Tài liệu Sinh học hiếu khí pot

SINH HOÏC HIEÁU KHÍ
X L Bc I:
Loi rc c kch thưc to c thể gây tc nghn đưng ng, hư hng
thit b
Loi cn lơ lửng ch yu l chất hữu cơ
Song chn rc, bể lng ct, bể lng I, bể tuyển nổi, vt du mỡ
X L HIU KH
X L bc II:
Khử đi cc chất hữu cơ ha tan hoc dng keo.
Xử l sinh hc
Tới xử lý bùn
Nguồn tiếp nhận
Influent
Xử Lý Bậc I
Cl
2

(XỬ LÝ SINH HỌC)
XỬ LÝ BẬC II
TOÅNG QUAN
QUÁ TRÌNH SINH HỌC HIẾU KHÍ

(1) Chuyển hoá (oxy hoá) các chất hoà tan và những chất d phân
hy sinh hc thành những sản phẩm cui cùng có thể chấp nhận
được (humic, fulvic, ),

(2) Hấp ph, kt t SS và ht keo khó lng thành bông sinh hc hay màng
sinh hc,

(3) Chuyển ho/khử chất dinh dưỡng (N và photpho)

VAI TRÒ CỦA VSV TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

 Ổn đnh CHC phân hy sinh hc (BOD)
 Vi sinh vật ch yu l vi khuẩn.
 VSV ổn đnh CHCơ thành những sản phẩm đơn giản và sinh khi.
Vi Sinh
Vi khuẩn
Đng Vật Nguyên Sinh
Vi sinh sợi: VK sợi, nấm men
Đng Vt Nguyên Sinh
Trng tiêm mao, trng bnh xe, giun,
Nm men
Nấm: Hnh sợi, đơn bo
Maøng
VS
PO
4
3-

Cu Trc Bông Bn/mng vi sinh

Bacterial cell
ECP
COO
-

C
2+

Boâng buøn HT

Bông Bn HT

H
2
O
Oxi ha v hụ hp ni bo:
Vai troứ cuỷa VSV
Nonbiodegradable
residue
C.hửừu cụ O
2

CO
2

dinh dửụừng
(N,P)
Cặn không phân hủy
sinh học
Phân hy ni bo:
H
2
O
N,P
O
2

CO
2

Vai trò của VSV
THUAÄT NGÖÕ
Thuật ngữ Đnh nghĩa
Chức năng trao đổi chất
Qu trnh hiu kh QTrnh XLSH xảy ra c hiện diện oxy
Qu trnh k kh Q trnh XLSH trong điều kiện không c oxy
Qu trnh thiu kh Qu trnh chuyển ho Nitơ Nitrat thnh kh
Nitơ trong điều kiện không c mt oxy. qu
trnh ny cũng được gi l khử nitrat
(denitrification)
Qu trnh ty tiện QT XLSH trong đ VSV c thể hot đng
trong điều kiện c hoc không c oxy.
Qu trnh kt hợp hiu
kh/thiu kh/k kh
QT XLSH trong đ cc qu trnh hiu kh,
thiu kh v k kh kt hợp vi nhau để thực
hiện mc tiêu xử l riêng.
Thuật ngữ Đnh nghĩa
Qu trnh xử l
Qu trnh tăng trưởng lơ
lửng
VSV chu trch nhiệm chuyển ho hợp chất
hữu cơ, hoc những thnh phn khc trong
nưc thải thnh kh v vi sinh vật được duy
tr lơ lửng trong chất lng.
Qu trnh tăng trưởng bm
dính
Vi sinh vật chu trch nhiệm chuyển ho
những hợp chất hữu cơ, hoc những thnh
phn khc trong nưc thải thnh kh v VS

bám dính vào bề mt VL trơ như: đ, xỉ, hoc
nhựa tổng hợp. Qu trnh xử l tăng trưởng
bm dnh cũng ging như l qu trnh mng
c đnh.
Qu trnh kt hợp Kt hợp qu trnh tăng trưởng lơ lửng v
tăng trưởng bm dnh.
Quá trình hồ Qu trnh xử l được thực hiện bên trong ao
hay hồ vi tỷ lệ cnh v chiều sâu khc nhau.
THUAÄT NGÖÕ
Thuật ngữ Đnh nghĩa
Chức năng xử l
Khử chất dinh dưỡng bằng
sinh hc
khử Nitơ và photpho trong quá trình xử lý sinh
hc.
Khử photpho bằng sinh hc photpho tích lũy trong sinh khi và được tách
ra ở những qúa trình tip theo.
Khử BOD (carbon) chuyển hoá những hợp chất hữu cơ chứa
carbon trong nưc thải thành t bào và sản
phẩm cui cùng dng khí.
Trong quá trình chuyển hoá, giả sử rằng nitơ
có mt trong những hợp chất khác được
chuyển thành ammonia
Nitrat hoá Quá trình xử lý gồm 2 giai đon: đu tiên
chuyển hoá ammonia thành nitrit và sau đ từ
nitrit thành nitrat
Khử nitrat Quá trình xử lý sinh hc để khử nitrat thành
khí nitơ và các khí khác
THUAÄT NGÖÕ
Thuật ngữ Đnh nghĩa

Ổn đnh
hợp chất hữu cơ chứa trong bn töôi v ổn đnh chất
thải bằng phương php sinh hc, CHC được chuyển
ho thnh t bo v kh.
Quá trình này c thể thực hiện dưi điều kiện hiu kh
hay k kh (gi l phân hy k kh hay hiu kh).
Cơ chất Hợp chất hữu cơ hoc chất dinh dưỡng được chuyển
hoá trong QT XLSH.
THUAÄT NGÖÕ
QUÁ TRÌNH TĂNG TRƯỞNG LƠ LỬNG

BHT gồm sản phẩm của khối quần thể VSV có khả năng ổn
đònh chất thải dưới điều kiện hiếu khí.
Trong bể thổi khí, nước thải tiếp xúc với bông bùn vi sinh lơ
lửng bằng cách khuấy trộn và cung cấp khí.
Hỗn hợp bùn hoạt tính chảy sang bể lắng, BHT lắng xuống và
nén. Sinh khối lắng được tuần hoàn lại bể aerotank để duy trì
mật độ bùn thích hợp.
Sinh khối dư được lấy ra khỏi hệ thống
Quá trình bùn hoạt tính là sự hình thành bông, có kích thước
khoảng từ 50 đến 200 µm, có thể được loại bỏ bằng lắng
trọng lực.
Ra
Vo
Bn tun hon
Bn dư
B aeroten
B lng II
Bn HT l bn sinh hc tập hợp nhiều loi vi sinh ch yu l vi
khuẩn tự dưỡng hiu kh

 đ vi sinh keo t v to bông d lng v c thể tch khi nt
bằng lng trng lực
Bn tun hon: duy tr mật đ cao ca vi khuẩn
Bn dư: lượng bn thải ra khi hệ thng đn phn xử l bn.
QUAÙ TRÌNH TAÊNG TRÖÔÛNG LÔ LÖÛNG
Sử dng rng ri cho xử l sinh hc NT sinh hot, ngnh CN ô
nhim CHCơ như thực phẩm, bia, thuc da, khng sinh
Thuận lợi: Hiệu quả khử BOD cao
Bất lợi: Năng lượng tiêu th cao, lượng bn sinh ra ln
B AEROTEN KHUCH TN KH
B phn khuch tn kh
ng dn kh nn
QUAÙ TRÌNH TAÊNG TRÖÔÛNG LÔ LÖÛNG
QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG BÁM DÍNH (STBD)

Trong quá trình STBD, VSV bám dính trên các giá thể trơ
(màng sinh học) sẽ chuyển hóa hợp chất hữu cơ hoặc chất
dinh dưỡng.
Quá trình STBD cũng có thể họat động như quá trình hiếu khí
hay kò khí.
Giá thể cố đònh có thể đặt ngập trong nước hoặc không đặt
ngập.
Bể SH lọc nhỏ giọt ứng dụng quá trình STBD, nước thải được
phân phối đều khắp diện tích bề mặt của bể chứa những
giá thể cố đònh không đặt ngập.
Những vật liệu cố đònh bằng nhựa được thiết kế sao cho
chiếm khỏang 90 – 95% thể tích của tháp gồm có những khe
hở.
B LC SINH HC
B LNG II

Bể lc sinh hc
Vo
Ti x l bn
Ra
Mng nhy vi sinh ph lên bề mt vật liệu lc. Mng nhy l qun thể
vi sinh ch yu VK d dưỡng hiu kh oxy ha CHCơ khi NT đi qua.
Vật liệu lc: Đ, si, nhựa tổng hợp
Khi mng VS pht triển dy lp mng VS bên trong thiu oxy v chất
dinh dưỡng giảm tc đ oxy ha t bo cht, mất khả năng bm dnh
mng VS trc ra khi VL lng li ở bể lng II
Áp dng: Tương tự BHT
Thuận lợi: Tiêu th năng lượng thấp, chi ph QL v VH thấp
Bất lợi: Đi hi diện tch rng, c mi
Vi phun
Vt liu lc
sn thu nưc
L thông hơi
RBC
LNG II
Bể Sinh Hc Tip Xc Quay
Vo
ra
Ti x l bn
Tập hợp cc đĩa nhựa c đưng knh 3-3.5m gn c khoảng cch trên
trc nằm ngang v quay, 1 phn đĩa nhng chm trong nưc thải
Mng VS bm dnh trên bề mt VL, hấp ph v phân hyCHCơ khi đĩa
nhng trong NT v lấy oxy khi đĩa trên mt nưc
Khi mng VS pht triển mng VS dy v tch ra khi đĩa, vo bể chứa
v tch khi NT ở bể lng II.
ng dng: Thch hợp ở những nơi c diện tch hn ch v NT c nồng

đ hữu cơ thấp.
ng cp kh
NHệếNG YEU TO MOI TRệỉễNG
Phn ln vi khun khụng th chu ng c pH ln hn 9 v pH
nh hn 4.

pH ti u cho vi khun pht trin tt trong khong 6.5 7.5.
Dng Khong nhit ,
oC
Khong ti u
Psychrophilic (a lnh) 10-30 12-18
Mesophilic (a m) 20-50 25-40
Thermophilic (a
núng)
35-75 55-65
Bng. S phõn loi nhit ca qu trnh x l sinh hc
CHT DINH DNG

Cht dinh dng: nhng hp cht cn thit cho s tng hp v pht
trin ca t bo vi khun.

Nhng cht dinh dng ch yu: N, S, P, K, Mg, Ca, Fe, Na v Cl.

BOD:N:P = 100:5:1

Cht dinh dng vi lng gm: Zn, Mn, Mo, Se, Co, Cu v Ni.
NHệếNG YEU TO MOI TRệỉễNG
Kim Sot Qu Trnh
Aeroten khuấy trộn
Ra

vào
Bùn tuần hoàn Q
r

Bùn dư Q
w

Thể tích V
C 5 phương php kiểm sot qu trnh:
• Hm lượng chất rn MLVSS
• Tỉ s F/M
• Thi gian lưu bn
• Vi sinh
• Thử nghiệm lng v SVI
Mi phương php đi hi phải thử nghiệm v tnh ton
MLVSS = Mixed Liquor Volatiled Suspended Solids: Đnh gi
hm lượng vi sinh trong bn;
MLVSS = (0.7 – 0.8) MLSS;
MLSS
Cặn lơ lng của hổn hợp bùn HT
MLVSS
Cặn lơ lng bay hơi
Cặn lơ lng vô cơ
Chất hữu cơ sống chất hữu cơ không sống
Kim Sot Qu Trnh
Ra
Vo Qin
BODin
Bn tun hon Qr, Xr
Bn dư Qw, Xw

B aeroten
B lng II
Thời gian lưu bùn
Th tch V
MLVSS (X)
Qe
BODe
y)MLVSS/ngà (kg ngày trong thống hệ khỏi ra sinh vi lượng
MLVSS) (kg thống hệ trong sinh vi Lượng
SRT
SRT = 5 – 15 ngy
Rwew
XQXQQ
VX
SRT


)(