Bài giảng Vi sinh vật môi trường (TS. Lê Quốc Tuấn) - Chương 7

Chia sẻ: Le Huynh Vy | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

120
lượt xem 26
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 7: Khử phosphorus bằng các phương pháp sinh học - Các quá trình khử phosphorus: Phosphorus được loại thải qua việc hấp thu của tế bào vi sinh vật; Lượng phosphorus trong tế vào VSV khoảng 1/5 lượng notrogen; ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vi sinh vật môi trường (TS. Lê Quốc Tuấn) - Chương 7

Chöông 7 khöû phosphorus baèng caùc ng phöông phaùp sinh hoïc TS. Leâ Quoác Tuaán Khoa Moâi tröôøng vaø Taøi nguyeân ng Ñaïi hoïc Noâng Laâm TP. Hoà Chí Minh
Caùc quaù trình khöû phosphorus Phosphorus ñöôïc loaïi thaûi qua vieäc haáp thu cuûa teá baøo vi sinh vaät Löôïng phosphorus trong teá baøo VSV khoaûng 1/5 ng ng löôïng nitrogen. ng Thöôøng löôïng phosphorus trong nöôùc thaûi ñöôïc xöû ng ng lyù khoaûng 10-30% ng Yeáu toá quan troïng trong vieäc khöû phosphorus laø söï ng luaân phieân giöõa caùc ñieàu kieän hieáu khí vaø kî khí Vieäc xöû lyù phosphorus laø taïo ñieàu kieän toái öu cho VSV trong vieäc ñoàng hoùa phosphorus ng
Sô ñoà quaù trình khöû phosphorus Nitrogen giaûi phoùng ôû daïng khí Thieáu khí Kî khí Nöôùc Xaû ra soâng thaûi Hieáu khí Xöû lyù sô caáp Beå phaûn öùng Beå laéng thöù caáp Phosphorus ñöôïc haáp thu bôûi VSV, roài ñöôïc loaïi thaûi döôùi daïng buøn ôû beå laéng thöù caáp
Quaù trình kî khí/hieáu khí khöû phosphorus doøng chính ng Laø quaù trình keát hôïp oxi hoùa carbon vaø khöû phosphorus Laø quaù trình taêng cöôøng buøn hoaït tính lô löõng keát ng hôïp 2 phaàn kî khí vaø hieáu khí Trong pha kî khí, phosphorus trong nöôùc thaûi ñöôïc chuyeån hoùa thaønh daïng deã tan nh ng Trong pha hieáu khí, phosphorus hoøa tan ñöôïc söû duïng cho vieäc taêng sinh khoái cuûa teá baøo ng Tæ leä BOD/P laø 10/1 ñeå ñaït ñöôïc hieäu quaû xöû lyù cao, haøm löôïng P ñaàu ra khoaûng 1 mg/L ng ng Neáu BOD/P thaáp thì caùc muoái kim loaïi ñöôïc theâm vaøo ñeå taêng theâ hieäu quaû xöû lyù
Moái töông quan giöõa loaïi thaûi P vaø thaønh % loaïi thaûi phaàn buøn Löôïng buøn % P trong buøn
Quaù trình PhoStrip (khöû P doøng phuï) ng Trong PhoStrip, moät phaàn cuûa buøn hoaït tính hoài löu töø quaù trình xöû lyù sinh hoïc ñöôïc laøm leäch höôùng qua beå laøm saïch phosphorus kî khí Thôøi gian löu nöôùc trong beå laøm saïch naøy bieán ñoäng ñieån hình töø 8 - 12 giôø Phosphorus ñöôïc giaûi phoùng trong beå laøm saïch ñi ra beân ngoaøi beå trong chaát noåi treân maët, vaø buøn hoaït tính ngheøo phosphorus ñöôïc ñöa trôû laïi beå kî khí. Chaát noåi treân maët giaøu phosphorus ñöôïc xöû lyù vôùi voâi hoaëc chaát keo tuï khaùc trong beå taùch vaø ñöôïc ñaåy vaøo caùc beå laéng sô caáp hoaëc beå keát boâng/ gaïn loïc ñeå taùch chaát raén. Phosphorus ñöôïc loaïi boû töø heä thoáng baèng keát tuûa hoùa hoïc.
Xöû lyù caën taïi traïm xöû lyù keát hôïp taêng cöôøng quaù trình leân men (Quaù trình PhoStrip)
Beå phaûn öùng meû lieân tuïc ng Ñöôïc söû duïng ñeå trình keát hôïp caùc quaù trình: oxi hoùa carbon, giaûm nitrogen, vaø loaïi thaûi phosphorus Ñeå taêng cöôøng loaïi boû P trong heä thoáng naøy, moät soá chaát keo tuï P ñöôïc boå sung theâm. Quaù trình laøm giaûm caùc caáu thaønh cuûa nöôùc thaûi coù theå ñöôïc thöïc hieän vôùi vieäc boå sung hoaëc khoâng boå sung theâm hoùa chaát baèng caùch thay ñoåi söï vaän haønh cuûa caùc beå phaûn öùng.
Thieáu khí Hieáu khí Phaûn öùng Thoaùt nöôùc OÅn ñònh Laøm ñaày ñaõ xöû lyù Thaùo buøn dö Thoaùt nöôùc vaø buøn Quaù trình phaûn öùng meû lieân tuïc
Moâ taû quaù trình Laøm Khuaáy Khuaáy Khuaáy OÅ ñònh Thaùo ñaày kî khí hieáu khí thieáu khí nöôùc/buøn Söï giaûi phoùng phosphorus vaø ñoàng hoùa BOD seõ xaûy ra trong pha troän kî khí, vôùi söï ñoàng hoùa tieáp sau trong pha troän hieáu khí. Vieäc chænh söûa thôøi gian phaûn öùng laøm cho quaù trình nitrate hoùa vaø loaïi thaûi nitrogen coù theå ñöôïc thöïc hieän. Thôøi gian quay voøng bieán ñoäng töø 3 ñeán 24 giôø. Nguoàn carbon trong pha thieáu khí ñöôïc ñoøi hoûi ñeå giuùp ñôõ quaù trình phaûn nitrate hoùa - hoaëc nguoàn carbon beân ngoaøi hoaëc söï hoâ haáp noäi sinh cuûa sinh khoái toàn taïi trong nöôùc thaûi.
Ñoäng hoïc cuûa phaûn öùng meû lieân tuïc ng ng trong khöû phosphorus Pha kî Ñoä daãn ñieän khí Phosphate Ñoä daãn ñieän (mS/m) Pha hieáu khí Laéng Acid beùo bay hôi Thôøi gian (phuùt)
Phaân huûy kî khí Nöôùc thaûi Xöû lyù buøn Nöôùc saïch Ngaên chöùa Beå ñieàu Thieáu khí 1 Hieáu khí Laéng Khöû buøn hoøa vaø 2 truøng Moâ hình hoaøn chænh cuûa phaûn öùng meû lieân tuïc
So saùnh caùc quaù trình khöû P sinh hoïc nh Quaù trình Thuaän lôïi Khoâng thuaän lôïi A/O - Söï vaän haønh ñôn giaûn so vôùi caùc quaù trình - Khoâng coù khaû naêng ñaït ñeán möùc ñoä cao cuûa khaùc. vieäc khöû phosphorus vaø nitrogen ñoàng thôøi. - Buøn thaûi coù thaønh phaàn phosphorus cao (3-5%) - Trong ñieàu kieän thôøi tieát laïnh, quaù trình vaän vaø coù giaù trò laøm phaân boùn. haønh khoâng baûo ñaûm. - Thôøi gian löu nöôùc ngaén. - Ñoøi hoûi tyû soá BOD/P cao. - Möùc ñoä laøm giaûm hieäu quaû cuûa vieäc khöû - Thôøi gian löu teá baøo hieáu khí giaûm, thì ñoøi phosphorus coù theå chaáp nhaän ñöôïc, quaù trình coù hoûi phaûi coù thieát bò cung caáp oxy vôùi toác ñoä raát leõ ñaït ñeán vieäc nitrate hoùa hoaøn toaøn. cao. - Söï linh ñoäng kieåm soaùt quaù trình bò giôùi haïn. PhoStrip - Coù theå keát hôïp deã daøng vaøo trong caùc heä thoáng - Yeâu caàu theâm voâi ñeå keát tuûa phosphorus. xöû lyù buøn hoaït tính ñang toàn taïi. - Yeâu caàu oxy hoøa tan cao hôn cuûa dòch troän - Quaù trình linh hoaït : quaù trình khöû phosphorus ñeå ngaên caûn söï giaûi phoùng phosphorus trong beå khoâng bò ñieàu khieån bôûi tyû soá BOD/phosphorus. loïc cuoái cuøng. - Moät vaøi khu xöû lyù ôû US. - Ñoøi hoûi phaûi coù theâm beå cho vieäc laøm saïch. - Ít söû duïng hoùa chaát hôn so vôùi söï keát tuûa hoùa - Caën voâi laø moät vaán ñeà cho vieäc duy trì. hoïc doøng chính. - Coù theå ñaït ñeán noàng ñoä orthophosphate thaáp hôn 1.5mg/l. Phaûn öùng - Quaù trình raát linh hoaït cho vieäc keát hôïp vieäc - Chæ thích hôïp vôùi nhöõng doøng chaûy nhoû. töøng meû khöû nitrogen vaø phosphorus. - Ñoøi hoûi phaûi coù caùc ñôn vò thöøa. lieân tuïc - Quaù trình ñôn giaûn ñeå vaän haønh - Chaát löôïng nöôùc ñaàu ra tuøy thuoäc vaøo thieát bò - Chaát raén dòch troän khoâng theå ñöôïc röûa saïch bôûi laéng. söï daâng nöôùc - Thoâng soá thieát keá haïn cheá.
Khöû nitrogen vaø phosphorus keát hôïp Quaù trình buøn hoaït tính vôùi caùc giai ñoaïn kî khí, thieáu khí vaø hieáu khí khaùc nhau ñeå khöû ñoàng thôøi nitrogen vaø phosphorus Caùc quaù trình ñoù bao goàm: A2/O (Anaerobic-Anoxic/Oxic – Kî khí – thieáu khí/hieáu khí) Bardenpho 5 giai ñoaïn Phaûn öùng meû lieân tuïc ng
Caùc thoâng soá thieát keá lieân quan Quaù trình Thoâng soá Ñôn vò A2/O 5 giai ñoaïn Tyû soá thöùc aên / chaát neàn Kg BOD/kg chaát 0.15-0.25 0.1-0.2 neàn.ngaøy Thôøi gian löu chaát raén Ngaøy 4-7 10-40 Chaát raén lô löõng trong dòch Mg/l 3.000-5.000 2.000-4.000 Thôøi gian löu nöôùc Giôø Vuøng kî khí 0.5-1.5 1-2 Vuøng thieáu khí -1 0.5-1 2-4 Vuøng hieáu khí -1 3.5-6 4-12 Vuøng thieáu khí -2 2-4 Vuøng kî khí -2 0.5-1 Buøn hoaït tính hoài löu % nöôùc thaûi 20-50 50-100
Quaù trình A2/O Quaù trình A2/O laø moät söûa ñoåi cuûa quaù trình A/O vaø cung caáp theâm moät vuøng thieáu khí cho söï söûa ñoåi naøy Thôøi gian löu nöôùc trong vuøng thieáu khí khoaûng chöøng 1 giôø. Vuøng thieáu khí thieáu huït oxy hoøa tan, nhöng oxy hoùa hôïp döôùi daïng nitrate vaø nitrite ñöôïc ñöa vaøo bôûi dòch troän hoài löu töø phaàn hieáu khí. Noàng ñoä phosphorus trong nöôùc thaûi ñaàu ra thöôøng nhoû hôn 2 mg/l coù theå ñöôïc mong ñôïi khoâng caàn phaûi qua loïc, nhöng neáu qua loïc thì noàng ñoä phosphorus coù theå giaûm xuoáng thaáp hôn 1.5 mg/l.
Quaù trình A 2/O
Sô ñoà quaù trình A2/O Nitrogen giaûi phoùng ôû daïng khí Thieáu khí Kî khí Nöôùc Xaû ra soâng thaûi Hieáu khí Xöû lyù sô caáp Beå phaûn öùng Beå laéng thöù caáp Phosphorus ñöôïc haáp thu bôûi VSV, roài ñöôïc loaïi thaûi döôùi daïng buøn ôû beå laéng thöù caáp