Tiểu luận Ứng dụng phương pháp sinh học kỵ khí xử lý bùn và nước thải

GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết SVTH: 1. Nguyễn Thị Mỹ Nha 2. Nguyễn Thị Xuân Nguyên 3. Phan Phương Thảo 4. Nguyễn Hải Lâm 5. Hoàng Thị Ngọc Anh TP HCM, tháng 11/2010 BÀI TIỂU LUẬN NỘI DUNG TRÌNH BÀY GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SINH HỌC KỴ KHÍ TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI QUÁ TRÌNH SINH HỌC KỴ KHÍ XỬ LÝ BÙN QUÁ TRÌNH SINH HỌC KỴ KHÍ XỬ LÝ NƯỚC THẢI HIỆU QUẢ QUÁ TRÌNH SINH HỌC KỴ KHÍ QUA MỘT SỐ VÍ DỤ CỤ THỂ 1. GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SINH HỌC KỴ KHÍ Loại trừ BOD: Quá trình xử lý sự phát triển các dạng huyền phù  xử lý sinh học Xử lý hiếu khí và xử lý kỵ khí: COD / BOD ≤ 2 hay BOD / COD ≥ 0,5  Xử lý hiếu khí Nếu COD lớn hơn BOD nhiều lần, trong đó có nhiều cellulose, hemicellulose, protein, tinh bột chưa tan  xử lý kỵ khí Nguyên tắc xử lý chất hữu cơ bằng phương pháp kỵ khí (COHNS) + VSV kị khí  CO2 + H2S +NH3 + CH4 + các chất khác + năng lượng (COHNS) + VSV kị khí + năng lượng  C5H7O2N (tế bào vi sinh vật mới) Có 4 giai đoạn xảy ra đồng thời trong quá trình phân hủy kỵ khí chất hữu cơ: - Thủy phân hay hydro hoá - Acid hóa - Acetic hoá - Methane hóa Trong 3 giai đoạn thuỷ phân, acid hóa và acetic hóa, COD hầu như không giảm, COD chỉ giảm trong giai đoạn methane. Các quá trình chuyển hoá trong xử lý kỵ khí Điều kiện áp dụng công nghệ sinh học kỵ khí Tuyệt đối không có oxy Chất dinh dưỡng đủ và cân bằng Nhiệt độ thích hợp : - cao (45 – 65°C); trung bình (20 – 45°C)  thuận lợi cho VK sinh metan - thấp ( 50.000mg/l thì cần pha loãng nước thải hoặc tuần hoàn nước thải đầu ra. Chất dinh dưỡng: nồng độ nguyên tố N, P, S tối thiểu có thể tính theo biểu thức sau: (COD/Y) : N :P : S = (50/Y) : 5: 1 :1 Y là hệ số sản lượng tế bào phụ thuộc vào loại nước thải. Nước thải dễ acid hóa Y= 0,03, khó acid hóa Y= 0,15. Điều kiện sử dụng bể UASB (tt) Hàm lượng cặn lơ lửng: nước thải có hàm lượng SS lớn không thích hợp cho mô hình này. SS > 3.000 mg/l khó phân hủy sinh học sẽ lưu lại trong bể sẽ ngăn cản quá trình phân hủy nước thải. Nếu cặn có thể cuốn trôi thì không có vấn đề gì. Nước thải chứa độc tố: UASB không thích hợp với loại nước thải có hàm lượng amonia > 2.000 mg/l hoặc hàm lượng sulphate > 500 mg/l. Khi nồng độ muối cao cũng gây ảnh hưởng xấu đến vi khuẩn methane. Khi nồng độ muối nằm trong khoảng 5.000 – 15.000 mg/l thì có thể xem là độc tố. Ưu điểm bể UASB 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 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  15.0000 mg/l đạt từ 80-95% Có thể xử lý một số chất khó phân hủy. Tạo ra khí có ích Nhược điểm bể UASB Diện tích cần dùng để xử lý chất thải lớn. Quá trình tạo bùn hạt tốn nhiều thời gian, khó kiểm soát. Cần nhiệt độ khá cao. Bể UASB bằng thép 5. HIỆU QUẢ QUÁ TRÌNH SINH HỌC KỴ KHÍ QUA MỘT SỐ VÍ DỤ CỤ THỂ HTXLNT chế biến nước giải khát Kết quả cho thấy sau bể UASB, COD giảm đến 93,9%. Hiệu quả xử lý COD của bể UASB rất cao, vượt qua hiệu suất xử lý đề nghị của bể UASB thông thường HTXLNT nhà máy bia Nước thải nhà máy bia có hàm lượng CON cao: BOD5 1700-2700mg/l, COD 3500-4000 mg/l, SS 250-350 mg/l, PO43- 20-40mg/l, N-NH3 12-15 mg/l… Nước thải sau xử lý bề UASB: BOD5 = 68-108 mg/l, COD = 250-280 mg/l.