Bể bùn kỵ khí dòng chảy từ dưới lên ( đính kèm file)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ &
CÔNG NGHIỆP
Chuyên đề 11 : “ Bể bùn kỵ khí dòng chảy từ
dưới lên ”
GDHD : GS. Lâm Minh Triết
Học viên : Trần Tây Nam
Nguyễn Quốc Trung


NỘI DUNG TRÌNH BÀY

I. Giới thiệu về hệ thống xử lý bể bùn kỵ
khí dòng chảy ngược – UASB.
II. Đề xuất công nghệ xử lý nước thải chế
biến hải sản có sử dụng bể UASB.
III. Kết luận.


GiỚI THIỆU VỀ BỂ KỴ KHÍ
DÒNG CHẢY NGƯỢC
UASB


KHÁI NIỆM

UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) là bể kỵ
khí, dòng nước chuyển động thẳng đứng từ dưới
lên trên đi qua lớp đệm bùn trong đó bao gồm các

sinh khối được hình thành dưới dạng hạt nhỏ hay
hạt lớn; giải pháp này cho phép nước thải tiếp xúc
với các hạt bùn.
Các khí sinh ra trong quá trình thủy phân lại là
nguyên nhân tạo nên sự chuyển động bên trong
đệm bùn


SƠ ĐỒ CẤU TẠO & NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG


SƠ ĐỒ CẤU TẠO & NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG


SƠ ĐỒ CẤU TẠO & NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG


Khí thải

Nước
đầu ra

Nước thải
đầu vào


ƯU ĐIỂM CỦA BỂ UASB

• Xử lý nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao
(COD, BOD >1000 mg/L).

• Khả năng chịu shock tải cao.
• Tiết kiểm năng lượng.
• Giảm chi phí xử lý bùn.
• Khí CH4 mang lại hiệu quả kinh tế cao.
• Tiết kiểm diện tích và kinh phí đầu tư
• Bùn kỵ khí có thể hồi phục và hoạt động được
sau một thời gian ngưng hoạt động nên có thể
hoạt động theo mùa.


KHUYẾT ĐIỂM CỦA BỂ UASB

• Nuôi cấy bùn kỵ khí khó và thời
gian thích nghi lâu (3-4 tháng).
• Hiệu suất xử lý thấp khi nồng độ
chất hữu cơ thấp.


ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ
LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ
MÁY CHẾ BIẾN HẢI SẢN SỬ
DỤNG BỂ UASB


MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CÔNG NGHỆ
Mục đích :

•Đề xuất thiết kế hệ thống xử lý nước thải hải sản
công suất 500 m3/ngày.
•Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn cột A

QCVN 11:2008/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc
gia về nước thải công nghiệp chế biến thủy sản.


MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CÔNG NGHỆ

Yêu cầu công nghệ :

•Phù hợp với không gian cho phép nhưng vẫn
đảm bảo công suất xử lý, thuận tiện trong việc
bảo dưỡng, bảo trì hệ thống.
•Đảm bảo mỹ quan và chất lượng công trình.
•Không gây mùi hôi và tiếng ồn ảnh hưởng môi
trường xung quanh.
•Chi phí đầu tư,vận hành và bảo trì hợp lý.
•Vận hành đơn giản,không sử dụng nhiều nhân
công.


Thành phần nước thải
STT

Thông số ô
nhiễm

1

PH

2

3

4

Chỉ số
Đơn vị

Nước thải đầu vào

QCVN 11:2008, cột A

5.5 - 8.0

6.0 – 9.0

COD

mg/l

1500 - 3000

50

BOD5

mg/l

1000 - 2400

30

Tổng chất rắn lơ lửng
(TSS)

mg/l

380 - 500

50

Amoni (tính theo N)

mg/l

30-50

10

Tổng Nitơ

mg/l

120 - 160

30

Clo dư

mg/l

-

1

Dầu mỡ

mg/l

150 - 200

10

Tổng coliforms

MPN/100
ml

5.105

3000

5
6
7
8

9


LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ

Công nghệ xử lý của trạm xử lý nước thải (XLNT) được đề
xuất dựa trên các yếu tố chính sau:
•Chất lượng nước đầu vào và yêu cầu chất lượng sau xử lý.
•Diện tích đất dành cho trạm XLNT.
•Hiệu quả xử lý và yếu tố kinh tế.
•Yêu cầu về năng lượng, hóa chất.
•Các qui chuẩn Viê êt Nam trong viê êc xây dựng và vâ ên hành
HTXLN.

Công nghệ xử lý sinh học
kỵ khí, thiếu khí và hiếu
khí kết hợp vật liệu tiếp
xúc


SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ
Nước thải từ nhà máy

Bể tách dầu 1
Song chắn rác thô tế

Gom
Gom rác
rác định
định kỳ
kỳ

Bể tiếp nhận
Gom
Gom rác

rác định
định kỳ
kỳ

Tách rác tinh
Bể tách dầu 2
Bể điều hòa
Bể trung hòa pH

FeCl
FeCl33

NaOH

Bể UASB

Bể Anoxic
Dòng tuần
hoàn

Bể nén bùn
Polymer
Polymer

Bùn dư

PAC
PAC

Máy ép bùn trục vít

Bể sinh học hiếu khí tiếp
xúc

Máy thổi khí

Bể lắng sinh học
Bể keo tụ tạo bông
Bể lắng hóa lý
Nguồn tiếp nhận Cột A, QCVN 24-2009

Polymer
Polymer

Chlorine
Chlorine


BỂ UASB – QUÁ TRÌNH XỬ LÝ KỴ KHÍ

Các giai đoạn xảy ra trong quá trình kỵ khí
Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các hợp
chất cao phân tử.
Giai đoạn 2: Axít hóa
Giai đoạn 3: Methane hóa. Giai đoạn này
chuyển từ sản phẩm đã methane hóa thành
khí (CH4 và CO2) bằng nhiều loại vi khuẩn kỵ
khí nghiêm ngặt.

BỂ UASB – QUÁ TRÌNH XỬ LÝ KỴ KHÍ
Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử.

•Dưới tác dụng của enzyme do vi khuẩn tiết ra, các
phức chất và chất không tan (polysaccharides,
proteins, lipids) chuyển hóa thành các phức đơn giản
hơn hoặc chất hòa tan (như đường, các amino acid,
acid béo).
•Quá trình này xảy ra chậm. Tốc độ thủy phân phụ
thuộc vào pH, kích thước hạt và đặc tính dễ phân hủy
của cơ chất.


BỂ UASB – QUÁ TRÌNH XỬ LÝ KỴ KHÍ
Giai đoạn 2: Axít hóa
•Vi khuẩn lên men chuyển hóa các chất hòa tan
thành chất đơn giản như acid béo dễ bay hơi,
alcohols, acid lactic, methanol, CO2, H2, NH3,
H2S và sinh khối mới.
•Sự hình thành các acid có thể làm pH giảm
xuống đến 4.0.


BỂ UASB – QUÁ TRÌNH XỬ LÝ KỴ KHÍ
Giai đoạn 3: Methane hóa.
•Giai đoạn này chuyển từ sản phẩm đã methane hóa
thành khí (CH4 và CO2) bằng nhiều loại vi khuẩn kỵ khí
nghiêm ngặt.
•Các phương trình phản ứng:
CH3COOH

→
CH4 + CO2
2C2H5OH + CO2 →
CH4 + 2CH3COOH
CO2 + 4H2
→
CH4 + 2H2O
•Các protein có khả năng phân hủy bị thủy phân:
NH3 + HOH→
NH4- + OH•Khi OH- sinh ra sẽ phản ứng với CO2 tạo thành ion
bicacbonat.


BỂ ANOXIC – QUÁ TRÌNH KHỬ NITRAT

- Bể anoxic giúp phân huỷ hợp chất hữu cơ và
để khử Nitrat trong điều kiện thiếu khí.
-Quá trình sinh học diễn ra nhờ các vi sinh vật
sử dụng Nitrat, Nitrite làm chất oxy hóa để sản
xuất năng lượng.
-Trong bể Anoxic, quá trình khử Nitrat sẽ diễn ra
theo phản ứng:
6NO3- + 5CH3OH  5CO2 + 3N2 + 7H2O + 6OH-.


BỂ AEROTANK – QUÁ TRÌNH XỬ HIẾU KHÍ

Là nơi diễn ra song song 3 quá trình:
•Phân huỷ hợp chất hữu cơ
•Quá trình Nitrat hoá trong điều kiện cấp khí

nhân tạo
•Quá trình khử nitrate trong điều kiện thiếu khí.


BỂ AEROTANK – QUÁ TRÌNH XỬ HIẾU KHÍ


BỂ AEROTANK – QUÁ TRÌNH XỬ HIẾU KHÍ


BỂ AEROTANK – QUÁ TRÌNH XỬ HIẾU KHÍ

• Nước thải chảy liên tục vào bể sinh học
trong đó khí được đưa vào cùng xáo trộn
với bùn hoạt tính, cung cấp oxy (DO > 2)
cho vi sinh phân hủy chất hữu cơ.
• Dưới điều kiện như thế, vi sinh sinh trưởng
tăng sinh khối và kết thành bông bùn.
• Hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải gọi là
dung dịch xáo trộn.
• Sau đó dung dịch xáo trộn sẽ tự chảy sang
bể lắng sinh học.