Quá trình kị khí

Quá trình kị khí Xử lý kỵ khí 5.3.1. Giới thiệu 5.3.2. Mô tả quá trình 5.3.2.1. Bể phân hủy một giai đoạn 5.3.2.2. Bể phân hủy hai giai đoạn 5.3.3. Quá trình sinh học kỵ khí 5.3.3.1. Nhóm 1: Vi khuẩn thủy phân 5.3.3.2. Nhóm 2: Vi khuẩn lên men acid 5.3.3.3. Vi khuẩn acetic 5.3.3.4. Vi khuẩn metan Bản chất quá trình Xử lý kị khí Các giai đoạn trong bể kị khí Ưu nhược điểm Ưu điểm: Sử dụng CO2 làm chất nhận điện tử Tạo ra ít bùn so với hiếu khí (30 lần) vì sản phẩm cuối cùng chủ yếu là CH4 Nhu cầu năng lượng cho quá trình nhỏ Dùng cho nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm cao và tải trọng cao Phân hủy được nhiều chất khó phân hủy (lignine) và không tạo thành Trihalometan Nhược điểm: Chậm; khởi động lâu; Nồng độ cơ chất ban đầu cao; nhạy cảm với chất độc Bể phân hủy 1 giai đoạn Trong bể gồm các bộ phận: -Khuấy trộn -Gia nhiệt -Thu khí -Thu bùn Bể phân hủy 2 giai đoạn Bể 1: Khuấy, gia nhiệt và ổn định bùn Bể 2: Nén bùn và trữ bùn trước khi thải Tăng trưởng trong quá trình phân hủy sinh học kị khí Vật liệu hữu cơ Lên men Acetic Acid H2 CO2 + CH4 CO2 H2O Vi khuẩn sinh Methan Chất hữu cơ phân hủy tạo thành: CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S Vai trò của Vi sinh vật trong bể phân hủy kị khí Đặc điểm của các nhóm vi khuẩn tham gia quá trình kị khí Vi khuẩn thủy phân (hydrolytic bacteria) Vai trò và vị trí của các nhóm vi khuẩn trong xử lý kị khí Xác định vi khuẩn metan Đếm khó thực hiện vì phát triển chậm Miễn dịch thường sử dụng (kháng thể đơn dòng; kháng thể đa dòng) Xác định sản phẩm tạo thành trong quá trình phân hủy (acid béo bay hơi; metan; ATP; INT dehydrogenase) Các yếu tố kiểm soát quá trình Nhiệt độ Thời gian lưu pH Cạnh tranh giữa VK metan và VK SRB Các yếu tố gây độc Các yếu tố kiểm soát quá trình Bể tự hoại Loại 80% CTR, 90% BOD, một phần VK gây bệnh Gồm 1 bể phản ứng và 1 vùng thấm Bể phản ứng: loại bỏ phần rắn của nước thải và các chất rắn nhẹ, béo sẽ nổi lên mặt và phân hủy trong thời gian 24- 72 giờ Vùng thấm: Lọc nước sau khi ra khỏi bể phản ứng và ngấm xuống đất Bể tự hoại là nguồn gây ô nhiễm tầng nước ngầm Bể UABS (Upward- flow Anaerobic Sludge Blanket) Cấu tạo gồm: Đáy bùn nén chặt Lớp bùn Lớp chất lỏng lẫn bùn Màng lắng phân chia bông bùn và nước đã xử lý Nước sẽ đi vào từ phía dưới lên và quá trình xử lý sẽ xảy ra trong lớp bùn hoạt tính Nước qua xử lý sẽ tách bùn qua vách chắn và ra khỏi hệ thống qua ống thoát Khí sẽ được thu nhận qua phễu thu khí UASB (Upward- flow Anaerobic Sludge Blanket) Lý thuyết Spaghetti về bùn hoạt tính Viên nấm (fungal pellet) chứa các vi khuẩn dạng sợi Viên nấm thu hút các VSV khác vào quá trình phân hủy kị khí Cấu trúc viên nấm Lớp trong cùng chứa VK Methanothrix Lớp giữa chứa VK acetone hình que sinh H2 và sử dụng H2 Lớp ngoài chứa VK hình que, cầu, sợi lên men và sinh H2 Hồ ổn định sinh học 5.4.1. Giới thiệu 5.4.2. Hồ tùy tiện 5.4.2.1. Sinh học hồ tùy tiện 5.4.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ 5.4.2.3. Sự loại bỏ SS, N và P trong hồ sinh vật 5.4.3. Các loại hồ sinh vật 5.4.4. Sự loại bỏ vi sinh vật gây bệnh trong hồ sinh vật Hồ ổn định sinh học (Lagoon) Hồ sinh học thích hợp trong trường hợp mặt bằng rộng Các loại hồ sinh học Hồ tùy tiện (Facultative) Hồ hiếu khí (aerobic) Hồ kị khí (anaerobic) Hồ thóang khí (aerated) Hồ thoáng khí bậc cao (high rate aerated) Hồ bậc ba (maturation) Hồ tùy tiện (facultative) Rất nhiều loại VSV tham gia: Tảo, Vi khuẩn dị dưỡng, Động vật nguyên sinh Loại bỏ SS, N và P Giảm SS: Nước đầu ra của hồ sinh vật chứa nhiều chất lơ lửng (tảo, xác tế bào, rắn lơ lửng) có thể loại bỏ bằng PP lắng Giảm N : bằng Nitrat hóa, khử nitrat, bay hơi và do Tảo sử dụng Giảm Phospho: Bằng cách bổ sung các muối sắt, nhôm, đá vôi Các loại hồ sinh vật Loại bỏ VSV gây bệnh VSV gây bệnh trong hồ sinh học được loại bỏ bởi các yếu tố sau Thời gian lưu (Vi khuẩn, vi rus, nang trứng giun sán) Nhiệt độ (diệt virus, vi khuẩn) Ánh sáng (virus) pH (vi khuẩn) Sinh vật săn mồi (vi khuẩn, tảo) Các nguyên nhân vật lý (kết bám, kết tủa) (trứng giun) HSV loại được 90- 99% VSV chỉ thị và VSV gây bệnh