Xử lý chất, thành phần hữu cơ trong nước

XỬ LÝ
chất/thành phần hữu cơ
trong nước


Xử lý sinh học
– Để ổn định hàm lượng hữu cơ
– Loại bỏ các chất dinh dưỡng như N và P

Các loại:
Các quá trình hiếu khí
Các quá trình thiếu khí
Quá trình xử lý yếm khi
Quá trình kết hợp hiếu khíthiếu khí-yếm khí
Quá trình hồ

Sinh trưởng gắn kết
Sinh trưởng lơ lửng
Hệ thống kết hợp

Hiếu khí
Trưởng thành/tăng cường
Tùy nghi
Yếm khí


Các quá trình xử lý sinh học hiếu khí
Loại sinh
trưởng

Tên thông thường

Công dụng

Sinh trưởng lơ
lửng

Bùn hoạt tính (AS)

Loại BOD (nitrat hóa)

Hồ sục khí

Loại BOD (nitrat hóa)

Sinh trưởng
gắn kết

Lọc nhỏ giọt

Loại BOD. nitrat hóa

Lọc thô (lọc nhỏ giọt với
tốc độ thủy lực lớn)

Loại BOD

Lọc tiếp xúc sinh học

Loại BOD (nitriat hóa)

Packed-bed reactors
Lọc đáy khối ống

Loại BOD (nitrat hóa)

Quá trình lọc sinh học
hoạt hoát

Loại BOD (nitrat hóa)

Kết hợp sinh
trưởng lơ lửng
và gắn kết

Lọc nhỏ giọt lớp lọc rắn
Lọc sinh học-AS
Lọc chuỗi nhỏ giọt-AS


Các quá trình sinh học yếm khí
Loại sinh
trưởng

Tên thông thường

Công dụng

Sinh trưởng lơ
lửng

Quá trình yếm khí tiếp xúc

Loại BOD

Dòng ngược qua lớp bùn kị
khí (UASB)

Loại BOD

Lọc yếm khí

Loại BOD, ổn định chất thải
(phản nitrat hóa)

Lọc đáy mở rộng

Loại bỏ BOD, ổn định chất
thải

Sinh trưởng
gắn kết



Nước thải
Lưới lọc
Lắng
Phân hủy
thiếu khí

Bùn hoạt
tính
Oxi hóa

Bùn sau phân
Khử trùng
hủy: làm khô,
đốt, làm phân
bón hay chôn lấp Dòng ra đã xử lý
Nước
thải thô

Xử lý
sơ bộ

Lọc nhỏ
giọt
Ôxi hóa

Xử lý
thứ cấp


Vai trò của vi sinh vật
Loại bỏ BOD được thực hiện bởi vi sinh vật:

n1(chất hữu cơ) + n2O2 + n3NH3 + n4PO43n5 (tế bào mới) + n6CO2 + n7H2O

Vi sinh vật sử dụng trong xử lý nước thải là các quần
xã hỗn hợp bao gồm:

 bacteria,
 protozoa
 fungi
 algae


Các loại quá trinh sinh học
Quá trình sinh trưởng lơ lửng:

Vi sinh vật được duy trì trong chất lỏng vẩn
bằng cách đảo trộn
Các quá trình sinh trưởng gắn kết:

Vi sinh vật gắn kết vào vật liệu trơ (đá, sỏi, xỉ, cát,
nhựa v.v.)
Chất hữu cơ và dinh dưỡng được loại bỏ khi chảy
qua lớp màng sinh học gắn kết


Quá trình sinh trưởng lơ lửng
Bùn hoạt tính (phổ biến nhất)

Bể sục khí
Phân hủy hiếu khí (yếm khí)


Quá trình xử lý bùn hoạt tính
• Các vi khuẩn lơ lửng trong bể sục khí do đảo
trộn hoặc thổi khí vào nước thải.

• Bùn hoạt tính khí là một quá trình hiếu
khí trong đó vi khuẩn sử dụng chất hữu
cơ, N và oxi từ nước thải để phát triển tế
bào mới.
• Tạo ra chất rắn lắng đọng và có thể bị
loại bỏ nhờ trọng lực


Quá trình xử lý bùn hoạt tính
Có rất nhiều kiểu khác nhau của quá
trình bùn hoạt tính:
- Bể phản ứng mẻ kế tiếp
- Hệ thống mương oxi hóa
- Hồ sục khí
- Hồ ổn định


Các thành phần cơ bản của quá trình xử lý bùn hoạt tính:
 Bể phản ứng là nơi lưu trữ vi sinh vật trong huyền phù và được sục
khí.
 Bể lắng để tách chất rắn và lỏng
 Hệ thống tuần hoàn để đưa chất rắn từ bể lắng trở lại bể phản ứng



Quá trình xử lý bùn hoạt tính
• Bể sục khí bao gồm hỗn hợp nước thải và vi sinh vật. Chất
lỏng này được đảo trộn bằng thiết bị sục khí (đồng thời
cung cấp oxy)
• Một phần của bùn sinh học được tách từ đầu ra thứ cấp

bằng phương pháp lắng được tuần hoàn trở lại bể sục khí
• Các loại của hệ AS: thông thường, đảo trộn hoàn toàn, bể
phản ứng mẻ kế tiếp, sục khí mở rộng, bể sâu, hầm sâu


Ưu/Nhược điểm
Ưu điểm

Nhược điểm

• Linh hoạt, có thể
thích ứng với sự thay
đổi nhỏ của pH, chất
hữu cơ và nhiệt độ
• Cần ít diện tích
• Tốc độ của nitrat hóa
có thể kiểm soát
được
• Vấn đề mùi ít

• Chi phí vận hành cao (lao
động kỹ thuật cao, điện
năng, v.v.)
• Tạo ra chất rắn đòi hỏi phải
xử lý bùn
• Các quá trình thay thế rất
nhạy cảm với sốc tải lượng,
kim loại nặng và các chất
độc khác
• Đòi hỏi cung cấp khí liên

tục






Vi sinh vật trong bể hiếu khí


Dòng ngược qua lớp bùn yếm khí-UASB
• Nước thải đầu vào
được cung cấp từ đáy
của bể UASB và ngược
lên qua lớp bùn.
• Cần hệ thống phân
phối nước thải đầu vào
• Bộ phận tách pha khí
và rắn
• Thiết bị lấy bùn ra


Qui trình thí nghiệm
• Thí nghiệm thực hiện trên hệ UASB


Hồ hiếu khí
• Ao hồ hiếu khí là một quá trình hiếu khí rất giống

như bùn hoạt tính.

• Sục khí cơ khí thường được sử dụng để thổi khí
vào nước thải hoặc tạo ra khuấy đảo mạnh nước
thải và khí để vận chuyển oxy vào trong nước
thải.
• như trong pp bùn hoạt tính khí, vi khuẩn sinh
trưởng ở trạng thái lơ lửng trong nước.


Ao hồ ổn định
Đặc điểm:
•

Công nghệ đơn giản để xử lý nước thải

•

Bể rộng và nông để xử lý nước thải bằng các quá trình tự nhiên

•

Tốc độ oxi hóa chậm hơn so với các hệ thống kỹ thuật


Ao hồ ổn định
Phân hạng:
• Hồ yếm khí: loại BOD bằng cách lắng, bùn được phân
hủy ở lớp đáy, với tải trọng thực : 3,000kg/ha.day
• Hồ tùy nghi:

vi khuẩn phân hủy chất thải, sử dụng O 2

và tạo ra CO2
tảo sử dụng CO2 và tạo ra O2
tải trọng thực: 100-400kg/ha.day

• Hồ trưởng thành/tăng cường: khử trùng