Bài giảng Vi sinh môi trường (Phần 2)
Chöông 5
XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI BAÈNG VI SINH VAÄT
WX
5.1. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng vi sinh dính baùm trong moâi tröôøng hieáu khí (attached
growth treatment process)
5.1.1. Cô sôû lyù thuyeát cuûa phöông phaùp
5.1.1.1. Moâ taû quaù trình hình thaønh sinh vaät dính baùm treân vaät lieäu
Phaàn lôùn vi khuaån coù khaû naêng sinh tröôûng vaø phaùt trieån treân beà maët vaät raén, khi coù
ñuû ñoä aåm vaø thöùc aên laø caùc hôïp chaát höõu cô, muoái khoaùng vaø oxy. Vi khuaån dính baùm vaøo beà
maët vaät raén baèng chaát gelatin do chuùng tieát ra vaø chuùng coù theå deã daøng di chuyeån trong lôùp
gelatin dính baùm naøy. Ñaàu tieân vi khuaån cö truù taäp trung ôû moät khu vöïc, sau ñoù maøng vi sinh
(biofilm) khoâng ngöøng phaùt trieån, phuû kín toaøn boä vaät raén baèng moät lôùp ñôn baøo. Chaát dinh
döôõng (hôïp chaát höõu cô, muoái khoaùng) vaø oxy coù trong nöôùc thaûi caàn xöû lyù taïo ñieàu kieän cho
lôùp vi khuaån naøy phaùt trieån.
Sau moät thôøi gian, söï phaân lôùp hình thaønh: lôùp ngoaøi cuøng laø lôùp hieáu khí, ñöôïc oxy
khuyeách taùn thaâm nhaäp, lôùp trong laø lôùp yeám khí khoâng coù oxy. Beà daøy cuûa hai lôùp naøy phuï
thuoäc vaøo loaïi vaät lieäu naâng ñôõ (vaät lieäu loïc), cöôøng ñoä gioù vaø nöôùc qua lôùp loïc. Beà daøy lôùp
hoaït tính hieáu khí thöôøng khoaûng 300-400μm.
5.1.1.2. Hieäu quaû vaø phaân loaïi.
Vi khuaån trong maøng vi sinh dính baùm hoaït ñoäng coù hieäu quaû cao hôn vi khuaån trong
moâi tröôøng haït caën lô löûng.
Quaù trình xöû lyù baèng vi sinh dính baùm hieáu khí trong caùc beå loïc sinh hoïc ñang ñöôïc
duøng hieän nay coù theå phaân laøm hai loaïi:
- Loaïi coù vaät lieäu tieáp xuùc khoâng ngaäp nöôùc
- Loaïi coù vaät lieäu tieáp xuùc ngaäp trong nöôùc.
51
5.1.2. Beå loïc sinh hoïc coù vaät lieäu tieáp xuùc khoâng ngaäp nöôùc.
5.1.2.1. Caáu taïo
Beå loïc sinh hoïc nhoû gioït
Trong beå loïc, caùc lôùp vaät lieäu coù ñoä roãng vaø dieän tích maët tieáp xuùc trong moät ñôn vò
theå tích lôùn nhaát trong ñieàu kieän coù theå. Nöôùc thaûi ñöôïc heä thoáng phaân phoái phun thaønh gioït
ñeàu khaép treân beà maët cuûa lôùp vaät lieäu. Nöôùc sau khi chaïm lôùp vaät lieäu chia thaønh caùc haït
nhoû chaûy thaønh maøng moûng qua khe vaät lieäu ñi xuoáng döôùi. Trong thôøi gian chaûy nhö vaäy
nöôùc thaûi tieáp xuùc vôùi maøng nhaày gelatin baùm quanh vaät lieäu loïc. Sau moät thôøi gian lôùp naøy
daày leân ngaên caûn oxy cuûa khoâng khí thaám vaøo trong lôùp maøng nhaày. Do khoâng coù oxy, taïi
lôùp trong cuûa lôùp maøng nhaày saùt vôùi beà maët cöùng cuûa vaät lieäu loïc, vi khuaån yeám khí phaùt
trieån taïo ra saûn phaåm phaân huûy yeám khí cuoái cuøng laø khí methan vaø CO2 laøm troùc lôùp maøng
ra khoûi vaät cöùng roài bò nöôùc cuoán xuoáng phía döôùi. Maët khaùc khi chaát neàn khoâng coøn
khuyeách taùn tôùi lôùp beân trong nöõa, caùc vi sinh vaät coù trong lôùp öa hieáu khí seõ cheát vaø töï tieâu
ñi. Do vaäy xuaát hieän nhöõng khoanû g troáng teá baøo cho caùc vi sinh hieáu khí vaø kî khí khaùc. Khi
chaát neàn thaät söï caïn kieät, vieäc tieâu huûy caùc teá baøo coøn laïi laøm cho maøng sinh hoïc bò taùch rôøi
töøng vuøng ra khoûi beà maët. Treân maët vaät lieäu loïc hình thaønh lôùp mang môùi. Söï taùch maøng sinh
hoïc ñöôïc taïo ra vaø thuùc ñaåy bôûi doøng nöôùc chaûy qua beà maët. Hieän töôïng naøy ñöôïc laäp ñi laäp
laïi tuaàn hoaøn vaø nöôùc thaûi ñöôïc laøm saïch BOD vaø caùc chaát dinh döôõng. Ñeå traùnh hieän töôïng
taéc ngheõn trong heä thoáng phun, trong khe roãng lôùp vaät lieäu, tröôùc beå sinh hoïc nhoû gioït, phaûi
thieát keá song chaén, löôùi chaén, beå laéng ñôït 1. Nöôùc sau beå loïc sinh hoïc coù nhieàu buøn lô löûng
do caùc maøng sinh hoïc troùc ra neân phaûi ñöôïc xöû lyù tieáp baèng beå laéng ñôït 2.
52
Caáu taïo beå loïc sinh hoïc nhoû gioït (xem hình 5.1)
53
a. Vaät lieäu loïc.
Vaät lieäu loïc toát nhaát laø vaät lieäu coù dieän tích beà maët tieáp xuùc trong moät ñôn vò theå tích
lôùn, ñoä beàn cao theo thôøi gian, khoâng bò taét ngheõn vaø giaù reû. Tuøy thuoäc vaøo ñieàu kieän öùng
duïng coù theå choïn : than ñaù, ñaù cuïc, cuoäi soûi lôùn, ñaù ong coù kích thöôùc trung bình 60-100mm,
neáu kích thöôùc vaät lieäu nhoû hôn seõ laøm giaûm ñoä roãng, gaây taéc ngheõn cuïc boä. Neáu kích thöôùc
lôùn hôn thì dieän tích maët tieáp xuùc bò giaûm nhieàu, laøm giaûm hieäu quaû xöû lyù. Chieàu cao lôùp vaät
lieäu töø 1.2-2.5m.
Nhöõng thaäp nieân gaàn ñaây, do kyõ thuaät saûn xuaát nhöïa PVC phaùt trieån, nhöõng taám nhöïa
ñuùc löôïn soùng, gaáp neáp vaø caùc daïng khaùc nhau cuûa quaû caàu nhöïa ñaõ ñöôïc duøng laøm lôùp vaät
lieäu loïc (xem hình 5.1). Do vaät lieäu loïc nheï, deã laép ñaët vaø thaùo dôõ neân chieàu cao beå loïc sinh
hoïc ñaõ ñöôïc taêng leân töø 6-9m goïi laø thaùp loïc sinh hoïc (xem hình 5.2) taêng chieàu cao laøm
giaûm dieän tích maët baèng cuûa beå loïc sinh hoïc.
b. Heä thoáng phaân phoái nöôùc.
Heä thoáng phaân phoái nöôùc laøm baèng daøn oáng nhöïa töï quay ñaõ ñöôïc ñöa vaøo tieâu chuaån
thieát keá beå loïc sinh hoïc vì coù caáu taïo ñôn giaûn, laøm vieäc oån ñònh, deã quaûn lyù. Heä thoáng goàm
oáng ñöùng daãn nöôùc vaøo ñöôïc ñaët ôû taâm beå, ñænh oáng laép khôùp quay hình caàu ñöa nöôùc ra 2
hoaëc 3 oáng nhaùnh ñaët naèm ngang song song vôùi baùn kính beå (xem hình 5-1) treân oáng nhaùnh
laép voøi phun hoaëc loã phun nöôùc xuoáng beà maët beå loïc. Caùc tia nöôùc phun ra cuøng treân moät
phía, vuoâng goùc vaø ngöôïc vôùi chieàu quay cuûa oáng nhaùnh. Ñoäng löôïng cuûa caùc tia nöôùc bieán
thaønh löïc laøm cho daøn oáng nhaùnh quay quanh truïc. Toác ñoä quay thay ñoåi theo löu löôïng nöôùc,
thöôøng toác ñoä quay khoaûng 1 voøng trong 10 phuùt (tuøy theo ñieàu kieän thôøi tieát vaø muïc ñích xöû
54
lyù maø löôïng nöôùc ñöa vaøo khaùc nhau neân toác ñoä quay seõ khaùc nhau). Khi giaøn phun coá ñònh
phaûi boá trí ñeàu loã phun nöôùc treân toaøn dieän tích beå, phaûi coù thuøng chöùa laép xiphoâng hoaït
ñoäng töï ñoäng ñeå caáp nöôùc cho daøn phun theo töøng meû lieân tieáp.
Khoaûng caùch töø beà maët cuûa lôùp vaät lieäu ñená voøi phun töø 0.2-0.3m ñeå laáy khoâng khí vaø
ñeå cho caùc tia nöôùc phun ra vôõ ñeàu thaønh gioït nhoû treân toaøn dieän tích beå.
c. Saøn ñôõ vaø thu nöôùc.
Saøn ñôõ vaø thu nöôùc trong beå loïc sinh hoïc laøm hai nhieäm vuï:
(1) Thu ñeàu nöôùc coù caùc maûnh vôõ cuûa maøng sinh hoïc bò troùc ra chaûy töø treân xuoáng ñeå daãn
sang beå laéng ñôït 2.
(2) Phaân phoái ñeàu gioù vaøo beå loïc ñeå duy trì moâi tröôøng hieáu khí trong caùc khe roãng.
Saøn ñôõ laøm baèng taám beâ toâng, saønh nung hay taám nhöïa taêng cöôøng baèng sôïi thuûy tinh
coù khoan loã hoaëc khe cho nöôùc vaø khí ñi qua, ñoàng thôøi ñôõ ñöôïc lôùp vaät lieäu loïc. Khoaûng
caùch töø saøn phaân phoái ñeán ñaùy beå thöôøng 0.6-0.8m. Ñaùy beå coù ñoä doác 1-2% veà maùng trung
taâm.
Xung quanh töôøng vaø ñoä cao giöõa ñaùy vaø saøn phaân phoái ñaët caùc cöûa thoâng gioù, toång
dieän tích caùc cöûa soå thoâng gioù baèng 20% dieän tích saøn phaân phoái.
Gioù ñi vaøo beå loïc theo doøng ñoái löu cuûa khoâng khí ñöôïc taïo ra do cheânh leäch nhieät ñoä
giöõa nöôùc thaûi vaø khoâng khí quanh beå.
Neáu nhieät ñoä nöôùc thaáp hôn nhieät ñoä khoâng khí, thì khoâng khí trong caùc khe roãng cuûa
lôùp loïc laïnh hôn khoâng khí beân ngoaøi, gioù seõ ñi töø treân maët beå loïc xuoáng ñaùy beå roài thoaùt ra
qua caùc cöûa thoâng gioù. Ngöôïc laïi, neáu nhieät ñoä nöôùc cao hôn nhieät ñoä khoâng khí, gioù seõ ñi töø
döôùi leân. Khi nhieät ñoä nöôùc vaø khoâng khí baèng nhau, khoâng coù gioù ñi vaøo beå loïc, vì vaäy ôû
nhöõng beå dieän tích vaø chieàu cao lôùn neân boá trí caùc quaït thoâng gioù.
5.1.2.2. Phaân loaïi beå loïc sinh hoïc nhoû gioït.
Beå loïc sinh hoïc nhoû gioït ñöôïc phaân loaïi theo taûi troïng thuûy löïc hoaëc taûi troïng caùc chaát
höõu cô, beå coù taûi troïng thaáp, beå coù taûi troïng cao. Theo baûng 5.1.
55
Baûng 5.1. Phaân bieät taûi troïng caùc beå loïc sinh hoïc nhoû gioït. (caùc chæ tieâu thieát keá)
Thoâng soá
Chieàu cao lôùp vaät lieäu
Ñôn vò ño
Taûi troïng thaáp
Taûi troïng cao
0.9-2.4 (ñaù)
m
1-3
6-8 (nhöïa taám)
Ñaù cuïc, tan cuïc, soûi lôùn,
taám nhöïa ñuùc, caàu nhöïa.
0.4-1.6
Ñaù cuïc, than cuïc, ñaù
ong, cuoäi lôùn
0.08-0.4
Loaïi vaät lieäu
kg BOD5/m3.ngaøy
m3/m2.ngaøy
R=Qc/Q
Taûi troïng BOD
Toác ñoä taûi thuûy
Heä soá tuaàn hoaøn
Toác ñoä taûi thuûy treân beà maët
1-4.1
Tuøy choïn 0-1
25
4.1-40.7
0.5-2
m3/m2.ngaøy
16
cuûa beå laéng ñôït 2
Hieäu quaû khöû BOD sau beå
loïc vaø beå laéng ñôït 2
%
80-90
65-85
Ghi chuù: Toác ñoä taûi thuûy neâu trong baûng laø tyû soá cuûa löu löôïng nöôùc xöû lyù Q (m3/ngaøy)
coäng vôùi löu löôïng tuaàn hoaøn Qc (m3/ngaøy) (neáu coù) chia cho dieän tích beà maët cuûa beå loïc.
Beå loïc sinh hoïc nhoû gioït taûi troïng thaáp quaûn lyù ñôn giaûn, hieäu quaû xöû lyù oån ñònh ngay
caû khi nguoàn nöôùc coù chaát löôïng dao ñoäng lôùn, hieäu quaû xöû lyùcuûa beå loïc phuï thuoäc vaøo cheá
ñoä töôùi nöôùc töùc laø phuï thuoäc vaøo voøng quay cuûa thieát bò töôùi, hay theå tích thuøng ño vaø tích
nöôùc roài laáy ñi baèng xi phoâng, thôøi gian giaùn ñoaïn khoaûng ≤5phuùt.
5.1.2.3. Tuaàn hoaøn nöôùc.
Ñoái vôùi beå loïc cao taûi muoán taêng hieäu quaû xöû lyù phaûi tuaàn hoaøn nöôùc laïi ñeå taêng thôøi
gian tieáp xuùc cuûa nöôùc thaûi vôùi vi sinh dính baùm vaø giaûm taûi troïng höõu cô. Khi tuaàn hoaøn laïi
nöôùc, taûi troïng thuûy löïc taêng leân, ñaåy maïnh quaù trình taùch maøng vi sinh vaät cuõ vaø hình thaønh
maøng môùi treân beà maët vaät lieäu, laøm giaûm hieän töôïng taéc ngheõn trong caùc loã roãng cuûa lôùp vaät
lieäu, taêng löu löôïng trong heä phaân phoái ñeå ñaûm baûo toác ñoä quay cuûa daøn oáng.
Noùi chung, lôùp loïc coù löôïng nöôùc vaøo lôùn, caàn coù söï tuaàn hoaøn. Trong tröôøng hôïp naøy
löôïng nöôùc caáp caàn baûo ñaûm sao cho coù söï ñoàng hoùa caùc vi khuaån ôû nhieàu möùc ñoä khaùc nhau.
Söï töï veùt cuûa vaät lieäu lôùp loïc maø treân nhöõng vaät lieäu naøy chæ toàn taïi moät lôùp maøng hoaït tính
moûng seõ taïo ra söï trao ñoåi nhanh choùng vaø thuùc ñaåy maïnh meõ ngay taïi lôùp loïc söï phaân huûy
caùc chaát teá baøo ñaõ ñöôïc taïo neân. Vieäc khoaùng hoùa (oån ñònh) ñöôïc ñaûm nhaän bôûi caùc thieát bò
khaùc trong heä thoáng nhö caùc beå laéng sô caáp vaø thöù caáp.
Coù theå aùp duïng moät trong 3 sô ñoà sau: (hình 5.3)
- Sô ñoà a: beå loïc sinh hoïc cao taûi, chieàu cao lôùp loïc töø 0.9-2m. Tuaàn hoaøn nöôùc lieân
tuïc, nöôùc tuaàn hoaøn laáy töø sau beå laéng ñôït 2 hoaëc coù theå sau beå loïc, ñöa veà tröôùc beå laéng ñôït
1. Buøn laéng ôû beå laéng ñôït 2 cuõng ñöa veà beå laéng ñôït 1 ñeå taêng cöôøng quaù trình keo tuï trong
beå laéng ñôït 1. Buøn xaû ra töø ñaùy beå laéng ñôït 1 ñöa ñi xöû lyù tieáp.
56
- Sô ñoà b: nöôùc tuaàn hoaøn laáy töø sau beå loïc ñöa veà tröôùc beå loïc, sô ñoà naøy coù theå aùp
+
duïng cho caû beå loïc taûi troïng thaáp vaø beå loïc taûi troïng cao. Khi caàn nitrate hoùa (chuyeån NH4
thaønh NO3 ) trieät ñeå neân duøng sô ñoà naøy cho beå taûi troïng thaáp.
-
- Sô ñoà c: ñöôïc söû duïng khi thieát keá daøn phaân phoái laø daøn phun möa lieân tuïc ñaët cao
hôn lôùp loïc 0.5-0.6m, caùc gioït möa nhoû traûi ñeàu khaép dieän tích loïc.
Khi aùp duïng beå loïc sinh hoïc ñeå xöû lyù nöôùc thaûi caàn quan taâm ñeán moâi tröôøng ñeå loaïi
tröø khaû naêng sinh saûn cuûa ruoài, muoãi, giun saùn, oác, reâu...
57
Hình 5.3.
58
5.1.2.4. Beå laéng ñôït 2.
Beå laéng ñôït 2 ñaët sau beå loïc sinh hoïc laøm nhieäm vuï laéng gaïn ra khoûi nöôùc nhöõng boâng
caën do caùc vaåy maøng sinh hoïc troùc ra. Khaùc vôùi beå laéng ñôït 2 ñaët sau beå aerotank, beå laéng
ñôït 2 ñaët sau beå loïc sinh hoïc chæ coù tuaàn hoaøn nöôùc maø khoâng caàn hoaøn buøn tröïc tieáp vaøo beå
loïc sinh hoïc, neáu tuaàn hoaøn buøn phaûi ñöa vaøo ñaàu beå laéng ñôït 1, cho neân noàng ñoä buøn trong
nöôùc ñi vaøo beå laéng thöôøng nhoû hôn 500mg/l khoâng xaûy ra hieän töôïng laéng haïn cheá. Tính
toaùn beå laéng ñôït 2 naøy gioáng nhö tính toaùn beå laéng ñôït 1, chæ khaùc laø troïng taûi beà maët beå laéng
tính vôùi löu löôïng nöôùc xöû lyù coäng theâm löu löôïng tuaàn hoaøn. Taûi troïng beà maët thöôøng laáy töø
16-25m3/m2.ngaøy.
5.1.3. Beå loïc sinh hoïc coù lôùp vaät lieäu ngaäp trong nöôùc
Töø ñaàu nhöõng naêm 1990 ñeán nay, caùc nhaø khoa hoïc trong lónh vöïc xöû lyù nöôùc thaûi ñaõ
nghieân cöùu vaø aùp duïng thaønh coâng vaøo saûn suaát coâng ngheä loïc sinh hoïc coù lôùp vaät lieäu loïc
ngaäp trong nöôùc. ÔÛ Myõ, Phaùp, Uùc coâng ngheä naøy ñaõ aùp duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït vaø
coâng nghieäp thöïc phaåm coâng suaát 40.000m3/ngaøy, ñöa vaøo vaän haønh töø 1994. ÔÛ Vieät Nam
cuõng ñaõ aùp duïng thaønh coâng coâng ngheä naøy töø naêm 1995 ñeå xöû lyù nöôùc thaûi Beänh vieän Ña
khoa Khaùnh Hoøa, Ninh Thuaän, Long Xuyeân.
5.1.3.1. Caáu taïo (xem hình 5.4)
1. Maùng phaân phoái nöôùc thaûi sau khi qua beå laéng 1 vaøo caùc beå.
2. Daøn oáng coù khoan loã phaân phoái nöôùc vaøo vaø thu nöôùc xaû röûa.
3. OÁng xaû nöôùc röûa loïc.
4. Maùng thu nöôùc loïc
5. OÁng daãn nöôùc ñaõ loïc sang beå loïc ñôït 2 hoaëc vaøo beå tieáp xuùc khöû truøng nöôùc.
59
6. OÁng daãn vaø daøn oáng phaân phoái khí
7. Hoäp ngaên nöôùc trôû laïi maùy gioù.
8. Oáng daãn gioù töø maùy neùn tôùi
9. Haït vaät lieäu loïc noåi polystyrene ñöôøng kính 2-5mm. Dieän tích beà maët 700-800m2/m3 vaät
lieäu.
10.Löôùi chaén Inox coù maét löôùi 1.5x1.5mm coù theå thay baèng saøn gaén chuïp loïc, coù khe hôû
1.5mm ñaët ngöôïc.
11.Khoaûng troáng ñeå lôùp vaät lieäu loïc giaûn nôû khi röûa = ½ chieàu daøy lôùp loïc.
12.Chieàu cao lôùp nöôùc ñeå röûa loïc thöôøng töø 1.2-1.4m.
5.1.3.2. Quy trình vaän haønh.
Nöôùc thaûi ñaõ qua beå laéng ñôït 1 ñöôïc bôm leân maùng phaân phoái 1, theo daøn oáng 2 phaân
phoái ñeàu treân dieän tích ñaùy beå, nöôùc ñöôïc troän ñeàu vôùi khoâng khí caáp töø ngoaøi vaøo qua daøn
oáng phaân phoái 6. Hoãn hôïp khí nöôùc ñi cuøng chieàu töø döôùi leân qua lôùp vaät lieäu loïc. Trong lôùp
+
-
vaät lieäu loïc xaûy ra quaù trình khöû BOD vaø chuyeån hoùa NH4 thaønh NO3 , lôùp vaät lieäu loïc coù
khaû naêng giöõ laïi caën lô löûng. Nöôùc trong ñöôïc thu vaøo maùng 4 theo oáng 5 ñi ra ngoaøi. Neáu
-
muoán khöû BOD, NO3 vaø P, neân loïc töø hai baäc trôû leân, ôû baäc loïc cuoái, daøn phaân phoái khí ñaët
vaøo giöõa lôùp vaät lieäu loïc ôû cao ñoä sao cho lôùp vaät lieäu loïc naèm döôùi daøn phaân phoái khí coù ñuû
-
theå tích laø vuøng thieáu khí ñeå khöû NO3 vaø P. ñoä cheânh leäch möïc nöôùc giöõa caùc beå loïc laøm
vieäc noái tieáp ΔH=0.5m.
Beå loïc sinh hoïc duøng vaät lieäu noåi coù khaû naêng giöõ ñöôïc trong khe roãng caùc vaåy troùc ra
cuûa maøng sinh hoïc baùm quanh haït, neân maëc duø cöôøng ñoä gioù lôùn, nhöng haøm löôïng caën lô
löûng trong nöôùc ra khoûi beå loïc ñeàu ≤20mg/l. Do ñoù khoâng caàn thieát keá beå laéng ñôït 2.
Toùm laïi vieäc xöû lyù nöôùc thaûi baèng vi sinh dính baùm coù hieäu quaû cao, trong nhieàu
tröôøng hôïp coù theå ñaït ñeán 95% vieäc loaïi boû BOD ra khoûi nöôùc thaûi, ñaëc bieät laø heä thoáng loïc
cao aùp coù coâng suaát laøm vieäc raát lôùn, nhöng dieän tích maët baèng chieám ít cho neân noù raát thuaän
tieän trong coâng vieäc laép ñaët thieát keá heä thoáng cuõng nhö deå daøng vaän haønh vaø kieåm soaùt
thöôøng xuyeân.
5.2. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng vi sinh yeám khí trong moâi tröôøng caën lô löûng vaø moâi tröôøng vi
sinh dính baùm.
5.2.1. Caùc quaù trình sinh hoïc vaø phaân loaïi coâng trình.
5.2.1.1. Caùc quaù trình sinh hoïc.
Xöû lyù sinh hoïc vi sinh yeám khí laø quaù trình phaân huûy caùc chaát höõu cô, voâ cô coù trong
nöôùc thaûi khi khoâng coù oxy. Quy trình naøy ñöôïc aùp duïng töø tröôùc ñeán nay ñeå xöû lyù oån ñònh
caën vaø xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp coù noàng ñoä BOD, COD cao. Möôøi naêm trôû laïi ñaây do
60
coâng ngheä sinh hoïc phaùt trieån, quy trình xöû lyù baèng vi sinh yeám khí ñöôïc aùp duïng ñeå xöû lyù
nöôùc thaûi sinh hoaït vaø nöôùc thaûi coâng nghieäp coù noàng ñoä BOD töông töï. Khi noàng ñoä BOD
trong nöôùc thaûi lôùn hôn 500mg/l aùp duïng quy trình xöû lyù 2 baäc. Baäc 1 xöû lyù yeám khí, baäc 2
xöû lyù hieáu khí.
Quaù trình chuyeån hoùa caùc hôïp chaát höõu cô trong nöôùc thaûi baèng vi sinh yeám khí xaûy
ra theo 3 böôùc:
(1) Moät nhoùm vi sinh töï nhieân coù trong nöôùc thaûi thuûy phaân caùc hôïp chaát höõu cô phöùc taïp vaø
lipid thaønh caùc chaát höõu cô ñôn giaûn coù troïng löôïng nheï nhö monosaccharide, amino acid
ñeå taïo ra nguoàn thöùc aên vaø naêng löôïng cho vi sinh hoaït ñoäng.
(2) Nhoùm vi khuaån taïo ra men acid bieán ñoåi caùc hôïp chaát höõu cô ñôn giaûn thaønh caùc acid höõu
cô thöôøng laø acid acetic. Nhoùm vi khuaån naøy thöôøng ñöôïc goïi laø nhoùm “acidogen” hay
“acid former”. Trong soá caùc vi khuaån ñöôïc phaân laäp töø beå kî khí bao goàm Clostridium
spp., Peptococcus anaerobus, Bifidobacterium spp., Staphylococcus vaø Escherichia coli.
(3) Nhoùm vi khuaån taïo methane chuyeån hoùa hydro vaø acid acetic thaønh khí methane vaø
carbonic. Nhoùm vi khuaån naøy ñöôïc goïi laø vi khuaån sinh methane hay “methanogen” hay
“methane former”. Boïn vi khuaån naøy thöôøng ñöôïc tìm thaáy trong daï daøy cuûa ñoäng vaät vaø
trong chaát neàn höõu cô laáy töø soâng vaø hoà. Caùc chi vi khuaån chuû yeáu ñöôïc xaùc ñònh bao
goàm nhoùm vi khuaån hình que (Methanobacterium, Methanobacillus) vaø nhoùm vi khuaån
hình caàu (Methanococcus, Methanosarcina). Vai troø quan troïng cuûa chuùng laø tieâu thuï
hydro vaø acid acetic, chuùng taêng tröôûng raát chaäm vaø quaù trình xöû lyù yeám khí chaát thaûi
ñöôïc thöïc hieän khi khí methane vaø carbonic thoaùt ra khoûi hoãn hôïp.
Ñieàu quan troïng caàn nhôù laø vi khuaån sinh methane coù theå söû duïng moät soá giôùi haïn caùc
chaát neàn ñeå taïo thaønh khí methane. Ngaøy nay, ngöôøi ta bieát raèng vi khuaån sinh methane coù
theå söû duïng caùc chaát neàn sau: CO2+H2, formate, acetate, methanol, methylamin vaø CO.
Phaûn öùng chuyeån hoùa sinh naêng löôïng ñieån hình lieân quan ñeán caùc phöùc hôïp sau:
4 H2 + CO2
4HCOOH
CH3COOH
4CH3OH
CH4 + 2H2O
CH4 + 3 CO2 + 2H2O
CH4 + CO2
3CH4 + CO2 + 2H2O
4(CH3)3N + H2O
9CH4 + 3CO2 + 6H2O + 4NH3
Ñeå duy trì söï oån ñònh cuûa caùc quaù trình xöû lyù yeám khí, phaûi duy trì ñöôïc tình traïng caân
baèng ñoäng cuûa quaù trình theo 3 böôùc ñaõ neâu treân. Muoán vaäy phaûi :
- Khoâng coù oxy
- Khoâng coù haøm löôïng quaù möùc cuûa kim loaïi naëng
- Giaù trò ph cuûa hoãn hôïp töø 6.6 ñeán 7.6.
61
- Phaûi duy trì ñoä kieàm ñuû khoaûng 1000-1500mg/l laøm dung dòch ñeäm ñeå ngaên caûn ph giaûm
xuoáng döôùi 6.2
- Nhieät ñoä cuûa hoãn hôïp (nöôùc thaûi) töø 27-380c.
- Phaûi coù ñuû chaát dinh döôõng theo tyû leä cod:n:p = 350:5:1 vaø noàng ñoä thaáp cuûa caùc kim loaïi
saét, nikel, ñoàng ....
5.2.1.2. Phaân loaïi quaù trình.
Theo nguyeân taéc hoaït ñoäng vaø caáu taïo coâng trình caùc beå phaûn öùng xöû lyù buøn vaø xöû lyù
nöôùc thaûi treân thöïc teá vaø trong caùc taøi lieäu xöû lyù nöôùc thaûi quaù trình xöû lyù ñöôïc phaân ra nhö
sau:
- Beå phaûn öùng yeám khí tieáp xuùc: nöôùc thaûi chöa xöû lyù ñöôïc troän ñeàu vaø lieân tuïc vôùi buøn
yeám khí tuaàn hoaøn laïi trong beå kín.
- Beå phaûn öùng vi sinh yeám khí dính baùm coù treân caùc taám phaúng ñaët trong beå, coù doøng nöôùc
töø döôùi leân, hoaëc töø treân xuoáng.
- Beå phaûn öùng vi sinh yeám khí dính baùm treân caùc haït caùt lô löûng trong nöôùc do vaän toác
nöôùc ñi töø döôùi leân laøm giaûn nôû lôùp caùt.
- Beå phaûn öùng coù doøng nöôùc xöû lyù ñi töø döôùi leân qua lôùp caën lô löûng (UASB-Upflow
Anaerobic Sludge Blanket)
- Beå phaûn öùng coù doøng nöôùc ñi qua lôùp caën lô löûng vaø loïc tieáp qua lôùp vaät lieäu loïc coá ñònh
(upflow sludge blanket/fixed bed).
- Hoà xöû lyù yeám khí.
Trong phaàn naøy chæ giôùi thieäu beå UASB vaø beå loïc yeám khí laø hai loaïi coâng trình ñaõ
ñöôïc xaây döïng vaø vaän haønh coù hieäu quaû ôû nöôùc ta.
62
5.2.2. Beå xöû lyù yeám khí coù lôùp caën lô löûng (UASB).
5.2.2.1. Caáu taïo (Xem hình 5.5)
Hình 5.5. Sô ñoà caáu taïo vaø nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa beå phaûn öùng yeám khí UASB
1. Beå ñieàu hoøa löu löôïng vaø traïm bôm nöôùc thaûi.
2. Boä phaän ño vaø ñieàu chænh pH.
3. Ñònh löôïng chaát dinh döôõng N, P neáu caàn.
4. OÁng daãn vaø daøn oáng phaân phoái ñeàu nöôùc thaûi trong beå.
5. Theå tích vuøng phaûn öùng yeám khí.
6. Cöûa tuaàn hoaøn laïi caën laéng.
7. Taám chaén khí.
8. Cöûa daãn hoãn hôïp buøn nöôùc sau khi ñaõ taùch khí vaøo ngaên laéng.
9. Theå tích vuøng buøn laéng.
10.Maùng thu nöôùc.
11.OÁng daãn hoãn hôïp khí methane.
12.OÁng daãn nöôùc sang beå xöû lyù hieáu khí (ñôït 2).
13.Thuøng chöùa khí.
14.OÁng daãn khí ñoát.
15.OÁng xaû buøn dö thöøa.
63
5.2.2.2. Quy trình hoaït ñoäng.
Nöôùc thaûi sau khi ñieàu chænh pH theo oáng daãn vaøo heä thoáng phaân phoái ñaûm baûo phaân
phoái ñeàu nöôùc treân dieän tích ñaùy beå. Nöôùc thaûi ñi töø döôùi leân vôùi vaän toác V=0.6-0.9m/h. Hoãn
hôïp buøn yeám khí trong beå haáp phuï chaát höõu cô hoøa tan trong nöôùc thaûi, phaân huûy vaø chuyeån
hoùa chuùng thaønh khí (khoaûng 70-80% laø methane, 20-30% laø carbonic). Boït khí sinh ra baùm
vaøo haït buøn caën noåi leân treân laøm xaùo troän vaø gaây ra doøng tuaàn hoaøn cuïc boä trong lôùp caën lô
löûng, khi haït caën noåi leân treân va phaûi taám chaén (7) vôõ ra, khí thoaùt leân treân, caën rôi xuoáng
döôùi. Hoãn hôïp buøn nöôùc ñaõ taùch heát khí ra cöûa (8) vaøo ngaên laéng. Nöôùc thaûi trong ngaên laéng
taùch buøn laéng xuoáng ñaùy qua cöûa (6) tuaàn hoaøn laïi vuøng phaûn öùng yeám khí. Nöôùc trong daâng
leân treân ñöôïc thu vaøo maùng (10) theo oáng (12) daãn sang beå laøm saïch hieáu khí (laøm saïch ñôït
2). Khí biogas ñöôïc giaøn oáng (11) thu veà bình chöùa (13) roài theo oáng daãn khí ñoát (14) ñi ra
ngoaøi.
5.2.2.3. Phaân boá buøn trong beå.
Buøn trong beå laø sinh khoái ñoùng vai troø quyeát ñònh trong viecä phaân huûy vaø chuyeån hoùa
chaát höõu cô, buøn ñöôïc chia thaønh 2 vuøng roõ reät trong beå phaûn öùng. ÔÛ chieàu cao khoaûng ¼ beå
tính töø ñaùy leân, lôùp buøn hình thaønh do caùc haït caën keo tuï noàng ñoä töø 5-7%, treân lôùp naøy laø
lôùp buøn lô löûng noàng ñoä töø 1000-3000mg/l goàm caùc boâng caën chuyeån ñoäng giöõa lôùp buøn ñaùy
vaø buøn tuaàn hoaøn töø ngaên laéng rôi xuoáng. Treân maët tieáp giaùp vôùi pha khí, noàng ñoä buøn trong
nöôùc beù nhaát. Noàng ñoä cao cuûa buøn hoaït tính trong beå laøm vieäc vôùi taûi löôïng chaát höõu cô cao.
Ñeå hình thaønh khoái buøn hoaït tính ñuû noàng ñoä, laøm vieäc coù hieäu quaû ñoøi hoûi thôøi gian vaän
haønh khôûi ñoäng töø 3-4 thaùng. Neáu caáy vi khuaån taïo acid vaø vi khuaån taïo men methane tröôùc
vôùi noàng ñoä thích hôïp vaø vaän haønh vôùi cheá ñoä thuûy löïc ≤ ½ coâng suaát thieát keá, thôøi gian khôûi
ñoäng coù theå ruùt xuoáng töø 2-3 tuaàn.
Caën dö thöøa ñònh kyø xaû ra ngoaøi. Löôïng caën dö thöøa chæ baèng 0.15-0.2 haøm löôïng
COD, töùc baèng ½ caën sinh ra so vôùi khi xöû lyù hieáu khí. Caën xaû ra oån ñònh coù theå ñöa tröïc tieáp
ñeán thieát bò laøm khoâ.
5.2.2.4. Quaù trình laéng
Hoãn hôïp vi sinh yeám khí phaân huûy chaát höõu cô trong beå ôû tình traïng troän laãn giöõa 3
pha: khí, nöôùc, buøn. Ñeå ñöa nöôùc ra khoûi beå, tröôùc heát phaûi taùch khí ra khoûi hoãn hôïp baèng
caùc taám taùch khí ñaët nghieâng so vôùi phöông ngang ≥ 550 (kích thöôùc vaø caùch boá trí xem hình
4-1). Sau khi taùch khí, hoãn hôïp buøn nöôùc chaûy theo cöûa (8) vôùi vaän toác 9-10m/h vaøo ngaên
laéng (9). Theå tích ngaên laéng tính theo thôøi gian löu nöôùc ≥ 1 giôø. Caën rôi xuoáng ñaùy hình noùn
cuûa ngaên laéng chaûy qua khe (6) trôû laïi ngaên phaân huûy yeám khí (5). Toång chieàu cao ngaên
laéng 2m, chieàu cao phaàn laéng ≥ 1 m.
64
5.2.2.5. Chæ tieâu thieát keá.
Khi thieát keá beå phaûn öùng yeám khí UASB vaø beå loïc yeám khí coù theå tham khaûo soá lieäu
cho trong baûng 5.1, ñeå choïn thoâng soá thieát keá thích hôïp.
Baûng 5.2. Soá lieäu kyõ thuaät töø keát quaû vaän haønh beå UASB vaø beå loïc yeám khí
Nguoàn nöôùc thaûi
Haøm löôïng COD
ñaàu vaøo (mg/l)
500-800
Thôøi gian löu
nöôùc trong beå
4-10
Taûi löôïng COD
(kgCOD/m3.ngaøy)
4-10
Hieäu quaû khöû
COD (%)
70-25
Nöôùc thaûi sinh hoaït
Nhaø maùy röôïu, men
röôïu
20.000
5-10
14-15
60
4.500-7.000
3.000-3.400
18.000
5-10
5-10
5-10
8-9
12
7-9
75-80
80
90
Cheá bieán boät khoai taây
Cheá bieán söõa
Nhaø maùy hoùa chaát höõu
cô toång hôïp
Cheá bieán rau vaø hoa
quaû
8.300
5-10
18
55
7.700
2.300-3.000
5-10
5-10
12
8-10
80
75-80
Giaáy caùc loaïi
Cheá bieán haûi saûn
5.2.3. Beå loïc yeám khí.
Beå loïc yeám khí laø coät loïc duøng vaät lieäu loïc noåi thöôøng laø polyspirene, coù ñöôøng kính
haït töø 3-5 mm, chieàu daøy 2m. Caáu taïo beå loïc (xem hình 5.6).
65
Nöôùc thaûi ñi vaøo beå ñöôïc phaân phoái ñeàu theo dieän tích ñaùy beå. Doøng nöôùc ñi töø döôùi
leân tieáp xuùc vôùi khoái buøn lô löûng ôû lôùp loïc roài tieáp xuùc vôùi khoái haït loïc coù vi khuaån yeám khí
dính baùm. Chaát höõu cô hoøa tan trong nöôùc thaûi ñöôïc haáp thuï vaø phaân huûy, buøn caën ñöôïc giöõ
laïi trong khe roãng cuûa lôùp loïc, sau thôøi gian 2-3 thaùng xaû buøn dö moät laàn.
Nöôùc ñi qua lôùp loïc ñöôïc taùch khí roài chaûy vaøo maùng thu theo oáng daãn ñöa sang xöû lyù
hieáu khí.
5.2.4. Ñaùnh giaù quaù trình.
Coù nhieàu ñieåm thuaän lôïi vaø khoâng thuaän lôïi trong vieäc xöû lyù kî khí caùc hôïp chaát höõu
cô so vôùi caùc quaù trình xöû lyù hieáu khí, vaán ñeà chính laø toác ñoä phaùt trieån cuûa caùc vi khuaån sinh
methane quaù thaáp. Toác ñoä phaùt trieån thaáp ñoøi hoûi phaûi coù thôøi gian löu nöôùc daøi trong beå
phaân huûy ñeå quaù trình onå ñònh chaát thaûi xaûy ra. Tuy nhieân, söï phaùt trieån chaäm ñöôïc ghi nhaän
66
cho thaáy chæ coù moät phaàn chaát höõu cô ñöôïc söû duïng cho vieäc toång hôïp neân teá baøo môùi. Vôùi vi
khuaån sinh methane thì haàu heát caùc chaát thaûi höõu cô ñöôïc chuyeån hoùa thaønh khí methane laø
loaïi saûn phaåm höõu duïng duøng laøm nhieân lieäu.
Bôûi vì toác ñoä phaùt trieån cuûa teá baøo thaáp vaø söï chuyeån hoùa caùc hôïp chaát höõu cô thaønh
khí methane vaø CO2, keát quaû laø chaát raén höõu cô ñöôïc oån ñònh hôïp lyù. Sau khi phôi khoâ vaø
taùch nöôùc, buøn coù theå ñöôïc söû duïng laøm phaân boùn cho ñaát.
Nhieät ñoä cao caàn thieát ñeå ñaït ñeán xöû lyù hoaøn toaøn thöôøng ñöôïc xem laø baát tieän nhaát
cuûa quaù trình xöû lyù kî khí; tuy nhieân, nhieät ñoä cao chæ caàn thieát khi thôøi gian löu teá baøo ñuû
laâu khoâng theå ñaït ñöôïc taïi moät nhieät ñoä thaáp. Trong heä thoáng xöû lyù kî khí thì thôøi gian löu teá
baøo vi sinh trong beå phaûn öùng baèng thôøi gian löu nöôùc cuûa dòch troän trong beå phaûn öùng. Bôûi
vì nhieät ñoä vaän haønh taêng cao, thôøi gian löu teá baøo thaáp nhaát giaûm xuoáng ñaùng keå. Cho neân,
cung caáp nhieät cho beå phaûn öùng laøm giaûm khoâng chæ thôøi gian löu teá baøo caàn thieát ñeå ñaït ñeán
xöû lyù hoaøn toaøn maø coøn thôøi gian löu nöôùc, vì theá theå tích beå phaûn öùng nhoû hôn coù theå ñöôïc
söû duïng
67
Chöông 6
CAÙC QUAÙ TRÌNH KHÖÛ NITROGEN BAÈNG VI SINH VAÄT
WX
6.1. Söï chuyeån hoùa ammonia baèng quaù trình nitrate hoùa sinh hoïc (conversion of
ammonia by biological nitrification)
Quaù trình maø trong ñoù nitrogen cuûa nöôùc thaûi chöa xöû lyù laàn löôït ñöôïc chuyeån hoùa ñeå
taïo thaønh nitrate döôùi taùc duïng cuûa vi sinh vaät ñöôïc goïi laø “quaù trình nitrate hoùa sinh hoïc”.
Nöôùc thaûi ñaõ ñöôïc xöû lyù khi ñöôïc thaûi ra ñoøi hoûi thoûa maõn caùc yeâu caàu cuûa moâi tröôøng nöôùc
tieáp nhaän nôi caàn coù söï giaûm thieåu nhu caàu oxy nitrogen (oxy caàn thieát ñeå oxy hoùa caùc hôïp
chaát coù chöùa nitrogen) hoaëc nôi caàn thieát phaûi coù söï giaûm thieåu khaû naêng gaây ñoäc cuûa
ammonia. Trong phaàn naøy, quaù trình nitrate hoùa sinh hoïc ñöôïc trình baøy. Caùc quaù trình xöû lyù
ñöôïc phaân loaïi vaø moâ taû, öùng duïng, xem xeùt vaø so saùnh kyõ löôõng.
6.1.1. Moâ taû quaù trình
Nitrate hoùa laø moät quaù trình töï döôõng (ví duï, naêng löôïng cho söï phaùt trieån cuûa vi
khuaån ñöôïc laáy töø söï oxy hoùa caùc hôïp chaát coù chöùa nitrogen, ñaàu tieân laø ammonia). Traùi vôùi
quaù trình dò döôõng, caùc vi khuaån nitrate hoùa söû duïng CO2 (carbon voâ cô) hôn laø carbon höõu
cô ñeå toång hôïp teá baøo.
Quaù trình nitrate hoùa ammonium laø moät quaù trình goàm hai böôùc lieân quan ñeán hai chi
vi sinh vaät, Nitrosomonas vaø Nitrobacter. Böôùc thöù nhaát, ammonium ñöôïc chuyeån thaønh
nitrite; tieáp ñoù nitrite ñöôïc chuyeån thaønh nitrate. Quaù trình chuyeån hoùa ñöôïc moâ taû nhö sau:
Böôùc 1:
NO2 + 2H+ + H2O (1)
+
-
NH4 + 3/2 O2
Böôùc 2:
-
-
NO2 + ½ O2
NO3 (2)
Phöông trình 1 vaø 2 vaø nhöõng phaûn öùng taïo ra naêng löôïng. Nitrosomonas vaø
Nitrobacter söû duïng naêng löôïng ñöôïc sinh ra töø nhöõng phaûn öùng ñoù cho söï phaùt trieån vaø duy
trì teá baøo. Toaøn boä phaûn öùng ñöôïc trình baøy qua phöông trình sau:
NO3 + 2H+ + H2O
+
-
NH4 + 2O2
68
Vôùi naêng löôïng thu ñöôïc, moät vaøi ion ammonium ñöôïc tích luõy trong teá baøo. Phaûn öùng
toång hôïp sinh khoái coù theå ñöôïc theå hieän nhö sau:
-
+
4CO2 + HCO3 + NH4 + H2O
C5H7O2N + 5O2
Coâng thöùc hoùa hoïc C5H7O2N ñöôïc söû duïng cho teá baøo vi khuaån ñöôïc toång hôïp
Toaøn boä phaûn öùng oxy hoùa vaø toång hôïp coù theå ñöôïc theå hieän nhö sau:
+
-
-
NH4 +1.83O2+1.98HCO3
0.021C5H7O2N+0.98NO3 +1.041H2O + 1.88H2CO3
6.1.2. Phaân loaïi caùc quaù trình nitrate hoùa
Caùc quaù trình nitrate hoùa coù theå ñöôïc phaân loaïi theo möùc ñoä khaùc bieät cuûa söï oxy hoùa
carbon lieân quan ñeán nitrate hoùa. Söï oxy hoùa carbon vaø nitrate hoùa coù theå xaûy ra trong moät
phaûn öùng ñôn, lieân quan ñeán “giai ñoaïn ñôn”. Trong quaù trình nitrate hoùa taùch bieät, söï oxy
hoùa carbon vaø nitrate hoùa xaûy ra ôû caùc phaûn öùng khaùc nhau. Phaûn öùng taêng cöôøng chaát lô
löûng hoaëc taêng cöôøng chaát keát dính coù theå ñöôïc söû duïng cho caû heä thoáng phaûn öùng ñôn vaø
phaûn öùng taùch bieät. Moâ hình phaûn öùng ñôn vaø phaûn öùng taùch bieät ñöôïc moâ taû ôû hình 6.1.
Hình 6.1. Quaù trình oxy hoùa carbon vaø nitrate hoùa taêng cöôøng chaát lô löûng : (a) sô ñoà loïc
sinh hoïc taùch bieät, (b) sô ñoà phoái hôïp.
69
Sinh vaät nitrate hoùa hieän dieän trong haàu heát caùc quaù trình xöû lyù sinh hoïc, nhöng soá
löôïng cuûa chuùng thöôøng giôùi haïn. Khaû naêng cuûa caùc quaù trình buøn hoaït tính ñeå nitrate hoùa
lieân quan ñeán tæ soá BOD5/TKN (total Kjeldahl nitrogen - toång nitrogen tính theo phöông
phaùp phaân tích Kjeldahl). Vì tyû soá BOD5/TKN naèm trong khoaûng töø 1-3 töông xöùng vôùi caùc
giaù trò gaëp phaûi trong caùc heä thoáng nitrate hoùa taùch bieät. Tyû soá sinh vaät nitrate hoùa ñöôïc ñaùnh
giaù bieán ñoäng töø 0.21 taïi BOD5/TKN = 1 ñeán 0.083 taïi BOD5/TKN=3 (xem baûng 6.1). Trong
haàu heát quaù quaù trình buøn hoaït tính truyeàn thoáng, tyû soá sinh vaät nitrate hoùa thöôøng thaáp hôn
0.083. Ñieàu ñoù cho thaáy raèng khi BOD5/TKN >5, quaù trình coù theå ñöôïc xem nhö laø moät quaù
trình keát hôïp giöõa oxy hoùa carbon vaø nitrate hoùa, vaø khi tæ soá naøy <3, coù theå ñöôïc xeáp vaøo
quaù trình nitrate hoùa taùch bieät.
Baûng 6.1. Moái töông quan giöõa phaân soá sinh vaät nitrate hoùa vaø tyû soá BOD5/TKN
Tyû soá BOD5/TKN
Phaân soá sinh vaät nitrate
Tyû soá BOD5/TKN
Phaân soá sinh vaät nitrate
hoùa
hoùa
0.5
1
2
3
4
0.35
0.21
0.12
0.083
5
6
7
8
9
0.054
0.043
0.037
0.033
0.029
0.064
6.1.3. Söï oxy hoùa carbon vaø nitrate hoùa ôû giai ñoaïn ñôn (sô ñoà phoái hôïp).
Quaù trình nitrate hoùa coù theå ñöôïc thöïc hieän trong heä buøn hoaït tính taêng cöôøng chaát lô
löûng. Caùc quaù trình thöôøng ñöôïc söû duïng laø chaûy truyeàn thoáng (conventional plug-flow), troän
hoaøn chænh (complete-mix), suïc khí taêng cöôøng (extended aeration) vaø nhieàu daïng söûa ñoåi
cuûa möông oxy hoùa (oxidation ditch). Ñeå ñaït ñöôïc nitrate hoùa, ñoøi hoûi coù söï duy trì caùc ñieàu
kieän coù theå cho söï phaùt trieån cuûa caùc sinh vaät nitrate hoùa. Ví duï, trong vuøng khí haäu aám aùp,
söï nitrate hoùa taêng cöôøng coù theå ñöôïc gia taêng nhôø söï gia taêng thôøi gian toàn taïi cuûa caùc teá
baøo trong heä thoáng xöû lyù vaø söï cung caáp khí. Kyõ thuaät naøy thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå ñaït ñöôïc
nitrate hoùa theo muøa.
Hai quaù trình taêng cöôøng keát dính, coù theå ñöôïc söû duïng cho quaù trình nitrate hoùa vaø
oxy hoùa carbon keát hôïp, laø loïc nhoû gioït vaø tieáp xuùc sinh hoïc. Vôùi caùc quaù trình taêng cöôøng
chaát lô löûng coù theå ñöôïc taêng cöôøng nhôø vieäc ñieàu chænh caùc thoâng soá ñieàu khieån. Nitrate hoùa
thöôøng coù theå ñöôïc thöïc hieän bôûi vieäc laøm giaûm toác ñoä taûi hoaït ñöôïc aùp duïng.
Quaù trình taêng cöôøng chaát lô löûng. Ñoäng thaùi cuûa quaù trình nitrate hoùa ñöôïc ñònh
nghóa roõ raøng nhaát cho heä thoáng taêng cöôøng chaát lô löûng. Ñieàu ñoù cho thaáy caùc bieåu thöùc
cuûa ñoäng löïc hoïc ñöôïc duøng trong quaù trình taêng cöôøng chaát lô löûng hieáu khí coù theå ñöôïc aùp
duïng cho quaù trình nitrate hoùa.
Töø kinh nghieäm vaø nhöõng nghieân cöùu trong phoøng thí nghieäm, cho thaáy raèng nhöõng
nhaân toá sau coù aûnh höôûng leân quaù trình nitrate hoùa : noàng ñoä ammonia vaø nitrite, tæ soá
70
Tải về để xem bản đầy đủ
59 trang
15/01/2024
13400
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Vi sinh môi trường (Phần 2)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_vi_sinh_moi_truong_phan_2.pdf
