BỂ bùn kỵ KHÍ DÒNG CHẢY từ dưới lên ( DÒNG CHẢY NGƯỢC ) –UASB
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (802.44 KB, 34 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
BÀI TIỂU LUẬN MÔN
XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ VÀ CÔNG NGHIỆP
Tên chuyên đề:
BỂ BÙN KỴ KHÍ DÒNG CHẢY TỪ DƯỚI LÊN
( DÒNG CHẢY NGƯỢC ) –UASB
BÌNH DƯƠNG, THÁNG 11/ 2012
MỤC LỤC
CHƯƠNG I: MỞ ĐẤU..........................................................................................................12
1.3.2 Các chỉ tiêu đánh giá định lượng độ nhiễm bẩn hữu cơ:....................................................................14
CHƯƠNG II: CÔNG NHỆ SINH HỌC KỴ KHÍ................................................................16
2.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC KỴ KHÍ:.......................................................................................16
Quá trình phân hủy kỵ khí là quá trình phân hủy sinh học chất hửu cơ trong điều kiện không có Oxy. Phân
hủy kị khí có thể chia làm 6 quá trình:.........................................................................................................16
1.Thủy phân Polymer:..................................................................................................................................16
Thủy phân các Protein.................................................................................................................................16
Thủy phân Polysaccharide...........................................................................................................................16
Thủy phân chất béo.....................................................................................................................................16
2.Lên men các amino acid và đường...........................................................................................................16
3.Phân hủy kỹ khí các acid béo mạch dài và rượu.......................................................................................16
4.Phân hủy kỵ khí các acid béo dễ bay hơi (ngoại trừ acid acetic)...............................................................16
5.Hình thành khí methane từ acid acetic.....................................................................................................16
6.Hình thành khí methane từ hydrogen và CO2..........................................................................................16
Các quá trình này có thể họp thành 4 giai đoạn, xảy ra đồng thời trong quá trình phân hủy kị khí chất hữu
cơ.................................................................................................................................................................16
1)Thủy phân................................................................................................................................................16
Trong giai đoạn này, dưới tác dụng của enzyme do vi khuẩn tiết ra, các phức chất và chất không tan
(polysaccharide, proteins, lipids) chuyển hóa thành các phức đơn giản hơn hoặc chất hòa tan (đường, các
amino acid, acid béo)..................................................................................................................................16
Giai đoạn này thường xảy ra chậm. Tốc độ thủy phân phụ thuộc vào pH, kích thước hạt bùn, đặc tính dễ
phân hủy của cơ chất. Chất béo thủy phân rất chậm..................................................................................16
2)Acid hóa...................................................................................................................................................16
Trong giai đoạn này, vi khuẩn lên men chuyển hóa các chất hòa tan thành các chất đơn giản như acid béo
dễ bay hơi, rượu, acid lactic, methanol, CO2, H2,NH3,H2S va2 sinh khối mới. Sự hình thành các acid có thể
làm pH giảm xuống đến 4.0.........................................................................................................................16
3)Acetic hóa.................................................................................................................................................16
Vi khuẩn tạo khí H2 chuyển hóa các sản phẩm của giai đoạn acid hóa thành acetate, CO2, H2, và sinh khối
mới..............................................................................................................................................................16
4)Methane hóa............................................................................................................................................16
Đây là giai đoạn cuối của Quá trình phân hủy kị khí. Acid acetic, CO2, H2, acid formic và methanol chuyển
hóa thành methane, CO2, và sinh khối mới.................................................................................................16
Phản ứng chính tạo thành methane có thể xảy ra như sau:........................................................................16
CO2 + 4H2A CH4 + 4A + H2O..................................................................................................................16
Trong đó, H2A là chất hữu cơ chứa hydro...................................................................................................16
Cũng có thể xảy ra các phản ứng khác (khi có và khi không có hydro)........................................................16
CO + 3H2 CH4
+ H2O............................................................................................................................16
4CO + 4H2O 3CO2 + CH4........................................................................................................................16
Methane có thể tạo thành do phân rã acid acetate:....................................................................................17
CH3COOH CH4 + CO2.............................................................................................................................17
CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O..........................................................................................................................17
Ngoài ra, trong quá trình xử lý nước thải công nghiệp chứa SO42-, ở điều kiện kị khí, vi khuẩn khử sunfat
sẽ khử SO42- thành H2S như sau:...............................................................................................................17
5AH2 + SO42- 5A + H2S + 4H2O..............................................................................................................17
Bên cạnh đó còn có cả quá trình nitrat hóa:................................................................................................17
6H2A + 2NO3- 6A
+ 6H2O + N2............................................................................................................17
Quá trình chuyển hóa vật chất trong điều kiện kị khí được mô tả trong Hình bên dưới.............................17
.................................................................................................................................................................... 17
Trong 3 giai đoạn thủy phân, acid hóa và acetic hóa COD trong dung dịch hầu như không giảm, COD chỉ
giảm trong giai đoạn methane hóa..............................................................................................................17
.................................................................................................................................................................... 17
Hình 1: Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong kỵ khí..................................................................................17
Ngược với quá trình hiếu khí, trong xử lý nước thải bằng phân hủy kị khí, tải trọng tối đa không bị hạn
chết bởi không cần cung cấp oxy. Nhưng trong công nghệ xử lý kị khí, cần lưu ý 2 yếu tố sau:..................18
Duy trì sinh khối vi khuẩn càng nhiều càng tốt............................................................................................18
Tạo tiếp xúc đủ giữa nước thải với sinh khối vi khuẩn.................................................................................18
2.2. CÁC CÔNG NGHỆ SINH HỌC KỴ KHÍ..........................................................................................................18
Hình 2 : Sơ đồ các dạng quá trình kị khí đã ứng dụng rộng rãi trong thực tế:.............................................18
.................................................................................................................................................................... 18
CHƯƠNG III: QUÁ TRÌNH SINH HỌC KỴ KHÍ – UASB..............................................22
3.1 TỔNG QUAN VỀ BỂ UASB:..........................................................................................................................22
Bể UASB là bể sinh học kị khí dòng chảy ngược qua lớp bùn (UASB là viết tắt của cụm từ Upflow anaerobic
sludge blanket) được gọi với nhiều tên tùy theo quy mô xử lý như, lò phản ứng UASB, bể UASB, ở quy mô
phòng thí nghiệm thường được gọi là cột UASB.........................................................................................22
3
UASB được thiết kế cho nước thải có nồng độ ô nhiễm chất hữu cơ cao và thành phần chất rắn thấp.
Nồng độ COD đầu vào được giới hạn ở mức min là 100 mg/l, nếu SS > 3.000mg/l không thích hợp để xử lý
bằng UASB...................................................................................................................................................22
3.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỂ UASB......................................................................................................22
Loại bể UASB này được thiết kế bởi Lettinga và các cộng sự viên vào 1983 ở Netherlands. Loại bể UASB
này thích hợp cho việc xử lý các chất thải có hàm lượng hữu cơ cao và thành phần chất rắn thấp. Bể UASB
gồm 2 khu vực: khu vực phân hủy và khu vực lắng. Trong khu vực phân hủy chia thành 2 lớp: Lớp bùn đặc
ở dưới đáy cột và một lớp thảm bùn ở giữa hầm, khu vực lắng chứa dung dịch lỏng ở phía trên. Nước thải
được nạp vào bể UASB từ đáy hầm (từ dưới lên) và được khống chế vận tốc phù hợp (v<1m/h). Cấu tạo
của bể UASB thông thường bao gồm: hệ thống phân phối nước đáy bể, tầng xử lý và hệ thống tách pha.
Nước thải đi xuyên qua lớp thảm bùn kỵ khí, tại đây sẽ diễn ra quá trình phân hủy chất hữu cơ bởi các vi
sinh vật, hiệu quả xử lý của bể được quyết định bởi tầng vi sinh này rồi đi lên trên và ra ngoài. Các chất
rắn trong nước thải được tách ra bởi thiết bị tách chất khí và chất rắn trong hầm. Các chất rắn sẽ lắng
xuống lớp thảm bùn do đó nó có thời gian lưu trữ trong cột cao và hàm lượng chất rắn trong hầm tăng.
Lúc bể UASB mới bắt đầu hoạt động khả năng lắng của các chất rắn rất thấp nhưng khi nó đã được tích
trữ nhiều và tạo thành các hạt bùn thì khả năng lắng tăng lên và sẽ góp phần giữ lại các VSV hoạt động.
Khoảng 80 đến 90% quá trình phân hủy diễn ra ở thảm bùn này. Thảm bùn này chiếm khoảng 30-60% thể
tích của bể UASB..........................................................................................................................................22
.................................................................................................................................................................... 22
Trong đó: 1. Đầu vào 2. Đầu ra 3. Biogas 4. Thiết bị giữ bùn (VSV) 5. Khu vực lắng.....................................22
3.3. SỬ DỤNG BIOGAS.....................................................................................................................................23
Dựa trên cơ sở nhiệt trị của Biogas (4500-6300 Kcal/m3), Hesse (1982) ước tính rằng 1m3 Biogas đủ để: 23
Chạy một động cơ 1 ngựa trong 2 giờ.........................................................................................................23
Cung cấp một điện năng khoảng 1.25KWh..................................................................................................23
Cung cấp năng lượng để nấu ăn ngày 3 buổi cho gia đình 5 người.............................................................23
Thắp sang trong vòng 6 giờ (độ sang tương đương đèn 60W)....................................................................23
Chạy 1 tủ lạnh 1m3 trong 1 giờ...................................................................................................................23
Chạy 1 lò úm 1m3 trong nửa giờ.................................................................................................................23
Như vậy 1 m3 Biogas tương đương với 0,4kg dầu diesl, 0,6 kg dầu hỏa, 0,8 kg than..................................23
Sử dụng Biogas để chạy động cơ Diesel: trong các hệ thống xử lý kết hợp yếm khí và hiếu khí người ta cần
sử dụng điện năng để chạy máy bơm, máy nén khí … do đó Biogas được sử dụng để chạy động cơ diesel,
chúng ta nên loại bỏ CO2 và H2S để đạt hiệu quả cao và giảm độ ăn mòn máy..........................................23
* Cách lọc CO2.............................................................................................................................................23
Vì CO2 có thể hòa tan trong nước do đó việc sục Biogas qua nước được coi là phương pháp đơn giản nhất
để loại CO2. Các phương trình phản ứng như sau:......................................................................................23
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O.................................................................................................................23
Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3............................................................................................................23
4
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O..................................................................................................................23
1kg vôi nung hòa tan trong 1m3 nước đủ để loại 300 L CO2.......................................................................23
* Loại H2S...................................................................................................................................................23
Na2CO3 ở phương trình trên có thể dùng để loại H2S trong Biogas qua phản ứng sau:.............................23
Na2CO3 + H2S
NaHCO3 + NaHS...........................................................................................................23
Một cách đơn giản khác là cho Biogas đi qua mạt sắt trộn lẫn với dăm sắt phay. Phản ứng loại H2S như
sau:..............................................................................................................................................................24
Fe2O3 + 3H2S
Fe2S3 + 3H2O...............................................................................................................24
Sau khi sử dụng oxyt sắt được tái sinh bằng cách đem Fe2S3 phơi nắng, ta có:.........................................24
2Fe2S3 + 3O2
2Fe2O3 + 3S2................................................................................................................24
3.4. ĐIỀU KIỆN ĐỂ BỂ UASB HOẠT ĐỘNG TỐT..................................................................................................24
1) Nhiệt độ..................................................................................................................................................24
Nhiệt độ là yếu tố điều tiết cường độ của quá trình. Bể UASB có thể hoạt động ở nhiệt độ ấm (30-350C)
hoặc nóng (50-550C). Nhiệt độ tối ưu cho quá trình hoạt động của bể UASB là 350C. Khi nhiệt độ dưới
100C vi khuẩn tạo methane hầu như không hoạt động...............................................................................24
2) pH............................................................................................................................................................24
pH tối ưu cho quá trình hoạt động của bể UASB dao động trong phạm vi hẹp, từ 6,5 đến 7,5. Nếu pH giảm
thì ngưng nạp nguyên liệu. Vì nếu tiếp tục nạp nguyên liệu thì hàm lượng acid tăng lên dẫn đến kết quả là
làm chết các vi khuẩn tạo CH4. pH tối ưu: 7.0 – 7.2, và Quá trình thất bại nếu pH từ 1 - 6.........................24
3) Nước thải................................................................................................................................................24
Trước khi vận hành bể UASB cần phải xem xét thành phần tính chất nước thải, cần xử lý cụ thể hàm lượng
chất hữu cơ, khả năng phân hủy sinh học của nước thải, tính đệm, hàm lượng vi lượng chất dinh dưỡng,
hàm lượng cặn lơ lửng, các hợp chất độc, nhiệt độ nước thải….................................................................24
4)Hàm lượng chất hữu cơ............................................................................................................................24
Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải có thể được xác định theo COD. Khi COD nhỏ hơn 100 mg/L, xử lý
nước thải này bằng UASB không thích hợp. Khi COD>50.000 mg/l, cần pha loãng nước thải hoặc tuần
hoàn nước thải đầu ra.................................................................................................................................24
5)Khả năng phân hủy sinh học của nước thải..............................................................................................24
Khả năng phân hủy sinh học của nước thải có thể xác định bằng cách cho một lượng COD đã định lượng
trước vào trong mô hình tĩnh và theo dõi lưỡng khí methane sinh ra hoặc lượng COD còn lại trong thời
gian dài khoảng 40 ngày. Khi đó có thể đánh giá dễ dàng khả năng phân hủy sinh học của nước thải.......24
6)Chất dinh dưỡng......................................................................................................................................24
Nhu cầu dinh dưỡng cho sự sinh trưởng của vi khuẩn kị khí thường thấp hơn so với vi khuẩn hiếu khí.. . .24
5
Hàm lượng tối thiểu của các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng có thể được tính theo tỷ lệ (COD/Y) : N : P : S
= (50/Y : 5 : 1 : 1). Trong đó Y là hệ số sản lượng tế bào phụ thuộc vào nước thải. Nước thải không dễ acid
hóa có Y = 0.15; nước thải dễ acid hóa có Y = 0.03......................................................................................24
7)Hàm lượng cặn lơ lửng.............................................................................................................................24
Công nghệ UASB không thích hợp đối với nước thải có hàm lượng SS lớn. Khi nồng độ cặn lơ lửng lớn hơn
3000 mg//l, cặn này khó có thể phân hủy sinh học được trong thời gian lưu ngắn sẽ tích lũy dần trong bể
gây trở ngại cho quá trình phân hủy nước thải. Tuy nhiên, nếu lượng cặn này bị cuốn trôi ra khỏi bể thì
không gây trở ngại gì...................................................................................................................................24
8)Các điều kiện khác....................................................................................................................................24
Bùn kị khí có tính lắng tốt............................................................................................................................24
Có bộ phân tích khí- rắn nhằm tránh rửa trôi bùn khỏi bể. Phần lắng phía trên có thời gian lưu nước đủ
lớn, phân phối và thu nước hợp lý sẽ hạn chế được dòng chảy rối. Khi đó hạt bùn đã tách khí đến vùng
lắng có thể lắng xuống và trở lại ngăn phản ứng.........................................................................................25
Hệ thống phân phối nước đầu vào đảm bảo tiếp xúc tốt giữa nước thải vào với bùn sinh học. Mặt khác,
khí biogas sinh ra sẽ tăng cường sự xáo trộn giữa nước thải và bùn, vì vật không cần khuất cơ khí...........25
3.5. Ưu điểm và nhược điểm của việc xử lý nước thải bằng công nghệ UASB.................................................25
3.5.1 Ưu điểm..............................................................................................................................................25
Lượng bùn sinh ra ít, giảm chi phí xử lý.......................................................................................................25
Không tiêu tốn nhiều năng lượng................................................................................................................25
Thiết bị phản ứng tương đối đơn giản và giảm diện tích công trình............................................................25
Chi phí vận hành, bảo dưỡng và xây dựng thấp...........................................................................................25
Không đòi hỏi cung cấp oxy.........................................................................................................................25
Sản xuất năng lượng hữu ích ví dụ như khí methane..................................................................................25
Có thể ứng dụng cho cả hệ thống xử lý lớn và nhỏ......................................................................................25
Lượng chất dinh dưỡng và vi lượng đòi hỏi thấp........................................................................................25
Có khả năng hoạt động ở nhiệt độ thấp (100C)...........................................................................................25
Có thể điều chỉnh nhiệt độ trong lò phản ứng đến nhiệt độ mong muốn để nâng cao hiệu quả xử lý........25
Cho phép vận hành với tải trọng chất hữu cơ cao, khó phân hủy................................................................25
3.5.2 Nhược điểm.......................................................................................................................................25
Thời gian khởi động ban đầu kéo dài, phải mất từ 8-10 tuần tùy theo loại bùn hoạt tính được sử dụng.. .25
Đòi hỏi phải có kinh nghiệm thực tết về vận hành hệ thống xử lý nước thải ứng dụng công nghệ UASB....25
Vi khuẩn kị khí nhạy cảm với hợp chất hóa học độc như toluene, axeton, benzene, ngoài ra còn đặc biệt
nhạy cảm với crom (Cr3+/Cr6+) và đồng.....................................................................................................25
Dễ bị sốc tải khi chất lượng đầu vào biến động...........................................................................................25
6
Bị ảnh hưởng bởi các chất độc hại...............................................................................................................25
Khó hồi phục sau thời gian ngưng hoạt động..............................................................................................25
3.6. Quá trình phát triển công nghệ UASB.......................................................................................................26
Công nghệ UASB đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực xử lý nước thải công nghiệp từ trước năm 1997.
Lò phản ứng UASB thông thường thích hợp xử lý các loại nước thải có nồng độ COD khá cao với tải trọng
từ khoảng 10 đến 15Kg COD/m3/ ngày. Vì thế công nghệ UASB được đánh giá là công nghệ khá hoàn
chỉnh............................................................................................................................................................26
Tuy nhiên với mục tiêu hướng đến việc đạt được hiệu xuất xử lý cao hơn đã làm xuất hiện mô hình UASB
thức hai với lớp bùn kĩ khí trong lò phản ứng dày hơn gọi tắt là EGSB (Expand Granular Sludge Bed) và có
quá trình lưu thông tuần hoàn bên trong gọi là IC (Interal Circulation). Đây cũng được xem là một thành
công lớn trong việc cải tiến lò phản ứng UASB. Sau khi ra đời, lò phản ứng UASB cải tiến được ứng dụng
rộng rãi trong nhiều năm qua......................................................................................................................26
Mặt khác, để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong lĩnh vực xử lý nước thải, lò phản ứng UASB lại được
cải tiến lên một bậc, Chính nhờ sự cải tiến này mà ta có thể kiểm soát được nhiệt độ trong lò phản ứng.
Từ đó tạo điều kiện nhiệt độ thích hợp cho quá trình phát triển của vi sinh vật, nâng cao hiệu quả xử lý.
Tuy nhiên, cùng với việc có thể xử lý một lượng nước thải lớn hơn, lượng biogas sinh ra cũng nhiều hơn,
điều này dẫn đến khuynh hướng gây ra hiện tượng trào bùn từ lò phản ứng UASB...................................26
Để giải quyết vấn đề trên, một dạng lò phản ứng UASB lại được nghiên cứu. Kết quả, người ta đã đưa ra
một dạng lò phản ứng UASB có chia ngăn bên trong và có gắn thiết bị tách khí rắn (Gas Solid Separator –
GSS). Với dạng lò phản ứng UASB này, lượng bùn được duy trì cao, đồng thời vẫn đảm bảo hiệu suất xử lý
và lượng biogas thu được............................................................................................................................26
Ngày nay sự phát triển của công nghiệp, đặc biệt là công nghiệp thực phẩm dẫn đến việc tạo ra một lượng
nước thải hỗn tạp khổng lồ. Chính vì vậy, việc xử lý nước thải cũng ngày càng gặp nhiều khó khăn. Có rất
nhiều phát minh và nghiên cứu đã đưa ra rất nhiều công nghệ cũng như kỹ thuật nhằm đem lại hiệu quả
xử lý ngày càng cao cho vấn đề nước thải. Và công nghệ UASB được xem là khá hoàn chỉnh và được đáp
ứng rộng rãi không chỉ bởi hiệu quả xử lý cao mà còn bời những ưu điểm về kinh tế và kỹ thuật vận hành
của nó..........................................................................................................................................................26
Hình 3 : một dạng bể UASB sử dụng trong thực tế.....................................................................................26
CHƯƠNG IV: MỘT SỐ CÔNG TRÌNH ỨNG DỤNG.......................................................27
4.1 Ứng dụng xử lý nước thải chăn nuôi..........................................................................................................27
4.1.1. Tổng quan về nước thải ngành chăn nuôi..........................................................................................27
Ngành chăn nuôi không chỉ cung cấp một phần lớn lượng thịt tiêu thụ hàng ngày mà là nguồn cung cấp
phân hửu cơ cho cây trồng. Trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi có nhiều phát triển mới tăng
nhanh về số lượng và chất lượng góp phần vào tăng trưởng kinh tế. Bên cạnh những mặt tích cực , vấn đề
ô nhiễm môi trường do nghành chăn nuôi gây ra đã và đang được mọi người quan tâm. Tốc độ phát triển
nghành chăn nuôi ngày càng tăng thì lượng chất thải do chăn nuôi đưa vào môi trường ngày càng nhiều
ảnh hưởng đến nguồn đất, nước, không khí một cách ngiêm trọng...........................................................27
Nước thải chăn nuôi là một nguồn nước thải đặc trưng, có chứa nhiều hợp chất hữu cơ, virus, vi trùng,
trứng giun sán….Nguồn nước này có nguy cơ gây ô nhiễm đến nguồn nước mặt, nước ngầm. Bên cạnh đó,
còn có nhiều loại khí tạo ra như NH3, CO2, CH4, H2S…. Các loại khí này gây ra ô nhiễm môi trường không
7
khí ảnh hưởng đến đời sống con người. Vì vậy, xử lý nước thải ngành chăn nuôi rất quan trọng cần được
quan tâm.....................................................................................................................................................27
+ Thành phần nước thải chăn nuôi..............................................................................................................27
+ Hàm lượng hợp chất hửu cơ, vô cơ, cặn lơ lửng cao................................................................................27
+ Hàm lượng N và P cao..............................................................................................................................27
+ Nước hải chăn nuôi chứa nhiều vi trùng, vi rus và trứng ấu trùng , giun sán gây bệnh............................27
Các thông số ô nhiễm đặc trưng của nước thải chăn nuôi được thể hiện trong bảng sau..........................27
4.1.2 Quy trình công nghệ áp dụng.............................................................................................................28
4.1.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ áp dụng.............................................................................................28
.................................................................................................................................................................... 28
4.1.2.2 Thuyết minh qui trình công nghệ.................................................................................................28
Nước thải được đưa vào hố thu qua song chắn rác nhằm loại bỏ một phần rác có kích thước lớn, rác từ
đây được thu gom và đem đi xử lý. Sau đó nước thải được đưa vào bể điều hòa để ổn định lưu lượng và
nồng độ các chất gây ô nhiễm. Sau đó, nước thải được bơm đến bể lắng I để tách một phần chất hữu cơ
dễ lắng. Bùn thu được tại đây được bơm về bể nén bùn. Nước thải tiếp tục qua bể UASB. Tại bể UASB, các
vi sinh vật kỵ khí ở dạng lơ lửng sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất vô cơ dạng
đơn giản và khí CO2, CH4, H2S…. Nước thải sau khi được tách bùn và khí được dẫn sang bể Aerotank. Tại
đây diễn ra quá trình phân hủy hiếu khí các hợp chất hữu cơ. Bể được thổi khí liên tục nhằm duy trì điều
kiện hiếu khí cho vi sinh vật phát triển. Sau đó nước thải được dẫn sang bể lắng II, tại đây diễn ra quá
trình phân tách nước thải và bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính lắng xuống đáy, nước thải ở phía trên được dẫn
qua hồ sinh học để xử lý tiếp. Nước thải sau khi qua hồ sinh học đạt tiêu chuẩn loại B sẽ được thải ra
nguồn tiếp nhận..........................................................................................................................................28
4.2 Ứng dụng xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn........................................................................................29
4.2.1. Tổng quan về nước thải ngành sản xuất tinh bột sắn........................................................................29
Các thành phần hữu cơ như tinh bột, protein, xenluloza, pectin, đường có trong nguyên liệu củ sắn tươi là
nguyên nhân gây ô nhiễm cao cho các dòng nước thải của nhà máy sản xuất tinh bột sắn. Nước thải sinh
ra từ dây chuyền sản xuất tinh bột sắn có các thông số đặc trưng: pH thấp, hàm lượng chất hữu cơ và vô
cơ cao, thể hiện qua hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS), TSS rất cao, các chất dinh dưỡng chứa N, P, các chỉ
số về nhu cầu oxy sinh học (BOD5), nhu cầu oxy hoá học (COD), …với nồng độ rất cao và trong thành phần
của vỏ sắn và lõi củ sắn có chứa Cyanua (CN-) một trong những chất độc hại có khả năng gây ung thư.. . .29
Trong nhà máy Chế biến Tinh bột, thành phần nước thải sinh ra chủ yếu từ bóc vỏ, rửa củ, băm nhỏ và
lắng lọc là các nguồn ô nhiễm chính. Trên cơ sở này việc lấy mẫu và phân tích thành phần nước thải được
thực hiện ở hai công đoạn riêng biệt và kết hợp hai công đoạn này...........................................................29
Tính chất nước thải ngành tinh bột sắn mang tính chất acid và có khả năng phân hủy sinh học. Đặc biệt với
loại nước thải này là trong khoai mì có chứa HCN là một acid có tính độc hại. Khi ngâm khoai mì vào trong
nước HCN sẽ tan vào trong nước và theo nước thải ra ngoài......................................................................29
4.2.1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ áp dụng.............................................................................................30
.................................................................................................................................................................... 30
8
4.2.2.2 Thuyết minh sơ đồ.......................................................................................................................31
Bể lắng cát: Có nhiệm vụ loại bỏ cát, mảng kim loại,… trong nguyên liệu, trong nước thải vệ sinh nhà
xưởng. Nước thải từ các khu vực sản xuất theo mạng lưới thoát nước riêng chảy vào bể lắng cát của
trạm xử lý. Tại đây, để bảo vệ thiết bị và hệ thống đường ống công nghệ phía sau, song chắn rác thô
được lắp đặt trước bể lắng cát để loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn ra khỏi nước thải. Bể lắng cát
giữ lại phần lớn các hạt cát có kích thước lớn hơn 0,2mm bao gồm những hạt cát rời và một phần cát
dính trong lớp vỏ gỗ, tránh ảnh hưởng đến máy bơm và thiết bị ở các công trình sau. Trong nước thải
chế biến tinh bột sắn thường có hàm lượng cát đáng kể, vì vậy trong công nghệ xử lý nước thải cần
thiết phải có bể lắng cát. Nước thải sau khi qua bể lắng cát sẽ tự chảy vào hầm tiếp nhận. ..................31
Nước thải trước khi đến bể điều hòa sẽ qua lưới chắn rác tinh. Lưới chắn rác tinh có nhiệm vụ loại bỏ
các sơ sợi sắn, lớp váng bọt nổi và rác có kích thước nhỏ hơn 10mm. ...................................................31
Bể điều hòa: sự dao động nồng độ và lưu lượng nước thải sẽ ảnh hưởng đến chế độ công tác của mạng
lưới và các công trình xử lý, đặc biệt quan trọng với các công trình hóa lý, sinh học với việc làm ổn dịnh
nồng độ nước thải sẽ giúp giảm nhẹ kích thước công trình xử lý hóa lý, đơn giản hóa công nghệ xử lý và
tăng hiệu quả xử lý nước thải ở các công trình xử lý. Tại bể điều hoà nhờ quá trình khuấy trộn và cấp
khí giúp ổn định lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm như: BOD5, COD, pH, CN-…tại đây nước thải
được bơm sang bể phản ứng..................................................................................................................31
Bể trung hòa: Nước thải ở công nghệ chế biến tinh bột sắn đều có pH thấp, ở các công đoạn do quá
trình lên men axit tinh bột. Do đó, trước khi tiến hành xử lý sinh học (yêu cầu pH từ 6.5 – 8.5) hay quá
trình hóa lý thường yêu cầu pH trung tính cần tiến hành trung hòa để tạo điều kiện thích hợp cho vi
sinh phát triển tốt....................................................................................................................................31
Bể phản ứng: hóa chất keo tụ được châm vào bể với liều lượng nhất định và được kiểm soát chặt chẽ
bằng bơm định lượng hóa chất. Dưới tác dụng của hệ thống cánh khuấy với tốc độ lớn được lắp đặt
trong bể, hóa chất keo tụ được hòa trộn nhanh và đều vào trong nước thải, hình thành các bông cặn
nhỏ li ti khắp diện tích bể........................................................................................................................31
Bể keo tụ tạo bông: Hỗn hợp nước thải này tự chảy qua bể keo tụ tạo bông. Dưới tác dụng của chất trợ
keo tụ và hệ thống motor cánh khuấy với tốc độ chậm, các bông cặn li ti sẽ chuyển động, va chạm, dính
kết và hình thành nên những bông cặn có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần các bông cặn ban
đầu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lắng ở bể lắng. Hỗn hợp nước và bông cặn ở bể keo tụ tạo
bông tự chảy sang bể lắng.......................................................................................................................31
Bể lắng 1: Bể lắng có chức năng loại bỏ các chất lắng được mà các chất này có thể gây ra hiện tượng
bùn lắng trong nguồn tiếp nhận, tách dầu mỡ và các chất nổi khác, giảm tải trọng hữu cơ cho các công
trình xử lý phía sau. Phần bùn trong nước thải được giữ lại ở đáy bể lắng. Lượng bùn này được bơm
qua bể chứa bùn......................................................................................................................................31
Bể UASB: Phần nước sau khi tách bùn được bơm bể phản ứng kỵ khí UASB, bên cạnh việc phân huỷ
phần lớn các chất hữu cơ thì CN- cũng được phân huỷ đáng kể tại đây, nhằm giảm đến mức thấp nhất
nồng độ CN- trước khi dẫn vào bể lọc sinh học. Bể UASB thường được áp dụng xử lý nước thải có hàm
lượng chất hữu cơ cao như nước thải ngành tinh bột sắn. Nước thải được nạp từ phía đáy bể, đi qua
lớp bùn hạt, quá trình xử lý nước thải xảy ra khi các chất hữu cơ tiếp xúc với bùn hạt. Đặc tính quan
trọng nhất của bùn từ bể UASB là vận tốc lắng của bùn khá cao, nhờ đó có thể vận hành thiết bị kỵ khí
với vận tốc ngược dòng từ dưới lên cao. Khi vận hành ở giai đoạn đầu tải trọng chất hữu cơ không
được quá cao vì vi sinh vật acid hóa sẽ tạo acid béo dễ bay hơi với vận tốc nhanh hơn rất nhiều lần so
với tốc của các acid này thành acetate dưới tác dụng của vi khuẩn acetate làm giảm pH môi trường, ức
chế vi khuẩn methane hóa. Tải trọng hữu cơ có thể tăng dần khi vi khuẩn thích nghi. Vì vậy, với hệ
thống UASB tải trọng chất hữu cơ có thể đạt cao trong giai đoạn hoạt động ổn định. Bùn từ bể lắng 1 và
bùn dư từ bể UASB sẽ được dẫn đến sân phơi bùn, nhằm giảm độ ẩm và khối lượng bùn để dễ dàng
vận chuyển ra bãi thải..............................................................................................................................32
9
Bể lọc sinh học: Màng sinh học hiếu khí là một hệ VSV tuỳ tiện, ở ngoài cùng của màng là lớp vi khuẩn
hiếu khí, lớp sâu bên trong màng là các vi khuẩn kỵ khí. Phần cuối cùng của màng là các động vật
nguyên sinh và một số các vi khuẩn khác. Vi sinh trong màng sinh học sẽ oxy hoá các chất hữu cơ, sử
dụng chúng làm nguồn dinh dưỡng và năng lượng. Chất hữu cơ được tách ra khỏi nước, còn khối lượng
của màng sinh học tăng lên. Màng vi sinh chết sẽ được cuốn trôi theo nước ra khỏi bể lọc sinh học. Để
duy trì điều kiện hiếu khí hay kỵ khí trong bể phụ thuộc vào lượng oxy cấp vào. Nhưng thực tế trong bể
luôn tồn tại 3 quá trình hiếu, thiếu và kỵ khí. Do đó hiệu quả khử nitơ và photpho của bể lọc tương đối
cao...........................................................................................................................................................32
Tiếp đó, nước thải sẽ được dẫn đến cụm 5 hồ sinh học, phần CN-. nitơ, photpho, BOD5, COD, SS còn lại
sẽ được khử tại các hồ sinh học. Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý đạt tiêu chuẩn QCVN 24:2009,
loại B sẽ thải ra nguồn tiếp nhận.............................................................................................................32
4.2.3 Đánh giá ưu, nhược điểm công nghệ..................................................................................................32
a. Ưu điểm:..................................................................................................................................................32
· Công nghệ đề xuất phù hợp với đặc điểm, tính chất của nguồn nước thải;..............................................32
· Nồng độ các chất ô nhiễm sau quy trình xử lý đạt quy chuẩn hiện hành;.................................................32
· Diện tích đất sử dụng tối thiểu..................................................................................................................32
· Công trình thiết kế dạng modul, dễ mở rộng, nâng công suất xử lý...........................................................32
b. Nhược điểm:...........................................................................................................................................32
· Nhân viên vận hành cần được đào tạo về chuyên môn;............................................................................32
· Chất lượng nước thải sau xử lý có thể bị ảnh hưởng nếu một trong những công trình đơn vị trong trạm
không được vận hành đúng các yêu cầu kỹ thuật;.......................................................................................32
· Bùn sau quá trình xử lý cần được thu gom và xử lý định kỳ.......................................................................32
CHƯƠNG V: KẾT LUẬN.....................................................................................................33
Xử lý nước thải là nhu cầu bức thiết ở nước ta. Hiện nay trên cả nước, hầu hết các doanh nghiệp, nhà
máy đều có hệ thống xử lý nước thải (HTXLNT) nhưng đa số các HTXLNT của các nhà máy đều không xử
lý đạt nên lượng nước thải đưa vào môi trường sống chúng ta sẽ ngày càng ô nhiễm, hậu quả ô nhiễm
dài lâu không thể bù đắp nổi...................................................................................................................33
Một trong những công nghệ xử lý nước thải đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực là công
nghệ xử lý sinh học kỵ khí với bể bùn kỵ khí dòng chảy từ dưới lên (UASB). Công nghệ này rất phù hợp
cho việc xử lý các loại nước thải công nghệp có nồng độ chất hữu cơ cao như trong công nghiệp rượu
bia, mật rỉ đường, sữa, chăn nuôi…. và có nhiều ưu điểm (đã nêu trong chương 3) bên cạnh đó, để xây
dựng hệ thống xử lý nước thải hiệu quả cần lưu ý:.................................................................................33
Việc tư vấn, thiết kế, lắp đặt cần phải sát với tình hình thực tế như tính chất nguồn thải, vị trí mặt bằng
bố trí hệ thống, chi phí xây dựng bảo trì vận hành, chi phí háo chất kèm theo, chọn lựa phương án tối
ưu cả về mặt xây dựng, tài kính và kỹ thuật …tránh tình trạng hệ thống không khả thi hoặc đưa vào hoạt
động gặp khó khăn trong vận hành….......................................................................................................33
Cần đào tạo nhân viên có trình độ kỹ thuật chuyên môn trong quá trình vận hành để hệ thống hoạt
động thật hiệu quả, ít tốn kinh phí và bảo vệ tuổi thọ của hệ thống.......................................................33
TÀI LIỆU THAM KHẢO:....................................................................................................34
1-Kỹ thuật môi trường – GS.TS Lâm Minh Triết - NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh: 2006................34
10
2 - Giáo trình hóa học nước và nước thải – TS. Mai Tuấn Anh (Chủ biên) – NXB Đại học quốc gia, tp Hồ
Chí Minh: 2009........................................................................................................................................34
3 - Báo cáo chuyên đề Công nghệ sinh học Môi trường – Khoa Môi trường Và Tài Nguyên trường Đại
Học Nông Lâm Tp.HCM – 2009................................................................................................................34
4 - Kỹ thuật xử lý nước thải – Th.S. Lâm Vĩnh Sơn – NXB Xây Dựng.........................................................34
5 - Trang Web tham khảo:.......................................................................................................................34
+ ....................................................................................................................................34
+ ................................................................................................................34
+ />.................................................................................................................................................................34
11
CHƯƠNG I: MỞ ĐẤU
1.1 Tổng quan về nước thải:
Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quan trọng cho tất cả các vi sinh vật trên trái đất. Nếu
không có nước chắc chắn không có sự sống xuất hiện, thiếu nước thì cả nền văn minh hiện nay
cũng không tồn tại được.
Nước đóng vai trò quan trọng trong quá trình diễn ra trong tự nhiên và trong cuộc sống của
con người. Nước là nguồn cung cấp thực phẩm và nguyên liệu cho công nghiệp, dùng trong
tưới tiêu trồng trọt trong nông nghiệp, nhu cầu sống và sinh hoạt của con người... Ngoài ra
nước còn là nguồn khoáng sản vô cùng quý giá vì nó tàng trữ một nguồn năng lượng lớn và có
thể hoà tan nhiều vật chất có thể khai thác phục vụ cho nhu cầu nhiều mặt của con người.
Nước bao phủ 71% diện tích của trái đất trong đó có 97% là nước mặn, còn lại là nước
ngọt. Trong 3% nước ngọt, chỉ có khoảng 0,003% là nước sạch mà con người cò thể sử dụng
được, phần còn lại là lượng nước mằm sâu trong lòng đất, bị đóng băng, ở dạng hơi trong khí
quyển hoặc ở dạng tuyết trên lục địa hay phần nước bị ô nhiễm.. Nước giữ cho khí hậu tương
đối ổn định và pha loãng các yếu tố gây ô nhiễm môi trường.
Nước trong tự nhiên là nước mà chất lượng và số lượng được hình thành dưới ảnh hưởng
của các quá trình tự nhiên không có sự tác động của con người và được phân loại tùy vào độ
khoáng của nước:
-
Nước ngọt: lượng muối < 1g/l và được chia làm 3 loại nước khoáng:
o Nước khoáng ít: lượng muối khoảng 200mg/l
o Nước khoáng trung bình: lượng muối khoảng 200 – 500mg/l
o Nước khoáng cao: lượng muối từ 500 – 1000mg/l
-
Nước lợ: lượng muối từ 10 – 50g/l
-
Nước muối: lượng muối > 50g/l
Nước thải là nước đã dùng trong sinh hoạt, sản xuất hoặc chảy qua vùng đất bị ô nhiễm.
Tùy thuộc vào điều kiện hình thành, nước thải chia thành 3 nhóm:
-
Nước thải sinh hoạt: là nước thải từ khu dân cư, khu vực hoạt động thương mại, khu
vực công sở, trường học và các cơ sở tương tự khác như tắm, giặt, hồ bơi, nhà ăn, nhà
vệ sinh, nước rửa chén, sàn nhà…Trong nước thải sinh hoạt chứa khoảng 58% chất hữu
cơ không bền sinh học ((như cacbonhydrat, protein, mỡ); chất dinh dưỡng (photphat,
nitơ); vi trùng; chấtt rắn và mùi và 42% chất khoáng.
-
Nước mưa: được hình thành do mưa và chảy ra từ đồng ruộng. Chúng bị ô nhiễm bởi
các chất vô cơ và hữu cơ khác nhau. Nước trôi qua khu vực dân cư, khu sản xuất công
nghiệp, có thể cuốn theo chất rắn, dầu mỡ, hóa chât, vi trùng... Còn nước chảy ra từ
đồng ruộng mang theo chất rắn, thuôc sát trùng, phân bón...
-
Nước thải công nghiệp: xuất hiện khi khai thác hoặc chế biến các nguyên liệu hữu cơ
khác và vô cơ. Đặc tính của nước thải công nghiệp rất khác biệt nhau tùy theo ngành
nghề sản xuất và nguồn thải mà mức độ ô nhiễm cũng thay đổi.
1.2 Thành phần và tính chất của nước thải
1.2.1 Thành phần của nước thải:
12
1.2.1.1 Thành phần vật lý: biểu thị dạng các chất bẩn có trong nước thải ở kích thước
khác nhau,được chia làm ba nhóm
-
Nhóm 1: các chất không tan trong nước thải
o Ở dạng thô: vải, giấy, cành lá cây, sạn,sỏi, cát, da, lông..
o Ở dạng lơ lững: kích thước hạt δ > 10-1mm
o Ở dạng huyền phù, nhũ tương, bọt: kích thước hạt δ =10-1 – 10-4 mm
-
Nhóm 2: các chất bẩn dạng keo kích thước hạt δ = 10-4 – 10-6 mm
-
Nhóm 3: các chất bẩn dạng hòa tan kích thước hạt δ < 10-6 mm, chúng ở dạng ion hay
hoặc phân tử
1.2.1.2
Thành phần hóa học: biểu thị dạng các chất bẩn có trong nước thải có
các tính chất hóa học khác nhau,được chia làm 2 nhóm:
-
Thành phần vô cơ: gồm cát, sét, xỉ, axit vô cơ, kiểm vô cơ, các ion của các ion của các
muối vô cơ…
-
Thành phần hữu cơ: gồm các chất có nguồn gốc từ động, thực vật, cặn bã bài tiết..
o Các hợp chất chứa nitơ: urê, protein, amin, axit amin..
o Các hợp chất nhôm hydratcacbon: mỡ, xà phòng, xenlulo..
o Các hợp chất có chứa phospho, lưu huỳnh.
1.2.1.3
Thành phần sinh học: gồm các dạng nấm men, nấm mốc, vi khuẩn..
1.2.2Tính chất của nước thải:
1.2.2.1 Tính chất vật lý:
-
Khả năng lắng đọng/ nổi lên của chất bẩn
Khả năng tạo mùi và các ảnh hưởng của mùi
tạo màu và các ảnh hưởng của màu
Khả năng biến đổi nhiệt độ của nước thải
Khả năng giữ ẩm của bùn/ cặn
1.2.2.2 Tính chất hóa học
-
Khả năng phản ứng giữa các chất bẩn sẳn có trong nước thải
Khả năng phản ứng giữa các chất bẩn sẳn có trong nước thải và các hóa chất
thêm vào.
Khả năng phân hủy hóa nhờ các lực cơ học và vật lý
1.2.2.3 Tính chất sinh học
- Khả năng phân hủy sinh học các chất bẩn trong điều kiện hiếu khí và kỵ khí, tự
nhiên và nhân tạo.
1.3 Các thông số đánh giá ô nhiễm:
1.3.1 Các chỉ tiêu dùng để đánh giá định tính độ nhiễm bẫn vật lý:
-
pH : độ pH là thông số đặc trưng mức độ nhiễm bẩn và dùng để đánh giá tính kiềm hay
tính axit của nước thải trước khi xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Sự thay
đổi trị số pH làm thay đổi các quá trình hòa tan hoặc keo tụ, làm tăng hoặc giảm
-
Độ màu: dựa vào độ màu để đánh giá trạng thái của nước thải, giúp xác định mức độ ô
nhiễm và mức độ độc hại của nước thải. Độ màu càng lớn thì mức độ ô nhiễm càng
13
cao. Nước thải mới có màu hơi nâu sang thường là màu xám có vẫn đục, nước thải đã
bị ô nhiễm, nhiễm khuẫn có màu đen tối.
-
Mùi : mùi trong nước thải là vấn đề cần quan tâm và nước thải có mùi là do các chất ô
nhiễm có trong nước thải bị chuyển hóa. Nếu hàm lượng nhỏ nó vô hại nhưng mùi có
thể gây cảm giác khó chịu, buồn nôn và nó giúp cho việc thiết kế các công trình xử lý
nước thải tránh các điêu kiện tạo mùi khó chịu, ví dụ mùi trong nước thải sinh hoạt
thường có mùi mốc là do khí sinh ra từ quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ hay do
một số chất được đưa vào nước thải nhưng nếu nó bị nhiễm khuẩn sẽ có mùi trứng thối
vì do sự tạo thành H2S trong nước thải.
-
Nhiệt độ: thông thường nhiệt độ của nước thải cao hơn nhiệt độ nguồn nước sạch ban
đầu (do có sự gia nhiệt trong quá trình sử dụng nước) và phụ thuộc vào yếu tố thời tiết
và bản chất của nước thải. Xác định nhiệt độ của nước thải giúp cho việc thiết kế và
vận hành các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học.
-
Độ đục: do các hạt lơ lững, các chất hữu cơ phân hủy hay do giới thủy sinh gây ra. Đô
đục càng cao thì độ nhiễm bẫn càng lớn.
-
Chất rắn tổng cộng: là các chất rắn không tan hoặc lơ lững và các hợp chất tan vào
trong nước thải. Dựa vào chất rắn tổng cộng để xác định dạng công trình và quá trình
xử lý thích hợp.
-
Chất rắn lơ lững: là chất không tan trong nước thải và chỉ tiêu này giúp cho việc lựa
chọn công trình xử lý phù hợp.
-
Chất rắn hòa tan và chất rắn bay hơi: các chỉ tiêu này giúp đánh giá định lượng
trạng thái chất bẩn tan và không tan
1.3.2 Các chỉ tiêu đánh giá định lượng độ nhiễm bẩn hữu cơ:
-
Độ kiềm: đặc trưng cho khả năng trung hòa axit, dựa vào độ kiềm để đánh giá khả
năng đệm của nước thải.
-
Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5) là lượng oxy do vi sinh vật tiêu thụ để oxy hóa sinh học
các chất hữu cơ trong nước thải ở điều kiện chuẩn về nhiệt độ và thời gian. BOD giúp
cho việc thiết kế và vận hành hệ thống sử lý nước thải và đánh giá mức độ ô nhiễm của
nguồn thải, giá trị BOD càng lớn nghĩa là mức độ ô nhiễm hữu cơ càng cao.
-
Nhu cầu oxy hóa học (COD) là lượng oxy cần để oxy hóa các chất hữu cơ trong nước
thải. COD dùng để xác định lượng oxy cần thiết cho việc ổn định chất thải hoàn toàn
-
Oxy hòa tan (DO): là lượng oxy hòa tan trong nước thải cần cho các sinh vật hiếu khí.
Mức oxy hòa tan trong nước thải tùy thuộc vào mức độ ô nhiễm chất hữu cơ và hoạt
động của thủy quyển…
1.3.3 Các chỉ tiêu đánh giá mức độ ô nhiễm dinh dưỡng và mức độ phú dưỡng hóa
-
Các hợp chất có chứa nitơ, phospho: để đánh giá sự hiện diện của các chất dinh
dưỡng trong nước thải và mức độ phân hủy: lượng amoni (NH4+); lượng nirat (NO3-),
lượng phosphat, lượng sunphat (SO42-), lượng clorua (Cl-)…
-
Dầu mỡ: bám vào thành ống, gây ảnh hường quá trình oxy hóa và quá trình xử lý nước
thải.
-
Kim loại nặng:phần lớn các kim loại nặng trong nước tồn tại dưới dạng ion và gây độc
hại đến sức khỏe con người và động vật.
14
o Chì (Pb) là kim loại nặng có độc tính đối với não và có thể gây chết người nếu bị
nhiễm độc nặng. Chì có khả năng tích lũy lâu dài trong cơ thể.
o Thủy ngân (Hg): thủy ngân vô cơ hay hữu cơ đều cực độc đối với cơ thể con
người và thủy sinh.
o Asen (As) là chất độc cực mạnh có tác dụng tích lũy và gây ung thư
o Ngoài ra còn có các kim loại nặng khác có tính độc rất cao như cadmi, crom,
niken… là tác nhân gây hại tài nguyên thủy sinh và sức khoải con ngưới ngay ở
nồng độ thấp
-
Các chất khí khác nhau hòa tan trong nước thải để xác định các chất khí hiện diện
trong nước thải
-
Nước: chiếm tỉ lệ cao trong nước thải
1.3.4 Các chỉ tiêu sinh vật
Chỉ tiêu vi sinh vật giúp cho việc đánh giá mức độ ô nhiễm của nguồn nước
-
Coliform: sự có mặt của nhóm vi khuẩn này chỉ ra nước bị nhiễm phân và giúp kiểm
soát mức độ hiện diện của vi khuẩn gây bệnh trong nước thải
-
Các vi khuẩn đặc biệt khác: giúp cho việc vận hành nhà máy xử lý nước thải và việc tái
sử dụng nước thải
-
Ngoải ra còn một số chỉ tiêu áp dụng đo đạc theo các tiêu chuẩn Việt Nam về xử lý
nước thải như TCVN 5945:2005/BTNMT ; TCVN 7957-2008
15
Hình các vùng nước như sông, hồ, biển, nước ngầm ... bị các hoạt động của con người làm
nhiễm các chất ô nhiễm có thể gây hại cho con người và cuộc sống các sinh vật trong tự nhiên.
CHƯƠNG II: CÔNG NHỆ SINH HỌC KỴ KHÍ
2.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC KỴ KHÍ:
Quá trình phân hủy kỵ khí là quá trình phân hủy sinh học chất hửu cơ trong điều kiện
không có Oxy. Phân hủy kị khí có thể chia làm 6 quá trình:
1. Thủy phân Polymer:
2.
3.
4.
5.
6.
• Thủy phân các Protein.
• Thủy phân Polysaccharide.
• Thủy phân chất béo.
Lên men các amino acid và đường.
Phân hủy kỹ khí các acid béo mạch dài và rượu.
Phân hủy kỵ khí các acid béo dễ bay hơi (ngoại trừ acid acetic)
Hình thành khí methane từ acid acetic.
Hình thành khí methane từ hydrogen và CO2.
Các quá trình này có thể họp thành 4 giai đoạn, xảy ra đồng thời trong quá trình phân hủy
kị khí chất hữu cơ.
1) Thủy phân
Trong giai đoạn này, dưới tác dụng của enzyme do vi khuẩn tiết ra, các phức chất và chất
không tan (polysaccharide, proteins, lipids) chuyển hóa thành các phức đơn giản hơn hoặc chất
hòa tan (đường, các amino acid, acid béo).
Giai đoạn này thường xảy ra chậm. Tốc độ thủy phân phụ thuộc vào pH, kích thước hạt
bùn, đặc tính dễ phân hủy của cơ chất. Chất béo thủy phân rất chậm.
2) Acid hóa
Trong giai đoạn này, vi khuẩn lên men chuyển hóa các chất hòa tan thành các chất đơn
giản như acid béo dễ bay hơi, rượu, acid lactic, methanol, CO 2, H2,NH3,H2S va2 sinh khối mới.
Sự hình thành các acid có thể làm pH giảm xuống đến 4.0
3) Acetic hóa
Vi khuẩn tạo khí H2 chuyển hóa các sản phẩm của giai đoạn acid hóa thành acetate, CO 2,
H2, và sinh khối mới.
4) Methane hóa
Đây là giai đoạn cuối của Quá trình phân hủy kị khí. Acid acetic, CO2, H2, acid formic và
methanol chuyển hóa thành methane, CO2, và sinh khối mới.
Phản ứng chính tạo thành methane có thể xảy ra như sau:
CO2
+
4H2A
CH4 +
4A
+ H2O
Trong đó, H2A là chất hữu cơ chứa hydro.
Cũng có thể xảy ra các phản ứng khác (khi có và khi không có hydro)
CO
+
3H2
CH4 +
H2 O
4CO
+
4H2O
3CO2 +
CH4
16
Methane có thể tạo thành do phân rã acid acetate:
CH3COOH
CH4 +
CO2
CO2
+
4H2
CH4 +
2H2O
Ngoài ra, trong quá trình xử lý nước thải công nghiệp chứa SO42-, ở điều kiện kị khí, vi
khuẩn khử sunfat sẽ khử SO42- thành H2S như sau:
5AH2
+
SO42
5A
+
H2 S +
4H2O
Bên cạnh đó còn có cả quá trình nitrat hóa:
6H2A
+
2NO3
6A
+
6H2O +
N2
Quá trình chuyển hóa vật chất trong điều kiện kị khí được mô tả trong Hình bên dưới
Trong 3 giai đoạn thủy phân, acid hóa và acetic hóa COD trong dung dịch hầu như không
giảm, COD chỉ giảm trong giai đoạn methane hóa.
Hình 1: Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong kỵ khí
17
Ngược với quá trình hiếu khí, trong xử lý nước thải bằng phân hủy kị khí, tải trọng tối đa
không bị hạn chết bởi không cần cung cấp oxy. Nhưng trong công nghệ xử lý kị khí,
cần lưu ý 2 yếu tố sau:
-
Duy trì sinh khối vi khuẩn càng nhiều càng tốt.
Tạo tiếp xúc đủ giữa nước thải với sinh khối vi khuẩn.
2.2. CÁC CÔNG NGHỆ SINH HỌC KỴ KHÍ
Hình 2 : Sơ đồ các dạng quá trình kị khí đã ứng dụng rộng rãi trong thực tế:
* Quá trình xử lý kỵ khí sinh trưởng lơ lửng:
- Quá trình sinh trưởng lơ lửng:
-
Vi sinh vật sản sinh và phát triển trong các bông cặn bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng
trong các bể xử lý sinh học. Các vi sinh vật này tạo thành bùn hoạt tính có vai trò phân
hủy các chất hữu cơ để xây dựng tế bào mới và tạo thành sản phẩm cuối cùng là dạng
khí. Chúng sinh trưởng ở trạng thái lơ lửng và xáo trộn cùng với nước, cuối cùng các
chất dinh dưỡng cạn kiệt, các bông cặn lắng thành bùn.
- Quá trình phân hủy kỵ khí xáo trộn hoàn toàn:
-
-
Đây là loại bể xáo trộn liên tục, không tuần hoàn bùn. Bể thích hợp xử lý nước thải có
hàm lượng chất hữu cơ hoà tan dể phân hủy nồng độ cao hoặc xử lý bùn hữu cơ.
Thiết bị xáo trộn có thể dùng hệ thống cánh khuấy cơ khí hoặc tuần hoàn khí biogas
(đòi hỏi có máy nén khí biogas và phân phối khí nén).
Trong quá trình phân hủy lượng sinh khối mới sinh ra và phân bố trong toàn bộ thể tích
bể.
Hàm lượng chất lơ lửng ở dòng ra phụ thuộc vào thành phần nước thải vào và yêu cầu
xử lý.Thời gian lưu sinh khối chính là thời gian lưu nước. Thời gian lưu bùn thông
thường từ 12- 30 ngày.
Tải trọng đặc trưng cho bể này là 0.5- 0.6 kgVS/m 3 .ngày.
Do hàm lượng sinh khối trong bể thấp và thời gian lưu nước lớn nên loại bể này thích
hợp và có thể chịu đựng được tốt trong trường hợp có độc tố hoặc khi tải trọng tăng đột
ngột.
18
- Quá trình tiếp xúc kỵ khí: quá trình này gồm 2 giai đoạn:
+ Phân hủy kỵ khí xáo trộn hoàn toàn.
+ Lắng hoặc tuyển nổi tách riêng phần cặn sinh học và nước thải sau xử lý.
-
Bùn sinh học sau khi tách được tuần hoàn trở lại bể phân hủy kỵ khí. Lượng sinh khối
có thể kiểm soát được, không phụ thuộc vào lưu lượng nước thải nên thời gian lưu bùn
có thể khống chế được và không liên quan đến thời gian lưu nước.
-
Khi thiết kế có thể chọn thời gian lưu bùn thích hợp cho phát triển sinh khối, lúc đó có
thể tăng tải trọng, giảm thời gian lưu nước, khối tích công trình giảm dần đến chi phí
đầu tư kinh tế hơn.
-
Hàm lượng VSS trong bể tiếp xúc kị khí dao động trong khoảng 4000 – 6000 mg/l. Tải
trọng chất hữu cơ từ 0.5 đến 10 kg COD/m 3 / ngày. Thời gian lưu nước từ 12 giờ đến 5
ngày.
-
Hệ thống lắng trọng lực phụ thuộc vào tính chất bông bùn kị khí. Các bọt khí biogas
sinh ra trong quá trình phân huỷ kỵ khí thường bám dính vào các hạt bùn làm giảm tính
lắng của bùn. Để tăng cường khả năng lắng của bùn, trước khi lắng cho hỗn hợp nước
và bùn đi qua bộ phận tách khí như thùng quạt gió, khuấy cơ khí hoặc tách khí chân
không và có thể thêm chất keo tụ đẩy nhanh quá trình tạo bông.
- UASB: bể xử lý sinh học kỵ khí dòng chảy ngược qua lớp bùn (xem chi tiết chương 3)
-
Mô hình là cột hình trụ tròn gồm hai phần:
+ Phần phân huỷ
+ Phần lắng
-
Nước thải được phân bố vào từ đáy bể và đi ngược lên qua lớp bùn sinh học có mật độ
vi khuẩn cao. Khí thu được trong quá trình này được thu qua phễu tách khí lắp đặt phía
trên. Cần có tấm hướng dòng để thu khí tập trung vào phễu không qua ngăn lắng. Trong
bộ phận tách khí, diện tích bề mặt nước phải đủ lớn để các hạt bùn nổi do dính bám vào
các bọt khí biogas tách khỏi bọt khí. Để tạo bề rộng cần thiết cần có cột chặn nước. Dọc
19
theo mô hình có các vòi lấy mẫu để đánh giá lượng bùn trong bể thông qua thí nghiệm
xác định mặt cắt bùn.
* Quá trình kỵ khí sinh trưởng bám dính
- Quá trình sinh trưởng dính bám:
• Trong quá trình xử lý sinh học, các vi sinh vật chịu trách nhiệm phân hủy các chất hữu
cơ phát triển thành màng dính bám hay gắn kết các vật liệu trơ như đá, xỉ, gỗ, sành sứ,
chất dẻo.
• Quá trình này còn gọi là màng sinh học hay màng cố định, xảy ra ở các quá trình xử lý
nước thải, như lọc sinh học hoặc đĩa quay sinh học.
- Lọc kỵ khí (giá thể cố định dòng chảy ngược)
• Bể lọc kỵ khí là cột chứa đầy vật liệu rắn trơ là giá thể cố định cho vi sinh vật kỵ khí
sống bám trên bề mặt. Giá thể có thể là sỏi, đá , than, vòng nhựa tổng hợp, tấm nhựa…
• Dòng nước phân bố đều từ dưới lên, tiếp xúc với màng vi sinh bám dính trên bề mặt giá
thể. Do khả năng bám dính tốt của màng vi sinh dẫn đến lượng sinh khối trong bể tăng
lên và thời gian lưu bùn kéo dài. Vì vậy thời gian lưu nước thấp, có thể vận hành ở tải
trọng rất cao.
-
Các loại giá thể:
+ Đá hoặc sỏi thường bị bít tắc do các chất lơ lửng hoặc màng vi sinh không bám dính
giữ lại ở những khe rỗng giữa các viên đá hoặc sỏi.
+ Vật liệu nhựa tổng hợp có cấu trúc thoáng, độ rỗng cao (95%) nên vi sinh dễ bám
dính và chúng thường được thay thế dần cho đá, sỏi. Tỉ lệ riêng diện tích bề mặt/ thể
tích của vật liệu thông thường dao động trong khoảng 100 – 220 m2 /m3.
• Trong bể lọc kị khí do dòng chảy quanh co đồng thời do tích lũy sinh khối nên dễ gây
ra các vùng chết và dòng chảy ngắn. Để khắc phục nhược điểm này cần bố trí thêm hệ
thống xáo trộn bằng khí biogas sinh ra thông qua hệ thống phân phối khí đặt dưới lớp
vật liệu và máy nén khí biogas.
• Sau thời gian vận hành dài, các chất rắn không bám dính gia tăng. Điều này chứng tỏ
khi hàm lượng SS đầu ra tăng, hiệu quả xử lý giảm do thời gian lưu nước thực tế trong
bể bị rút ngắn lại. Chất rắn không bám dính có thể lấy ra khỏi bể bằng cách xả đáy và
rữa ngược.
20
- Quá trình kỵ khí bám dính xuôi dòng
• Trong quá trình này nước thải chảy từ trên xuống qua lớp giá thể module. Giá thể này
tạo nên các dòng chảy nhỏ tương đối thẳng theo hướng từ trên xuống. Đường kính dòng
chảy nhỏ xấp xỉ 4 cm. Với cấu trúc này tránh được hiện tượng bít tắc và tích lũy chất
rắn không bám dính và thích hợp cho xử lý nước thải có hàm lượng SS cao.
- Quá trình kỵ khí tầng giá thể lơ lửng
• Nước thải được bơm từ dưới lên qua lớp vật liệu lọc hạt là giá thể cho vi sinh sống bám.
Vật liệu này có đường kính nhỏ, vì vậy tỉ lệ diện tích bề mặt / thể tích rất lớn (cát, than
hoạt tính hạt…) tạo sinh khối bám dính lớn. Dòng ra được tuần hoàn trở lại để tạo vận
tốc nước đi lên đủ lớn cho lớp vật liệu hạt ở dạng lơ lửng, giản nỡ khoảng 15 – 30%
hoặc lớn hơn. Hàm lượng sinh khối trong bể có thể tăng lên đến 10.000 – 40.000 mg/l.
Do lượng sinh khối lớn và thời gian lưu nước quá nhỏ nên quá trình này có thể ứng
dụng xử lý nước thải có nồng độ chất hữu cơ thấp như nước sinh hoạt.
21
CHƯƠNG III: QUÁ TRÌNH SINH HỌC KỴ KHÍ – UASB
3.1 TỔNG QUAN VỀ BỂ UASB:
Bể UASB là bể sinh học kị khí dòng chảy ngược qua lớp bùn (UASB là viết tắt của
cụm từ Upflow anaerobic sludge blanket) được gọi với nhiều tên tùy theo quy mô xử lý như,
lò phản ứng UASB, bể UASB, ở quy mô phòng thí nghiệm thường được gọi là cột UASB.
UASB được thiết kế cho nước thải có nồng độ ô nhiễm chất hữu cơ cao và thành phần
chất rắn thấp. Nồng độ COD đầu vào được giới hạn ở mức min là 100 mg/l, nếu SS >
3.000mg/l không thích hợp để xử lý bằng UASB.
3.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỂ UASB
Loại bể UASB này được thiết kế bởi Lettinga và các cộng sự viên vào 1983 ở
Netherlands. Loại bể UASB này thích hợp cho việc xử lý các chất thải có hàm lượng hữu cơ
cao và thành phần chất rắn thấp. Bể UASB gồm 2 khu vực: khu vực phân hủy và khu vực
lắng. Trong khu vực phân hủy chia thành 2 lớp: Lớp bùn đặc ở dưới đáy cột và một lớp thảm
bùn ở giữa hầm, khu vực lắng chứa dung dịch lỏng ở phía trên. Nước thải được nạp vào bể
UASB từ đáy hầm (từ dưới lên) và được khống chế vận tốc phù hợp (v<1m/h). Cấu tạo của bể
UASB thông thường bao gồm: hệ thống phân phối nước đáy bể, tầng xử lý và hệ thống tách
pha. Nước thải đi xuyên qua lớp thảm bùn kỵ khí, tại đây sẽ diễn ra quá trình phân hủy chất
hữu cơ bởi các vi sinh vật, hiệu quả xử lý của bể được quyết định bởi tầng vi sinh này rồi đi
lên trên và ra ngoài. Các chất rắn trong nước thải được tách ra bởi thiết bị tách chất khí và chất
rắn trong hầm. Các chất rắn sẽ lắng xuống lớp thảm bùn do đó nó có thời gian lưu trữ trong cột
cao và hàm lượng chất rắn trong hầm tăng. Lúc bể UASB mới bắt đầu hoạt động khả năng
lắng của các chất rắn rất thấp nhưng khi nó đã được tích trữ nhiều và tạo thành các hạt bùn thì
khả năng lắng tăng lên và sẽ góp phần giữ lại các VSV hoạt động. Khoảng 80 đến 90% quá
trình phân hủy diễn ra ở thảm bùn này. Thảm bùn này chiếm khoảng 30-60% thể tích của bể
UASB.
Trong đó: 1. Đầu vào 2. Đầu ra 3. Biogas 4. Thiết bị giữ bùn (VSV) 5. Khu vực lắng
22
3.3. SỬ DỤNG BIOGAS
Dựa trên cơ sở nhiệt trị của Biogas (4500-6300 Kcal/m3), Hesse (1982) ước tính rằng 1m3
Biogas đủ để:
-
Chạy một động cơ 1 ngựa trong 2 giờ
-
Cung cấp một điện năng khoảng 1.25KWh
-
Cung cấp năng lượng để nấu ăn ngày 3 buổi cho gia đình 5 người.
-
Thắp sang trong vòng 6 giờ (độ sang tương đương đèn 60W)
-
Chạy 1 tủ lạnh 1m3 trong 1 giờ
-
Chạy 1 lò úm 1m3 trong nửa giờ.
Như vậy 1 m3 Biogas tương đương với 0,4kg dầu diesl, 0,6 kg dầu hỏa, 0,8 kg than.
Sử dụng Biogas để chạy động cơ Diesel: trong các hệ thống xử lý kết hợp yếm khí và
hiếu khí người ta cần sử dụng điện năng để chạy máy bơm, máy nén khí … do đó Biogas được
sử dụng để chạy động cơ diesel, chúng ta nên loại bỏ CO 2 và H2S để đạt hiệu quả cao và giảm
độ ăn mòn máy.
* Cách lọc CO2
Vì CO2 có thể hòa tan trong nước do đó việc sục Biogas qua nước được coi là phương
pháp đơn giản nhất để loại CO2. Các phương trình phản ứng như sau:
2NaOH
+
CO2
Na2CO3
+
H2 O
Na2CO3
+
CO2
+
H2 O
2NaHCO3
Ca(OH)2 +
CO2
CaCO3
+
H2 O
1kg vôi nung hòa tan trong 1m3 nước đủ để loại 300 L CO2.
o
Áp suất
Nhiệt độ ( C)
atm kg/cm2
0
10
20
30
40
1
1,03
0,40 0,25
0,15 0,10
0,10
10
10,3
3,15 2,15
1,30 0,90
0,75
50
51,7
7,70 6,95 6,000 4,80
3,90
100
103
8,00 7,20
6,66 6,00
5,40
200
207
7,20 6,55
6,05
-
7,95
(Theo Nonhebel (1972), trích dẫn bởi Chongrak, 1989)
Bảng khả năng hòa tan của CO2 trong nước (/kg CO2/100kg H2O)
* Loại H2S
Na2CO3 ở phương trình trên có thể dùng để loại H2S trong Biogas qua phản ứng sau:
Na2CO3
+
H2 S
NaHCO3
23
+
NaHS
Một cách đơn giản khác là cho Biogas đi qua mạt sắt trộn lẫn với dăm sắt phay. Phản ứng
loại H2S như sau:
Fe2O3
+
3H2S
Fe2S3
+
3H2O
Sau khi sử dụng oxyt sắt được tái sinh bằng cách đem Fe2S3 phơi nắng, ta có:
2Fe2S3
+
3O2
2Fe2O3
+
3S2
3.4. ĐIỀU KIỆN ĐỂ BỂ UASB HOẠT ĐỘNG TỐT
1) Nhiệt độ
Nhiệt độ là yếu tố điều tiết cường độ của quá trình. Bể UASB có thể hoạt động ở nhiệt độ
ấm (30-350C) hoặc nóng (50-550C). Nhiệt độ tối ưu cho quá trình hoạt động của bể UASB là
350C. Khi nhiệt độ dưới 100C vi khuẩn tạo methane hầu như không hoạt động.
2) pH
pH tối ưu cho quá trình hoạt động của bể UASB dao động trong phạm vi hẹp, từ 6,5 đến
7,5. Nếu pH giảm thì ngưng nạp nguyên liệu. Vì nếu tiếp tục nạp nguyên liệu thì hàm lượng
acid tăng lên dẫn đến kết quả là làm chết các vi khuẩn tạo CH 4. pH tối ưu: 7.0 – 7.2, và Quá
trình thất bại nếu pH từ 1 - 6
3) Nước thải
Trước khi vận hành bể UASB cần phải xem xét thành phần tính chất nước thải, cần xử lý
cụ thể hàm lượng chất hữu cơ, khả năng phân hủy sinh học của nước thải, tính đệm, hàm
lượng vi lượng chất dinh dưỡng, hàm lượng cặn lơ lửng, các hợp chất độc, nhiệt độ nước
thải…
4) Hàm lượng chất hữu cơ
Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải có thể được xác định theo COD. Khi COD nhỏ hơn
100 mg/L, xử lý nước thải này bằng UASB không thích hợp. Khi COD>50.000 mg/l, cần pha
loãng nước thải hoặc tuần hoàn nước thải đầu ra.
5) Khả năng phân hủy sinh học của nước thải
Khả năng phân hủy sinh học của nước thải có thể xác định bằng cách cho một lượng COD
đã định lượng trước vào trong mô hình tĩnh và theo dõi lưỡng khí methane sinh ra hoặc lượng
COD còn lại trong thời gian dài khoảng 40 ngày. Khi đó có thể đánh giá dễ dàng khả năng
phân hủy sinh học của nước thải
6) Chất dinh dưỡng
Nhu cầu dinh dưỡng cho sự sinh trưởng của vi khuẩn kị khí thường thấp hơn so với vi
khuẩn hiếu khí.
Hàm lượng tối thiểu của các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng có thể được tính theo tỷ lệ
(COD/Y) : N : P : S = (50/Y : 5 : 1 : 1). Trong đó Y là hệ số sản lượng tế bào phụ thuộc vào
nước thải. Nước thải không dễ acid hóa có Y = 0.15; nước thải dễ acid hóa có Y = 0.03.
7) Hàm lượng cặn lơ lửng
Công nghệ UASB không thích hợp đối với nước thải có hàm lượng SS lớn. Khi nồng độ
cặn lơ lửng lớn hơn 3000 mg//l, cặn này khó có thể phân hủy sinh học được trong thời gian lưu
ngắn sẽ tích lũy dần trong bể gây trở ngại cho quá trình phân hủy nước thải. Tuy nhiên, nếu
lượng cặn này bị cuốn trôi ra khỏi bể thì không gây trở ngại gì.
8) Các điều kiện khác
-
Bùn kị khí có tính lắng tốt
24
- Có bộ phân tích khí- rắn nhằm tránh rửa trôi bùn khỏi bể. Phần lắng phía trên có thời gian
lưu nước đủ lớn, phân phối và thu nước hợp lý sẽ hạn chế được dòng chảy rối. Khi đó hạt bùn
đã tách khí đến vùng lắng có thể lắng xuống và trở lại ngăn phản ứng.
- Hệ thống phân phối nước đầu vào đảm bảo tiếp xúc tốt giữa nước thải vào với bùn sinh
học. Mặt khác, khí biogas sinh ra sẽ tăng cường sự xáo trộn giữa nước thải và bùn, vì vật
không cần khuất cơ khí.
- Nước thải chứa độc tố: UASB không thích hợp với loại nước thải có hàm lượng amonia >
2.000 mg/l hoặc hàm lượng sulphate > 500 mg/l. Khi nồng độ muối cao cũng gây ảnh hưởng
xấu đến vi khuẩn methane. Khi nồng độ muối nằm trong khoảng 5.000 – 15.000 mg/l thì có
thể xem là độc tố.
- Thời gian lưu: Tùy thuộc nước thải và điều kiện môi trường. Đủ lâu cho phép các hoạt động
trao đổi kỵ khí xảy ra.
3.5. Ưu điểm và nhược điểm của việc xử lý nước thải bằng công nghệ UASB
3.5.1 Ưu điểm
-
Lượng bùn sinh ra ít, giảm chi phí xử lý
-
Không tiêu tốn nhiều năng lượng
-
Thiết bị phản ứng tương đối đơn giản và giảm diện tích công trình.
-
Chi phí vận hành, bảo dưỡng và xây dựng thấp.
-
Không đòi hỏi cung cấp oxy
-
Sản xuất năng lượng hữu ích ví dụ như khí methane.
-
Có thể ứng dụng cho cả hệ thống xử lý lớn và nhỏ.
-
Lượng chất dinh dưỡng và vi lượng đòi hỏi thấp.
-
Có khả năng hoạt động ở nhiệt độ thấp (100C)
- Có thể điều chỉnh nhiệt độ trong lò phản ứng đến nhiệt độ mong muốn để nâng cao hiệu
quả xử lý
-
Cho phép vận hành với tải trọng chất hữu cơ cao, khó phân hủy
3.5.2 Nhược điểm
- Thời gian khởi động ban đầu kéo dài, phải mất từ 8-10 tuần tùy theo loại bùn hoạt tính
được sử dụng
- Đòi hỏi phải có kinh nghiệm thực tết về vận hành hệ thống xử lý nước thải ứng dụng công
nghệ UASB.
- Vi khuẩn kị khí nhạy cảm với hợp chất hóa học độc như toluene, axeton, benzene, ngoài ra
còn đặc biệt nhạy cảm với crom (Cr3+/Cr6+) và đồng.
-
Dễ bị sốc tải khi chất lượng đầu vào biến động
-
Bị ảnh hưởng bởi các chất độc hại
-
Khó hồi phục sau thời gian ngưng hoạt động
25
