Xử lý nước thải bằng vi sinh vật

CHƯƠNG 5

Xử lý nước thải bằng vi sinh vật

TS. Lê Quốc Tuấn CN. Phạm Thị Minh Thu Khoa Môi trường và Tài nguyên Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh

™ Nước thải là nguồn gốc gây nên ô nhiễm sông hồ và biển

™ Nước thải gây nên các loại dịch bệnh lan truyền trong môi trường nước

™ Xử lý nước thải là việc áp dụng các quá trình Sinh - Hóa - Lý nhằm làm giảm các chất gây ô nhiễm có trong nước

™ Việc xử lý nước thải thường liên kết với việc cung cấp nước sạch

Giới thiệu

S S ự ự ô ô nhiễm nhiễm

™™ SSựự giagia tăngtăng cacácùc chachấtát gâygây ôô nhiễmnhiễm trongtrong nnưươớcùc đđaặcëc biebiệtät lalàø cacácùc chachấtát hhưữũu cơcơ khokhóù phânphân huhủỷy..

™™ ChaChấtát gâygây ôô nhiễmnhiễm ththưươờngøng totồnàn tatạiïi ơởû dadạngïng rarắnén vavàø lolỏngng.û .

™™ NguoNguồnàn gâygây ôô nhiễmnhiễm xuaxuấtát phaphátùt ttừừ quaquáù trtrììnhnh sinhsinh hoahoạtït, , sasảnûn xuaxuấtát, , cacácùc bebệnhänh vieviệnän

™™ TrongTrong nnưươớccù cocóù mộmộtt llưươợngngï lơlớnnù vi vi sinhsinh thamtham giagia xxửử lylýù chachấtát thathảiûi, , tuytuy nhiênnhiên cocóù rarấtát nhienhiềuàu vi vi sinhsinh vavậtät gâygây bebệnhänh

™™ CaCácùc quaquáù trtrììnhnh sinhsinh hohọcïc xaxảỷy rara trongtrong nnưươớcùc thathảiûi đđoóngùng vaivai trotròø quanquan trotrọngïng trongtrong vieviệcäc phânphân huhủỷy chachấtát thathảiûi. .

™™ SSựự mamấtát câncân babằngèng trongtrong chuỗichuỗi sinhsinh thatháiùi môimôi trtrưươờngøng nnưươớcùc sẽsẽ gâygây nênnên hiehiệnän ttưươợngïng ôô nhiễmnhiễm

Vo Vo ø ø ng ng tua tua à à n n hoa hoa ø ø n n n n ư ư ơ ơ ù ù c c va va ø ø n n ư ư ơ ơ ù ù c c tha tha û û i i

Khu xử lý nước thải Khu xử lý nước cấp

Người sử dụng

Các sông, hồ, nước ngầm…

Nước sạch

chưa clo hóa Nước sạch

đã clo hóa Nước bẩn

Cha Cha á á t t tha tha û û i i

™™ ChaChấttá hhưữũu cơcơ hòhòaa tan, tan, chấchấtt rắrắnn lơlơ llưữngõng, vi sinh, vi sinh vavậttä ((mamầmàm bebệnhänh) ) vavàø momộtät sosốá cacácùc thathànhønh phaphầnàn khakhácùc

™™ NoNồngàng đđoộä châtchât thathảiûi biebiếnán đđoộngäng theotheo ttừừngng ngangàỳy vavàø theotheo mumùàa

™™ TrongTrong nnưươớcùc thathảiûi đđieiểnån hhììnhnh, 75% SS , 75% SS vavàø 40% 40% chachấtát hòhòaa tan tan lalàø hhưữũu cơcơ. .

™™ ChaChấtát vôvô cơcơ lalàø sodium, Ca, Mg, sodium, Ca, Mg, ClCl, SO, SO₄₄^22--, PO, PO₄₄^33--, , COCO₃₃^--, NO, NO₃₃^--, NH, NH₄₄⁺⁺ vavàø momộttä ítít kimkim loạloạii nanặngng.ë .

™™ BODBOD₅₅ ttừừ 200 200 –– 600 mg/l. 600 mg/l.

Ca Ca ù c ù c thông thông so so á á cu cu û a û a mẫu mẫu n n ư ư ơ ơ ù c ù c tha tha û i û i sinh sinh hoa hoa ï t ï t đ đ ie ie å n å n h h ì ì nh nh

Thành phần

Tổng chất rắn 300 – 1200

Chất rắn lơ lững 100 – 350

Tổng carbon hữu cơ 80 – 290

BOD₅ 110 – 400

COD 250 – 1000

Tổng nitrogen 20 – 85

Ammonia (NH₄⁺) 12 – 50

Nitrite (NO₂^-) 0

Nitrate (NO₃^-) 0

Tổng phosphorus 4 - 15

Ch Ch ứ ứ c c năng năng cu cu û a û a ca ca ù c ù c he he ä ä tho tho á ng á ng x x ử ử ly ly ù ù n n ư ư ơ ơ ù c ù c tha tha û i û i

 Chức năng chính của các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt là làm giảm thành phần hữu cơ tối đa để đổ ra sông và nước ven bờ mà không gây nên sự ô nhiễm dưỡng chất

 Hệ thống xử lý loại chất hữu cơ lơ lững, giảm

thành phần gây bệnh, loại nitrate, kim loại

nặng và các hóa chất nhân tạo.

 Chất lượng nước đã được xử lý đi vào nguồn tiếp nhận phụ thuộc vào thể tích, tình trạng nguồn tiếp nhận và khả năng pha loãng nước thải của nó, thường thì 20 mg/l BOD

: 30 mg/l SS và pha loãng 8 lần.

 Với lượng nước thải rất lớn hàng ngày đòi hỏi một quy mô rất lớn cho việc xử lý nhưng đối với công nghệ sinh học thì vấn đề đó sẽ được giải quyết một cách hiệu quả.

Ch Ch ứ ứ c c năng năng cu cu û a û a ca ca ù c ù c he he ä ä tho tho á ng á ng x x ử ử

ly ly ù ù n n ư ư ơ ơ ù c ù c tha tha û i û i

Sơ Sơ đ đ o o à à quy quy hoa hoa ï ï ch ch he he ä ä tho tho á á ng ng XLNT XLNT sinh sinh hoa hoa ï ï t t

Nước thải từ cụm dân cư

Xử lý tại chỗ

Thu gom

và chứa Thu gom và xử lý Xử lý

Xử lý mầm bệnh

Xử lý

Bể tự hoại

Chất dinh dưỡng, vi

sinh làm phân bón Thu gom

luân chuyển

Hệ thống xử lý

Tưới tiêu hoặc thải ra

nguồn tiếp nhận

Xử lý tập trung

Quy Quy tr tr ì ì nh nh x x ử ử ly ly ù ù

n n ư ư ơ ơ ù ù c c tha tha û û i i

Ca Ca ù ù c c giai giai đ đ oa oa ï ï n n x x ử ử ly ly ù ù n n ư ư ơ ơ ù ù c c tha tha û û i i

Tiền xử

lý Xử lý sơ

cấp Xử lý cấp

II Xử lý cấp

III

Nước thải

Song chắn rác

Đệm cát

Lắng sơ cấp

Bùn sơ cấp

Oxy hóa

sinh học Lắng thứ cấp

Bùn

Thải / Sử dụng

Phân hủy kỵ khí Ao hiếu khí

Lọc sinh học

Bùn hoạt tính

Ao sinh học

Chlore hóa

Lọc cát Tiền xử

lý Xử lý sơ

cấp Xử lý cấp

II Xử lý cấp

III

Nước thải

Song chắn rác

Đệm cát

Lắng sơ cấp

Bùn sơ cấp

Oxy hóa

sinh học Lắng thứ cấp

Bùn

Thải / Sử dụng

Phân hủy kỵ khí Ao hiếu khí

Lọc sinh học

Bùn hoạt tính

Ao sinh học

Chlore hóa

Lọc cát

Ca Ca ù ù c c giai giai đ đ oa oa ï ï n n x x ử ử ly ly ù ù n n ư ư ơ ơ ù ù c c tha tha û û i i

¾Xử lý cấp 1: cho phép lắng từ 1.5 – 2.5 giờ để loại SS và làm giảm BOD5 từ 40 – 60%.

¾Xử lý cấp 2: nước thải từ XLC1 chứa 40-50% chất rắn lơ lững.

Trong giai đoạn này các quá trình sinh học diễn ra để loại thải chất hữu cơ

¾Quá trình kỵ khí và hiếu khí, xử lý hiếu khí thường nhanh và được ứng dụng nhiều.

¾Quá trình xử lý kỵ khí hoặc hiếu khí thường được sử dụng như ao sinh học, lọc nhỏ giọt, bùn hoạt tính, bể tiếp xúc sinh học quay và phân hủy kỵ khí.

¾Xử lý cấp 3: loại thải phosphate, nitrate và vi sinh vật nhằm làm cho nước có thể uống được và ngăn cản phú dưỡng.

¾Kết tủa hóa học, khủ trùng bằng chlorine, lọc qua cát và sử dụng ao lắng.

Mô Mô h h ì ì nh nh mô mô ta ta û û ca ca ù ù c c giai giai đ đ oa oa ï ï n n x x ử ử ly ly ù ù n n ư ư ơ ơ ù ù c c tha tha û û i i

XL cấp 1

XL cấp 2 XL cấp 3

Ho Ho à à sinh sinh ho ho ï ï c c

¾Thường áp dụng cho những vùng có nhiều ánh sáng

¾Ao tùy nghi thường nông (1-2.5 m) và các quá trình sinh học diễn ra như ở hình (làm sạch nước thải bằng vi tảo và vi sinh vật).

¾Ao hiếu khí nông hơn ao tùy nghi, thường 1 m để ánh sáng có thể chiếu xuyên đến đáy được.

¾Ao sinh học tốc độ cao nhằm bảo đảm quá trình đồng hóa của tảo diễn ra mạnh tăng sinh khối tảo.

Quá trình làm sạch nước thải bằng tảo và vi sinh vật theo W. J. Oswald (1977)

Ô nhiễm hữu cơ Carbon Nitrogen phosphore

Sinh khối tảo

Vi khuẩn C₆₈H₉₅O₂₇N₄

Oxygen

Sinh khối vi khuẩn

Vi tảo C₁₀₆H₁₈₁O₄₅N₁₆P

Thức ăn đồng hóa trực tiếp

CO₂, NH₄⁺, PO₄^3- Bức xạ mặt trời

Nước thải được xử lý

CO₂ trong không khí

Sản phẩm phụ được sử dụng Ô nhiễm hữu cơ

Carbon Nitrogen phosphore

Sinh khối tảo

Vi khuẩn C₆₈H₉₅O₂₇N₄

Oxygen

Sinh khối vi khuẩn

Vi tảo C₁₀₆H₁₈₁O₄₅N₁₆P

Thức ăn đồng hóa trực tiếp

CO₂, NH₄⁺, PO₄^3- Bức xạ mặt trời

Nước thải được xử lý

CO₂ trong không khí

Sản phẩm phụ được sử dụng

¾Ao lắng có kết cấu giống với ao tùy nghi nhưng được sử dụng ở giai đoạn 3 với thời gian lưu nước lâu hơn từ 7 – 15 ngày cho phép chất rắn có thể được lắng trước khi nước được thải ra ngoài.

¾Ao kỵ khí chủ yếu được sử dụng để xử lý nước thải trước khi đi vào ao tùy nghi. Các ao thích hợp cho giá trị BOD cao 300 mg/l.

9Các điều kiện kỵ khí được duy trì bằng cách tăng độ sâu của ao từ 1 – 7m và tăng tải lượng BOD. Thời giai lưu nước từ 2 – 160 ngàyvới khả năng loại thải BOD từ 70 – 80%

9Ao kỵ khí không giống các ao khác được sử dụng trong xử lý cấp I của nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp.

Nước thải

(BOD trên 300 mg/l)

Giai đoạn sơ cấp

Giai đoạn II

Giai đoạn III

Ao kỵ khí

BOD giảm 50-70%

trong 1- 5 ngày Ao tùy nghi

20-40 ngày Ao lắng

1-7 ngày

Nước đầu ra (BOD < 25mg/l)

Th Th ứ ứ t t ự ự ca ca ù ù c c ao ao du du ø ø ng ng cho cho x x ử ử ly ly ù ù n n ư ư ơ ơ ù ù c c tha tha û û i i

Ao Ao k k î î kh kh í í

Ca Ca ù ù c c da da ï ï ng ng ao ao hie hie á á u u kh kh í í

So So sa sa ù ù nh nh hie hie ä ä u u qua qua û û x x ử ử ly ly ù ù n n ư ư ơ ơ ù ù c c

tha tha û û i i tr tr ư ư ơ ơ ù ù c c va va ø ø sau sau khi khi a a ù p ù p du du ï ï ng ng

Ao Ao hie hie á á u u kh kh í í

TRTRƯƯƠỚÙCC

SAUSAU

Hiện tượng phú dưỡng

Hoạt động hiệu quả, không ô nhiễm

Ao Ao tu tu ø ø y y nghi nghi

HIEÁU KHÍ

TUØY NGHI KÎ KHÍ

Ca Ca ù ù c c thông thông so so á á đ đ o o á á i i vơ vơ ù ù i i ao ao tu tu ø ø y y nghi nghi

Thông số Đơn vị Giá trị

Độ sâu m 1 – 3

Thời gian lưu nước ngày 7 – 50 Tải lượng BOD kg/acre/ngày 9 – 22

BOD₅ được xử lý % 70 – 95

Nồng độ tảo mg/l 10 – 100

Nồng độ chất rắn lơ

lững đầu ra mg/l ^{100 - 350}

Lo Lo ï ï c c nho nho û û gio gio ï ï t t

™Hầu hết vi sinh vật trong tự nhiên thường bám vào bề mặt chất rắn và được biết là màng sinh học.

™ Màng sinh học phát triển trên bề mặt vật liệu, được cấu tạo chủ yếu là vi khuẩn và nấm.

™ Màng sinh học ngày càng dày thêm, các lớp

sẽ được tách ra và những chất rắn lơ lững này

được thu lại trong một bể lắng.

H H ệ ệ th th ố ố ng ng phân phân ph ph ố ố i i n n ư ư ớ ớ c c

¾¾

Vai Vai trò trò : : phun phun n n ư ư ớ ớ c c lên lên b b ề ề m m ặ ặ t t v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u l l ọ ọ c c

¾¾

C C ấ ấ u u t t ạ ạ o o : : ố ố ng ng đ đ ứ ứ ng ng ở ở tâm tâm b b ể ể 2, 3

2, 3 ố ố ng ng nh nh á á nh,c nh,c ó ó vòi vòi ho ho ặ ặ c c l l ỗ ỗ phun phun

¾¾

Ố Ố ng ng nh nh á á nh nh : : Quay:

Quay: t t ố ố c c đ đ ộ ộ quay: 1 quay: 1 vòng vòng / 10ph / 10ph ú ú t t

C C ố ố đ đ ị ị nh nh : : b b ố ố tr tr í í l l ỗ ỗ phun phun n n ư ư ớ ớ c c phân phân b b ố ố đ đ ề ề u u trên trên

m m ặ ặ t t b b ể ể

S S à à n n đ đ ỡ ỡ v v à à thu thu n n ư ư ớ ớ c c

Phân

Phân loa loa ï ï i i be be å å lo lo ïc c ï sinh sinh họ ho ï c c nhỏ nho û gio gio ï ï t t

THƠNG S

THƠNG SỐỐ ĐƠN VĐƠN VỊỊ ĐO ĐO

TẢTẢI TRỌI TRỌNG NG THTHẤẤPP

TẢTẢI TRỌI TRỌNG NG CAO CAO

ChiChiềềuu caocao lớlớpp vậvậtt liệliệuu

mm 1 1 --33 0,9 0,9 --2,4 (2,4 (đđáá)) 6 -6 -8 (8 (NhNhựựaa)) LoạLoạii vvậậtt liệliệuu ĐĐáá cụcục, c, đđáá ong, ong, cuộcuội, i,

than.

than.

ĐĐáá cụcục, than c, than ccụụcc, , ssỏỏii lớlớn, n, nhựnhựaa đúđúcc TTảảii trọtrọngng BODBOD Kg BOD/ Kg BOD/

mm³³.ngay.ngay

0.080.08--0.40.4 0.4 –0.4 – 1.61.6

TốTốcc độđộ tảtảii ththủủyy mm³³/m/m²².ng.ngààyy 11--4.14.1 4.1 -4.1 -40.740.7 HệHệ sốsố tuầtuầnn hồhoànn R = QR = Q_CC / Q/ Q TTùyùy chọchọnn : 0 : 0 --1 1 0.5 –0.5 – 22 TốTốcc độđộ tảtảii ththủủyy trêntrên

bềbề mặmặtt củcủaa bểbể lắlắngng 22

mm³³/m/m²².ng.ngààyy 2525 1616

HiệHiệuu quảquả xửxử lílí BOD BOD sausau lọlọcc vvàà lắlắngng 22

%% 80 80 -90-90 65 65 -85-85

Tu Tu ầ ầ n n ho ho à à n n n n ư ư ớ ớ c c

Lo Lo ï ï c c nho nho û û gio gio ï ï t t

™Các hệ thống lọc được sử dụng rộng rãi cho xử lý cấp II bởi vì

9 Chi phí xây, vận hành và bảo dưỡng thấp

9Thích ứng với sự thay đổi của các thành phần nước thải.

™ Lọc sinh học được sử dụng trong một quá trình

đơn, cho nước đầu ra có tiêu chuẩn cao.

Hình 2.3. Bể lọc sinh học nhỏ giọt Cấu tạo Bể lọc sinh học nhỏ giọt

Vật liệu lọc

Lo Lo ï ï c c nho nho û û gio gio ï ï t t

Ứ Ứ ng ng du du ï ï ng ng lo lo ï ï c c nho nho û û gio gio ï ï t t ngoa ngoa ø ø i i th th ự ự c c te te á á

Qua Qua ù ù tr tr ì ì nh nh bu bu ø ø n n hoa hoa ï ï t t t t í í nh nh

Trong

Trong qua qua ù ù tr tr ì ì nh nh na na ø y ø y cha cha á t á t tha tha û i û i đư đư ơ ơ ï c ï c đư đư a a va va ø o ø o trong

trong be be å å tie tie á p á p xu xu ùc c ù vớ vơ ùi i no no àng ng à đo đ ộ ä vi vi sinh sinh vậ va ä t t cao cao trong

trong đ đ ie ie à u à u kie kie ä n ä n hie hie á u á u kh kh í í

Cha Cha át t á thả tha û i i t t ừ ừ giai giai đ đ oa oa ïn n ï I I cha cha ûy y û liên liên tụ tu ïc c và va ø o o trong trong be be å å hie hie á u á u kh kh í í đ đ e e å å ta ta ï o ï o nên nên do do ø ng ø ng cha cha û y û y nơi nơi ma ma ø ø s s ự ự đ đ o o à ng à ng ho ho ù a ù a sinh sinh kho kho á i á i ca ca ù c ù c tha tha ø nh ø nh pha pha à n à n h h ư ư õu õu cơ cơ , , ta ta ï o ï o nên nên nhie nhie à u à u te te á á ba ba ø o ø o hơn hơn va va ø ø sinh sinh kho kho á i á i . .

S S ự ự va va ä n ä n ha ha ø nh ø nh b b ì ì nh nh th th ư ư ơ ơ ø ng ø ng va va ø ø he he ä ä tho tho á ng á ng do do ø ng ø ng

cha cha û y û y trong trong mo mo ä t ä t be be å å h h ì ì nh nh ch ch ư ư õ õ nha nha ä t ä t , , th th ư ư ơ ơ ø ng ø ng ro ro ä ng ä ng

6 6 – – 10 m 10 m va va ø ø da da ø i ø i 30 30 – – 100 m 100 m sâu sâu 4 4 – – 5 m 5 m . .

Nguyên

Nguyên ta ta é é c c qua qua ù ù tr tr ì ì nh nh bu bu ø ø n n hoa hoa ï ï t t t t í í nh nh

Nước thải Cấp khí Nước đã

xử lý Bể lắng

Bể sục khí

Tuần hoàn bùn

Bùn Thải

Xử lý bùn

Ca Ca ù ù c c cơ cơ che che á á pha pha û û n n ứ ứ ng ng trong trong qua qua ù ù tr tr ì ì nh nh bu bu ø ø n n hoa hoa ï t ï t t t í í nh nh

Vùng 1

Kỵ khí Vùng 2 Thiếu khí

Vùng 3 Hiếu khí

Lieân

Lieân ke ke á á t t vô vô ù ù i i ca ca ù ù c c qua qua ù ù tr tr ì ì nh nh kha kha ù ù c c

Be Be å å lo lo ï c ï c sinh sinh ho ho ï ï c c ma ma ø ø ng ng

T T í í ch ch hơ hơ ï ï p p ca ca ù ù c c qua qua ù ù tr tr ì ì nh nh bu bu ø ø n n hoa hoa ï ï t t t t í í nh nh

Bể lọc sinh học qua lớp bùn hoạt tính ngược dòng

Nước thải vào

Ngăn thiếu khí Ngăn hiếu

khí

Nước đã xử lý Hoàn

lưu bùn

Ứ Ứ ng ng du du ï ï ng ng trong trong th th ự ự c c te te á á

Thơ Thơ ø ø i i gian gian l l ư ư u u n n ư ư ơ ơ ù ù c c , , bu bu ø ø n n

ThơThờiiø giangian llưưuu nnưươớccù ơởû bểbể hiehiếuuá khkhíí ítít nhanhấttá lalàø 5 5 giờgiờ

TaTảiûi llưươợngïng hhưữũu cơcơ đđoốiái vơvớiùi lolọcïc nhonhỏû giogiọtït ttừừ 0.4 0.4 –– 1.2 1.2 kg BOD/m

kg BOD/m³³/nga/ngày.y.ø

TaTảiûi llưươợngïng bubùnøn lalàø ttỉỉ sosốá gigiưữãa chachấtát hhưữũu cơcơ phânphân huhủỷy đưđươợcïc so so vơvớiùi sinhsinh khokhốiái hoahoạtït hohóáa

TảûTaii lưlươơïngïng bùbuønn ==

TaTảiûi llưươợngïng bubùnøn giaogiao đđoộngäng trongtrong khoakhoảngûng 0.150.15, , nhnhưưngng đđoốiái vơvớiùi hehệä thothốngáng bubùnøn hoahoạtït ttíínhnh cocóù thethểå lênlên đđeếnán 0.6.0.6.

Độ tuổi của bùn 2-3 ngày và thời gian lưu nước từ 5 – 14 giờ

Lưu lượng x BOD Thể tích x sinh khối

Su Su ï ï c c kh kh í í

VìVì bubùnnø hoahoạttï títínhnh lalàø mộmộtt quaquáù trtrìnhình hiếhiếuu khkhíí đươđượccï xemxem lalàø hiehiệuäu quaquáù khikhi đưđươợcïc tăngtăng ccưươờngøng cungcung cacấpáp

oxygen

oxygen vavàø tratránhùnh giơgiớiùi hahạnïn oxygen oxygen

KhKhíí đưđươợcïc cacấpáp qua qua cacácùc hehệä thothốngáng lỗlỗ mịnmịn vavàø cocóù thethểå đưđươợcïc phunphun vơvớiùi aápùp suasuấtát caocao, , vơvớiùi mumụcïc đíđíchch đđaánhùnh tan tan cacáccù chấchấtt rarắnén ddínhính babámmù trêntrên bebềà mặmặtt thiethiếttá bịbị ..

GiaiGiai đđoaoạnïn tietiếpáp xuxúcùc ththưươờngøng 0.5 0.5 –– 1.0 1.0 giơgiờ, ø, chachấtát thathảiûi đưđươợcïc oổnån đđịnhịnh vavàø trơtrởû lalạiïi bebềà susụcïc khkhíí khoakhoảngûng 5 5 giơgiờø đđeểå hoahoànøn tatấtát quaquáù trtrììnhnh oxy oxy hohóáa

Su Su ï ï c c kh kh í í

Ca Ca ù c ù c he he ä ä tho tho á ng á ng luân luân phiên phiên cu cu û a û a qua qua ù ù tr tr ì ì nh nh bu bu ø n ø n hoa hoa ï t ï t t t í í nh nh go go à m à m : : hie hie á u á u kh kh í í truye truye à n à n tho tho á ng á ng , , su su ï c ï c kh kh í í gia gia û m û m , , o o å n å n đ đ ịnh ịnh tie tie á p á p xu xu ù c ù c , , hie hie á u á u kh kh í í t t ừ ừ ng ng b b ư ư ơ ơ ù c ù c , , bu bu ø n ø n tăng tăng c c ư ư ơ ơ ø ng ø ng

Những thuận lợi của hệ thống là sự sục khí tăng cường, cho phép tăng tải lượng BOD, và có khả năng chịu đựng sốc BOD.

Sự không thuận lợi là bùn sinh ra khó ổn

định hơn

Su Su ï ï c c kh kh í í truye truye à à n n tho tho á á ng ng

Su Su ï ï c c kh kh í í gia gia û û m m da da à à n n

O O Å Å n n ñ ñ ònh ònh tie tie á á p p xu xu ù ù c c

Su Su ï ï c c kh kh í í t t ừ ừ ng ng b b ư ư ơ ơ ù ù c c

Bu Bu ø ø n n taêng taêng c c ö ö ô ô ø ø ng ng

Nh Nh ư ư õng õng ch ch ỉ ỉ nh nh s s ử ử a a cho cho ca ca ù ù c c qua qua ù ù tr tr ì ì nh nh đ đ ang ang

to to à à n n ta ta ï ï i i

Tha Tha ù ù p p sinh sinh ho ho ï ï c c

Ốngđưanướcvào

nước

Tru Tru ï ï c c quay quay tie tie á á p p xu xu ù ù c c sinh sinh ho ho ï ï c c

Pha Pha û û n n ứ ứ ng ng qua qua lơ lơ ù ù p p dịch dịch lo lo û ng û ng

Dịchlỏng

Đĩa phân phối

Nước thải vào

Hoàn lưu bùn Nước đã xử lý Khí sinh học

Pha Pha û û n n ứ ứ ng ng tru tru ï ï c c sâu sâu

Be Be å å sinh sinh ho ho ï ï c c ma ma ø ø ng ng vi vi lo lo ï ï c c

Ma Ma ø ø ng ng vi vi lo lo ï ï c c ch ch ì ì m m trong trong n n ö ö ô ô ù ù c c

MBR MBR la la ø ø mo mo ä ä t t công công tr tr ì ì nh nh đ đ ơn ơn vị vị trong trong

cu cu ï ï m m công công tr tr ì ì nh nh x x ử ử ly ly ù ù n n ư ư ơ ơ ù ù c c tha tha û û i i

Phân

Phân hu hu û û y y k k ỵ ỵ kh kh í í

—Chất thải lỏng đã được xử lý kỵ khí từ lâu trong các ao hồ tự nhiên hoặc nhân tạo.

—Thuận lợi của phân hủy kỵ khí là tạo ra ít bùn, sinh khí methane và không cần phải sục khí

—Bất tiện của phân hủy kỵ khí là phải có hệ thống trộn tốt, nhiệt độ yêu cầu là 37⁰C, BOD cao 1.2 – 2 g/L, thời gian lưu nước dài 30 – 60 ngày.

—Phân hủy kỵ khí là một quá trình hoàn chỉnh liên quan đến một loạt các phản ứng với 3 nhóm vi sinh vật và qua 4 giai đoạn

Phân

Phân hu hu û û y y k k ỵ ỵ kh kh í í

Chất béo Carbonhydrates Protein

Đường Acid béo

Amino acid

Chất béo H₂

Acid acetic CO₂

Acid acetic

Methane H₂S

Pha thủy phân

Pha acid hóa

Pha acid acetic

methane Pha hóa 76%

24%

4%

28% 52%

72%

Các giai đoạn phân hủy kỵ khí

chất thải

Phân

Phân hu hu û û y y k k ỵ ỵ kh kh í í

—Nhóm sinh vật methane hóa liên quan với nhóm sinh vật acetate hóa.

—Vi khuẩn methane chuyển hóa H₂, CO₂, thành methane

Pha Acetate Pha Methane Butyric acid

Acid béo

Rượu CO₂

H₂

Acetate Methane

Acetate

Be Be å å phaân phaân hu hu û û y y k k î î kh kh í í

Sự phân bố bùn trong bể

• ¼ bể tính từ đáy bể lên: hạt cặn keo tụ nồng độ 5 -7%

• Trên lớp cặn này là lớp bùn lơ lửng: 1000 - 3000mg/l

• Lớp nước tiếp giáp với không khí: nồng độ bùn rất thấp

¾ Để bùn hoạt động hiệu quả thời gain vận

hành là 3 -4 tháng, nếu cấy vi khuẩn

acidogen, methanogen thì 2 -3 tuần

Quá trình lắng

™Trong bể xử lý có sự trộn lẫn 3 pha: rắn, lỏng, khí.

™Tách khí ra khỏ hỗn hợp bằng các tấm tách khí đặt nghiêng so với phương ngang

≥55

™ Nước và bùn vào ngăn lắng: v =9-10m/h,

thời gian lưu ≥1h -> cặn rơi xuống ngăn

phân hủy yếm khí, nước đi ra

Chỉ tiêu thiết kế

Nguồn nước thải Hàm lượng COD đầu vào

(mg/l)

Thời gian lưu

nước trong bể Tải lượng (kgCOD/mCOD ³

.ngày)

Hiệu quả khử COD

(%) Nước thải sinh

hoạt 500-800 4-10 4-10 70-25

Nhà máy rượu,

men rượu 20.000 5-10 14-15 60

Chế biến bột

khoai tây 4.500-7.000 5-10 8-9 75-80

Chế biến sữa 3.000-3.400 5-10 12 80

Nhà máy hóa chất

hữu cơ tổng hợp 18.000 5-10 7-9 90

Chế biến rau và

hoa quả 8.300 5-10 18 55

Giấy các loại 7.700 5-10 12 80

Chế biến hải sản 2.300-3.000 5-10 8-10 75-80

Nước thải

Tuần hoàn bùn

Khí sinh học

Bể lắng Nước sạch

Nước thải

Tuần hoàn bùn

Khí sinh học

Bể lắng Nước sạch

Bể kỵ khí có dòng chảy ngược

qua lớp vật liệu cố định Bể kỵ khí có dòng chảy ngược qua lớp vật liệu lơ lững

ỨNG DỤNG TRONG THỰC TẾ