Bài giảng Xử lý nước thải: Chương 7

Bài giảng Xử lý nước thải - Chương 7: Phương pháp sinh học kỵ khí trình bày quá trình phân hủy kỵ khí, các giai đoạn phân hủy kỵ khí, vi sinh vật kỵ khí, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình kỵ khí, ưu - khuyết điểm của kỵ khí, cơ sở lý thuyết quá trình tạo bùn hạt,... Đây là tài liệu học tập và tham khảo dành cho sinh viên ngành Môi trường.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Xử lý nước thải: Chương 7 Friday, 16 July, 2010 Friday, 16 July, 2010 KHÁI NIỆM CHUNG SẢN PHẨMCHÍNH PHÂN HUỶ KỴ KHÍ Quá trình phân huỷ kị khí là qt phân huỷ các hợp chất hữu cơ và vô cơ trong điều kiện không có oxy phân tử thông qua hoạt động sống của vi sinh vật kị khí. Sản phẩm của quá trình là các hợp chất ổn định và hỗn hợp các khí CH4, CO2, N2, H2,… Quá trình phân huỷ kị khí có thể biểu diễn theo phương trình Buswell như sau: CnHaObNd + (n-a/4-b/2-3d/4)H2O (n/2 + a/8 - b/4 -3d/8)CH4 + (n/2 - a/8 + b/4 + 3d/8)CO2 + dNH3TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 3 SINH HỌC KỴ KHÍ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 4 SINH HỌC KỴ KHÍ CÁC GIAI ĐOẠN PHÂN Friday, 16 July, 2010 Friday, 16 July, 2010 HUỶ KỴ KHÍ Biogas CÁC GIAI ĐOẠN PHÂN HUỶ KỴ KHÍ Phân hủy hủy kị kị khí khí Lên men axit: Organics H2O CO2 CH3COOH H2 Lên men Methane: CH3COOH CH4 H2O CO2 OH- H2O HCO3- H2 CH4TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 5 SINH HỌC KỴ KHÍ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 6 SINH HỌC KỴ KHÍ Friday, 16 July, 2010 Friday, 16 July, 2010 GIAI ĐOẠN THUỶ PHÂN GIAI ĐOẠN THUỶ PHÂN Enzyme ngoại bào thuỷ phân các HCHC Mức độ và tốc độ thuỷ phân chịu ảnh mạch dài (carbonhydrates, proteins, nucleic hưởng bởi: acids và lipid) thành các HCHC mạch ngắn Nhiệt độ, pH và thời gian lưu trong hệ hơn, đơn giản hơn và có trọng lượng nhẹ thống. như monosacarit,amin, peptit… Thành phần và kích thước phân tử của cơ VSV thuỷ phân (hydrolytic bacteria) thực chất. hiện Nồng độ NH4+-N và nồng độ của sp thuỷ GĐ này xảy ra chậm do cấu trúc bền vững phân của cơ chất.TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 7 SINH HỌC KỴ KHÍ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 8 SINH HỌC KỴ KHÍ Friday, 16 July, 2010 Friday, 16 July, 2010 GIAI ĐOẠN AXIT HOÁ PHẢN ỨNG SINH ACETAT Những chất đơn giản được giải phóng từ gđ thuỷ CH3CHOHCOO- + 2H2O CH3COO- + HCO3- + H+ + 2H2 phân bị lên men, chuyển hoá thành các hợp chất Lactate béo hữu cơ mạch dài như lactate, succinate, CH3CH2OH + H2O CH3COO- + H+ + 2H2 pyruvate, butyrate, propionate và rượu. Tiếp đó Ethanol các HCHC này lại được các VK sinh axít chuyển CH3CH2CH2COO- + 2H2O 2CH3COO- + H+ + 2H2 Butyrate hoá tiếp tục thành acetate, hydrogen, formate, CO2,… CH3CH2COO- + 3H2O CH3COO- + HCO3- + H+ + 3H2 Propionate Sản phẩm của giai đoạn này phụ thuộc vào sự 4CH3OH + 2CO2 3CH3COOH + 2H2O hiện diện của hệ vsv và các yếu tố môi trường. Methanol pH môi trường giảm (< 4) do sự hình thành các 2HCO3- + 4H 2 + H+ CH3COO- + 4H2O axít.TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 9 SINH HỌC KỴ KHÍ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 10 SINH HỌC KỴ KHÍ ...