CÔNG NGH SINH
HC HIU KHÍ
CÔNG NGH SINH HC HIU KHÍ
C s khoa hc
S dng các vsv hiu khí phân hu các cht hu
c trong nc thi có đy đ oxy hoà tan nhit
đ, pH… thích hp.
S đ phn ng:
(CHO)nNS + O
2
CO
2
+ H
2
O + NH
4
+
+ H
2
S +
T bào vi sinh vt+ H
CÔNG NGH SINH HC HIU KHÍ
C s khoa hc (tt)
Trong điu kin hiu khí NH
4
+
và H
2
S cng b
phân hu nh quá trình Nitrat hóa, sunfat hóa
bi vi sinh vt t dng:
S đ phn ng:
NH
4
+
+ 2O
2
NO
3
-
+ 2H
+
+ H
2
O +H
H
2
S + 2O
2
SO
4
2-
+ 2H
+
+ H
CÔNG NGH SINH HC HIU KHÍ
C s khoa hc (tt)
C ch quá trình x lý hiu khí gm 3 giai đon
[Eckenfelder w.w và Conon D.J, 1961].
Giai đon 1-
Oxy hóa toàn b chât hu c có
trong nc thi đ đáp ng
nhu cu nng lng
ca tê bào
CxHyOzN + (x + y/4 + z/3 + ¾) O2 xCO
2
+ [(y-
3)/2] H
2
O + NH
3
CÔNG NGH SINH HC HIU KHÍ
C s khoa hc (tt)
Giai đon 2 (Quá trình đng hóa)- Tng hp
đ xây dng t bào
CxHyOzN + NH
3
+ O
2
xCO
2
+ C
5
H
7
NO
2
CÔNG NGH SINH HC HIU KHÍ
C s khoa hc (tt)
Giai đon 3 (Quá trình d hóa)- Hô hp ni bào
C
5
H
7
NO
2
+ 5O
2
xCO
2
+ H
2
O
NH
3
+ O
2
O
2
+ HNO
2
HNO
3
CÔNG NGH SINH HC HIU KHÍ
u đim ca công ngh hiu khí
„
Quá trình x lý đc hiu rõ hn.
„ Hiu qu x lý cao và trit đ hn.
„ Không gây ô nhim th cp nh pp hoá
hc, hoá lý.
CÔNG NGH SINH HC HIU KHÍ
Nhc đim ca công ngh hiu khí
„
Th tích công trình ln, chim nhiu mt bng hn.
„ Chi phí xây dng công trình và đu t thit b ln
hn.
„ Chi phí nng lng cho vn hành sc khí cao.
„ Không có kh nng thu hi nng lng.
„ Không chu đc nhng thay đi đt ngt v ti trng
hu c khi nguyên liu khan him.
„ Sinh ra lng bùn cao và kém n đnh, tn chi phí x
lý bùn.
„ X lý nc thi có ti trng không cao nh pp k khí.
CÔNG NGH SINH HC HIU KHÍ
Các yu tnh hng
„ Nng đ bùn hot tính hay ch s bùn.
„ Nng đ oxy (lng oxy hoà tan ra khi b
lng II ≥ 2mg/l).
„ Nng đ BOD toàn phn (Aerotank ≤1000
mg/l; lc sinh hc ≤500 mg/l).
„ Thành phn nguyên t vi lng.
„ Thành phn dinh dng thích hp:
BOD:N:P = 100:5:1 hoc COD:N:P = 200:5:1
„ Nhit đ, pH phi thích hp cho VSV
„ Nng đ kim loi h kh nng phát trin ca
vsv và kh nng lng bùn.
Các giai đonx lý ncthibng
công ngh hiukhí
Tóm lc các dng công ngh hiukhíph bin
Aerotank/bùn hottính
• Là quá trình x lý ncthibng
bùn hot
tính
.
• Bông bùn có màu nâu, d lng; hình thành
ch yu do s gnktgia vi sinh vtsng
và cht rn l lng.
• Bông bùn s ln nhanh khi đc khuy đo
hay thi khí, và s lng xung khi ngng
khuy đo hay thi khí.
Ba giai đonsinhhccaAerotank
Giai đon 1:
• Bùn hot tính hình thành và phát trin. Lúc
này, c cht và cht dinh dng đang rt
phong phú, sinh khi bùn còn ít.
• Vi sinh vt sinh trng nhanh theo cp s
nhân, sinh khi bùn tng nhanh.
•Tc đ tiêu th oxy tng dn, vào cui giai
đon này có khi gp 3 ln giai đon 2. Tc
đ phân hy cht bn hu c tng dn.
Ba giai đonsinhhccaAerotank
Giai đon 2:
Vi sinh vt phát trin n đnh, hot lc
enzym đt Max và kéo dài trong thi gian
tip theo.
Tc đ phân hy cht hu c đt Max, các
cht hu c b phân hu nhiu nht.
Tc đ tiêu th oxy gn nh không thay đi
sau mt thi gian khá dài.
Ba giai đonsinhhccaAerotank
Giai đon 3:
•Tc đ tiêu th oxy có chiu hng gim
dn và sau đóli tng lên.
•Tc đ phân hy cht bn hu c gim dn
và quá trình Nitrat hóa amoniac xy ra.
• Sau cùng, nhu cu tiêu th oxy li gim và
quá trình làm vic ca Aerotank kt thúc.
Các dng aerotank
• Bùn hot tính
–Khuy trn hoàn toàn
– Dòng chy nút (B bùn hot tính cp khí gim dn)
–Thi khí nhiu bc (B bùn hot tính np nc thi theo
bc)
–Mng oxy hóa
–B hiu khí gián đon - SBR (Sequencing Batch Reactor)
– Unitank
•Lc sinh hc
– RBC (Roltating Biological Contactor - đa quay sinh hc):
–Lc nh git:
–Lc sinh hc ngp nc (đm c đnh, đm giãn n)
Phân loib bùn hot tính
•B bùn hot tính truynthng
•B bùn hot tính tipxúc-n đnh
•B bùn hot tính thông khí kéo dài
•B bùn hot tính thông khí cao có khuy
đo hoàn chnh.
•B bùn hot tính chnlc
B bùn hottínhtruynthng
•Hìnhch nht dài, hp.
•Lng oxy cn dùng thay đi dc theo chiu dài
ca b phn ng sinh hóa.
•S dng các thit b thông gió làm thoáng b
mt đ lng oxy cung câp phù hp vi nhu cu
s dng dc theo chiu dài b.
• Dòng vào và tun hoàn bùn hot tính đi vào b
1 đu và dòng thi s đi ra đu đi din.
•Ch s th tích bùn thng dao đng t 50 – 150
ml/g, tui c
a bùn thng t 3 – 15 ngày.
• Nông đ BOD đu vào thng < 400mg/l, hiu
qu làm sch thng t 80 – 95%.
B bùn hottínhtipxúc-n đnh
B phn ng đc chia thành 2 vùng:
vùng tip xúc là ni xy ra quá trình
chuyn hóa các vt cht hu c trong
nc thi đu vào
vùng n đnh là ni bùn hot tính tun
hoàn t thit b lc đc sc khí đ n
đnh vt cht hu c.
B bùn hottínhtipxúc-n đnh
B bùn hottínhtipxúc-n đnh
• Trong vùng tiêp xúc, thi gian tip xúc t 20 – 60 phút
(ph thuc lu lng dòng vào).
• Dòng bùn tái sinh thng chim 25 – 75% dòng nc
thi đu vào đ x lý.
•Th tích vùng tip xúc là 30 – 35% tng th tích chung,
vi thi gian lu nc là 4 – 6 gi tùy thuc vào dòng
bùn hot tính tun hoàn.
•Th tích vùng n đnh chim 50 – 60% tng th tích ca
toàn h thng, vi thi gian lu nc thng t 0,5 – 2
gi.
•Hiu qu x lý thng đt 85 – 95% kh nng loi b
BOD
5
và các cht rn l lng.
B bùn hot tính thông khí kéo dài
B bùn hot tính thông khí cao có
khuy đo hoàn chnh.
• ng dng x lý nc thi có đ ô nhim
cng nh nng đ các cht l lng cao.
•Thi gian làm vic ngn.
• Rút ngn thi gian thông khí.
•Nc thi, bùn hot tính, oxy hòa tan
đc khuy trn đu tc thì åquá trình
oxy hóa đc đng đu, hiu qu cao.
B aerotank thông khí cao có khuy đo
hoàn chnh
B aerotank thông khí cao có khuy đo
hoàn chnh
u đim :
• Pha loãng ngay tc khc nng đ các
cht nhim bn, k c các cht đc hi.
• Không xy ra hin tng quá ti cc b
mt ni nào trong b.
•Thích hp cho x lý các loi nc thi có
ti trng cao, ch s th tích bùn cao,cn
khó lng.