Quá trình kị khí

Nội dung:Giới thiệu, Mô tả quá trình: Bể phân hủy một giai đoạn, Bể phân hủy hai giai đoạn. Quá trình sinh học kỵ khí:Nhóm 1: Vi khuẩn thủy phân,Nhóm 2: Vi khuẩn lên men acid,Vi khuẩn acetic,Vi khuẩn metan.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Quá trình kị khíQuátrìnhkịkhí Xửlýkỵkhí• 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 khíCác giai đoạn trong bể kị khíƯu 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 đoạnTrong bể gồm các bộ phận:-Khuấy trộn-Gia nhiệt-Thu khí-Thu bùnBể 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 Lênmen Acetic Acid Vật liệu hữu cơ + H2 CO2 VikhuẩnsinhMethan CH4 CO2 H2OChất hữu cơ phân hủy tạo thành: CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2SVai trò của Vi sinh vật trong bể phân hủy kị khíĐặc điểm của các nhóm vi khuẩn tham gia quá trình kị khí Nhóm vi khuẩn Chức năng Phân hủy chất hữu cơ phức tạp thành những phân tử hòa tan. Vi khuẩn thủy Các phân tử này sẽ được phân hủy bởi nhóm vi khuẩn lên men phân acid. (HB) Các enzym ngoại bào sẽ đóng vai trò chính trong nhóm vi khuẩn này Vi khuẩn lên men Chuyển hóa đường, amin, acid béo thành các acid hữu cơ, alcol, CO2 và H2. acid Acetate là sản phẩm chính của nhóm vi khuẩn này (FAB) Chuyển hóa các acid béo và alcol thành acetate, hydrogen và CO2. Vi khuẩn Acetic Các sản phẩm sinh ra từ nhóm vi khuẩn acetic sẽ được nhom vi (AB) khuẩn metan sử dụng Là nhóm vi khuẩn có thời gian tăng trưởng lâu (3 ngày đến 50 Vi khuẩn metan ngày tùy nhiệt độ). Có 2 nhóm vi khuẩn metan (Methanogenis) -Nhóm metan hydrogenotrophic: sử dụng hydro hóa tự dưỡng (dùng H2 và CO2 tạo thành CH4) -Nhóm Metan acetotrophic: Phân giải acetate tạo thành CH4 và CO2Vi 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 trìnhYếu tố Thông số tôi ưu- Ảnh hưởngNhiệt độ 30- 35oC tối ưu cho vi khuẩn ưa ấmThời gian lưu Tăng trưởng dính bám 1- 10 ngày Tăng trưởng lơ lửng 10- 60 ngày Vi khuẩn sinh Metan sẽ bị bất hoạt ở pH 6pH -Khoảng hoạt động 6,7- 7,4. Tối ưu trong khoảng 7,0- 7,2 Vi khuẩn acidogenis sinh acid làm pH giảm vì thế cần quan tâm đến pH của bể kị khí. Có thể duy trì pH bằng đệm pH (CaCO3, NaOH, NaHCO3) VFA (volatile fatty acids)/ độ kiềm = 0,1SRB và Vi Khuẩn Metan Có sự cạnh tranh giữa SRB và vi khuẩn metan phụ thuộc vào tỉ số SOD/SO4. Tỉ số 1,7- 2,7 sẽ có cạnh tranh giữa SRB và VK metan. Tỉ số lớn hơn 2,7 sẽ có lợi cho vi khuẩn metanYếu tố gây độc Oxy; Amonium; Hydrocarbon chứa chor; Hợp chất vòng bebzen; Formaldehyd; Acid bay hơi; Acid béo mạch dài; Kim loại nặng; Cyanide; Sulfide; Tannin; Độ mặn B ể tự h o ạ i• 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 khíUASB (Upward- flow Anaerobic Sludge Blanket) ...