Tư vấn & thiết kếXử lý nước thải
Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp vi sinh
Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp vi sinh dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải
Cơ chế : Vi sinh vật có trong nước thải sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng. Sản phẩm của các quá trình phân hủy này là khí CO2, H2O,N2, ion sulfite…
Mục đích: Khử chất hữu cơ (COD, BOD).
Ý nghĩa:
– Chi phí thấp
– Thân thiện với môi trường
– Dễ vận hành
QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC
Là quá trình sử dụng vi sinh vật oxy hóa các chất oxy hóa trong điều kiện có oxy. Gồm tự nhiên và nhân tạo.
I. Tự nhiên
1. Ao hồ sinh học hiếu khí
Là loại ao nông 0,3 ÷ 0,5m có quá trình oxy hóa các chất bẩn hữu cơ chủ yếu nhờ các VSV hiếu khí
Nguyên lý hoạt động: Oxy từ không khí dễ dàng khuyếch tán vào lớp nước phía trên và ánh sáng mặt trời chiếu rọi, làm tảo phát triển, tiến hành quang hợp thải ra oxy.
2. Cánh đồng tưới, bãi lọc
Thường sử dụng cho xử lý nước thải sinh hoạt do chứa N:P:K = 5:1:2 phù hợp cho phát triển thực vật.
Nhằm xử lý nước thải đồng thời tận dụng nước thải làm nguồn phân bón.
Nguyên tắc hoạt động: dựa trên khả năng giữ cặn trên mặt đất, nước thấm qua đất như đi qua lọc, trong đất chứa VSV hiếu khí với lượng oxy có trong các lổ hỏng và mao quản của lớp đất mặt.
II. Nhân tạo
1. Bể Aerotank
Là các bể phản ứng sinh học được làm hiếu khí bằng cách thổi khí nén và khuấy đảo cơ học làm cho VSV tạo thành các hạt bùn hoạt tính lơ lửng trong khắp pha lỏng.
Là công trình bê tông cốt thép hình chữ nhật hoặc hình tròn. Nước thải chảy qua suốt chiều dài bể và được sục khí, khuấy đảo nhằm tăng cường lượng oxy hòa tan và tăng cường quá trình oxy hóa chất bẩn hữu cơ có trong nước.
Nguyên lý làm việc: quá trình oxy hóa gồm 3 giai đoạn
– Gđ 1 : Tốc độ oxh = tốc độ tiêu thụ oxy. Ở giai đoạn này bùn hoạt tính hình thành và phát triển. VSV sinh trưởng mạnh dẫn đến lượng oxy tăng cao.
– Gđ 2 : VSV phát triển ổn định và tốc độ tiêu thụ oxy gần như ít thay đổi. Chính giai đoạn này các chất bẩn hữu cơ bị phân hủy nhất.
– Gđ 3 : Sau 1 thời gian khá dài tốc độ oxy hoá cầm chừng và có chiều hướng giảm, tốc độ tiêu thụ của oxy tăng lên.
Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng làm sạch nước thải của Aerotank.
– DO
– Thành phần dinh dưỡng
– Nồng độ cơ chất
– Các chất có độc tính trong nước thải
– pH
– Nhiệt độ
– Nồng độ các chất lơ lửng ở dạng huyền phù
2. Lọc sinh học
Bể lọc sinh học là công trình nhân tạo, trong đó chất thải được lọc qua lớp vật liệu lọc rắn có bao bọc lớp màng vi sinh vật.
Bể lọc sinh học bao gồm các bộ phận chính sau: phần chứa vật liệu lọc, hệ thống phân phối nước trên toàn bộ bề mặt bể, hệ thống thu và dẫn nước sau khi lọc, hệ thống dẫn và phân phối khí cho bể lọc.
Phân loại :
– Lọc sinh học có lớp vật liệu không ngập trong nước (lọc phun hay lọc nhỏ giọt).
– Lọc sinh học có lớp vật liệu ngập trong nước.
Là công trình của thiết bi xử lý nước thải bằng kỷ thuật màng lọc sinh học dựa trên sự gắn kết của VSV trên bề mặt của vật liệu
Nguyên tắc hoạt động:
– Khi màng sinh học tiếp xúc với chất hữu cơ có trong nước thải sau đó tiếp xúc với oxy ra khỏi đĩa
– Nhờ quay liên tục mà màng sinh học vừa tiếp xúc với không khí vừa tiếp xúc với chất hữu cơ --> chất hữu cơ bị phân hủy nhanh.
Mương oxy hóa là một dạng cải tiến của Aerotan khuấy trộn hoàn chỉnh làm việc trong điều kiện hiếu khí kéo dài với bùn hoạt tính
Thường sử dụng đối với nước thải có độ ô nhiễm bẩn cao BOD20 = 1000 ÷ 5000mg/l.
5. Bể UASB
– Lớp bùn lắng có hoạt tính rất cao ở dưới đáy. Chất thải được đưa vào từ dưới dáy của bể phản ứng vào
trong lớp bùn.
– Dưới tác dung của vi sinh vật kị khí Chúng được chuyển hoá thành mêtan và cacbon dioxide.
– Chất khí phát sinh giữ cho cả lớp bùn được trộn đều.
– Một số hạt bị dẩy lên khỏi lớp bùn.
– Khi mất “bẩy khí” chúng lắng xuống trở lại lớp bùn.
– Không tốn nhiều năng lượng
– Quá trình công nghệ không đòi hỏi kỷ thuật phức tạp
– Tạo ra lượng bùn có hoạt tính cao , nhưng lượng bùn không sản sinh không nhiều giảm chi phí xử lý
– Loại bỏ chất hữu cơ với lượng lớn,hiệu quả
– Xử lý BOD trong khoảng 600 150000 mg/l đạt từ 80-95%
– Có thể xử lý một số chất khó phân hủy.
– Tạo ra khí có ích
6. Lọc kị khí
– Nước thải được tiếp xúc với vật liệu.
– Khi nước thải chảy qua lớp vật liệu lọc, vi khuẩn tạo thành màng vi sinh vật .
– Chất hữu cơ khi tiếp xúc với màng vsv sẽ bị hấp thụ và phân hủy.Bùn cặn được giữ lại trong khe rỗng của lớp lọc.
– Sau 2-3 tháng làm việc xả bùn một lần,thau rửa lọc.
7. Kị khí tiếp xúc
Công trình gồm một bể phản ứng và một bể lắng riêng biệt với một thiết bị điều chỉnh bùn tuần hoàn.
Nguyên lí làm việc: Nước thải chưa xử lý được khuấy trộn với vòng tuần hoàn và sau đó được phân hủy trong bể phản ứng kín không cho không khí vào. Sau khi phân hủy, hỗn hợp bùn nước đi vào bể lắng: nước trong đi ra và bùn được lắng xuống đáy.
– Có thể chuyển bùn từ bể này sang bể khác một cách dễ dàng
– Lọc bỏ được BOD5 tới 80 ÷ 95% và COD từ 65 ÷ 90% ( tùy thuộc vào bản chất của nước thải)
8. Xử lý thiếu khí ( bể anoxit )
Sau khi xử lý sinh học, nước thải có thể giảm được 90 ÷ 98% BOD nhưng tổng N chỉ giảm được 30 ÷ 40% và khoảng 30% lượng P, hàm lương N và P vượt quá ngưỡng cho phép thì cần xử lý bổ sung bằng phương pháp thiếu khí
– Đây là quá trình chuyển hóa Nitrat thành N trong điều kiện không cấp thêm oxy từ ngoài vào.
– Qúa trình khử Nitrat bao gồm việc oxy hóa nhiều chất hữu cơ trong xử lý nước thải, sử dụng Nitrat hoặc Nitrit như là chất nhận điện tử thay cho oxy.