lElng đElt 2 NBIlc trong s1 chữly sang b1 khđl trùng đuilc hồ trEln chung vei dung dich chlorine nhflm dit các vi khufln NữIlc thữli sau xf lý đữlt QCVN 14:2008/BTNMT cđit A và dlc xP ra nguĨin tiElp nhiln gin đĩ Bùn tí] b1 lEing si] đữlic bElm qua bđØl nén bùn sau do dic dla vào máy ép bùn, bùn khé sil dlc dia

đi chơn llp họlc tIn diIng

Dal dn m6n hic PIng d?ng công nghñì MBBR trong x?I lý nPIPIc thPli sinh hoPlt

Chương IT:

CO SO LY THUYET

II.1 Quá trình lắng của các hạt rắn trong nước thải:

Trong xñ lý nBlIc thi, quá trình lEIng đữIic s1 dEIng đĩI loi các tĩlp chữt dững huyữIn phù thô ra khñli nElic sĨ1 lEIng clla các hit xily ra di tác dilng cña triZlng

lEIc NIc thEli nói chung thElEIng là hữI dữI thí đa phân tán hp thữl không bữIn Trong quá trình lEIng, kích thữlc, mElt đi, hình dElng cfla các hit và cñ] tính chữlt vift lý cEla h@l bl thay d@i

NữIIc thữli có khi lilng riêng và đữl nhữlt cao Đf1 nhi†t va khñi lPIlng riêng cfla niilc thiZli chí] chila các hit rữlIn đc tính theo công thic:

- C,: N@ing di thi tích cñla các hit lữ1 lBing, kg/mỶ;

- Ø„./ : KhBi IPlElIng riêng cfla nEIic thi và nữllc slch, kg/mỶ;

- : PhIn thí tích cla pha lilng, z = 1 (2.3)

V, +Ƒ, V,,V„: Thi tích ca pha lữIng và pha rữIn trong nBfic thũii, mÌ Tùy thulc vào nữlng đữIl và khil năng tác đẼIng ting h1 lln nhau giữla các hữlt rữIn, có thữl xily ra 3 loi lEIing chính (hay còn gñï là vùng lEIng) sau: ling riêng rữl tlng hñtt, lEIng keo tữI và llng vùng bao gilm lIng tElp thữl và lIng chen

* Cñ si] c?la quá trình lữIng riêng r1 tổlng hit là các đEInh lult Newton và Stockes vữii giữI thiit hit llng có dữlng hình cu:

Khi lEIng, hit rln chữlu tác dilng cñla các lilc:

Lac tring traling: F, = p, *v*g (2.4) L@lc Archimedes: F = p, *v*g (2.5)

8: Gia tic trữIng trữllng, g =9,81 m/5s”;

W : Vữn tilc tlng đữii ca hit rZln so vi chữTt lEIng;

€, : Hữ si] ma sát;

GVHD: PGS.TS Ð?Ing Xuân Hi?n — Vĩần KH&CN Môi Tr?lng, ĐHBK Hà Nồi Trang 18

Dal dn m6n hic PIng d?ng công nghñì MBBR trong x?I lý nPIPIc thPli sinh hoPlt

viIn tilc lPlng si] không đi, thay giá trữ1 các lElc vào (2.7) và giEli phillng trình trên, ta

có vữIn tilc lElng

* Khi nilng đữI chữlt riIn l1 llng trong hi thữlng cao hfn 500 mg/I thữlIng xily

ra lững vùng bao gñIm lEIng tĩlp th va Ing nén LoBïi lPlng này xily ra cung vei loBi lIng riêng rữl tElng hữft và lEIng keo tñI, có đữlc điữlm là các hit rfft gEIn nahu Khi hit lIng xung chim chữ cPla chit llng và dòng chữ lPlng bữl thay thữI đi lên s1 cữIn trữ] làm giữlm vữn tiIc lling cEla hữlt khác Do mfft đữi hfft rZIn cao nên lEIng vùng thữlEIng dữIn đữIn lElng cữl khli vi b1 mElt phân cách rõ rữtt gila các khiñi chữlt rữln — lEIng và nlc trong

11.2 Qua trinh xwr ly sinh hoc hiếu khí với công nghệ MBBR:

C,H/O,N, + NHạ +O;+AE ————Ề_ C;H;NO; +CO; + HạO

- Quá trình ôxy hóa nñli bào:

Dal dn m6n hic PIng d?ng cơng nghđì MBBR trong x?I lý nPIPIc thPli sinh hoPlt

Khi mơi trfllng c?In nguữln cacbon hữu cđ, các loili vi khuEIn Nitrit hĩa (Nitro- somonas) và Nitrat hĩa (Nitrobacter) thữlc hiEIn quá trình Nitrat hĩa theo 2 giai dofn:

HỶ” + 76O; + 5CO; ——>C;H;NO; + 54NO; + 52H;O + 109H”

400NO; + 195O; + NH; + 2H;O + 5CO;———>CsH;NO; + 400NO:ˆ

II2.2 Sự phát triển của tế bào và động học của phản ứng lên men:

Da trên đílc tính sinh lý và tilc đữ1 sinh sin cđa vi sinh vữt, quá trình phát triPIn cla chúng đữlilc chia thành nhi@u giai doPin:

- Giai đoFln tiElm phat: vi sinh velit chữla thích nghỉ vili mơi trfllng hoilc đang biZln dBi đữI thích nghi ĐữlIn cuBli giai đoEIn nay tl bao vi sinh vet mB bt dau sinh trEllng, các tí] bào miii tăng vữl kích thilZlc nhilng chữla tăng vi sÏ1 liPlPlng

- Giai doBn lũy tiEIn: Vi sinh phat trifn vBli t@lc d@ rién khong dBi, sau met thữli gian nhữlt đữInh, tElng s1 lPIIng tEI bào cũng nhđl trilng lPlEIng t] bào tăng lên gữlp

đơi

- Giai đoEln tElc đữ1 chữlm: TEIc đữl phát triEln giElm diIn tEli mflc cân bữIng EI cufi pha, đ các vi sinh vilt cho siln phữlm trao đi chữlt thì giai đofln này chính là giai đọn hình thành siIn phữlm nhữl enzym, alcol, axit hữu cđ, vitamin

- Giai đofln cân bữIng: Sĩ lPlIng tí] bào silng đđlqc giữ 1 milc khơng d@i Tinh chữtt sinh lý cđla tí] bào vi sinh bit đu thay đi, cĩI thí là cIrling đi trao đi chilt giữIm đi rõ rữIt

- Giai đoEIn suy tàn: Tđc đữI sinh siln giEIm đi rõ rilt và dữIn diIn ngữlng hữmn,

dữ đữn si ?Ing t1 bào slng gilm đi rữlt nhanh và bit đữlu cĩ hifln thing tA hy Nguyên nhân suy tàn chữ ylu là do ngufln thữlc ăn trong mơi trillng đã cĩn, sỉ tích lEly sln phElm trao đữli chílt cĩ tác đElIng Bic chữl và đơi khi tiêu dit cđ vi sinh vữIt

X :Nững đi sinh khBli, mg /7;

¿: Tñc đữl tăng trEllng riêng, l/z;

K,: Hing sil ban bilo hoa, khi n@ing d@l cA cht yw = cm (mg/l);

/„„ : TECc đữ] tăng trEing riêng lEIn nhữTt

Khi dữI tha dinh dEling, nghĩa là S >>, thì hữlng si] tilc đữI sinh trilEIng là cflc đữi, ;;¿= /;„„ và hữ1 thữing chữ] yElu bñ giữli hữn bữli sinh khili PhEliing trình tĩlc dal tăng trElng cila sinh khi có dflng:z = OO ly *X (2.11)

Khi S << K,, hf thing bf gi@li h@ln dinh dieing, r,=const va tec dé sinh

tring la bc O vili sinh khili, nghĩa là tĩlc đi sinh trflilng đc lilp vEli sinh khGli hifIn

có

Khi S = K,, hữIng sô tflc đữI sinh trEllng bElng Cows

Thay (2.9) vào (2.10), ta de: 7, = A = Mom * #0 (2.12)

N@lu nh@ tet cA dinh dPing dic chuy@n hda thanh sinh khfi thi t@lc dl sa dữIng dinh dliIng sĩ bElng tílc đi sln sinh sinh khili Nhữlng vì sữI dữI hóa chuyfln hóa mit philn dinh ding thành các sln phữlm ph] nào đó nên tilc đi] s1 dữlng dinh dữIIng sĩ1 lEIn hEln tlc dl tZlo sinh khBi:

GVHD: PGS.TS Ð?Ing Xuân Hi?n — Vĩần KH&CN Môi Tre2ing, DHBK Ha Nei Trang 22

Dal dn m6n hic PIng d?ng công nghñì MBBR trong x?I lý nPIPIc thPli sinh hoPlt

Ty = : Tele dil s@l ding cữl chữ, zg //.7

Cñ1 sI cla công nghữl MBBR là các đẼIm plastic dic gif IA IPing va chuy@ln đữIng liên tElc trong quá trình phIn Elng trong b1 Trong quá trình xfl lý, các đữlm này

đc chuyEln đữlng do chuyfln đẼlng cfla dòng nữfilc và quá trình cElp khí Các vi sinh vit có khữl năng phân giili chữlt hữu cữl trong nữic thữli bám dính và phát triFln trên bữl milt các đữlm Các vi sinh vữlt hiflu khí s1 chuyFln hóa các chí†t hữu cữl trong nPlIc thi đữ1 đñ1 phát triln thành sinh khñii vi sinh vift Quữln xã vi sinh vift sữ] phát triPln và dày lên rflt nhanh cùng vữi sĩ] suy giữlm các chi†t ô nhiữlm ttrong nlñc thữli Khi đứt đẼIn mflt đữl dày nhữlt đElInh, khữli lElElng vi sinh vilt sEl tăng lên, khữl năng bám dính cñla vi sinh velit l1 lIp bên trong s1 giữlm đi cho đữIn khi chúng không bám đc lên bi mit d2im nila mà bong ra rBli vào trong nElilc thi MiPt lElElng nhữ1 vi sinh vữlt còn sót lEli bám trên các đữlm sĩ tiElp tElc sĨl diElng chữlt hlu cữl có trong nEllc thữli đi] hình thanh nén mbit qulln xã sinh mñli bám dính trên dam

Suy ra: Ning d@ sinh khBii tFI li] vi3li tlc đữI si] dilng c1 chữlt

phEling trình cân bflng sinh khili cho bữl phữIn Bing, công thic tính sinh

9 (I+K,*0) K„: Hñ sữl phân hy nữli bào

* Các yiu tữI PInh hillng đẼIn quá trình:

Sinh viên: Ð? QuPic CPlzìng, LPỊp CNMT k50.QN Trang 23