Sử dụng kỹ thuật gián đoạn trong công nghệ xử lý nước rác

Trong chu kỳ hiếu khí, DO và kiềm là duy trì cao, để không cạnh tranh giữa sự hình thành nitrit và nitrat cũng không ức chế sự hình thành nitrit đã xảy ra. Kết quả chính xác được chỉ ra, trong mọi trường hợp Nồng độ nitrit cao hơn nồng độ nitrat và tỷ lệ nitrit- khử nitrat hóa không thấp hơn quá trình nitrat hóa khử nitơ. Thực tế này có thể được sử dụng như là một "quá trình cắt ngắn" để tiết kiệm trong việc tiêu thụ oxy và trong yêu cầu carbon để khử nitơ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sử dụng kỹ thuật gián đoạn trong công nghệ xử lý nước rácT¹p chÝ Hãa häc, T. 42 (1), Tr. 76 - 82, 2004Sö dông kü thuËt gi¸n ®o¹n trong c«ng nghÖ xö lýn íc r¸c§Õn Tßa so¹n 19-6-2003Lª V¨n C¸t, TrÇn H÷u Quang, §ç ThÞ Hång NhungViÖn Hãa häc, ViÖn Khoa häc v& C«ng nghÖ ViÖt NamSummaryLandfill leachate with low COD/N ratio was treated by sequence batch technology toremove nitrogen compounds. In a single reactor the aerobic and anoxic treatments werecarried out in series with different cyclic times, namely aerobic/anoxic = 2 : 1 and 3 : 1 in thewhole reaction time of eight hours. Within the aerobic cycle the DO and alkalinity weremaintained highly, so that neither competition between nitrite and nitrate formation norinhibition of nitrite formation were occuring. Exprimental results pointed out, in all casethe nitrite concentration was allways higher than nitrate concentration and the rate ofnitrite- denitrification was not lower than that of the nitrate- denitrification process.This fact could be utilized as a “short cut process” for saving in oxygen comsumptionand in carbon requirement for denitrification.I - §Æt vÊn ®ÒN íc th¶i tõ c¸c b i ch«n lÊp r¸c cã møc ®é« nhiÔm cao vÒ chÊt h÷u c¬ v# c¸c hîp chÊtnit¬. Tïy thuéc v#o tuæi cña b i r¸c v# møc ®éph©n hñy yÕm khÝ trong c¸c ®èng r¸c, ®iÒu kiÖnthu gom n íc r¸c, nång ®é c¸c chÊt « nhiÔmdao ®éng rÊt ®¸ng kÓ, cã thÓ chªnh lÖch tíi h¬n10 lÇn [1].Do qu¸ tr×nh ph©n hñy yÕm khÝ tr íc ®ã v#ph©n hñy tù nhiªn trong c¸c hå thu gom nªn chØsè COD trong n íc r¸c th êng kh«ng qu¸ caov# chñ yÕu l# c¸c th#nh phÇn h÷u c¬ tr¬ khãsinh hñy. Còng trong ®iÒu kiÖn t ¬ng tù, hîpchÊt nit¬ gi¶m kh«ng nhiÒu do mét phÇn khitham gia v#o cÊu t¹o tÕ b#o vi sinh hoÆc t¶o l¹ibÞ ph©n hñy th#nh amoni khi tÕ b#o hoÆc t¶ochÕt. V× vËy ®èi t îng u tiªn cÇn ® îc xö lýchÝnh l# c¸c hîp chÊt nit¬.Xö lý hîp chÊt nit¬ b»ng kü thuËt vi sinhbao gåm hai giai ®o¹n: oxi hãa amoni th#nh76nitrit v# nitrat (nitrat hãa) v# khö nitrat, nitrit vÒd¹ng khÝ nit¬, t ¬ng øng víi hai qu¸ tr×nh l#hiÕu khÝ v# thiÕu khÝ.Qu¸ tr×nh oxi hãa amoni ® îc thùc hiÖn dochñng lo¹i vi sinh tù d ìng d íi ®iÒu kiÖn cãoxi (oxi l# t¸c nh©n nhËn ®iÖn tö) v# v× vËy nãbÞ c¹nh tranh rÊt m¹nh víi qu¸ tr×nh oxi hãa c¸chîp chÊt h÷u c¬ do chñng vi sinh dÞ d ìng cãtèc ®é ph¸t triÓn nhanh h¬n nhiÒu, ®Æc biÖt l#khi tû lÖ COD/N lín [2]. Ngo#i ®iÒu kiÖn oxi,v# c¸c yÕu tè vi l îng, chñng vi sinh tù d ìngcßn cÇn cacbon v« c¬ (HCO3-, CO2) l#m nguånc¬ chÊt x©y dùng tÕ b#o v# cÇn mét l îng kiÒm®Ó trung hßa l îng proton sinh ra trong qu¸tr×nh oxi hãa amoni. L îng kiÒm cÇn thiÕt choph¶n øng oxi hãa amoni l# 7,4 g / 1 g amoni tÝnhtheo CaCO3 [3].Khö nitrit, nitrat vÒ khÝ nit¬ do chñng visinh dÞ d ìng thùc hiÖn d íi ®iÒu kiÖn kh«ngcã mÆt oxi, nitrit, nitrat ®ãng vai trß chÊt nhËn®iÖn tö. §iÒu kiÖn kh¸c cÇn cã l# hÖ cÇn ® îccung cÊp ®ñ nguån cacbon h÷u c¬ tõ ngo#i v#ohoÆc nguån h÷u c¬ do ph©n hñy néi sinh c¸c tÕb#o sinh vËt.V× c¶ qu¸ tr×nh oxi hãa lÉn qu¸ tr×nh khönªu trªn l# c¸c qu¸ tr×nh nèi tiÕp nhau: oxi hãaamoni th#nh nit¬ hãa trÞ +3 (NO2-) v# lªn nit¬hãa trÞ +5 (NO3-), khö nitrat vÒ nitrit v# vÒ c¸cd¹ng cã hãa trÞ thÊp h¬n nh NO, N2O tr íckhi vÒ d¹ng hãa trÞ kh«ng [3].NÕu tËn dông ® îc c¬ chÕ ph¶n øng ®Ó ®it¾t, tøc l# chØ oxi hãa tíi tr¹ng th¸i trung gian(nitrit) v# tiÕn h#nh khö vÒ khÝ nit¬ sÏ tiÕtkiÖm ® îc l îng oxi cÇn thiÕt cho ph¶n øngoxi hãa v# tiÕt kiÖm nguån cacbon trong giai®o¹n khö còng nh rót ng¾n ® îc thêi gianph¶n øng [4, 5].Nh»m ®¸nh gi¸ qu¸ tr×nh oxi hãa amoni ®Õnnitrit v# khö nitrit trong n íc r¸c, thÝ nghiÖm® îc tiÕn h#nh theo kü thuËt mÎ gi¸n ®o¹n(sequence batch reactor), tøc l# trong cïng métthiÕt bÞ t¹o ra c¸c ®iÒu kiÖn hiÕu khÝ v# thiÕukhÝ víi tû lÖ thêi gian gi÷a c¸c chu kú kh¸cnhau ®Ó theo dâi diÔn biÕn cña qu¸ tr×nh.lÖ COD/N l# tõ 5 ®Õn 8, c¸c sè liÖu nhËn ® îcv× vËy l# sè trung b×nh cña c¸c lÇn thÝ nghiÖm.Tû lÖ COD/ N trung b×nh cña ba mÉu n íc r¸c® îc kh¶o s¸t l# 2,5, 3,0 v# 5,6.ThÝ nghiÖm ® îc bè trÝ trong b×nh cã thÓtÝch sö dông l# 4 lÝt, trong tõng b×nh ® îc bè trÝsôc khÝ v# khuÊy trén c¬ häc. Chu kú thÝnghiÖm kÐo d#i 8 giê gåm hai giai ®o¹n kÕ tiÕpnhau: hiÕu khÝ / thiÕu khÝ víi thêi gian l# 2 giê /1 giê v# 3 giê / 1 giê.Sinh khèi ® îc lÊy tõ bÓ xö lý vi sinh ®angho¹t ®éng t¹i b i r¸c Nam S¬n víi mËt ®é 3 g/l.Nång ®é oxi ® îc duy tr× tõ 3 mg/l ®Õn 5 mg/ltrong giai ®o¹n hiÕu khÝ v# nhá h¬n 0,3 mg/ltrong giai ®o¹n thiÕu khÝ.C¸c th«ng sè theo dâi qu¸ tr×nh gåm: pH,®é kiÒm, amoni, nitrat, nitrit, nit¬ Kjeldahl v#COD. C¸c chØ tiªu trªn ® îc ph©n tÝch theo tiªuchuÈn cña APHA [6]. Nång ®é cña amoni, nit¬Kjeldahl, nitrit, nitrat ®Òu tÝnh theo nit¬ ®Ó tiÖntheo dâi kÕt qu¶ thÝ nghiÖm.II - PhÇn thÝ nghiÖmKÕt qu¶ thÝ nghiÖm theo hai chÕ ®é vÒ thêigian sôc khÝ / khuÊy t ¬ng øng víi ®iÒu kiÖnhiÕu khÝ / thiÕu khÝ v# víi c¸c tû lÖ COD/Nkh¸c nhau ® îc ghi l¹i trong c¸c b¶ng 1 v# 2.Gi¸ ...