quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí

ĐỀ TÀI:QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG
PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ.


NỘI DUNG

I.TỔNG QUAN

II. NGUYÊN LÍ VÀ QUI TRÌNH XỬ LÍ

III. PHÂN LOẠI VÀ MỘT SỐ CÔNG NGHỆ

KẾT LUẬN


I. TỔNG QUAN

Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có

trong nước thải cũng như một số chất vô cơ như H2S, sunfit, ammonia, nitơ,
… nhờ vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm. Vi sinh vật sử
dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất làm thức ăn để sinh trưởng và
phát triển. Phương pháp xử lý sinh học có thể phân chia thành 2 loại:

Phương pháp kỵ khí
Phương pháp hiếu khí


I. TỔNG QUAN.
1.1.Định nghĩa.

Quá trình xử lí sinh học hiếu khí là quá trình xử lí
Quá trình xử lí sinh học hiếu khí là quá trình xử lí
sinh học xảy ra trong điều kiện có oxy.
sinh học xảy ra trong điều kiện có oxy.


1.2.Mục đích

Loại bỏ cặn lơ lửng, hợp chất hữu cơ,các vi rút, vi
khuẩn gây bệnh ra khỏi nguồn nước đến nồng độ
cho phép theo tiêu chuẩn xả thải vào nguồn tiếp
nhận.


Quá trình xử lí sinh
học hiếu khí được
ứng dụng để xử lí
các loại nước thải
có nồng độ chất
hữu cơ cao:

1.3. Ứng dụng của quá trình sinh học hiếu khí


II.NGUYÊN LÍ VÀ QUI TRÌNH XỬ LÍ
2.1. nguyên lí



Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giai đoạn sau:

Oxy hóa các chất hữu cơ:

 
CxHyOz + O2

Enzyme



Tổng hợp tế bào mới:



 
CxHyOz + NH3 + O2
C5H7NO2 - ∆H



Phân hủy nội bào:



 
C5H7NO2 + 5O2

CO2 + H2O + ∆H

Enzyme

Enzyme

Tế bào vi khuẩn + CO2 + H2O +

5CO2 + 2H2O + NH3 ± ∆H


2.2. CƠ CHẾ HoẠT ĐỘNG





Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật theo ba giai đoạn
chính như sau:
 
 
Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt tế bào vi sinh vật.

Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch
nồng độ bên trong và bên ngoài tế bào.

Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và
tổng hợp tế bào mới.
 


2.3.Các chủng vi sinh vật hiếu khí

2.4. PHÂN LoẠI CÁC CHỦNG VI SINH

MÔI TRƯỜNG HiẾU KHÍ

VI SINH TĂNG TRƯỞNG LƠ LỬNG

VI SINH TĂNG TRƯỞNG DÍNH BÁM


Quá trình tăng trưởng vi sinh lơ lửng

Vi sinh vật phát triển và tăng trưởng
trong các bông cặn bùn hoạt tính ở
trạng thái lơ lửng trong nước.

Bể Aerotank


Quá trình tăng trưởng vi sinh dính bám.
Bể lọc sinh học



Là quá trình xử lí sinh học trong đó quần thể vi sinh vật hoạt
động để chuyển hóa các chất hữu cơ và các thành phần khác
trong nước thải thành khí và vỏ tế bào được dính bám vào một
vài giá thể dạng tấm hoặc hạt có giá trơ: hạt nhựa, sỏi, sành


2.5. các yếu tố ảnh hưởng

Ảnh hưởng của nhiệt độ
Hàm lượng cặn lơ lửng
Hàm lượng oxy hòa tan
Ảnh hưởng của kim loại nặng
Các nguyên tố dinh dưỡng và vi lượng
Giá trị pH
Nồng độ các muối hòa tan


iii. Phân loại và một số công nghệ ứng dụng.
Sinh học hiếu khí

Tự nhiên

Ao hồ sinh học

Nhân tạo

Bể Aerotank

Lọc sinh học
Cánh đồng tưới, bãi lọc
Mương oxy hóa


3.1.Phương pháp
sinh học hiếu khí tự
nhiên

 Tận dụng khả năng tự làm sạch

của nước.

 Chiều sâu: 0,3 – 0,5 m
 BOD:250 -300 kg/ha ngày.
 HRT: 3 -12 ngày

Ao hồ sinh học


Cánh đồng tưới, bãi lọc


Ứng dụng: xử lí nước thải
sinh hoạt.



Nguyên tắc hoạt động: dựa
trên khả năng giữ cặn trên
mặt đất trong đất có chứa
vsv hiếu khí với lượng oxy có
trong các lỗ hổng ,mao quản
của lớp đất mặt.


ĐiỀU KiỆN ÁP DỤNG
 Nước thải khi đưa vào cánh đồng ngập nước thường phải đáp ứng: pH 6,58,5; cặn lơ lửng <150 mg/l; BOD5< 150 mg/l, tổng muối không hòa tan
<5g/l; không chứa các chất độc hại, dầu mỡ,…

3.2.1.BỂ AeROTANK



Sử dụng vi sinh tăng trưởng lơ lửng ( BHT)
có hệ thống cấp khí hay khuấy đảo cơ
học.



Hình dạng: chữ nhật hoặc hình tròn.

3.2.PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ SINH HỌC NHÂN TẠO


Phân loại aerotank

 Aerotank truyền thống: BOD<400 mg/l
 Aerotank cấp khí giảm dần
 Aerotank tải trọng cao:(1 bậc, nhiều bậc),BOD> 500mg/l
 Aerotank thông khí kéo dài
 Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh


Sự tăng trưởng và yếu tố ảnh hưởng đến vsv trong bể aerotank.


3.2.2 Bể lọc sinh học.
Định nghĩa

Cấu tạo





Phần chứa vật liệu lọc

Hệ thống phân phối nước




Gồm có:

Hệ thống phân phối khí

Hệ thống thu nước sau lọc.


Phân loại
Phân loại theo mức độ xử lí: Biophin xử lí hoàn toàn và không hoàn toàn.
Phân loại theo phương pháp làm thoáng: Biophin làm thoáng tự nhiên và
nhân tạo

Phân loại theo chế độ làm việc: Biophin làm việc liên tục và gián đoạn
Phân loại theo sơ đồ công nghệ:Biophin 1 bậc và 2 bậc
Phân loại theo khả năng chuyển tải: Biophin cao tải và biophin nhỏ giọt
Phân loại theo vật liệu lọc: ngập nước và không ngập nước.

Lọc sinh học có lớp vật liệu không ngập nước

 Lưu lượng<1000m3/ngày đêm







ÁP DỤNG

ƯU VÀ NHƯỢC ĐiỂM

Tiết kiệm năng lượng
Giá thành cao
Hiệu quả xử lí thấp
Dễ tắt nghẽn
Phát sinh mùi hôi


Lọc sinh học có lớp vật liệu ngập nước.

Ưu điểm:
Hiệu quả xử lí cao
Chiếm ít diện tích.
Nhược điểm:
Tổn thất cấp khí cho
quá trình

Một số vật liệu lọc thường sử dụng