Công nghệ xử lý nước thải CXNT-M3226A-C8-190305.ppt
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (500.18 KB, 43 trang )
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Chương 8
Chương 8
CÁC CÔNG TRÌNH XỬ NITƠ - PHOSPHO
CÁC CÔNG TRÌNH XỬ NITƠ - PHOSPHO
TS. Trần Thò Mỹ Diệu
TS. Trần Thò Mỹ Diệu
Tháng 2 năm 2005
Tháng 2 năm 2005
Đại Học Văn Lang
Đại Học Văn Lang
Khoa CN&QL Môi Trường
Khoa CN&QL Môi Trường
NỘI DUNG
NỘI DUNG
Đại Học Văn Lang
Đại Học Văn Lang
Khoa CN&QL Môi Trường
Khoa CN&QL Môi Trường
Công nghệ XL Phospho
Công nghệ XL Phospho
Công Nghệ XL Nitơ
Công Nghệ XL Nitơ
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
Đại Học Văn Lang
Đại Học Văn Lang
Khoa CN&QL Môi Trường
Khoa CN&QL Môi Trường
Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học
Quá trình nitrate hóa
Quá trình nitrate hóa
NH
NH
3
3
+ 3/2O
+ 3/2O
2
2
NO
NO
2
2
-
-
+ H
+ H
+
+
+ H
+ H
2
2
O + sinh khối
O + sinh khối
(
(
Nitrosomonas
Nitrosomonas
)
)
NO
NO
2
2
-
-
+ ½O
+ ½O
2
2
NO
NO
3
3
-
-
+ sinh khối
+ sinh khối
(
(
Nitrobacter
Nitrobacter
)
)
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
Đại Học Văn Lang
Đại Học Văn Lang
Khoa CN&QL Môi Trường
Khoa CN&QL Môi Trường
Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học
Quá trình nitrate hóa
Quá trình nitrate hóa
Yếu tố ảnh hưởng
Yếu tố ảnh hưởng
-
-
Nhiệt độ;
Nhiệt độ;
-
-
pH;
pH;
-
-
Nồng độ oxy hòa tan (DO);
Nồng độ oxy hòa tan (DO);
-
-
NH
NH
4
4
+
+
và NO
và NO
2
2
-
-
-
-
BOD
BOD
5
5
/TKN.
/TKN.
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
Đại Học Văn Lang
Đại Học Văn Lang
Khoa CN&QL Môi Trường
Khoa CN&QL Môi Trường
Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học
Quá trình nitrate hóa
Quá trình nitrate hóa
Có thể thực hiện trong
Có thể thực hiện trong
- HT bùn hoạt tính hiếu khí với VSV
- HT bùn hoạt tính hiếu khí với VSV
tăng trưởng lơ lửng
tăng trưởng lơ lửng
- HT bùn hoạt tính hiếu khí với VSV
- HT bùn hoạt tính hiếu khí với VSV
tăng trưởng dính bám
tăng trưởng dính bám
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
Đại Học Văn Lang
Đại Học Văn Lang
Khoa CN&QL Môi Trường
Khoa CN&QL Môi Trường
Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học
Quá trình nitrate hóa
Quá trình nitrate hóa
NH
NH
4
4
+
+
+ HCO
+ HCO
3
3
-
-
+ 4CO
+ 4CO
2
2
+ H
+ H
2
2
O
O
C
C
5
5
H
H
7
7
O
O
2
2
N + 5O
N + 5O
2
2
55NH
55NH
4
4
+
+
+ 76O
+ 76O
2
2
+ 109HCO
+ 109HCO
3
3
-
-
C
C
5
5
H
H
7
7
O
O
2
2
N + 54NO
N + 54NO
2
2
-
-
+ 57H
+ 57H
2
2
O + 104 H
O + 104 H
2
2
CO
CO
3
3
(1)
(1)
400NO
400NO
2
2
-
-
+ NH
+ NH
4
4
+
+
+ 4H
+ 4H
2
2
CO
CO
3
3
+ HCO
+ HCO
3
3
-
-
+ 195O
+ 195O
2
2
C
C
5
5
H
H
7
7
O
O
2
2
N + 3H
N + 3H
2
2
O + 400NO
O + 400NO
3
3
-
-
(2)
(2)
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
NH
NH
4
4
+
+
+ 1,855O
+ 1,855O
2
2
+ 1,979HCO
+ 1,979HCO
3
3
-
-
0,021C
0,021C
5
5
H
H
7
7
O
O
2
2
N + 0,979NO
N + 0,979NO
3
3
-
-
+ 1,041H
+ 1,041H
2
2
O + 1,874H
O + 1,874H
2
2
CO
CO
3
3
cần
cần
~
~
4,23 mg O
4,23 mg O
2
2
để oxy hóa 1 mg N-NH
để oxy hóa 1 mg N-NH
4
4
+
+
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
Đại Học Văn Lang
Đại Học Văn Lang
Khoa CN&QL Môi Trường
Khoa CN&QL Môi Trường
Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học
Quá trình nitrate hóa
Quá trình nitrate hóa
Để q
Để q
t
t
nitrate hóa xảy ra hiệu quả cần:
nitrate hóa xảy ra hiệu quả cần:
-
-
DO > 2 mg/L;
DO > 2 mg/L;
-
-
pH ~ 7,5-8,6
pH ~ 7,5-8,6
-
-
Độ kiềm (8,62 mg HCO
Độ kiềm (8,62 mg HCO
3
3
-
-
/mg N-NH
/mg N-NH
4
4
+
+
)
)
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
Đại Học Văn Lang
Đại Học Văn Lang
Khoa CN&QL Môi Trường
Khoa CN&QL Môi Trường
Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học
Quá trình khử nitrate
Quá trình khử nitrate
NO
NO
3
3
-
-
NO
NO
2
2
-
-
NO
NO
N
N
2
2
O
O
N
N
2
2
Quá trình thiếu khí
Quá trình thiếu khí
pH
pH
op
op
~ 7-8
~ 7-8
Phải bổ sung đủ nguồn carbon:
Phải bổ sung đủ nguồn carbon:
sẵn có trong nước thải;
sẵn có trong nước thải;
bổ sung
bổ sung
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
Đại Học Văn Lang
Đại Học Văn Lang
Khoa CN&QL Môi Trường
Khoa CN&QL Môi Trường
Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học
Quá trình khử nitrate
Quá trình khử nitrate
Nguồn carbon Tốc độ khử nitrate
(lb NO
3
-
/lb VSS.d)
Nhiệt độ
(
o
C)
Methanol 0,21-0,32 25
Methanol 0,12-0,20 20
Nước thải 0,03-0,11 15-27
Trao đổi chất nội bào 0,017-0,048 12-20
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
Đại Học Văn Lang
Đại Học Văn Lang
Khoa CN&QL Môi Trường
Khoa CN&QL Môi Trường
Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học
Qt khử nitrate
Qt khử nitrate
Tốc độ khử nitrate:
Tốc độ khử nitrate:
U’
U’
DN
DN
= U
= U
DN
DN
x 1,09
x 1,09
(T-20)
(T-20)
(1-DO)
(1-DO)
U’
U’
DN
DN
= Tốc độ khử nitrate
= Tốc độ khử nitrate
U
U
DN
DN
= Tốc độ khử nitrate đặc biệt (lb NO
= Tốc độ khử nitrate đặc biệt (lb NO
3
3
-
-
/lb VSS.d)
/lb VSS.d)
T = Nhiệt độ (
T = Nhiệt độ (
o
o
C)
C)
DO = Nồng độ oxy hòa tan trong nước thải (mg/L)
DO = Nồng độ oxy hòa tan trong nước thải (mg/L)
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
Đại Học Văn Lang
Đại Học Văn Lang
Khoa CN&QL Môi Trường
Khoa CN&QL Môi Trường
Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học
Qt khử nitrate
Qt khử nitrate
Hai hệ enzyme tham gia vào qt khử nitrate
Hai hệ enzyme tham gia vào qt khử nitrate
Đồng hóa (assimilatory):
Đồng hóa (assimilatory):
NO
NO
3
3
-
-
NH
NH
3
3
, tổng hợp tế bào,
, tổng hợp tế bào,
khi N-NO
khi N-NO
3
3
-
-
là dạng nitơ duy nhất tồn tại
là dạng nitơ duy nhất tồn tại
trong môi trường
trong môi trường
D
D
ò hóa (dissimilatory)
ò hóa (dissimilatory)
qt khử nitrate trong NT.
qt khử nitrate trong NT.
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
Đại Học Văn Lang
Đại Học Văn Lang
Khoa CN&QL Môi Trường
Khoa CN&QL Môi Trường
Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học
Qt khử nitrate
Qt khử nitrate
Quá trình đồng hóa:
Quá trình đồng hóa:
3NO
3NO
3
3
- + 14CH
- + 14CH
3
3
OH + CO
OH + CO
2
2
+ 3H
+ 3H
+
+
3C
3C
5
5
H
H
7
7
O
O
2
2
N + H
N + H
2
2
O
O
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
Đại Học Văn Lang
Đại Học Văn Lang
Khoa CN&QL Môi Trường
Khoa CN&QL Môi Trường
Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học
Qt khử nitrate
Qt khử nitrate
Quá trình
Quá trình
dò
dò
hóa:
hóa:
Bước 1: 6NO
Bước 1: 6NO
3
3
-
-
+ 2CH
+ 2CH
3
3
OH
OH
6NO
6NO
2
2
-
-
+ 2CO
+ 2CO
2
2
+ 4H
+ 4H
2
2
O
O
Bước 2: 2NO
Bước 2: 2NO
2
2
-
-
+ 3CH
+ 3CH
3
3
OH
OH
3N
3N
2
2
+ 3CO
+ 3CO
2
2
+ 3H
+ 3H
2
2
O + 6OH
O + 6OH
-
-
-------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------
6NO
6NO
3
3
-
-
+ 5CH
+ 5CH
3
3
OH
OH
5CO
5CO
2
2
+ 3N
+ 3N
2
2
+ 7H
+ 7H
2
2
O + 6OH
O + 6OH
-
-
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
Đại Học Văn Lang
Đại Học Văn Lang
Khoa CN&QL Môi Trường
Khoa CN&QL Môi Trường
Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học
Qt khử nitrate
Qt khử nitrate
Tổng quá trình khử nitrate
Tổng quá trình khử nitrate
NO
NO
3
3
-
-
+ 1,08CH
+ 1,08CH
3
3
OH + H
OH + H
+
+
0,065C
0,065C
5
5
H
H
7
7
O
O
2
2
N +
N +
0,47N
0,47N
2
2
+ 0,76CO
+ 0,76CO
2
2
+ 2,44H
+ 2,44H
2
2
O
O
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
Đại Học Văn Lang
Đại Học Văn Lang
Khoa CN&QL Môi Trường
Khoa CN&QL Môi Trường
Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học
Qt khử nitrate
Qt khử nitrate
Nhu cầu methanol:
Nhu cầu methanol:
C
C
m
m
= 2,47N
= 2,47N
0
0
+ 1,53N
+ 1,53N
1
1
+ 0,87D0
+ 0,87D0
C
C
m
m
= nồng độ methanol yêu cầu (mg/L)
= nồng độ methanol yêu cầu (mg/L)
N
N
0
0
= nồng độ N-NO
= nồng độ N-NO
3
3
-
-
ban đầu (mg/L)
ban đầu (mg/L)
N
N
1
1
= nồng độ N-NO
= nồng độ N-NO
2
2
-
-
ban đầu (mg/L)
ban đầu (mg/L)
D0 = Nồng độ oxy hòa tan ban đầu (mg/L)
D0 = Nồng độ oxy hòa tan ban đầu (mg/L)
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
Đại Học Văn Lang
Đại Học Văn Lang
Khoa CN&QL Môi Trường
Khoa CN&QL Môi Trường
Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học
Qt khử nitrate
Qt khử nitrate
Hằng Số Động Học Quá Trình Khử Nitrate
Hằng Số Động Học Quá Trình Khử Nitrate
H/số Đơn vò Khoảng Đặc trưng
µ
m
d
-1
0,3-0,9 0,3
K
s
mg N-NO
3
-
/L 0,06-0,20 0,1
Y mgVSS/mgN-NO
3
-
0,4-0,9 0,8
k
d
d
-1
0,04-0,08 0,04
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NITƠ
Đại Học Văn Lang
Đại Học Văn Lang
Khoa CN&QL Môi Trường
Khoa CN&QL Môi Trường
Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học
Kết hợp nitrate hóa
Kết hợp nitrate hóa
& khử nitrate
& khử nitrate
t/
t/
tích khí cần cho qt nitrate hóa
tích khí cần cho qt nitrate hóa
&
&
khử BOD
khử BOD
5
5
;
;
khg cần bổ sung nguồn carbon cho qt
khg cần bổ sung nguồn carbon cho qt
khử nitrate;
khử nitrate;
công trình lắng cho riêng mỗi quá trình;
công trình lắng cho riêng mỗi quá trình;
có khả năng khử 60-80% tổng lng nitơ trong NT.
có khả năng khử 60-80% tổng lng nitơ trong NT.
