Tiểu luận Quá trình công nghệ môi trường: Quy trình hoạt động công nghệ của bể USBF

Tiểu luận Quá trình công nghệ môi trường: Quy trình hoạt động công nghệ của bể USBF trình bày tổng quan công nghệ xử lý nước thải BIO - USBF, nguyên tắc hoạt động của bể USBF, ứng dụng của bể USBF và kết luận.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tiểu luận Quá trình công nghệ môi trường: Quy trình hoạt động công nghệ của bể USBF TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG  MÔN HỌC: QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG CHUYÊN ĐỀ QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG CÔNG NGHỆ CỦA BỂ USBF Sinh viên thực hiện 1. NGUYỄN ĐÌNH THÀNH 91202203 2. LÊ THỊ THU THANH 91202201 3. VĂN THỊ THU THANH 91202202 Giảng viên hướng dẫn: TS. PHẠM ANH ĐỨC Tp. Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2014 LỜI MỞ ĐẦU Chúng ta đang sống trong một thời kỳ mà nguồn nước sạch ngày càng thiếu thốn,vệ sinh môi trường đang bị ô nhiễm nặng nề, đó là những vấn đề khá nóng bỏng và đáng quan tâm trên toàn thế giới cũng như ở Việt Nam. Sự phát triển nhanh chóng của các làng nghề, các ngành công nghiệp và dịch vụ, quá trình đô thị hoá và tập trung dân cư nhanh chóng là những nguyên nhân gây nên hiện trạng quá tải môi trường. Nước thải không được xử lý hoặc xử lý không đầy đủ được xả trực tiếp vào sông và kênh rạch gây nên hiện tượng ô nhiễm nguồn nước trầm trọng. Hiện nay có nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng trong công nghệ xử lý nước thải. Nhưng phương pháp ứng dụng công nghệ sinh học đang được sử dụng phổ biến nhất trong hầu hết các hệ thống xử lý. Thường thì một hệ thống xử lý đ ược đánh giá bởi hiệu quả của việc xử lý như khả năng loại bỏ BOD, nito hay phospho…, khả năng áp dụng của chúng như giá thành của hệ thống, giá thành của một m 3 nước được xử lý hay độ phức tạp của công nghệ và quá trình vận hành, bảo dưỡng thiết bị… Công nghệ lọc dòng ngược bùn sinh học USBF (Upflow Sludge Blanket Filter) được thiết kế dựa trên trên mô hình động học xử lý BOD, nitrate hoá ( nitrification) và khử nitrate hóa (denitrification) của Lawrence và McCarty, Inc. lần đầu tiên được giới thiệu ở Mỹ những năm 1990 sau đó được áp dụng ở châu Âu từ những năm 1998 trở lại đây. Mô hình công nghệ USBF , là công nghệ cải tiến của quá trình bùn hoạt tính trong đó kết hợp ba quá trình Anoxic, Aeration và lọc sinh học dòng ngược trong một đơn vị xử lý nước thải. Đây chính là điểm khác với hệ thống xử lý bùn hoạt tính kinh điển, thường tách rời ba quá trình trên nên tốc độ và hiệu quả xử lý thấp. Với sự kết hợp này sẽ đơn giản hoá hệ thống xử lý, tiết kiệm vật liệu và năng lượng chi phí cho quá trình xây dựng và vận hành hệ thống. Đồng thời hệ thống có thể xử lý nước thải có tải lượng hữu cơ, N và P cao. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BIO-USBF 1.1 MÔ TẢ CÔNG NGHỆ BIO-USBF Công nghệ Bio-USBF (Upflow Sludge Blanket Filtration) được cải tiến từ qui trình bùn hoạt tính cổ điển kết hợp với quá trình anoxic và vùng lắng bùn l ơ l ững trong một công trình xử lý sinh học. Là một hệ thống kết hợp nên chiếm ít không gian và các thiết bị đi kèm. Quy trình USBF được thiết kế để khử BOD, nitrate hóa/ khử nitrtate và khử phốtpho. Để khử carbonate, vùng anoxic được xem như vùng lựa chọn mà ở đó sự pha trộn dòng thải sẽ làm tăng khả năng lắng và khống chế quá trình tăng trưởng vi sinh vật. Để nitrate hóa, khử nitrate và khử phospho, vùng anoxic có thể đảm đương được vai trò này. Trong qui trình này, NH3-N bị oxy hóa thành nitrite và sau đó thành nitrate bởi vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter trong từng vùng sục khí riêng biệt. Nitrate được tuần hoàn trở lại vùng anoxic và được khử liên tục tối đa. Trong phản ứng này BOD đầu vào được xem như nguồn carbon hay nguồn năng lượng để khử nitrate thành những phân tử nitơ. Hình 1.1: Bể USBF Sự khử phospho cơ học trong qui trình này tương tự trong chu trình phospho và cải tiến từ qui trình Bardenpho. Trong qui trình USBF, sự lên men của BOD hòa tan xảy ra trong vùng kỵ khí hay vùng anoxic. Sản phẩm của quá trình lên men cấu thành thành phần đặc biệt của vi sinh vật có khả năng lưu giữ phospho. Trong giai đoạn xử lý hiếu khí, Phospho hòa tan được hấp thu bởi phospho lưu trữ trong vi sinh khuẩn (Acinetabacter) mà chúng đã sinh trưởng trong vùng anoxic. Phospho sau đồng hóa sẽ được loại bỏ khỏi hệ thống như xác vi sinh hay bùn dư. Khối lượng và hàm lượng phospho loại bỏ phụ thuộc chủ yếu vào tỉ lệ BOD/P trong nước thải đầu vào. Công nghệ Bio-USBF được thiết lập trên nguyên lý bể lắng dòng chảy lên có lớp bùn lơ lững (upflow sludge blanket clarifier). Ngăn này có dạng hình thang, nước thải sau khi được xáo trộn đi từ dưới đáy bể lắng qua hệ thống vách ngăn thiết kế đ ặc biệt mà ở đó xảy ra quá trình tạo bông thủy lực. Bể lắng hình thang tạo ra tốc đ ộ dâng dòng chảy ổn định trên toàn bề mặt từ đáy đến mặt trên bể lắng, điều này cho phép sự giảm gradient vận tốc dần dần trong suốt bể lắng. 1.2. ĐẶC ĐIỂM NỔI BẬT - Có thể xử lý bất kỳ nguồn nước thải: thành phố, nông nghiệp và công nghiệp. - Có thể được thiết kế cho Hội đồng quản trị (và / hoặc COD) loại bỏ, cũng như quá trình nitrat hóa, khử và loại bỏ phốt pho. - Có thể được tùy chỉnh để đáp ứng đặc trưng của dòng vào và các thông số nước thải. - Khả năng thích ứng dao động từ 300 - 150.000 tấn - Hệ thống mô-đun cho phép phân cấp và mở rộng. - Quá trình này là sự thay đổi của quá trình bùn hoạt tính truyền thống. - Quá trình này rất đơn giản, sinh học và thân thiện môi trường. - Năng lượng tiêu thụ và nhu cầu bảo trì là tối thiểu - số ít bộ phận chuyển động. - Các hoạt động chỉ yêu cầu giám sát danh nghĩa và nhân sự. - Thấp chi phí vận hành tổng thể - năng lượng, biên chế và bảo trì. 1.3. CẤU TẠO BỂ USBF Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo bể USBF Chú thích: Các chữ số chỉ kích thước (cm) (A) : Mương thu nước đầu vào; (B) : Ngăn thiếu khí; (C) : Ngăn hiếu khí; (D) : Ngăn USBF; (E) : Các tha ...