Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải: Chương 9 - TS. Phan Thanh Lâm

Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải: Chương 9 Bùn sinh học và ổn định bùn, cung cấp cho người học những kiến thức như công nghệ xử lý nước thải; hệ thống xử lý bùn; bể lắng bùn;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải: Chương 9 - TS. Phan Thanh Lâm KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHƯƠNG 9 BÙN SINH HỌC VÀ ỔN ĐỊNH BÙNTS. Phan Thanh LâmCông nghệ xử lý nước thảiBÙN SINH HỌCBÙN SINH HỌCBÙN SINH HỌC Bùn sơ cấp Bùn hoạt tính thải Bùn sinh học Bùn lọc chậm Bùn phân hủy kỵ khí Bùn hoạt tính phân hủy hiếu khí Bùn khử nước cơ họcBÙN SINH HỌC • Bùn sơ cấp: Chất rắn hữu cơ, cát, các hạt vô cơ mịn, dầu, mùi, chất lỏng đặt, bao gồm 1% bọt, nồng độ chất rắn 4% - 6%, VSS: 50% - 80%. • Bùn hoạt tính thải: Sinh khối màu nâu tối, lơ lững không có hại nhưng sau đó có mùi khó chịu. Nồng độ chất rắn 0.5% - 1.0%, VSS: 60% - 80%. • Bùn lọc chậm: Tương tự như bùn hoạt tính thải. Nồng độ chất rắn 4% - 5%, VSS: 45% - 70%.BÙN SINH HỌC• Bùn phân hủy kỵ khí: màu đen, đặc quánh, mùi giống đất vườn, VSS: 30% - 60%, chất rắn: 3% - 12%• Bùn hoạt tính phân hủy hiếu khí: màu nâu tối, VSS: 35% - 45%, chất rắn: 1% - 2%• Bùn khử nước cơ học: chất rắn: 15% - 40%. Chất rắn sinh học – sau khi xử lý là những sản phẩm có ích được sử dụng làm phân bón, tăng độ phì phiêu cho đất trồngBÙN SINH HỌC Bùn hoạt tính Thành phần Bùn sơ cấp Bùn phân hủy (WAS)pH 5,0 – 6.5 6.5 – 7.5 6.5 – 7.5Tổng chất rắn khô, % 3–8 0.5 – 1.0 5 – 10TVS, % khối lượng khô 60 – 90 60 – 80 30 – 60Tỷ trọng của bùn hạt 1.3 – 1.5 1.2 – 1.4 1.3 – 1.6Tỷ trọng thô 1.02 – 1.03 1.0 – 1.005 1.03 – 1.04BOD5/TVS 0.5 – 1.1 - -COD/TVS 1.2 – 1.6 - -Dộ kiềm, mg/l theo CaCO3 500 - 1500 200 – 500 2500 – 3500ĐỊNH LƯỢNG CHẤT RẮN (BÙN)• Tổng chất rắn tạo ra trong quá trình xử lý nước thái được xác định bằng công thức Ws = Wsp + Wss• Trong đó: • Ws: Tổng chất rắn khô, kg/d • Wsp: Chất rắn sơ cấp thô, kg/d • Wss: Chắt rắn thứ cấp thô, kg/d Wsp = f x SS x Q • f: Thành phần chất rắn lơ lửng bị loại trong lắng bậc một, f = 0.4 – 0.6, thường bẳng 0.5 đối với nước thải sinh hoạt. • SS: nồng độ chất rắn lơ lửng trong nước thải, mg/l • Q: lưu lượng, m3/d Wss = K x BOD x Q • K: phần BOD của nước thải trở thành sinh khối (biomass) • K = 0.3 – 0.5 (đối với F/M = 0.05 – 0.5 kgBOD/kg MLSS.d) • K thấp đối với AST và RBC sục khí tăng cườngHỆ THỐNG XỬ LÝ BÙNNước Nướcthải xử lý Bể lắng bậc 1 Bể lắng bậc 2 Bể hiếu khí Bùn thải Tuần hoàn bùn Bể lưu bùn Cô đặc bùn Phân hủy bùn Khử nước Chôn lấpHỆ THỐNG XỬ LÝ BÙN• Hệ thống xử lý bùn bao gồm: quá trình xử lý sinh học (tạo ra bùn hoạt tính). Bùn được tập trung ở bể thu bùn sau khi được cô đặc. Tiếp theo là quá trình phân hủy bùn, làm mất nước và chôn lấp.• Quá trình làm đặc bùn cũng có thể xảy ra sau khi trộn bùn sơ cấp và thứ cấp. Chất rắn sinh học rất khó tách khỏi nước do các nguyên nhân sau đây:  Nước được giữ trong cấu trúc của bông tụ  Nước bị hấp thụ bởi hạt bùn  Nước chứa trong các tế bào vi khuẩn• Tuy nhiên, bùn sơ cấp chứa các phần từ kích thước lớn nên dễ tách nướcBỂ LẮNG BÙN• Để lắng bùn (làm đậm đặc bùn), bể lắng bùn hoạt động ở trạng thái ổn định.• Một bể làm đậm đặc bùn lý tưởng bao gồm 2 vùng:  Vùng làm trong: các hạt riêng biệt lắng từ nước thải (lắng loại I và loại II)  Vùng nén bùn: tăng đột ngột nồng độ chất rắn và vùng nén (lắng loại III và loại IV) Trong vùng làm trong, chất rắn không tiếp xúc với nhau. Ở vùng nén bùn, chất rắn liên kết với nhau do vậy cần phải nén chúng lại và đẩy các phân tử nước ra khỏi chất rắn. Tốc độ lắng của chất rắn có thể xác định bằng thực nghiệm (xem phần thiết kế bể lắng 2)BỂ LẮNG BÙN Q + QU Qe (Chảy tràn) Vùng nước trong Vùng dính Vùng nén bùn Vùng nén Qr (tuần hoàn)Nén bùn Nén bùn bằng trọng lực: • Đây là phương pháp khá phổ biến. • Nguyên tắc: cào bùn, phá vỡ hạt bùn và giải phóng nước • Bùn sơ cấp được nén từ 4% - 8%, bùn hoạt tính được nén 1% - 3%. Hỗn hợp bùn sơ cấp và thứ cấp được nén 4% - 6%. • Bùn nén được rút ra ở đáy, nước trong rút ra ở phần trên và cho tuần hoàn lại bể làm trong đợt I • Tiêu chuẩn hoạt động:  Bùn thứ cấp: 100 – 150 kg/m2.d  Bùn thứ cấp + AST: 40 – 80 kg/m2.d  Bùn AST: 20 – 40 kg/m2.d  Chất rắn trong bùn nén chiếm từ 90 – 95%  Lớp bùn ở đáy có độ sâu 1m đảm bảo cho bùn nén chặt (thời gian lưu bùn = 24h)Nén bùnTuyển nổi khí hòa tan (DAF):• Phương pháp tuyển nổi khí hòa tan hầu hết được áp dụng với chất rắn cho độ nổi trung gian, ví dụ bùn hoạt tính.• Khi nước thải đi vào bể, không khí thoát ra khỏi dung dịch và hoạt động như hạt nhân ngưng tụ. Những bọt khí bám vào chất rắn nổi lên bề mặt, ở đó chất rắn tạo bọt đi qua đập• DAF là một kỹ thuật lắng đơn giản. Bùn nén chứa khoảng 3 – 6% chất rắn.• Công nghệ DAF không phù hợp cho bùn sơ cấp hoặc lọc chậm.• Tải trọng điển hình chất rắn của công nghệ DAF: ...