chuyen de 10 be bun hoat tinh tung me (sbr)

MỤC LỤCMỤC LỤC........................................................................................................................................1..........................................................................................................................................................2..........................................................................................................................................................2..........................................................................................................................................................2..........................................................................................................................................................3II.1.BỂ BÙN HOẠT TÍNH:.............................................................................................................3II.2.CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SBR: ....................................4II.2.1.GIỚI THIỆU...........................................................................................................................4..........................................................................................................................................................4II.2.3.CÁC GIAI ĐOẠN XỬ LÝ BẰNG SBR................................................................................5II.2.4.QUÁ TRÌNH VI SINH VẬT TRONG BỂ BÙN HOẠT TÍNH:............................................7..........................................................................................................................................................8........................................................................................................................................................10........................................................................................................................................................10III.2.Nhựơc điểm:...........................................................................................................................11........................................................................................................................................................11........................................................................................................................................................12........................................................................................................................................................12........................................................................................................................................................12........................................................................................................................................................13........................................................................................................................................................14IV.3.3. Chất lượng nước thải sau xử lý:.........................................................................................14........................................................................................................................................................16........................................................................................................................................................17VII. DANH MỤC VIẾT TẮT........................................................................................................18

Môn: XHVTH: Nguyễn Văn Hiệp

Lê Thị Thanh Liễu Đặng Thị Nhung

I.1.

:

:

→

:

:

I.2. :



II.

II.1. BỂ BÙN HOẠT TÍNH:

Bể bùn hoạt tính (Aeroten) được nghiên cứu và triển khai ở Anh năm 1914 bởi Ardern và Lockett; nó được gọi là bể bùn hoạt tính vì trong bể này tạo ra sinh khối (bùn) có khả năng hoạt động cố định các chất hữu cơ. Hiện nay có nhiều phiên bản khác của loại bể này, tuy nhiên các nguyên lý cơ bản vẫn giống nhau.

Để xử lý nước thải theo quá trình bùn hoạt tính hay còn gọi là quá trình VSV lơ lửng hiếu khí, người ta cho nước thải qua các giai đoạn xử lý cơ học để loại bỏ rác, cát, một phần chất rắn lơ lửng qua các công trình tương ứng: song chắn rác, bể lắng cát, bể lắng sơ cấp (bể lắng đợt 1). Sau đó nước thải được đưa vào bể bùn hoạt tính, bể này chứa các vi khuẩn hiếu khí có khả năng phân hủy chất hủy cơ, các vi khuẩn được cung cấp đủ lượng oxy cần thiết cho quá trình phân hủy hiếu khí bằng các thiết bị sục khí. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng bể bùn hoạt tính được giới thiệu ở hình 1.

Hình 1. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng bể bùn hoạt tính

Trong bể này diễn ra các phản ứng sinh hóa theo các phương trình sau:

- Quá trình oxy hóa (hay dị hóa):

(COHNS) + O2 + VK hiếu khí CO2 + NH4+ + sản phẩm khác + năng lượng

Chất hữu cơ

- Quá trình tổng hợp (đồng hóa):

(COHNS) + O2 + VK hiếu khí + năng lượng C5H7O2N



Song

Cl

2

Ghi chú: C5H7O2N là công thức hóa học thông dụng để đại diện cho tế bào vi khuẩn.

Sau khi được xử lý ở bể bùn hoạt tính các chất hữu cơ một phần biến thành các chất khí bay ra khỏi nước thải, một phần được đồng hóa vào các tế bào vi khuẩn. Để loại bỏ

bùn hoạt tính để tăng mật độ vi khuẩn trong bể này nhằm thúc đẩy tốc độ các phản ứng xảy ra ở đây. Sau cùng, nước thải từ bể lắng (chứa ít tế bào vi khuẩn hơn) được dẫn đến bể khử trùng để tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh. Chất khử trùng thường là Clo và các hợp chất chức Clo.

II.2. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SBR:

II.2.1. GIỚI THIỆU

SBR ( sequencing batch reactor): Bể phản ứng theo mẻ là dạng công trình xử lí nước thải dựa trên phương pháp bùn hoạt tính , nhưng 2 giai đoạn sục khí và lắng diễn ra gián đoạn trong cùng một kết cấu.

Hệ thống SBR là hệ thống dùng để xử lý nước thải sinh học chứa chất hữu cơ và nitơ cao.

Hệ thống hoạt động liên tục bao gồm quá trình Làm đầy nước thải phản ứng Làm tĩnh Chắt nước xả bùn hoạt tính; trong đó quá trình phản ứng hay còn gọi là quá trình tạo hạt (bùn hạt hiếu khí), quá trình này phụ thuộc vào khả năng cấp khí, đặc điểm chất nền trong nước thải đầu vào.

Nói chung, công nghệ SBR đã chứng tỏ được là một hệ thống xử lý có hiệu quả do trong quá trình sử dụng ít tốn năng lượng, dễ dàng kiểm soát các sự cổ xảy ra, xử lý với lưu lượng thấp, ít tốn diện tích rất phù hợp với những trạm có công suất nhỏ, ngoài ra công nghệ SBR có thể xử lý với hàm lượng chất ô nhiễm có nồng độ thấp hơn.

II.2.2.



Quy trình xử lý nước thải bằng bể bùn hoạt tính sau đó được cải tiến thành nhiều phiên bản khác nhau và được ứng dụng nhiều trong các công trình xử lý nước thải ở quy mô khác nhau. Sau đây chúng ta sẽ xem xét đặc điểm của một trong các phiên bản của bể bùn hoạt tính là Bể bùn hoạt tính theo mẻ (sequencing batch reactor).

Bể bùn hoạt tính theo mẻ gồm một bể duy nhất trong đó diễn ra 5 giai đoạn chính (hình 3) như sau:

II.2.3. CÁC GIAI ĐOẠN XỬ LÝ BẰNG SBR

Qui trình hoạt động: gồm 5 giai đoạn cơ bản:

- Giai đoạn 1: Làm đầy nước thải.

(hình a)

- Giai đoạn 2: Phản ứng.

inh hóa xảy ra như ở bể Aeroten thông thường, thời gian ở giai đoạn này chiếm 35%. Bể này chứa các vi khuẩn hiếu khí có khả năng phân hủy chất hủy cơ, các vi khuẩn được cung cấp đủ lượng oxy cần thiết cho quá trình phân hủy hiếu khí bằng các thiết bị sục khí (hình b).

Trong giai đoạn này diễn ra các phản ứng sinh hóa theo các phương trình sau:

- Quá trình oxy hóa (hay dị hóa):

(COHNS) + O2 + VK hiếu khí CO2 + NH4+ + sản phẩm khác + năng lượng

Chất hữu cơ



- Quá trình tổng hợp (đồng hóa):

(COHNS) + O2 + VK hiếu khí + năng lượng C5H7O2N

Ghi chú: C5H7O2N là công thức hóa học thông dụng để đại diện cho tế bào vi khuẩn

Hình a: Làm đầy ( mix- fill) Hình b: Phản ứng ( react)

- Giai đoạn 3: Làm tĩnh.

Ở giai đoạn này bể làm việc như bể lắng thứ cấp (bể lắng đợt 2) nhưng ở trạng thái tĩnh do đó xảy ra điều kiện thiếu khí và có khả năng khử được nitơ có trong nước thải bằng quá trình khử nitrat. Thời gian lắng chiếm 20%. (hình c)

NO-3

→ NO-2

→ NO → N2O → N2 (NO, N2O, N2

2NH3 + 3O2 → 2NO2- + 2H+ + 2H2O (vi khuẩn nitrosomonas)

( 2NH4+ + 3O2 → 2NO2- + 4H+ + 2H2O)

2NO2- + O2 → 2NO3- (vi khuẩn nitrobacter)

Tổng phản ứng oxy hóa amoni:

NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + 2H2O



2NO3-2 + CO2 + H2O (N2

- Giai đoạn 4: Chắt nước.

Phần nước trong sau khi lắng được chắt nước ra (lấy nước ra) nhờ thiết bị chắt nước tự động (decantơ) và thiết bị này sẽ tự động dừng chắt nươc ở tại mực nước an toàn không lôi kéo bùn lắng theo. Ở giai đoạn này các van nước và khí đều đóng và thời gian hoạt động chiếm 15%. (hình d)

Hình c: Lắng (settle) Hình d: tháo nước ( decant)

- Giai đoạn 5: xả bùn hoạt tính. Thực hiện xả bùn hoạt tính (thời gian 5%) nhưng giữ lại một phần bùn trong bể như lượng bùn hoàn lưu trong bể Aeroten truyền thống. Các van nước và khí đều đóng.

Và chu kỳ (mẻ) mới sẽ được bắt đầu. Số lượng tối thiểu của loại bể này ít nhất không nhỏ hơn 2.

* Dùng cho hệ thống xử lý nước có công suất nhỏ, diện tích giới hạn.

I I .2.4. QUÁ TRÌNH VI SINH VẬT TRONG BỂ BÙN HOẠT TÍNH:Qua quá trình VSV lơ lửng hiếu khí xả ra qua hai công trình liên quan mật thiết với

nhau: Bể bùn hoạt tính (bể Aeroten) và bể lắng thứ cấp (bể lắng đợt 2). Tại bể Aeroten xảy ra các phản ứng sinh hóa dưới sự hoạt động của các vi sinh vật hiếu khí biến chất hữu cơ phức tạp thành chất vô cơ và các chất khí bay ra khỏi nước thải, một phần chất hữu cơ và vô cơ được đồng hóa vào trong tế bào vi khuẩn giúp cho vi khuẩn tăng trưởng và sinh sản. Sau đó, nước thả được đưa sang bể lắng đợt 2, các tế bào vi khuẩn sẽ kết cụm với nhau hình thành các bông cặn và lắng xuống tạo thành bùn hoạt tính, một phần bùn được hoàn lưu về bể Aeroten để duy trì mật độ của vi khuẩn ở mức độ cao, đẩy nhanh tốc độ oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ trong nươc thải.

Hai mục tiêu chính của việc xử lý nước thải bằng bể bùn hoạt tính là :



- Oxy hóa các hợp chất hữu cơ có thể phân hủy sinh học và chuyển hóa chúng thành sinh khối;

- Tạo bông cặn để loại bỏ sinh khối ra khỏi nước thải (diễn ra ở bể lắng thứ cấp).

Để kiểm soát tốt quy trình xử lý nước thải ở bể bùn hoạt tính chúng ta phải kiểm soát sự tăng trưởng của các vi sinh vật. Điều này liên quan đến việc kiểm soát các yếu tố môi trường cần thiết cho sự phát triển của chúng. Ngoài ra, cần phải hiểu rõ về hệ vi sinh vật trong bể. Quần thể vi sinh vật trong bể bùn hoạt tính bao gồm vi khuẩn, nấm, nguyên sinh động vật, luân trùng, các vi sinh vật này có điều kiện sống khác nhau và hiện diện với tỉ lệ khác nhau.

II.2.5.

- Các loại vi khuẩn trong bể bùn hoạt tính: Các vi khuẩn (hình 12) trong bể bùn hoạt tính chiếm khoảng 95% tổng sinh khối của bùn hoạt tính. Chúng là những vi sinh vật đơn bào phát triển trong nước thải nhờ vào sự tiêu thụ các chất hữu cơ có thể phân hủy sinh học như cacbonhydrat, protein, chất béo và nhiều hợp chất khác. Các vi khuẩn này thuộc các loài pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter, Fluvobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium và hai loại vi khuẩn nitrat hóa Nitrosomonas và Nitrobacter. Thêm vào đố nhiều loại vi khuẩn hình sợi như Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix, Lecicothrix và Geotrichum cũng có thể hiện hiện trong bể.



Hình 4. Một số ảnh hiển vi của các vi khuẩn trong bể bùn hoạt tính



III.

III.1.



III.2. Nhựơc điểm:

IV.

Sơ đồ nguyên tắc hệ thống thoát nước khu công nghiệp:



:

:

▪



Cl2

NaOCl

metanhơi

sinh

(

SBR

Trung hòa, kết tủa…

Songtách dầu

Thu hồi dầu

phản ứng

▪

▪ Bể tách dầu: được thiết kế dùng để tách dầu mỡ, các chất nhẹ hơn nước và các dạng chất nổi khác.

▪ Bể phản ứng: dùng để trung hòa nước thải và loại các kim loại nặng có trong nước thải trước khi qua bể lắng đợt I.

▪ 33

▪ 3/m3

▪

▪

:

.

4, CO2) đcooC;

IV.3.3. Chất lượng nước thải sau xử lý:

TT Thông số Đơn vị Giá trị C

A B



1 Nhiệt độ oC 40 40

2 Màu Pt/Co 50 150

3 pH - 6 đến 9 5,5 đến 9

4 BOD5 (20oC) mg/l 30 50

5 COD mg/l 75 150

6 Chất rắn lơ lửng mg/l 50 100

7 Asen mg/l 0,05 0,1

8 Chì mg/l 0,1 0,5

9 Amoni (tính theo N) mg/l 5 10

10 Tổng nitơ mg/l 20 40

11 Tổng phốt pho (tính theo P ) mg/l 4 6

12 Tổng dầu mỡ khoáng mg/l 5 10

13 Coliform vi khuẩn/100ml 3000 5000

…

Cột A quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt;

Cột B quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt;

Mục đích sử dụng của nguồn tiếp nhận nước thải được xác định tại khu vực tiếp nhận nước thải.



Hiện nay nhu cầu tiêu thụ hàng hóa của thế giới cũng như ở Việt Nam ngày càng tăng. Công nghệ sản xuất đã tạo nên một lượng nước thải lớn vào môi trường, các chất lơ lửng, COD, BOD cần phải xử lý trước khi xả vào nguồn nước tiếp nhận. Đối với những nhà máy có vừa và nhỏ có công suất thấp và diện tích giới hạn thì việc áp dụng hệ thống xử lý nước thải bằng bể bùn hoạt tính từng mẻ (SBR) là hơp lý.

Ngoài ra, hệ thống này hoạt động ổn định, khả năng tự động hóa cao, giá thành hạ và hợp khối được công trình và tiết kiệm diện tích xây dựng.



- Bài giảng giáo trình môn xử lý nước thải của Giảng viên Nguyễn Thị Hường;

- http://yeumoitruong.vn/forum/showthread.php?t=2782

- http://xulymoitruong.com/xu-ly-nuoc-thai-khu-cong-nghiep-bang-cong-nghe-sbr-1763/



http://xulymoitruong.com/xu-ly-nuoc-thai-khu-cong-nghiep-bang-cong-nghe-sbr-1763/

http://yeumoitruong.vn/forum/showthread.php?t=2782

VII. DANH MỤC VIẾT TẮT

SBR Bể bùn hoạt tính từng mẻKCN Khu công nghiệpVK Vi khuẩn

BHT Bùn hoạt tínhVSV Vi sinh vậtTSS Chất rắn lơ lửngBOD Nhu cầu oxy sinh hóaCOD Nhu cầu oxy hóa họcT-N Tổng NitơT-P Tổng photphoCH4 Mêtan

QCVN Quy chuẩn Việt NamBTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường



chuyen de 10 be bun hoat tinh tung me (sbr)

Entertainment & Humor