Đồ án Thiết kế bể aeroten để xử lý nước thải từ nhà máy sản xuất giấy với nguyên liệu chính là tre, lồ ô

ase chiếm khoảng 5% đến 20% tổng số tế bào (Weddle ve Jenkins, 1971). Giữa các bông bùn, mà trong đó một lượng lớn vi khuẩn sinh sống, các vi khuẩn còn lại di chuyển với mục đích tìm thức ăn. Vi sinh vật được nuôi bởi chất hữu cơ trong nước thải và phân huỷ chất hữu cơ nhờ các men, phân huỷ cacbon hydrit, protit, dầu mỡ. Khi oxy hoá chất hữu cơ, các vi sinh vật nhận năng lượng cần thiết. Các chất hữu cơ này cũng là nguồn chất nhựa để xây dựng nên thân bùn và do đó tổng sinh khối của bùn gia tăng. Bùn hoạt tính trong nước thải thúc đẩy khoáng hoá tự nhiên nước thải. Các loại vi sinh sống trong bùn hoạt tính: Vi khuẩn chiếm phần chủ yếu trong bông bùn hoạt tính. Hơn 3000 chủng vi khuẩn phát triển trong bùn hoạt tính. Chúng chịu trách nhiệm cho việc oxy hoá chất hữu cơ và để chuyển hoá chất dinh dưỡng, và chúng tạo thành polysccharides và những chất polimer khác giúp cho việc tạo bông của sinh khối vi sinh vật. Những chi thường gặp trong bông bùn là zooglea, Pseudomonas, Flavobadterium, Alcaligenes, Bacillus, Achromobacter, Corynebacterium, Comnomanas, Brevibacterium, và acnetobacterium, cũng như những loài vi sinh vật sợi. Vi khuẩn zooglea ramigera được coi là vi khuẩn tiêu biểu trong xử lý nước thải. Loại này tiết ra các chất bám dính chắc chắn dễ tạo ra khối và màng sinh chất. Nếu nhiều, thì khối càng nhẹ, không bị chìm xuống, nên có hiện tượng giãn nở. Khối này sẽ bị cuốn ra cùng với nước đã được xử lý. Thành phần bùn hoạt tính thì như nhau đối với tất cả các loại. Nấm: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Đồ án: Thiết kế bể aeroten GVHD: Nguyễn Thị Thanh Phượng SVTH: Nguyễn Chí Hiếu 23 Bùn hoạt tính thường không thuận lợi cho việc phát triển của nấm mặc dù một số sợ nấm đôi khi được thây trong bông bùn hoạt tính. Nấm có thể mọc nhiều dưới những điều kiện đặc hiệu của pH thấp, độc chất, chất thải thiếu nitrogen. Chỉ thường thấy trong bùn hoạt tính là Geotrichum, Penicillum, Cephalosporium, và Alternaria (Pipes và Cooke, 19691; Tomlinson và Williams, 1975). Protozoa: Protozoa là vi sinh vật chủ yếu ăn khuẩn trong bùn hoạt tính cũng như trong môi trường nước tự nhiên, săn bắt vi khuẩn, việc săn bắt đó có thể giảm, có ý nghĩa khi có sự hiện diện của độc chất. 4.1.2. Khả năng tạo bông của bùn: Trong điều kiện nuôi cấy tối ưu, bùn hoạt tính được hình thành ở những bông dễ dính vào nhau và dễ lắng. Ở giai đoạn tăng trưởng cấp số mũ, vi khuẩn bị biến trong môi trường nuôi cấy. Vào thay đổi chuyển sang giai đoạn chậm dần, chúng kết lại thành bông và có màu nâu nhạt, có thể dày đến và mm. chúng có dạng phân nhánh như các găng tay, các vi khuẩn xuất hiện từng nhóm dạng keo, bông tồn tại ở giai đoạn chuyển hoá nội bào. Kết bông vi sinh là một hiện tượng phức tạp được điều khiển bởi trạng thái sinh lý của tế bào, là một đặc tính của nhiều vi sinh, có liên quan đến sự bài tiết polimer mà trong đó các polisacrit đóng vai trò đặc biệt. 4.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bùn hoạt tính: Aûnh hưởng của pH: pH là yếu tố chính trong sự phát triển của vi sinh vật. pH lớn hay thấp quá đều ảnh hưởng xấu đến đời sống của vi sinh trong bùn hoạt tính. Sự hình thành bông bùn tốt nhất ở pH nằm trong khoảng 6.5-8.5 khi pH8.5, bông bùn sẽ bị bể, chúng trở nên yếu và nổi do các vi khuẩn không liên kết chặt chẽ. Aûnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ của nước thải có ảnh hưởng rất lớn tới tốc độ của phản ứng sinh hoá trong quá trình xử lý nước thải, nhiệt độ không ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật mà còn tác động lớn đến quá trình hấp thụ khí oxy vào nước thải và quá trình lắng bông cặn chứa các vi sinh vật ở bể lắng đợt 2. khi nhiệt độ tăng sẽ làm giảm độ hoà tan của oxi trong nước, làm tăng tốc độ của quá trình chuyển hoá. Quá trình này lại cần oxi hoà tan nên tác động DO cũng tăng nếu nhiệt độ của nước thải khoảng 350C-400C bùn không kết dính được mà dưới dạng phân tán. Aûnh hưởng của kim loại nặng: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Đồ án: Thiết kế bể aeroten GVHD: Nguyễn Thị Thanh Phượng SVTH: Nguyễn Chí Hiếu 24 Nước thải công nghiệp nặng thường chứa nhiều kim loại nặng độc hại. Hầu hết các kim loại nặng xâm nhập vào bùn hoạt tính ở dạng hoà tan như oxit kim loại hay dưới dạng các ion tự do như Cu+2, Pb2+.. các kim loại này hấp thụ vào bề mặt của tế bào vi khuẩn, một vài phản ứng hoá học và lý học sẽ xảy ra. Sự hiện diện của các kim loại này ở tế bào vi khuẩn sẽ làm bông bùn nặng hơn. Một vài kim loại nặng hấp thụ vào tế bào vi khuẩn, khi vào trong tế bào vi khuẩn, chúng sẽ tấn công các ezym. Aûnh hưởng của các chất dầu mỡ trong nước thải: Chất béo thường gặp trong nước thải sinh hoạt là các chất bơ, marganine, dầu thực vật… Chất béo và các chất dầu mỡ thường bền vững và khó phân huỷ. Trong quá trình hoạt tính các chất này sẽ bao phủ các bông bùn và can thiệp vào hoạt động vi khuẩn cũng như cấu trúc bông bùn. các hợp chất này khi ở trên bề mặt tế bào sẽ làm tăng nồng độ MLVSS. Một số hợp chất béo, dầu mỡ khó phân huỷ sẽ tích tụ trong bông bùn và chuyển thành dạng kị khí gây độc như metan. Aûnh hưởng của các chất hoạt động bề mặt: Khi trong nước thải hiện diện các chất hoạt động bề mặt như xà bông hoặc thuốc tẩy rửa, hoạt động của các ciliated protozoa và các metazoa sẽ bị gián đoạn hoạt nhưng hẳn các bông bùn trưởng thành bị yếu và hoạt động của chúng bị ngưng trệ. Sự lên men của nước thải: Nước thải lên men hay sự hiện diện của quá trình acid và rượu đơn giản, hoà tan sẽ là môi trường sống cho các vi sinh vật dạng sợi phát triển không như mong muốn. Nhu cầu oxi: Khi oxy bị giới hạn, các vi sinh vật dạng sợi sẽ chiếm ưu thế làm cho bùn hoạt tính trở nên khó lắng tạo khối bùn. khi nồng độ oxy trong bể aeroten<1mg/l kéo dài liên tục trong 10 giờ hoặc hơn sẽ làm giai đoạn hoạt động tạo bông và làm mất bùn. Lượng dinh dưỡng: Vi khuẩn và vi sinh vật sống dùng chất dinh dưỡng N, P, BOD làm thức ăn chuyển hoá chúng tạo thành các chất trơ không tan và thành tế bào mới. Lượng chất dinh dưỡng thích hợp cho vi sinh vật phát triển tốt là BOD:N:P=100:5:1. Lượng bùn tuần hoàn: Mục đích của việc tuần hoàn bùn là duy trì nồng độ bùn hoạt tính trong bể làm thoáng. Lưu lượng tuần hoàn bùn khoảng 50-70% của lưu lượng nước thải TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Đồ án: Thiết kế bể aeroten GVHD: Nguyễn Thị Thanh Phượng SVTH: Nguyễn Chí Hiếu 25 trung bình. Nồng độ tuần hoàn tử bể lắng khoảng 4000-12000mg/l (Metcaf & Eddy) Thời gian lưu bùn (SRT): SRT là yếu tố ảnh hưởng quan trọng trong quá trình bùn hoạt tính vì nó sẽ ảnh hưởng đến quá trình xử lý, thể tích bể, lượng bùn sinh nhu cầu oxi hoá. 4.2. Quá trình bùn hoạt tính: Quá trình bùn hoạt tính là một quá trình phổ biến nhất trong công nghiệp xử lý nước thải (hoặc nước thải hữu cơ). Nó làm sạch nước thải nhờ sự phân huỷ sinh học các chất hữu cơ bằng các đưa các sinh vật vào nước thải giàu chất hữu cơ trong điều kiện hiếu khí. Sinh khối vi sinh vật gọi là bùn hoạt tính. Do vậy, trong bể aeroten (bể sinh học thổi khí), các loại vi sinh vật được nuôi cấy, sinh trưởng và trong bể và trong bể lắng sự tách biệt bùn hoạt tính và phần nước trong là rất quan trọng cho quá trình này. Để tăng hiệu quả nuôi cấy vi sinh vật, bùn hoạt tính từ bể lắng sẽ được tuần hoàn lại bể thổi khí. Nguyên tắc của quá trình bùn hoạt tính: Trong quá trình bùn hoạt tính, các chất hữu cơ trong nước thải bị ô xi hoá và phân huỷ bởi vi sinh vật trong điều kiện hiếu khí. Quá trình này có thể chia làm 3 giai đoạn: Oxy hoá các chất hữu cơ: CxHyOz+ (x+ 24 zy - )O2 ® xCO2 + 2 y H2O Sự hình thành tế bào chất (phát triển của vi sinh vật của hô hấp nội bào) nCxHyOz + nNH3 + ( x + 4 y - 2 z -5)O2®(C5H7NO2)n + n(x-5)CO2 + 4 n (y-4)H2O Sự phân huỷ tế bào chất (tự phân huỷ trong điều kiện nghèo dinh dưỡng) (C5H7NO2)n +5nCO2®5nCO2 +2nH2O + nNH3 Trong đó: CxHyOz : chất hữu cơ C5H7NO2 : tế bào chất Bùn hoạt tính có khả năng hấp thụ và keo tụ vì vậy các hạt keo trong nước công có thể được loại bỏ. Bùn hoạt tính dễ dàng được tách ra khỏi nước bởi quá trình lắng, thực hiện ở bể lắng đợt 2. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Đồ án: Thiết kế bể aeroten GVHD: Nguyễn Thị Thanh Phượng SVTH: Nguyễn Chí Hiếu 26 4.3. Đặc điểm của aeroten: Ở các trạm xử lý nước ô nhiễm hay nước thải, người ta thường xây dựng các bể aeroten bằng bê tông cốt thép theo hình khối chữ nhật hoặc hình tròn trong đó nình chữ nhật được ứng dụng rộng rãi hơn. Quá trình chuyển hoá các chất trong bể aeroten khi cho nước ô nhiễm hay nước thải vào hoàn toàn do hoạt động sống của nhiều loài vi sinh vật khác nhau. Các vi sinh vật trong bể aeroten tồn tại ở dạng huyền phù. Các huyền phù vi sinh vật có xu hướng lắng đọng xuống đáy, do đó việc khuấy trộn các dung dịch trong bể aeroten là điều cần thiết. Quá trình chuyển hoá vật chất có thể xảy ra ở ngoài tế bào vi sinh vật, cũng có thể xảy ra ở trong tế bào vi sinh vật. Cả quá trình chuyển hoá ở trong hay ngoài tế bào vi sinh vật đều phụ thuộc rất lớn ở sự tiếp xúc các chất với tế bào vi sinh vật. Khả năng tiếp xúc càng lớn thì phản ứng xảy ra càng mạnh. Do đó, trong xử lý hiếu khí người ta thường lắp đặt hệ thống cánh khuấy hay hệ thống thổi khí. 4.3.1. Tác động của hệ thống thổi khí: Thổi khí là một quá trình cơ học đẩy không khí vào bể aeroten nhờ một mô tơ nén khí. Khi không khí vào trong aeroten gây ra các tác động chủ yếu: Cung cấp oxy cho tế bào vi sinh vật Làm xáo trộn dung dịch, làm tăng khả năng tiếp xúc giữa vật chất vào tế bào vi sinh vật. Khi không khí vào dung dịch nước, các thành phần vật chất có trong nước (kể cả tế bào vi sinh vật) sẽ được chuyển động theo dòng chuyển động của nước. Nhờ có khả năng tiếp xúc của vật chất có trong aeroten và tế bào vi sinh vật sẽ nhiều và tốc độ phân giải các chất ngoài tế bào hay khả năng thẩm thấu của các chất cho vào trong tế bào sẽ tăng. Ơû trạng thái tĩnh, khả năng tiếp xúc này sẽ rất hạn chế, đặc biệt là huyền phù vi sinh vật sẽ lắng xuống. Như vậy, trong trạng thái tĩnh chỉ phần đáy của thiết bị mới có khả năng xảy ra các phản ứng sinh học, còn phần giữa và phần trên cùng sẽ không xảy ra hoặc ít xảy ra các phản ứng sinh học. Phá vỡ thế bao vây của sản phẩm trao đổi chất xung quanh tế bào vi sinh vật, giúp cho quá trình thẩm thấu vật chất từ bên ngoài tế bào vào trong tế bào và quá trình chuyển vận các chất từ tế bào ra ngoài tế bào nhanh hơn. Tăng nhanh quá trình sinh sản của vi khuẩn. Vi khuẩn sinh sản chủ yếu bằng phương pháp chia đôi tế bào. Nhờ quá trình thổi khí, một mặt làm kích thích sự tăng trưởng của tề bào, một mặt tạo ra một lực cơ học, tác động vào nơi phân chia, làm tăng nhanh khả năng tách đôi chúng ra. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Đồ án: Thiết kế bể aeroten GVHD: Nguyễn Thị Thanh Phượng SVTH: Nguyễn Chí Hiếu 27 Tăng nhanh sự thoát khỏi dung dịch của các chất khí được tạo thành trong quá trình lên men. Vi sinh vật thường tạo ra một số sản phẩm dạng khí. Các loại khí này tồn tại trong dung dịch ở dạng gần giống hình cầu và lúc đầu thường bám quanh tế bào. Sau đó chúng sẽ được chuyển lên trên bề mặt dung dịch và thoát ra ngoài không khí. Các loại khí này không có ý nghĩa đối với quá trình sống cùa vi sinh vật, nhiều khi còn ức chế các phản ứng sinh hoá và làm chậm quá trình phát triển của vi sinh vật. Giải phóng các loại khí này khỏi dung dịch đồng nghĩa với việc làm tăng nhanh các phản ứng sinh hoá và sự tăng trưởng sinh khối. Khi thổi khí vào dung dịch, các loại khí sẽ chuyển động lên trên bề mặt dung dịch nhanh hơn và thoát ra khỏi dung dịch nhanh nhất. Tăng nhanh sự thoát nhiệt, phương pháp thổi khí vào bể aeroten sẽ giải phóng nhiệt ra khỏi bể. Vi sinh vật trong aeroten chủ yếu là các sinh vật hiếu khí, vì thế trong quá trình vận hành bể aeroten, bắt buộc phải cung cấp ôxy cho chúng hoạt động. Oxy cần thiết cho quá trình tăng trưởng tế bào và tiến hành các quá trình oxy hoá sinh học. Để cung cấp oxy cho các bể aeroten, người ta thường sử dụng các cách sau: Thổi khí Nén khí Làm thoáng cơ học Thổi, nén khí với hệ thống cơ học. Trong khi cung cấp oxy từ không khí qua hệ thống nén khí cần phải có giai đoạn tách dầu mỡ. Việc làm này có ý nghĩa như là việc phòng hiện tượng làm nghẽn hệ thống phân phối khí. Mặt khác, khi cung cấp khí vào bể aeroten cần lưu ý những điểm sau: Không khí phải được cung cấp đầy đủ và đều khắp aeroten để làm tăng hiệu quả xử lý. Các lỗ phân phối khí thải được phân bố đều trong các ống dẫn khí ra, người ta thường tạo ra kích thước lỗ phân phối khi có kích thước như sau: d£0.1mm cho bọt khí nhỏ d=2-5mm cho bọt khí trung bình d=5-25mm cho bọt khí lớn. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Đồ án: Thiết kế bể aeroten GVHD: Nguyễn Thị Thanh Phượng SVTH: Nguyễn Chí Hiếu 28 Hiện nay nhiều trạm xử lý nước, người ta phân phối nước qua tấm xốp 4.3.2. Tác động của cánh khuấy: Cánh khuấy được thiết và được lắp đặt trong các bể aeroten, nhằm giải quyết các vấn đề sau: Làm tăng mức độ hoà tan của oxy Làm khả năng tiếp xúc giữa vi sinh vật và chất hữu cơ trong aeroten. Huyền phù vi sinh vật sẽ lơ lửng trong dung dịch và được chuyển động liên tục. Khi đó vi sinh vật sẽ tiếp xúc chất hữu cơ nhiều hơn, tốc độ phản ứng nhanh hơn. Làm tăng khả năng tách hai tế bào trong quá trình sinh sản của vi khuẩn do tác động cơ học của dòng chảy. 4.4. Sự đa dạng của quá trình bùn hoạt tính: Ngoài quá cổ điển, quá trình bùn hoạt tính đã được phát triển rất đa dạng. 4.4.1. Phân loại aeroten: có nhiều cách phân loại aeroten: Phân loại theo chế độ thuỷ động: aeroten đẩy, aeroten khuấy trộn và aeroten hỗn hợp Phân loại theo chế độ làm việc của bùn hoạt tính: aeroten có ngăn hoặc bể tái sinh (hoạt hoá) bùn hoạt tính tách riêng và loại không có ngăn tái sinh bùn hoạt tính tách riêng. Theo tải trọng BOD trên 1 gam bùn trong một ngày ta có: aeroten tải trọng cao, aeroten tải trọng thấp, aeroten tải trọng trung bình. Theo số bậc cấu tạo trong aeroten (xây aeroten có nhiều ngăn hoặc hành lang) ta có aeroten 1 bậc, 2 bậc, 3 bậc… 4.4.2. Một số loại bể aeroten đại diện thường sử dụng trong sử lý nước thải: § Bể aeroten truyền thống (aeroten tải trọng thấp): Bể aeroten truyền thống được mô tả theo sơ đồ công nghệ ở hình 4.4.1 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO OIT RU ON GX AN H.I NF O Đồ án: Thiết kế bể aeroten GVHD: Nguyễn Thị Thanh Phượng SVTH: Nguyễn Chí Hiếu 29 t u a àn h o a øn b u øn h o a ït t í n h a e r o t e n x a û b u øn c a ën b e å l a én g 1 n ư ơ ùc t h a ûi v a øo b u øn d ư b e å l a én g 2 n ư ơ ùc r a Hình 4.4.1. Sơ đồ vận hành của bể aeroten truyền thống Nước thải sau lắng 1 được trộn đều với bùn hoạt tính hồi lưu ở ngay bể aeroten . lượng bùn hồi lưu so với lượng nước thải có độ ô nhiễm trung bình khoảng 20-30%. Dung tích bể tính toán sao cho khi dùng khí nén sục khối nước trong bể sau 6-8 giờ hoặc làm thoáng bề mặt bằng khuấy cơ học trong 9-12 giờ đã đảm bảo hiệu suất xử lý 80-95%. Với aeroten kiểu này thường dùng để xử lý nước thải có BOD<400mg/l, lượng không khí cấp cho aeroten làm việc: 55-65m3 không khí cho 1kg BOD. Chỉ số thể tích của bùn (SVI) là 50-150ml/g. Tuổi của bùn là 3-15 ngày. Aeroten kiểu này cần có ngăn trong bể hoặc ngoài bể để hoạt hoá (tái sinh) bùn hoạt tính. Ngăn hay nể phục hồi bùn hoạt tính còn được gọi là ngăn tái sinh hoặc ngăn hoạt hoá. Nồng độ bùn sau khi phục hồi đạt tới 7-8g/l (trong bể aeroten làm việc chỉ cần ở nồng độ bùn 2-3g/l). § Aeroten tải trọng cao một bậc: Bể aeroten tải trọng cao một bậc được mô tả theo sơ đồ công nghệ ở hình 4.4.2 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Đồ án: Thiết kế bể aeroten GVHD: Nguyễn Thị Thanh Phượng SVTH: Nguyễn Chí Hiếu 30 tua àn h o a øn bu øn h oa ït tín h x a û bu øn ca ën b e å la éng 1 a e ro te n b u øn d ư nư ơ ùc rab e å la én g 2 Hình 4.4.2. Sơ đồ vận hành của bể aeroten cao tải 1 bậc Nước thải đi vào bể có độ nhiễm bẩn cao, thường là BOD>500mg/l. Tải trọng trên bùn hoạt tính là 400-1000mgBOD/g bùn (không tro) trong một ngày đêm. Nước sau khi xử lý xơ bộ được trộn điều với bùn hồi lưu (lượng bùn khoảng 10-20%) rồi vào bể aeroten. Nồng độ bùn hoạt tính trong bể £1000mg/l. sau 1-3 giờ sục khí đã khử được 60-65% BOD và nước ra đã có thể đạt loại C hoặc gần loại B. Bể này thường áp dụng để xử lý nước thải công nghiệp chế biến thịt, sữa. Các bể truyền thống hoặc thông thường có thể thực hiện hiếu khí kéo dài và khử BOD gần như hoàn toàn. Trong các bể loại này các chất hữu cơ hoà tan dễ phân huỷ sẽ bị ôxy hoá trứơc hết, sau đó là các chất khó phân huỷ hơn ở dạng keo hoặc các dạng hạt nhỏ lơ lửng sẽ bị vi sinh vật hấp thụ rồi bị phân huỷ tiếp sau. Ơû đây, không khí được thổi vào liên tục trong thời gian 6-8 giờ. Nhờ đó, khả năng oxy hoá vật chất xảy ra rất nhanh. Hệ thống cung cấp khí được phân phối theo suốt chiều dài bể. Lưu ý rằng, trong thời gian cuối của quá trình bắt đầu ổn định nên hạ thấp mức độ nén khí để quá trình nitrat và khử nitrat hoá tiến triển mạnh, làm giảm lượng nitơ có trong nước thải. § Bể aeroten được cấp khí giảm dần theo dòng chảy: Bể aeroten được cấp khí giảm dần theo dòng chảy được mô tả theo hình 4.4.3 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Đồ án: Thiết kế bể aeroten GVHD: Nguyễn Thị Thanh Phượng SVTH: Nguyễn Chí Hiếu 31 Hình 4.4.3 Sơ đồ vận hành của bể aeroten được cấp khí giảm dần theo dòng chảy Thường nước thải và bùn hoạt tính được đưa vào đầu bể. Thường ở đây có nồng độ chất hữu cơ nhiễm bẩn lớn nhất, sẽ xẩy ra cường độ ô xi hoá cao, nhu cầu lượng o xy hoá lớn nhất. Do đó cần cung cấp không khí nhiều nhất và giảm dần theo chiều dài bể. Ưu điểm của bể này là: Giảm được lượng không khí cần cấp, tức là giảm công suất máy nén khí, giảm điện năng. Không có sự là hiếu khí quá mứa ngăn cản sinh trưởng và hoạt động của các vi khuẩn khử các hợp chất chứa nitơ, trong đó có khâu khử nitrat thành N2 bay vào không khí. Thời gian sục khí nước thải cùng hoạt tính (kể cả lượng bùn hồi lưu) là 6-8 giờ. Lượng bùn sau hoạt hoá được hồi lưu thường bằng 25-50% lưu lượng dòng vào. § Bể aeroten nhiều bậc: Nước thải sau lắng 1 được đưa vào aeroten bằng cách đoạn hay theo bậc, dọc theo chiều dài bể ( khoảng 50-65%), bùn tuần hoàn đi về đầu bể. Cấp khí dọc theo chiều dài Cấp khí theo cách này sẽ dư ôxy một chút ở cuối aeroten. Song, aeroten được xây thành nhiều ngăn thì sẽ khắc phục được dễ dàng. Gồm aeroten nhiều bậc nằm ngang, aeroten nhiều bậc đứng. Aeroten nhiều bậc nằm ngang: Aeroten nhiều bậc nằm ngang có sơ đồ vận hành như hình 4.4.4 tuần hoàn bùn bùn thải nước vào từ lắng I bể lắng 2 không khí nén nước ra TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Đồ án: Thiết kế bể aeroten GVHD: Nguyễn Thị Thanh Phượng SVTH: Nguyễn Chí Hiếu 32 bể lắng 2 nước rabể lắng 1 xả bùn cặn bùn dư không khí tuần hoàn bùn hoạt tính nước thải vào aeroten Hình 4.4.4 sơ đồ vận hành Aeroten nhiều bậc nằm ngang Đòi hỏi chế độ chế độ dòng chảy nút (plug- flow), khi đó chiều dài bể rất lớn so với chiều rộng. Trong bể này nước thải vào có thể phân bố ở nhiều điểm theo chiểu dài, bùn hoạt tính tuần hoàn đưa vào đầu bể. Ở chế độ dòng chảy nút, bùn hoạt tính bông bùn có hoạt tính tốt hơn, dễ lắng. Tốc độ sục khí giảm dần theo chiều dài bể. Quá trình phân huỷ nội bào xảy ra ở cuối bể (ECKENFECDER W.W.1989). Tải trọng thích hợp vào khoảng 0,3-0,6kgBOD5/m3ngày với hàm lượng MLSS 1500-3000mg/l. thời gian lưu nước từ 4-8 giờ, tỷ số F/M=0,2-0,4, thời gian lưu bùn từ 5-15 ngày, lượng bùn hồi lưu 15-50%. Hiệu quả xử lý BOD 85- 95% chất lượng nước đầu ra tốt. Aeroten nhiều bậc đứng: Aeroten nhiều bậc đứng được mô tả theo hình 4.4.5 x a û b u øn c a ën b e å la én g 1 b u øn d ư tu a àn h o a øn b u øn h o a ït t ín h b e å la én g 2 n ư ơ ùc ra n ư ơ ùc th a ûi v a øo TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Đồ án: Thiết kế bể aeroten GVHD: Nguyễn Thị Thanh Phượng SVTH: Nguyễn Chí Hiếu 33 Hình 4.4.5. Sơ đồ vận hành của bể aeroten cao tải nhiều bậc đứng Đây là phương pháp cải tiến của phương pháp bùn hoạt tính thông thường. Nước thải sau khi qua lắng sơ cấp cho vào bể aeroten ở những điểm tương ứng với tỷ lệ F/M, như vậy nhu cầu oxy hoá giảm dần. Tính lưu động là một trong những ưu điểm của của công nghệ này. Công nghệ này được sử dụng có kết quả đối với nước thải thành phố. Với biện pháp làm thoáng kéo dài, thời gian lưu nước lại trong bể đủ lớn để oxy hoá lượng sinh khối đã tổng hợp được diễn ra hoàn toàn. Tỷ lệ F/M=0,2-0,4, MLSS=2000-3500mg/l, HRT= 3-5h tải trọng 0.5- 0.9kg/m2ngày. SRT=5-15 ngày. Lượng bùn hồi lưu từ 25-75%. Khả năng khử BOD từ 85-95%. Chất lượng nước sau xử lý tốt. § Bể aeroten xáo trộn hoàn toàn (complex- mixing): Đòi hỏi chọn hình dạng bể, trang thiết bị sục khí thích hợp. Thiết bị sục khí cơ khí (motour và cánh khuấy) hoặc thiết bị khuếch tán khí thường được xử dụng. Có thể cấp khí bề mặt hoặc phân phối khí. Bể này thường dạng chữ nhật hoặc tròn, hàm lượng bùn hoạt tính và nhu cầu oxy đồng nhất trong toàn bộ thể tích bể. Bể này có ưu điểm chịu được quá tải tốt. METCALF và EDDY (1991) đưa ra tải trọng thiết kế khoảng 0,8-2,0kgBOD5/m3ngày với hàm lượng bùn 2500-4000mg/l tỷ số F/M=0.2-0.6, SRT=5-15ngày, hiệu quả xử lý BOD 85-95% chất lượng nước ra tốt. § Bể phản ứng theo mẻ SBR: Đây là loại công nghệ mới đang được sử dụng