bể xử lý nước thải UASB - EGSB

Công nghệ xử lý nước thải
UASB - Upflow Anaerobic
Sludge Blanket
EGSB - Expanded Granular
Sludge Bed
GVHD: ThS. Nguyễn Thị Quỳnh Mai
Nhóm: 13



UASB – Upflow Anaerobic Sludge Blanket

Xử lý sinh học kỵ khí

Nồng độ ô nhiễm chất hữu cơ cao
UASB

Thành phần chất rắn thấp

Nồng độ COD đầu vào là 100mg/l


UASB – Upflow Anaerobic Sludge Blanket

Hệ thống phân phối nước đáy bể

Tầng xử lý

Hệ thống tách pha

Cấu tạo

UASB – Upflow Anaerobic Sludge Blanket

Bể UASB dạng trụ đứng


UASB – Upflow Anaerobic Sludge Blanket

Bể UASB dạng hộp


Quá trình hoạt động của VSV trong bể
Thủy phân cắt mạch : chuyển hóa các chất hữu cơ phức tạp thành chất hữu cơ
đơn giản.

Axit hóa: chuyển hóa chất hữu cơ đơn giản thành H2, CO2, Axit hữu cơ, axit acetic,
rượu.

Axit acetat: H2, CO2, axit acetit

Metan hóa : CO2, H2O, CH4


Ưu điểm

Nhược điểm

– Tốn ít năng lượng; công nghệ đơn giản

– Cần diện tích và không gian lớn để xử lý

– Bùn tạo ra ít, hoạt tính cao

chất thải

Tiết kiệm chi phí

– Quá trình tạo bùn hạt tốn nhiều thời gian

– Loại bỏ nhiều chất hữu cơ, hiệu quả. Xử lý BOD trong khoảng

và khó kiểm soát

600 ÷ 15000 mg/l đạt từ 80-95%;
– Có thể xử lý một số chất khó phân hủy
– Có thể thu hồi khí sinh học sinh ra


EGSB - Expanded Granular Sludge Bed
EGSB:  Bể xử lý nước thải kị khí sử dụng lớp bùn hạt mở rộng
 Là một kiểu cải tiến của bể UASB
Đặc điểm: 
- Trong cấu tạo của bể EGSB, tầng bùn hạt được mở rộng hơn lên phía trên

 Làm tăng hoạt tính của bùn và làm tăng vận t ốc dòng ch ảy (d ưới tác d ụng c ủa khí sinh ra)

- Ở đầu ra (effluent) của bể còn có một dòng tuần hoàn nước & bùn 
 Tăng hiệu quả xử lý và tăng khả năng pha loãng tr ực ti ếp c ủa b ể

Ưu điểm

Nhược điểm

-Hoạt động tốt ở nhiệt độ thấp (5-10 độ)

-Tốn năng lượng do dòng tuần hoàn. 

-Có thể nâng vận tốc dòng chảy cao hơn 9 m/h, 

-Khả năng tách bùn kém hơn UASB, có nhiều bùn

-Ít tốn năng lượng bơm.

trôi ra

-Có khả năng xử lý nhiều chất độc hại và nhiều loại

-Do không tạo dòng xoáy như UASB nên rất khó

acid béo có cấu tạo bền vững 

tạo bùn hạt (loại bùn có hoạt tính cao)
-Khó phân huỷ bùn dư từ bể


SO SÁNH HOẠT ĐỘNG CỦA BỂ EGSB VÀ
UASB
TRONG VIỆC XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHA LOÃNG

VÀ
NƯỚC THẢI ĐẬM ĐẶC


01
TÓM TẮT
02
GIỚI THIỆU
03
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

04
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

05
KẾT LUẬN


1. TÓM TẮT
Bể được vận hành để xử lý các loại nước thải khác nhau:
Loại nước thải
Ethanol

COD đầu vào (g/l)
0.5
10

Nước thải của nhà máy bia pha loãng (diluted

3

beer)
Nước thải từ một ngành công nghiệp cà phê

7

 Trong quá trình vận hành, lấy mẫu bùn hoạt tính đ ể đánh giá:

-

TSS
VSS
Kích thước – mật độ bùn
Hoạt động metan hóa


2. GIỚI THIỆU
UASB là bể kỵ khí xử lý nước thải

Cải tiến thành bể EGSB
Dẫn đến sự khuấy trộn được tăng cường và làm cải thiện sự tiếp xúc nước thải và bùn
Tăng hiệu suất xử lý nước thải
 Trong bể EGSB: lớp bùn hoạt tính được mở rộng, tốc độ nước dâng được tăng lên  Ảnh hưởng
đến hoạt tính và mật độ của lớp bùn
 Do đó, nghiên cứu so sánh hoạt động giữa EGSB và UASB v ới các c ơ ch ất khác nhau đ ể đánh giá
hiệu quả xử lý.


3. Vật liệu và phương pháp

 Thiết kế
Bể EGSB và UASB

EGSB

UASB

V

4,7l

4,5l

h

1,6m

60cm

d

6cm

10cm

Cơ chất, dịch chiết nấm men,
chất dinh dưỡng, Na2CO3


3. Vật liệu và phương pháp

 Thiết kế
Bể 1 lít

Kích thước:
V = 1l
h = 1,5 m
d = 2,5 cm

- 1 máy tách 3 pha rắn – lỏng – khí
- Cơ chất (ethanol), dịch chiết nấm men, chất dinh dưỡng,
Na2CO3


3. Vật liệu và phương pháp

 Sinh khối
 Bùn dạng hạt kị khí thu từ 1 bể UASB xử lý nước thải của nhà máy bia
 Bùn được lưu trữ ở nhiệt độ phòng khoảng hai năm trước khi đem đi sử dụng trong
nghiên cứu này


3. Vật liệu và phương pháp

 Vận hành
EGSB và UASB


3. Vật liệu và phương pháp

 Vận hành
1 liter reactor (batch)

Thử nghiệm theo mẻ (gián đoạn)

 Cơ chất: ethanol (250 mg/l)
 Có hệ thống tách rắn – lỏng – khí
 Điều kiện nuôi cấy giống UASB và EGSB
 Thực hiện ở 2 vận tốc dòng (0,9 & 7 m/h), T=25oC
 Đánh giá hiệu quả hấp thụ cơ chất


4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

 Bể EGSB và UASB trong xử lý ethanol
Hiệu quả xử lý
COD đầu vào
(g/L)

Hoạt tính bùn
(gCOD/g SSV*ngày)

0.5

0.8

10

1
 Không có sự chênh lệch lớn

EGSB

UASB

80

75
98%


4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Đặc tính của hạt bùn trong suốt quá trình vận hành v ới ethanol làm c ơ ch ất

Tổng lượng chất rắn lơ lửng

Độ tro của lớp cặn bùn

Lượng rắn lơ lửng dễ bay hơi

Hoạt động metan hóa


4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Hoạt tính metan hóa đặc trưng: khoảng 1.7 gCOD CH4/gVSS*ngày
- Hạt bùn ở bể UASB nhỏ hơn

-

Hạt bùn ở bể EGSB cho hoạt tính metan hóa thấp hơn

[nhưng không chênh lệch nhiều]

Hình 3. Hình dạng cắt đôi của hạt trong b ể
EGSB ở cuối quá trình vận hành bằng cơ chất
ethanon


4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Hình 4. Sự phân bố kích thước hạt ở cả 2 bể sau 150 ngày v ận hành bằng
ethanol, so sánh với seed sludge (nồng độ COD đầu vào 10 g/l)


4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Ảnh hưởng của tốc độ nước dâng lên đến hoạt tính metan hóa


4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Ảnh hưởng của tốc độ nước dâng lên đến lượng khí biogas sinh ra