Slide xử lý bùn bằng phương pháp kị khí

I.Công trình xử lý bùn1.Nguồn gốc, thành phần, tính chất của bùn2.Các công trình xử lý bùnII.Quá trình xử lý kỵ khíIII.Bể mêtan1. Tổng quan2. Phân loại3. Các thành phần chính4. Nguyên lý hoạt động

Trang 1

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BÙN

Tiểu luận

Trang 2

Nội dung trình bày

I.Công trình xử

lý bùn

II.Quá trình xử

lý kỵ khí

III.Bể mêtan

Trang 3

TỔNG QUAN VỀ BÙN VÀ CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ.

PHẦN I

Trang 4

Nguồn gốc, thành phần, tính chất của bùn

• Nguồn gốc:

Hình1: Sơ đồ nguồn gốc của bùn.

Trang 5

−Cặn từ bể tiếp xúc.

Trang 6

Nguồn gốc, thành phần, tính chất của bùn

• Thành phần và tính chất của bùn:

Bảng1: Đặc tính của bùn tự hoại trọng nước thải sinh hoạt.

Trang 8

Các công trình xử lý bùn

• Các quá trình xử lý bùn:

XLB

Điều hòa Thải bỏ

Làm đặc

Chuyển hóa Vận chuyển

Tách nước

Trang 9

• Công trình làm đặc (nén bùn):

−Mục đích:

• Giảm sơ bộ độ ẩm của bùn hoạt tính dư từ bể lắng 2

để đạt độ ẩm thích hợp (94 – 96%), tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý bùn ở phía sau, giảm chi phí các khâu xử lý bùn tiếp theo

−Phương pháp:

• Phương pháp nén bùn bằng trọng lực

• Phương pháp nén bùn bằng tuyển nổi khí hòa tan

• Phương pháp nén bùn bằng máy li tâm

Trang 10

Hình1: Bể nén bùn trọng lực

Trang 11

• Chiều cao công tác của bể thường từ 3.3m – 3.7m

Trang 12

• Bể nén bùn trọng lực:

- Nguyên lý hoạt động: Bộ truyền động

Máng răng cưa

Thanh gạt cặn

Ống phân phối

Hố thu bùn

Ống dẫn

bùn vào

Ống tháo cặn

Trang 14

Máng thu bùn nổi

Ống tháo bùn nổi

Ống thoát nước bùn

Máng thu nước

Máy gạt cặn

Ống tháo cặn nặng Buồng

phân phối

Trang 15

• Bể nén bùn tuyển nổi:

• Người ta thường cho thêm tác nhân trợ nổi là polyme

để tăng tính liên kết giữa các hạt bùn với bọt khí

• Phương pháp tạo bọt khí: sục khí, điện phân dung dịch, sinh học

• Bể nén bùn tuyển nổi có tải trọng cặn và nồng độ cặn

cô đặc cao hơn bể trọng lực, giá thành xây dựng và quản lý rẻ hơn

Trang 16

• Tăng giá trị nhiên liệu của bùn.

− Phương pháp:

• Lọc chân không: máy lọc trống

• Lọc ly tâm: máy li tâm bùn

• Lọc ép: lọc qua lớp cát – sỏi – than; sân phơi bùn; máy lọc dây đai

• Sấy nhiệt: thiết bị sấy dạng trống, dạng khí nén, băng tải…

Trang 18

• Sân phơi bùn:

Hình 4: Cấu tạo sân phơi bùn

Ống dẫn nước đi

xử lý

Mương dẫn bùn

Ống rút nước bùn

Máng xả

bùn

Trang 19

• Trên đáy ô phơi bùn đổ lớp sỏi cỡ hạt: 8-10mm dày 200mm, trong lớp sỏi đặt hệ thống ống khoan lỗ D80 – D100 mm hình xương cá để rút nước về hố thu

Trang 20

• Sân phơi bùn có thể có mái che hoặc không có mái che Nếu không có mái che thì về mùa mưa sân phơi bùn không làm việc được.

• Chu kỳ xả bùn vào sân phơi bùn dao động từ 20 – 30 ngày

Trang 21

• Sân phơi bùn:

−Điều kiện áp dụng:

• Có diện tích đất rộng rãi

• Xa khu dân cư

• Chiều sâu mực nước ngầm không nhỏ hơn 1.5m

• Có sẵn lao động phổ thông

−Chỉ tiêu thiết kế (độ ẩm đạt 75%):

• Chiều dày bùn 8 cm, thời gian phơi 3 tuần

• Chiều dày bùn 10 cm, thời gian phơi 4 tuần

• Chiều dày bùn 12 cm, thời gian phơi bùn 6 tuần

Trang 22

• Máy lọc chân không:

−Nhiệm vụ của quá trình là giảm độ ẩm của cặn từ bể mêtan xuống độ ẩm 75 – 80%.

Hình 5: Cấu tạo máy lọc chân không

Trang 23

− Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:

• Thiết bị lọc chân không gồm trống lọc hình trụ nằm ngang, vành ngoài bọc vải lọc bằng sợi nilông, hoặc sợi thép không rỉ, mắt lưới 80 – 100 micromet Trống lọc đặt trong thùng chứa cặn 1/4 đến 1/3 đường kính

• Khi lọc, trống quay quanh trục nằm ngang, bên trong trống lọc được máy bơm chân không rút không khí và nước ra

để tạo độ chân không từ 300 – 650 mmHg Bên ngoài trống

là áp lực khí trời, bên trong là chân không, nên nước đi qua vải lọc vào phía bên trong còn cặn được giữ lại trên mặt trống, cặn được làm khô đến độ ẩm 75 – 80% Năng suất làm khô cặn đến 75% là 17,0 kg/m 2 bề mặt trống trong 1 giờ.

Trang 24

− Sơ đồ công nghệ làm khô cặn bằng lọc chân không:

• Bùn từ bể mêtan Ngăn định lượng  Bơm bùn  Bể chứa nước để rửa cặn  Bể nén cặn  Bể tiếp nhận  Ngăn keo tụ  Thiết bị lọc chân không  Băng tải chuyển bùn đã nén.

Trang 25

Bảng1: Đặc tính kỹ thuật của máy lọc chân không và lọc ép.

Trang 26

• Máy lọc ép dây đai:

−Nhiệm vụ của quá

Trang 27

−Tách nước dưới tác dụng của trọng lực

−Tách nước dưới tác dụng của lực ép dây đai nhờ truyền động cơ khí.

Trang 30

• Máy lọc li tâm:

Hình 7: Cấu tạo máy lọc li tâm

Trang 31

• Máy lọc li tâm:

− Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động:

• Các bộ phận căn bản là rotor hình côn và ống ruột rỗng Rotor và ống ruột rỗng quay cùng chiều nhưng với những tốc độ khác nhau

• Dưới tác dụng của lực li tâm các phần rắn của cặn đập vào thành tường của rotor và được dồn lăn tới khe hở, đổ ra thùng chứa bên ngoài Nước bùn chảy qua khe hở của phía đối diện và được thu lại để tiếp tục xử lý.

• Khả năng chuyển tải của thiết bị quay li tâm không vượt quá 13m 3 /h theo lượng cặn ban đầu nên nó thường dùng

để xử lý cặn trên những trạm xử lý công suất Q<=40000

m 3 /ng.đêm.

Trang 32

• Công trình chuyển hóa:

−Mục đích: phân hủy các chất hữu cơ, ổn định bùn, tránh gây mùi và các tác động có hại của bùn với môi trường.

Trang 34

• Bể tự hoại:

−Cấu tạo và nguyên lý họat động:

• Bể tự hoại có dạng hình chữ nhật hoặc gồm nhiều giếng tròn liên kết; được xây bằng gạch, đá hay bê tông cốt thép; chiều sâu bể nhỏ nhất là 1m

• Việc dẫn nước vào và ra khỏi bể dùng ống chữ T, đầu cắm sâu xuống lớp váng, phần trên của ống chữ T phải để lộ thiên để thuận tiện khi thông ống Nước từ ngăn này sang ngăn khác chảy qua khe hở ở tường ngăn cách Ở mỗi ngăn đều có nắp đậy để kiểm tra Phía trên của tường ngăn cách mặt nước một khoảng làm các lỗ thông với nhau kích thước 0.2 x 0.2m

Trang 35

• Bể lắng hai vỏ:

−Chức năng:

• Lắng các tạp chất lơ lửng (chức năng như bể lắng ngang)

• Chế biến cặn lắng bằng quá trình lên men kỵ khí

• Chỉ sử dụng đối với trạm XLNT có Q<1.000 m3/ngày

Hình 9: Cấu tạo bể lắng hai vỏ

Máng lắng

Khe hở

Ống xả bùn

Ngăn lên men cặn

Trang 36

• Bể lắng hai vỏ:

−Cấu tạo:

• Bể lắng 2 vỏ là một bể chứa, mặt bằng dạng hình tròn hay hình chữ nhật, đáy hình nón hoặc hình chóp đa giác Phần trên của bể có máng lắng, còn phần dưới

là buồng tự hoại

• Bể lắng 2 vỏ chủ yếu được làm bằng bê tông cốt thép

Trang 37

• Để các hạt cặn lơ lửng và các bong bóng nước từ phần tự hoại không xâm thực và phần lắng, thì đáy máng nơi có khe hở làm thành dốc nọ che lấy dốc kia một khoảng 0,1 – 0,35m Do có cấu trúc đặc biệt này mà quá trình lắng không bị ảnh hưởng của quá trình lên men.

Trang 38

• Chiều sâu của máng thường từ 1,2 – 2,5m, bởi vì khi chiều sâu lớn quá sẽ không có khả năng phân phối nước đều trên toàn bộ tiết diện.

Trang 39

• Vì lớp váng phát triển nhanh nên để có một lớp diện tích dự trữ thì mặt thoáng tự do (không kể phần máng lắng) không nhỏ hơn 20% tổng diện tích bề mặt của

bể Khoảng cách giữa các bức tường của máng lắng không nhỏ hơn 0,5m

Trang 40

QUÁ TRÌNH SINH HỌC KỴ KHÍ TRONG XỬ LÝ BÙN.

PHẦN II

Trang 42

Các giai đoạn của quá trình kỵ khí

Trang 43

• Quá trình thủy phân:

Protein

lipase

hydrate

Carbo-Chất béo

Acid amin

Đường

Acid béo

protease

cellulase acidogenic bac.

Trang 44

• Quá trình thủy phân:

−Phương trình phản ứng:

• (C6H10O5)x + xH2O  x(C6H12O6)

Trang 45

• Quá trình acid hóa:

acidogenic bac.

Acid amin

Đường

Acid béo

Acid béo bay hơi

Trang 46

• Quá trình acid hóa:

−Phương trình phản ứng:

• C6H12O6  2CH3CH2OH + 2CO2

• C6H12O6 + 2H2  2CH3CH2COOH + 2H2O

• C6H12O6  3CH3COOH

Trang 47

• Quá trình acetate hóa:

acetogenic bac.

Acid acetic

Alcohol

Aldehydes

Trang 48

• Quá trình acetate hóa:

Trang 49

• Quá trình mêtan hóa:

methanogens

CH4

CO2

Acid acetic

Trang 50

• Quá trình mêtan hóa:

Trang 51

Hình7: Sơ đồ chuyển hóa các chất trong quá trình lên men kỵ khí

Trang 52

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình

6.5 - 7.5

Ấm : 32 0 – 37 0 C Nóng: 49 0 – 55 0 C

Chất dd đa lượng - vi lượng

O2S

NH3KL Hợp chất Cl

Trang 53

BỂ MÊTAN

PHẦN III

Trang 54

Tổng quan về bể mêtan

Trang 55

Phân loại bể mêtan

• Theo hình dáng

−Bể hình chữ nhật:

Hình 8: Bể kỵ khí hình chữ nhật

Trang 56

• Theo hình dáng:

−Bể hình trụ:

Hình9: Bể kỵ khí hình trụ

Trang 57

• Theo hình dáng:

−Bể hình trứng:

Hình10: Bể kỵ khí hình trứng

Trang 58

• Theo nắp thu khí

−Bể có nắp cố định

Hình11: Bể kỵ khí nắp cố định

Trang 59

• Theo nắp thu khí:

−Bể có nắp trôi nổi

Hình12: Bể kỵ khí nắp trôi nổi

Trang 60

Cấu tạo bể mêtan

Hình13: Sơ đồ cấu tạo bể mêtan.

Ống dẫn khí đốt

Ống xả khí đốt Ống tràn

Ống dẫn bùn cặn

Ống xả nước bùn

Thiết bị hâm nóng cặn

Ống tháo cạn bể

Trang 61

Trang 62

− Bể có thể được xây bằng gạch, bê tông cốt thép…

− Bể có thể được chôn dưới đất hoặc xây trên mặt đất

− Đáy bể có dạng hình nón hoặc hình tam giác, phía trên

Trang 63

• Nắp bể:

Hình14: Cấu tạo nắp bể cố định.

Trang 64

• Nắp bể:

Hình15: Cấu tạo nắp bể trôi nổi.

Trang 65

• Thiết bị hâm nóng:

−Để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men.

−Các phương pháp hâm nóng:

• Hâm nóng bằng nước nóng:

−Bộ trao đổi nhiệt đặt bên trong

−Bộ trao đổi nhiệt đặt bên ngoài

• Hâm nóng bằng hơi nước:

−Dẫn hơi nóng trực tiếp vào bùn (digester steam injection)

• Hâm nóng bằng khí nóng:

Trang 66

Hình16: Sơ đồ hâm nóng cặn bằng khí nóng.

Trang 67

Hình16: Cấu tạo bộ trao đổi nhiệt bên ngoài.

Trang 68

Hình17: Cấu tạo bộ trao đổi nhiệt bên trong.

Trang 69

Trang 70

• Thiết bị khuấy trộn:

− Trộn bằng bơm:

• Áp dụng cho bể có dung tích đến 1000 m 3

− Trộn bằng tuabin:

• Bể có dung tích 1000 –

4000 m 3 thì dùng máy thủy lực.

• Bể trên 4000 m 3 thì dùng thiết bị khuấy chân vịt

Hình17: Cấu tạo thiết bị trộn cơ giới bên trong.

Trang 71

• Thiết bị khuấy trộn:

− Trộn tuần hoàn khí:

Hình18: Cấu tạo thiết bị trộn cố định bên trong.

Trang 72

• Mạng lưới đường ống vận hành ra, vào bể:

Trang 73

Nguyên lý hoạt động của bể mêtan

Hình20: Sơ đồ vận hành mẫu bể kỵ khí.

Trang 74

• Bể kỵ khí tốc độ chuẩn

Hình20: Sơ đồ bể kỵ khí một giai đoạn.

Trang 75

• Bể kỵ khí tốc độ cao

Hình 21: Sơ đồ bể kỵ khí hai giai đoạn.

Trang 76

Tài liệu tham khảo

• Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân,

Xử lý nước thải đô thị & công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình, Nxb Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh.

• Trịnh Xuân Lai, Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước

thải, Nxb Xây dựng.

• PGS.TS Hoàng Huệ, Xử lý nước thải – Đại học Kiến trúc

Hà Nội.

Định dạng
Số trang	77
Dung lượng	25,26 MB