Bài giảng xử lý nước thải chương 4

Saturday, 19 June, 2010

SỰ SINH TRƯỞNG DÍNH BÁM

Tế bào mới sinh ra
và bao phủ lên lớp
ban đầu (chủ yếu là
vi khuẩn)

Vi khuẩn xâm nhập
vào một số vị trí
Phát triển cho đến
khi toàn bộ chất
rắn bao phủ một
lớp đơn bào

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

Chất hữu cơ trong
nước thải được vi
khuẩn chuyển hoá
thành CO2 và H2O

3

MÀNG SINH HỌC

Saturday, 19 June, 2010

SỰ SINH TRƯỞNG DÍNH BÁM

Khi chất nền không
khuếch tán tới nữa,
các VS chết và tự tiêu
đi tạo thành những
khoảng trống cho tế
bào khác

Lớp kỵ khí
Lớp hiếu khí
Sản phẩm kỵ khí tạo
thành H2S, amoniac,
axit hữu cơ,...
Vi khuẩn hiếu khí chuyển
hoá thành H2SO4, HNO3,
CO2, H2O
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

4

Chất nền cạn kiệt,
màng vi sinh vật bị
rách rời từng vùng và
tách ra khỏi bề mặt

MÀNG SINH HỌC


Saturday, 19 June, 2010

Saturday, 19 June, 2010

PHÂN LOẠI LỌC SINH HỌC

SỰ SINH TRƯỞNG DÍNH BÁM

Lọc sinh học với vật liệu tiếp xúc không ngập
trong nước (lọc nhỏ giọt)
Vi khuẩn
dính bám

Lọc sinh học có vật liệu tiếp xúc đặt ngập
trong nước.
Lọc sinh học với lớp vật liệu là các hạt cố
định.
Đĩa quay sinh học.

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

5

MÀNG SINH HỌC

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

6

MÀNG SINH HỌC

Saturday, 19 June, 2010

NGUYÊN LÝ CỦA PHƯƠNG PHÁP LỌC SINH HỌC

Dựa trên hoạt động của vi sinh vật ở màng
sinh học, oxy hóa chất bẩn hữu cơ.
Màng sinh học là tập hợp các vi sinh vật (chủ
yếu là vi khuẩn) hiếu khí, kỵ khí và tùy tiện.
Các vi sinh vật phát triển và gắn với giá mang
gọi là quá trình sinh trưởng gắn kết hay dính
bám.

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

8

MÀNG SINH HỌC


Saturday, 19 June, 2010

NGUYÊN LÝ CỦA PHƯƠNG PHÁP LỌC SINH HỌC

Saturday, 19 June, 2010

PHÂN LOẠI BỂ BIOPHIN

Nước thải sau khi qua bể lọc vào bể lắng 2,
một phần quay trở lại để pha lõang nước thải
đậm đặc và giữ nhiệt cho màng vi sinh vật.

PHÂN LOẠI

BIOPHIN

Chất hữu cơ hấp phụ vào màng hay lớp màng
vi sinh vật (dày 0,1 – 0,4mm).
Khi lớp màng tăng lên, chất hữu cơ bị hấp
phụ hết ở bên ngòai, vi sinh vật chuyển sang
hô hấp nội bào và mất khả năng bám vào bề
mặt vật liệu lọc.

9

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

MÀNG SINH HỌC

Saturday, 19 June, 2010

PHÂN LOẠI BỂ BIOPHIN
Biophin với lớp vật liệu lọc
không ngập trong nước

Mức độ
xử lý

PP làm
thoáng

Chế độ
làm việc

Công
nghệ

• Tự nhiên
• Liên tục
• Cưỡng bức • Gián đoạn
• Hoàn toàn
• Không hoàn toàn

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

• Một bậc
• Hai bậc
11

Khả năng
chuyển tải
• Thấp tải
(nhỏ giọt)
• Cao tải

Cấu tạo
vật liệu lọc
• Chất liệu khối
• Biophin chất
liệu bản

MÀNG SINH HỌC

Biophin với lớp vật

liệu lọc không ngập
trong nước

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

Biophin với lớp vật
liệu lọc ngập trong
nước

10

MÀNG SINH HỌC


Saturday, 19 June, 2010

Saturday, 19 June, 2010

ĐẶC ĐIỂM

CẤU TẠO

• Dùng xử lý nước thải hoàn toàn.
• Hiệu quả khử BOD ≥ 90%
• Kích thước vật liệu lọc 25 – 30mm
• Tải trọng thuỷ lực: 0,5 – 1,0 m3 nước
thải/m3 vật liệu lọc
• Được sử dụng khi lưu lượng nước thải:
20 – 1000 m3/ngày

Hình tròn hoặc
hình chữ nhật

Vật liệu lọc

Hệ thống phân
phối nước
Tấm đan đỡ
lớp vật liệu lọc
Ống thu nước
Ống dẫn nước vào

13

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

MÀNG SINH HỌC

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

14

Saturday, 19 June, 2010

NGUYÊN TẮC CỦA QUÁ TRÌNH

MÀNG SINH HỌC

Saturday, 19 June, 2010

BỂ LỌC SINH HỌC NHỎ GIỌT

Hệ thống phân phối

Vật liệu

Sau xử lý
Nước thải
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

15

MÀNG SINH HỌC

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

16

MÀNG SINH HỌC


Saturday, 19 June, 2010

Saturday, 19 June, 2010

MÔ TẢ QUÁ TRÌNH

MÔ TẢ QUÁ TRÌNH

VSV gắn kết vào các hạt vật

liệu và nước thải chảy qua
thấm hoặc nhỏ giọt trên đó.

Nước thải trước khi đưa vào thiết bị cần phải
xử lý sơ bộ để tránh tắc nghẽn.

Nước thải đã xử lý cùng chất
rắn sinh học đã bị nước xối
trôi theo.

Sau khi qua bể lọc đưa vào bể lắng 2 kéo theo
mãnh vỡ của màng sinh học. Nồng độ bùn ra
khỏi bể thường < 500 mg/l.

Hệ thống thu nước lọc còn
có tác dụng để không khí đi
qua lớp vật liệu.

17

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

MÀNG SINH HỌC

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

18

Saturday, 19 June, 2010

MÀNG SINH HỌC

Saturday, 19 June, 2010

VẬT LIỆU LỌC

VẬT LIỆU LỌC

Đá dăm, đá cuội, đá ong, vòng kim loại,
vòng gốm, than đá, than cốc, gỗ mảnh,
chất dẻo uốn lượn.

Dòng chảy ngang
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

Dòng chảy đứng
19

Đa dạng
MÀNG SINH HỌC

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

20

MÀNG SINH HỌC


Saturday, 19 June, 2010

Saturday, 19 June, 2010

MÔ TẢ QUÁ TRÌNH

SƠ ĐỒ LỌC SINH HỌC NHỎ GIỌT

Nước xói màng nhầy rời khỏi vật liệu, lớp
màng mới bắt đầu xuất hiện.
Hiện tượng tróc màng phục thuộc vào:

Một phần nước tập trung về hệ thống thu hoặc nước
sau lắng được tuần hòan trở lại để pha lõang nước
thải đậm đặc chảy vào bể lọc và giữ cho lớp màng
sinh học trong điều kiện đủ ẩm

– Tải trọng thủy lực: là yếu tố tạo tốc độ xói cắt.
– Tải trọng hữu cơ: tốc độ chuyển hóa ở lớp màng nhầy.

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

21

MÀNG SINH HỌC

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

22

MÀNG SINH HỌC

Saturday, 19 June, 2010

ĐẶC ĐIỂM

Chiều cao công tác và tải trọng thuỷ lực
cao (10 – 30m3 nước thải/m3 VLL.ngày).
Quá trình oxy hoá xảy ra với tốc độ cao
Có thể xử lý nước có công suất ≤ 50000
m3/ngày

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

24

MÀNG SINH HỌC


Saturday, 19 June, 2010

ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC
Xử lý sơ bộ trước khi đưa vào bể

Saturday, 19 June, 2010

BỂ BIOPHIN VỚI LỚP VẬT LIỆU LỌC NGẬP
TRONG NƯỚC
FPZ-1

FPZ-2

FPZ-3

BOD: 150 – 200 mgO2/l
Thường xuyên rửa bể tránh tắt nghẽn do
màng vi sinh vật

• Nước thải từ dưới lên.
• Nước rửa lọc từ trên
xuống

Nước thải và nước
rửa lọc từ trên xuống

Biophin một bậc (xử lý không hoàn toàn)
• Có hai lớp vật liệu lọc
• Nước thải từ dưới lên. Nước rửa lọc từ trên xuống
• Qua lớp vật liệu lọc 1 thì bổ sung hoá chất (VL lọc
1: lọc sơ bộ, VL2: lọc tinh)

Biophin hai bậc (xử lý hoàn toàn) – có thể
tăng thời gian lưu nước ở bể một bậc.

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

25

MÀNG SINH HỌC

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

26

Saturday, 19 June, 2010

BỂ BIOPHIN VỚI VẬT LIỆU NỔI
Nước chuyển động từ dưới lên cùng với
không khí.
Trong lớp VLL xảy ra quá trình khử BOD và
chuyển NH4+ thành NO3-.
Lớp VLL có khả năng giữ cặn lơ lửng.

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

27

MÀNG SINH HỌC

Saturday, 19 June, 2010

ĐẶC ĐIỂM CỦA VẬT LIỆU NỔI
Thường gọi là xốp (polystyrol)
Thể tích khí chiếm khoảng 96 – 98%
Độ bền hoá học cao (trừ ete, hydrocacbon
thơm).
Độ trương nở không quá 2 – 3%

MÀNG SINH HỌC

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

28

MÀNG SINH HỌC


Saturday, 19 June, 2010

ĐĨA SINH HỌC
Gồm hàng loạt đĩa
tròn, phẳng bằng
polistyren
hoặc
polivinylclorua lắp
trên trục.
Các đĩa đặt ngập
một phần và quay
chậm.

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

30

Saturday, 19 June, 2010

Saturday, 19 June, 2010

MÔ TẢ QUÁ TRÌNH

MÔ TẢ QUÁ TRÌNH

VSV gắn kết vào bề mặt đĩa và hình thành lớp
màng mỏng trên các bề mặt xấp nước của
đĩa.
Khi đĩa quay, màng sinh học tiếp xúc chất
hữu cơ và hấp thụ oxy trong khí quyển.
Ngòai ra, đĩa quay chất rắn dư khỏi bề mặt đĩa
nhờ lực xóay – xoắn.

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

31

MÀNG SINH HỌC

MÀNG SINH HỌC

Tốc độ quay của đĩa: 1 – 2 v/phút.
Đảm bảo chảy rối không cho bùn cặn lắng lại
trong bể.
Chiều dày của màng sinh học phụ thuộc vào
vận tốc quay của đĩa (thường 2 – 4mm)
Không hạn chế công suất xử lý (thường <
5.000 m3 /ngày)

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

32

MÀNG SINH HỌC

Saturday, 19 June, 2010

CÁCH SẮP XẾP ĐĨA SINH HỌC

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

33

MÀNG SINH HỌC

Saturday, 19 June, 2010

ĐĨA TIẾP XÚC SINH HỌC

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU

34

MÀNG SINH HỌC