Cấu trúc chất rắn và bùn hoạt tính

3Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK VI SINH VẬT PHÂN HỦY CHẤT HỮU CƠ 3 nhóm VSV phân hủy hợp chất mạch hở: rượu mạch thẳng, andehit, xeton, axit,… VSV phân hủy các hợp chất thơm: benzen, phenol, toluen, xilen,… VSV oxi hóa hydrocacbon: dầu, parafin. 4 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK KHẢ NĂNG OXY HÓA CHẤT HỮU CƠ Những chất không bị oxy hóa sinh hóa: – Trọng lượng phân tử lớn – Cấu trúc mạch nhánh. – Những chất mà men của vi sinh vật rất khó thâm nhập vào Những chất có nguyên tử cacbon ở trung tâm, dù chỉ có một liên kết H – C thì cũng ảnh hưởng đến quá trình oxy hóa sinh hóa. Ngòai cacbon, nếu trong mạch có các nguyên tử khác nhau sẽ làm cho chất hữu cơ bền hơn. Ảnh hưởng nhiều nhất là oxy đến lưu hùynh và nitơ. 5Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC CỦA VI SINH VẬT Bùn họat tính là bông màu vàng nâu, dễ lắng có kích thước 3 - 150μm. Gồm các sinh vật sống và chất rắn (30 - 40%). Các sinh vật: vi khuẩn, giun, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn, dòi,… 6 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK DINH DƯỠNG CHO BÙN HOẠT TÍNH Nhu cầu dinh dưỡng: – Đối với quá trình hiếu khí tích cực BOD : N : P = 100 : 5 : 1 – Đối với quá trình hiếu khí dài ngày BOD : N : P = 200 : 5 : 1 Nguồn nitơ: NH4OH, urê, muối amon Nguồn phospho: phosphat, supephosphat 7 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK DINH DƯỠNG CHO BÙN HOẠT TÍNH BOD: < 500 mg/l: nồng độ nitơ trong muối amon là 15 mg/l, P2O5 là 3mg/l. BOD: 500 – 1000 mg/l: nồng độ tương ứng là 25 và 28 mg/l. Nguồn dinh dưỡng tốt nhất cho vi sinh vật: – Nguồn nitơ: NH4+ – dạng khử – Nguồn phospho: phosphat – dạng oxi hóa Các nguyên tố: K, Mg, Ca, S, Fe, Mn, Zn,… thường có đủ trong nước thải. 8 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK DINH DƯỠNG CHO BÙN HOẠT TÍNH Nếu thiếu nitơ: VSV không sinh sản, cản trở quá trình hóa sinh làm cho bùn hoạt tính khó lắng. Nếu thiếu phospho: tạo ra vi sinh vật dạng sợi, làm cho bùn lắng chậm, giảm hiệu suất oxi hóa sinh hóa. 9Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK CÁC VI SINH VẬT TRONG BÙN HOẠT TÍNH 10 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK VI KHUẨN HÌNH SỢI Sphaerotilus natans 11 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK VI KHUẨN HÌNH SỢI 13 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK TÍNH LƯỢNG BÙN 36 phân tử oxy tương đương với BOD của 6 phân tử gluco. Hệ số oxy sử dụng cho quá trình tổng hợp: an = 16O2 / 36O2 = 0,44 Hệ số oxy sử dụng cho quá trình hô hấp hoặc phân huỷ nội bào am = 20O2 / 36O2 = 0,56 Hệ số năng suất tế bào amn = 4C5H7NO2 / 36O2 = 0,39 Để tiêu huỷ 1g BOD, tổng hợp được 0,39g tế bào 15 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK TẢI TRỌNG THEO KHỐI LƯỢNG Là tỷ số giữa khối lượng chất nhiễm bẩn (lấy ≈ BOD) tính trên đơn vị khối lượng bùn trong đơn vị thời gian (ngày đêm) 0 m t Q SC X V ´ = ´ Q: lưu lượng trong 1 ngày, m3/ngày S0: nồng độ chất nền, mg/l Xt: nồng độ của bùn, mg/l V: thể tích bể, m3 16 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK TẢI TRỌNG THEO KHỐI LƯỢNG Khái niệm này thường được sử dụng để đánh giá bùn hoạt tính: – Khả năng lắng – Bùn dư – Độ ổn định của bùn – Nhu cầu oxy 17 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK TẢI TRỌNG THEO THỂ TÍCH Là khối lượng chất nhiễm bẩn hữu cơ (tính theo BOD) tính trên đơn vị thể tích trong một khoảng thời gian xác định (ngày đêm) kgBOD/kg huyền phù/ngày đêm 0 v Q SC V ´ = 18 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK ĐỘ TUỔI CỦA BÙN , w w e e MLSS VSludge age d SS Q SS Q ´ = ´ + ´ SSw: SS trong bùn thải, mg/L Qw: Lưu lượng bùn thải, m3/d SSe: SS trong nước thải, mg/L Qe: Lưu lượng nước ra khỏi bể, m3/d Tuổi của bùn là tỷ lệ giữa SS có trong bể và lượng SS thêm vào. 19 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK ĐỘ TUỔI CỦA BÙN Là tỉ số giữa trọng lượng bùn có trong bể và trọng lượng bùn lấy ra khỏi bể trong 1 ngày 5 v c m v X V a BOD b X V q ´ = ´ - ´ ´ Độ tuổi tỉ lệ nghịch với tải trọng khối lượng Độ tuổi cho biết trạng thái sinh lý của các vi khuẩn, xác định sự tồn tại hay không của các pha có khả năng nitrat hóa 20 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK VÍ DỤ Bể bùn hoạt tính có Q là 22.700m3/d, SS là 96mg/L. Ba bể aerotank, mỗi bể có 1500m3, có MLSS là 2600mg/L. Tính tuổi của bùn trong hệ thống. 21 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK GIẢI Tính SS trong bể hiếu khí, MLSS × V MLSS = 2600mg/L = 2,6kg/m3 MLSS × V = 2,6kg/m3 × 1500m3 × 3 = 11.700kg Tính SS thêm vào SS thêm vào = Q × SS (trong nước thải) = 22.700m3/d × 0,096kg/m3 = 2180kg/d Tính tuổi của bùn Tuổi bùn = 11.700kg/2180kg/d = 5,4d Tuổi của bùn khoảng 3 – 8 ngày 22 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK VÍ DỤ Trong hệ thống bùn hoạt tính, hàm lượng chất rắn trong bể hiếu khí là 13.000 kg, chất rắn thêm vào là 2.200 kg/d, nồng độ SS trong RAS là 6.600mg/L, tuổi của bùn là 5,5d, lượng bùn hoạt tính thải bỏ (WAS) là 2.100kg/d. Tính lưu lượng bùn hoạt tính dư bằng cách sử dụng kỹ thuật kiểm soát tuổi của bùn. 23 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK GIẢI Tính lượng SS cần thiết trong bể hiếu khí (tuổi của bùn là 5,5d) SS = CR thêm vào × tuổi của bùn = 2.200kg/d × 5,5d = 12.100kg Tính lượng SS thải ra hằng ngày, SSt SSt = SS trong bể - SS cần thiết = 13.000kg – 12.100kg = 900kg 24 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK GIẢI Tính lưu lượng bùn thải (q) để duy trì tuổi của bùn theo yêu cầu q (SS trong RAS) = 900 kg/d q = 900kg/d : 6,6kg/m3 = 136,4m3/d = 0,095m3/min Tính tổng WAS Lưu lượng thực tế = 2100kg/d : 6,6kg/m3 = 318,2m3/d = 0,221m3/min Tổng lưu lượng WAS = (0,095 + 0,221)m3/min = 0,316m3/min 25 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK VÍ DỤ ThỂ tích bể aerotank là 6.600m3. Lưu lượng nước vào bể là: 37.850m3/d có BOD là 140mg/L. MLSS là 3.200mg/L, với 80% là chất bay hơi. Nồng độ SS trong RAS là 6.600 mg/L. Lưu lượng WAS là 340m3/d. Xác định lưu lượng WAS cần thiết, sử dụng tỷ lệ F/M để kiểm soát, với tỷ lệ F/M cần thiết là 0,32 26 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK GIẢI Tính tải trọng BOD, LBOD BOD = 140mg/L = 140g/m3 = 0,14kg/m3 LBOD = BOD × Qnước thải = 0,14kg/m3 × 37.850m3/d = 5.299kg/d Tính MLVSS cần thiết, với tỷ lệ F/M = 0,32 MLVSS = LBOD : (F/M) = 5.299kg/d : 0,32kg/d.kg = 16.560kg 27 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK GIẢI Tính MLSS cần thiết MLSS = MLVSS : 0,8 = 16.560kg : 0,8 = 20.700kg Tính MLSS thực tế trong bể, MLSStt MLSStt = nồng độ × thể tích bể = 3,2kg/m3 × 6.600m3 = 21.120kg Tính lượng chất rắn thải ra hằng ngày, MLSSb MLSSb = 21.120kg/d – 20.700kg/d = 420kg/d 28 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK GIẢI Tính lưu lượng WAS, q Q = SS thải bỏ : SS trong RAS = 420kg/d : 6,6 kg/m3 = 63,6m3/d Tính tổng lưu lượng WAS, Q Q = (340 + 63,6)m3/d = 403,6m3/d = 0,28m3/min 29 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK CUNG CẤP VÀ TIÊU THỤ OXY Tốc độ vận chuyển oxy vào nước được xác định:r (mg/L) r = k × (β × Cs – Ct) k: hệ số vận chuyển, 1/h β: hệ số bão hoà oxy của nước (0,8 – 0,9) Cs: nồng độ DO bão hoà của nước thải, mg/L (phụ thuộc vào nhiệt độ - tra bảng) Ct: nồng độ DO trong nước, mg/L β × Cs – Ct: DO tiêu tốn, mg/L 30 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK KHẢ NĂNG LẮNG Được đánh giá bằng chỉ số bùn (thể tích do 1g bùn choán chỗ tính bằng ml, sau khi để dung dịch bùn lắng tĩnh 30 phút. Thí nghiệm: Lấy 1 lít dung dịch bùn tại của ra bể aerotank, để lắng 30 phút trong ống lắng thuỷ tinh có khắc vạch. Đánh dấu mặt phân chia giữa bùn và nước để tính ra thể tích bùn choán chỗ bằng ml. 31 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ THỂ TÍCH BÙN SVI = Thể tích bùn đã lắng sau 30 phút (ml/l) - SV × 1.000 Nồng độ bùn lơ lửng trong dung dịch (mg/l) - MLSS ml/g Chỉ số bùn khoảng 50 – 150. Chỉ số thể tích càng nhỏ, lắng nhanh, càng đặc. 32 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK KHẢ NĂNG LẮNG CỦA BÙN HOẠT TÍNH T = 0 T = 5’ T = 30’ 33 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ MẬT ĐỘ BÙN SDI = 100 Thể tích bùn choán chỗ sau 30 phút lắng - SVI Chỉ số SDI thường khoảng 1 – 2,5 34 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK SỤC KHÍ Để cung cấp oxy tiến hành sục khí tạo ra bọt khí. Kích thước bọt khí rất quan trọng. Bọt khí được tạo từ các vật xốp có đường kính khoảng 1mm. 35 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK SỰ ỔN ĐỊNH HIẾU KHÍ Mục đích: làm giảm lượng chất hữu cơ của bùn. Phương pháp: sục khí lâu trong bùn. Các VSV ưa khí hoạt động từ giai đoạn tổng hợp tế bào đến khi chúng thực hiện quá trình tự oxy hoá. 36 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI TẾ BÀO CHẤT C5H7NO2 + 5O2 → 5CO2 + NH3 + 2H2O Amoniac có thể bị oxy hoá, PT tổng quát: C5H7NO2 + 7O2 → 5CO2 + NO3- + H+ + 3H2O 37 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK NGUYÊN LÝ CỦA SỰ ỔN ĐỊNH HIẾU KHÍ Chất hữu cơ thối rữa CO2, H2O Năng lượng Tế bào mới Vật chất dự trữ Trao đổi sinh hoá vật chất Giai đoạn suy giảm VK Trao đổi năng lượng 39 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK BOD20Vi sinh vật K hố i l ượ ng b ùn S0 Thôøi gian t a e b f c d 0 QUAN HỆ MỨC TĂNG BÙN VÀ ĐỘ GIẢM BOD20 40 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK THEO NGUYÊN TẮC LÀM VIỆC Bể aerotank thông thường: để xử lý nước thải công suất lớn. Thời gian làm thoáng ứng giai đoạn f - c Bể aerotank sức chứa cao: xử lý nước thải nồng độ nhiễm bẩn cao BOD20 > 500 mg/l. Tải trọng bùn khoảng 400 – 1000 mg/g bùn khô không tro trong ngày. Thời gian làm thoáng ứng giai đoạn a - c 41 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK THEO NGUYÊN TẮC LÀM VIỆC Bể aerotank oxy hoá hoàn toàn (bể aerotank kéo dài thời gian làm thoáng): Ứng với giai đoạn f – d. Giai đoạn c - d là thời gian hiếu khí bùn cặn. 42 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK PHÂN LOẠI KHÁC Theo sơ đồ công nghệ: aerotank 1 bậc, nhiều bậc. Theo cấu trúc dòng chảy: bể aerotank đẩy, arotank trộn và bể aerotank kết hợp. Theo phương pháp làm thoáng: aerotank làm thoáng bằng máy nén khí, aerotank làm thoáng bằng máy khuấy cơ học, aerotank kết hợp, aerotank làm thoáng áp lực thấp. 44 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK Theo chế độ thuỷ động Theo chế độ làm việc của bùn hoạt tính Theo Tải trọng BOD/g bùn.ngày Theo số bậc cấu tạo trong Aerotank Cách phân loại bể Aerotank PHÂN LOẠI BỂ AEROTANK 45 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK Nước vào Không khí Bùn hoạt tính tuần hòan Nöôùc ra Bùn hoạt tính dư Bể aerotank Bể lắng II BỂ AEROTANK MỘT BẬC KHÔNG CÓ NGĂN PHỤC HỒI BÙN HOẠT TÍNH 46 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK Nước vào Không khí Bùn hoạt tính tuần hòan Nước ra Bùn hoạt tính dư Bể aerotank Bể lắng II Ngăn phục hồi bùn BỂ AEROTANK MỘT BẬC CÓ NGĂN PHỤC HỒI BÙN HOẠT TÍNH 47 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK Nước vào Không khí Bùn hoạt tính tuần hòan Nước vào aerotank 2 Bùn hoạt tính dư Aerotank 1 Bể lắng II BỂ AEROTANK HAI BẬC KHÔNG CÓ NGĂN PHỤC HỒI BÙN HOẠT TÍNH 48 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK Nước vào Không khí Bùn hoạt tính tuần hòan Nước vào Aerotank 2 Buøn hoaït tính dö Aerotank 1 Bể lắng II Ngăn phục hồi bùn BỂ AEROTANK HAI BẬC CÓ NGĂN PHỤC HỒI BÙN HOẠT TÍNH 49 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK BỂ AEROTANK TRUYỀN THỐNG Aerotank Bể lắng II Q, S0, X0 Qe, Xe, S RAS Qr, Xr, S Q = dòng vào S0 = chất hữu cơ phân hủy sinh học hòa tan X0 = Vi sinh vật Bể lắng I Xả bùn cặn Qe = dòng ra S = chất hữu cơ phân hủy sinh học tan Xe = vi sinh vật Xả bùn hoạt tính thừa 50 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK BỂ AEROTANK TRUYỀN THỐNG Đặc điểm: Thường dùng xử lý nước thải có BOD < 400mg/l Lưu lượng bùn tuần hoàn so với lưu lượng nước thải vào: 20-30% Sục khí bằng khí nén: 6-8h;bằng khuấy cơ học: 9-12h Chỉ số SVI = 50-150ml/g Tuổi của bùn:3-15 ngày Hiệu suất xử lý:giảm 80-95%BOD SVI (ml/g) = SV ´ 1000 mg/g MLSS(mg/l) 51 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK BỂ AEROTANK TẢI TRỌNG CAO Đặc điểm: Thường dùng xử lý nước thải có BOD>500mg/l Lưu lượng bùn tuần hoàn so với lưu lượng nước thải vào:10-20% Nồng độ bùn hoạt tính < 1000mg/l Sau 1-3h sục khí khử được 60-65%BOD.Nếu kéo dài quá trình hiếu khí à khử BOD gần như hoàn toàn 52 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK AEROTANK CẤP KHÍ GIẢM DẦN THEO DÒNG CHẢY Aerotank Bể lắng II Q, S0, X0 Qe, Xe, S RAS Qr, Xr, S Q = dòng vào S0 = chất hữu cơ phân hủy sinh học hòa tan X0 = Vi sinh vật Bể lắng I Xả bùn cặn Qe = dòng ra S = chất hữu cơ phân hủy sinh học tan Xe = vi sinh vật Xả bùn hoạt tính thừa Dòng khí nén 53 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK AEROTANK CẤP KHÍ GIẢM DẦN THEO DÒNG CHẢY Đặc điểm: Thường dùng khử chất hưũ cơ nhiễm bẩn lớn Thời gian sục khí:6-8 giờ Lượng bùn sau hoạt hoá hồi lưu:25-50% lưu lượng dòng vào Hiệu quả xử lý BOD >85% Ưu điểm: Giảm được lượng không khí cấp Không có sự làm hiếu khí quá mức ngăn cản sinh trưởng và hoạt động cuả vi khuẩn khử nitơ 54 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK AEROTANK NHIỀU BẬC Bể lắng IINước vào RAS (a) Bể lắng I Xả bùn cặn Xả bùn hoạt tính thừa Nước ra Bể lắng IINước vào RAS (b) Bể lắng I Xả bùn cặn Xả bùn hoạt tính thừa Nước ra Aerotank 55 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK AEROTANK NHIỀU BẬC Đặc điểm: Nước thải sau lắng I được đưa vào Aerotank bằng cách đoạn hay phân bậc theo chiều dài bể(50-65%) Bùn tuần hoàn đi vào đầu bể Không khí được cấp dọc theo chiều dài bể Ưu điểm: Điều chỉnh được cân bằng oxy cấp trước và sau bể Hiệu suất sử dụng oxy tăng và hiệu quả xử lý cao Làm cân bằng tải trọng BOD theo thể tích bể 56 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK AEROTANK VỚI NGĂN TIẾP XÚC BÙN ĐÃ ỔN ĐỊNH Bể lắng IINước vào RAS Bể lắng I Xả bùn cặn Xả bùn hoạt tính thừa Nước raBể ổn định bùn Bể tiếp xúc 57 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK AEROTANK VỚI NGĂN TIẾP XÚC BÙN ĐÃ ỔN ĐỊNH Ưu điểm: Thông khí tích cực có dung tích nhỏ Chịu được sự dao động lớn của lưu lượng và chất lượng Hiệu suất xử lý khá cao Rất phù hợp với xử lý nước thải sinh hoạt và CN thực phẩm. 58 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK AEROTANK THÔNG KHÍ KÉO DÀI Aerotank thông khí kéo dài Bể lắng II Lưới chắn rác Xả bùn hoạt tính thừa Nước ra RAS Đặc điểm: ØXử lý nước thải có F/M (mgBOD5/mg bùn hoạt tính) thấp ØThời gian thông khí:20-30h ØCông suất phù hợp:<3500m3/day 59 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK AEROTANK THÔNG KHÍ CÓ KHUẤY ĐẢO HOÀN CHỈNH Bể lắng IINước vào RAS Bể lắng I Xả bùn cặn Xả bùn hoạt tính thừa Nước ra Sơ đồ bể làm việc x x xx x x Khí nénmáy khuấy bề mặt 60 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK AEROTANK THÔNG KHÍ CÓ KHUẤY ĐẢO HOÀN CHỈNH Đặc điểm: Tốc độ không khí cao và có khuấy trộn hoàn chỉnh Tương đối lý tưởng cho việc XLNT có độ ô nhiễm cũng như SS cao Giảm tuổi của bùn hoạt tính(thời gian lưu nước giảm) Nồng độ bùn hoạt tính và oxy được phân bố đều. Ưu điểm: Pha loãng tức khắc nồng độ chất ô nhiễm và chất độc hại Không xảy ra quá tải cục bộ tại một nơi Thích hợp cho xử lý nước thải có tải trọng,SVI cao,cặn khó lắng 62 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK BÙN DẠNG KHỐI – NGUYÊN NHÂN Bùn khối do vi khuẩn dạng sợi, khả năng lắng kém, bùn thường trôi ra ngoài bể lắng 2 Nguyên nhân DO thấp F/M thấp Nước thải bị lên men Thiếu dinh dưỡng pH thấp Dầu mỡ trong nước thải cao Bùn khối không phải do vi khuẩn dạng sợi, do thiếu dinh dưỡng hoặc tải trọng cao, bùn tràn ra ngoài, lượng bùn tuần hoàn và bùn thải bỏ bị pha loãng. 63 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK BÙN DẠNG KHỐI – KHẮC PHỤC Thành phần nuớc thải: nguyên tố dạng vết….N,P… Nồng độ DO cần duy trì tối thiểu 2mg/l Thời gian lưu bùn Trị số pH-tốt nhất thuộc (6,5-8,5); nhiệt độ Sử dụng hoá chất: Clo; H2O2; ozone,… 64 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK HIỆN TƯỢNG BÙN NỔI Hiện tượng bùn nổi có thể quan sát thấy ở bể lắng đợt II. Bề mặt lớp nước bi bao phủ bởi toàn bộ lớp bùn nổi. Nguyên nhân: Chủ yếu là do quá trình khử Nitrat hoá. Nitrit và nitrat chuyển hoá thành các khí N2; N2O; CO2 có kích thước 20 - 100micromet Khắc phục: Tăng cường bùn tuần hoàn thải bỏ tử bể lắng II nhằm giảm thời gian lưu bùn trong bể lắng. Giảm thời gian lưu bùn để tránh quá trình khử nitrat hoá.Nơi có khí hậu ấm,rất khó vận hành ở thời gian lưu bùn ngắn để tránh nitrat hoá. 65 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK BÙN DẠNG BỌT VÁNG Do vi khuẩn Narcadia spp và vi khuẩn Microthrix parvicella gây nên.Sự xuất hiện của các loại vi khuẩn trên là do: - Hàm lượng dầu mở trong nước thải cao - Tuổi bùn lớn - Thiếu oxy hay nước thải lên men Hậu quả: - Gây ảnh hưởng cảm quan không tốt - Điều kiện làm việc không an toàn - Hư hại thành bể và thanh gạt bùn 66 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK BÙN DẠNG BỌT VÁNG Khắc phục: Gạt bọt một cách có hệ thống, không tuần hoàn lại Dùng clo phun lên bề mặt bọt Nocardia Thực hiện giảm thiểu dầu mở trong nước thải Thực hiện dùng chất keo tụ cho keo tụ vi khuẩn gắn trong bông bùn. 68 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK LÀM VIỆC THEO MẺ Cho nước thải vào đầy bể (thời gian t1) Cấp khí để khuấy trộn (thời gian t2) Ngừng trộn để lắng yên (thời gian t3) Tháo nước ra ngoài (thời gian t4) → Hệ số sử dụng thể tích là 100% 69 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK BỂ AEROTANK LÀM VIỆC LIÊN TỤC Mối quan hệ giữa nồng độ chất chỉ thị với thời gian lưu nước C C0 t 0 0. it t iC C e - = 70 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK BỂ AEROTANK CÓ CÁC NGĂN TRỘN HOÀN CHỈNH ĐẶT NỐI TIẾP THÀNH DÃY Hiệu quả sử dụng thể tích: 10 90 % 100 PE P æ ö = ´ç ÷ è ø P10 và P90: giá trị thời gian ứng với nồng độ tích luỹ đạt 10% và 90% khối lượng chất chỉ thị qua bể. Lấy theo biểu đồ thực nghiệm 72 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK MỘT SỐ THUẬT NGỮ MLSS: Mixed Liquor Suspended Solids MLVSS: Mixed Liquor Volatile Suspended Solids MLVSS = 75 – 85%MLSS Bao gồm: vi sinh vật, chất lơ lửng là hợp chất hữu cơ không phân huỷ sinh học, chất trơ. MLSS chứa: – 70 – 90% chất hữu cơ – 10 – 30% chất vô cơ 73 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK MỘT SỐ THUẬT NGỮ SLR: Sludge Loading Ratio SBR: Sequencing Batch Reactor RAS: Return Activated Sludge F/M: Food to Microorganism Ratio HRT: Hydraulic Retention Time 74 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK SƠ ĐỒ CÂN BẰNG TRONG BỂ AEROTANK Q: lưu lượng S: BOD X: MLVSS A: Diện tích Q, S0, X0 Qr, S, Xr RAS Qe, S, Xe X A 75 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK GIỚI THIỆU F/M: Dùng để thiết kế, vận hành hệ thống Kiểm soát quá trình oxy hoá sinh học (hệ thống đạt cân bằng khi lượng thức ăn và lượng vi khuẩn ở mức thích hợp) 76 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK TỶ LỆ F/M , . , F BOD kg d M MLVSS kg = F Q B O D M V M L V S S ´ = ´ Hay Lưu lượng, m3/ngày BOD5 nướ