Đang tải... (xem toàn văn)
GIỚI THIỆU Xử lý kỵ khí là lịch sử của xử lý nước thải riêng của mình. Xử lý kỵ khí đã được sử dụng để điều trị nước thải công nghiệp tập trung cũng như nước thải sinh hoạt (McCarty và Smith, 1986). Jewell (1987) cho biết bể tự hoại là đơn giản nhất, lâu đời nhất, và quá trình được sử dụng rộng rãi nhất. Kỵ khí xử lý này có rất nhiều lợi thế như tiêu thụ năng lượng thấp, sản xuất thấp của chất thải rắn sinh học, khả năng lưu trữ unfed trong nhiều tháng, chất dinh dưỡng thấp và hóa chất yêu cầu, loại bỏ với tốc độ tải thậm chí cao, loại bỏ tác nhân gây bệnh, cải thiện dewaterbility và sản xuất khí năng lượng . Trong khi đó, nó có một số nhược điểm như quá trình nhạy cảm và dễ bị tổn thương, mùi vấn đề, dài khoảng thời gian cần thiết cho quá trình khởi động và cần thiết phải điều trị cho đăng bài tiêu chuẩn xả thải. Tuy nhiên, rất nhiều kiến thức về các hợp chất xenobiotic và các hợp chất độc hại đã được nghiên cứu dần dần. Và, như một vấn đề của thực tế, quá trình phân hủy yếm khí là quá trình rất ổn định nếu hệ thống hoạt động được hiểu rõ. Khi một bắt đầu quá trình xử lý kỵ khí quy mô đầy đủ, tiêm chủng đầy đủ được cung cấp do để khắc phục nhược điểm của nó. Trong trường hợp của vấn đề mùi, nó có thể được ngăn chặn bằng cách sử dụng quá trình lý hóa học hoặc sinh học (Lettinga, 1996). Lettinga (1996) nói rằng quá trình xử lý kỵ khí làm cho các hợp chất khoáng sản như amoni, phosphat hay sulfide và nhu cầu có thể được đáp ứng sau điều trị bổ sung cho một bảo vệ môi trường bền vững. Việc xử lý kỵ khí đã được phát triển nhanh chóng kể từ cuối những năm 1960. Các lò phản ứng bùn kỵ khí giường có ba khái niệm như sau (Lettinga, 1996). Đầu tiên, cố định cân bằng vi hệ sinh thái được hình thành. Thứ hai, các uẩn kỵ khí cố định có settleability cao. Thứ ba, khối lượng vận chuyển phổ biến giữa hạt và giải pháp số lượng lớn. Kể từ khi Young và McCarty (1969) phát triển các bộ lọc kỵ khí, đã có rất nhiều nghiên cứu về xử lý kỵ khí tốc độ cao. Tại châu Âu, tuy nhiên, lò phản ứng mà có thể thu được hiệu suất cao hơn đã được phát triển, tức là UASB lò phản ứng ở Hà Lan vào cuối năm 1970. Mục đích của bài viết này là để so sánh giữa UASB và lò phản ứng EGSB, và trình bày không phải là ứng dụng duy nhất mà còn là xu hướng nghiên cứu mỗi lò phản ứng. Bên cạnh đó, bài viết này xử lý với sự da bùn trước khi nội dung các lò phản ứng và cho biết thông tin của SGBR đó là một trong các quá trình sửa đổi. NỘI DUNG I. Bùn tạo hạt Giới thiệu. Bùn sự da là một quá phức tạp và bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Bên cạnh đó, quá trình này không phải là hiểu rõ ràng. Mặc dù đã có rất nhiều kết quả nghiên cứu trên sự da bùn, họ đã có rất nhiều giả thuyết lý thuyết và hiểu quan sát (Wu et al, 1991; Thaveesri et al, 1994; Fang et al, 1994; Schmidt và Ahring, 1996). Hầu hết các vi sinh vật của các hạt khử Nitơ, vi khuẩn nitrat, acidogenic, và men vi sinh methanogenic. Tuy nhiên, một số yếu tố xác định đặc tính của hạt. Ví dụ, có những đặc điểm của các sinh vật, tốc độ tăng trưởng của các sinh vật, và tỷ lệ tử vong và tỷ lệ phân rã của các sinh vật ở dạng hạt (Lettinga, 1996). Nicolella et al. (2000) đề xuất máy bay tỷ lệ nồng độ dòng chảy tiêu chuẩn thiết kế áp dụng cho các lò phản ứng khác nhau.
Chuyên đề: Tính toán thiết kế công nghệ EGSB ứng dụng trong xử lý nước thải. GIỚI THIỆU Xử lý kỵ khí là lịch sử của xử lý nước thải riêng của mình. Xử lý kỵ khí đã được sử dụng để điều trị nước thải công nghiệp tập trung cũng như nước thải sinh hoạt (McCarty và Smith, 1986). Jewell (1987) cho biết bể tự hoại là đơn giản nhất, lâu đời nhất, và quá trình được sử dụng rộng rãi nhất. Kỵ khí xử lý này có rất nhiều lợi thế như tiêu thụ năng lượng thấp, sản xuất thấp của chất thải rắn sinh học, khả năng lưu trữ unfed trong nhiều tháng, chất dinh dưỡng thấp và hóa chất yêu cầu, loại bỏ với tốc độ tải thậm chí cao, loại bỏ tác nhân gây bệnh, cải thiện dewaterbility và sản xuất khí năng lượng . Trong khi đó, nó có một số nhược điểm như quá trình nhạy cảm và dễ bị tổn thương, mùi vấn đề, dài khoảng thời gian cần thiết cho quá trình khởi động và cần thiết phải điều trị cho đăng bài tiêu chuẩn xả thải. Tuy nhiên, rất nhiều kiến thức về các hợp chất xenobiotic và các hợp chất độc hại đã được nghiên cứu dần dần. Và, như một vấn đề của thực tế, quá trình phân hủy yếm khí là quá trình rất ổn định nếu hệ thống hoạt động được hiểu rõ. Khi một bắt đầu quá trình xử lý kỵ khí quy mô đầy đủ, tiêm chủng đầy đủ được cung cấp do để khắc phục nhược điểm của nó. Trong trường hợp của vấn đề mùi, nó có thể được ngăn chặn bằng cách sử dụng quá trình lý hóa học hoặc sinh học (Lettinga, 1996). Lettinga (1996) nói rằng quá trình xử lý kỵ khí làm cho các hợp chất khoáng sản như amoni, phosphat hay sulfide và nhu cầu có thể được đáp ứng sau điều trị bổ sung cho một bảo vệ môi trường bền vững. Việc xử lý kỵ khí đã được phát triển nhanh chóng kể từ cuối những năm 1960. Các lò phản ứng bùn kỵ khí giường có ba khái niệm như sau (Lettinga, 1996). Đầu tiên, cố định cân bằng vi hệ sinh thái được hình thành. Thứ hai, các uẩn kỵ khí cố định có settleability cao. Thứ ba, khối lượng vận chuyển phổ biến giữa hạt và giải pháp số lượng lớn. Kể từ khi Young và McCarty (1969) phát triển các bộ lọc kỵ khí, đã có rất nhiều nghiên cứu về xử lý kỵ khí tốc độ cao. Tại châu Âu, tuy nhiên, lò phản ứng mà có thể thu được hiệu suất cao hơn đã được phát triển, tức là UASB lò phản ứng ở Hà Lan vào cuối năm 1970. Mục đích của bài viết này là để so sánh giữa UASB và lò phản ứng EGSB, và trình bày không phải là ứng dụng duy nhất mà còn là xu hướng nghiên cứu mỗi lò phản ứng. Bên cạnh đó, bài viết này xử lý với sự da bùn trước khi nội dung các lò phản ứng và cho biết thông tin của SGBR đó là một trong các quá trình sửa đổi. GVHD: ĐẶNG XUÂN HIỂN SVTH: PHẠM THỊ PHƯỢNG 1 Chuyên đề: Tính toán thiết kế công nghệ EGSB ứng dụng trong xử lý nước thải. NỘI DUNG I. Bùn tạo hạt Giới thiệu. Bùn sự da là một quá phức tạp và bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Bên cạnh đó, quá trình này không phải là hiểu rõ ràng. Mặc dù đã có rất nhiều kết quả nghiên cứu trên sự da bùn, họ đã có rất nhiều giả thuyết lý thuyết và hiểu quan sát (Wu et al, 1991; Thaveesri et al, 1994; Fang et al, 1994; Schmidt và Ahring, 1996). Hầu hết các vi sinh vật của các hạt khử Nitơ, vi khuẩn nitrat, acidogenic, và men vi sinh methanogenic. Tuy nhiên, một số yếu tố xác định đặc tính của hạt. Ví dụ, có những đặc điểm của các sinh vật, tốc độ tăng trưởng của các sinh vật, và tỷ lệ tử vong và tỷ lệ phân rã của các sinh vật ở dạng hạt (Lettinga, 1996). Nicolella et al. (2000) đề xuất máy bay tỷ lệ nồng độ dòng chảy tiêu chuẩn thiết kế áp dụng cho các lò phản ứng khác nhau. Figure 1. Concentration-flow diagram for sludge granulation (Nicolella et al., 2000). Vô cơ thành phần. Thành phần vô cơ của bùn hạt thay đổi theo với nước thải, điều kiện quá trình, và như vậy. Tuy nhiên, một số khái quát có thể được thực hiện từ các kết quả nghiên cứu. Nội dung Ash trong một hạt trồng trên nước thải phức tạp thấp hơn so với những người trong một hạt trồng trên nước thải đơn giản, tức là, acetate, propionate, hoặc butyrate (Ross 1984; Dolfing et al, 1985;. Alibhai và Forster, 1986; Hulshoff Pol et al , 1986; Wu et al, 1991; Alphenaar et al, 1992; Schmidt et al, 1992; Ahring et al, 1993). Ngoài ra, hạt được trồng trên bề mặt phức tạp lớn hơn so với những người phát triển trên bề mặt đơn giản. Sự khác biệt về hình dạng và mật độ trong điều kiện khác nhau có thể được xác định do độ xốp thấp của các hạt khi mật độ cao. Nó có thể làm ức chế vận chuyển các chất nền, chất khí, chất chuyển hóa, và như vậy giữa các tế bào và giải pháp số lượng GVHD: ĐẶNG XUÂN HIỂN SVTH: PHẠM THỊ PHƯỢNG 2 Chuyên đề: Tính toán thiết kế công nghệ EGSB ứng dụng trong xử lý nước thải. lớn nếu hạt có rất nhiều tro. Mối quan hệ giữa mật độ và nội dung tro cho thấy sự gia tăng mật độ có liên quan với tăng nội dung tro (Hulshoff Pol et al, 1986). Table 1. Minimum effective diameter for spherical granules with a settling velocity of 20 m/hr estimated using Stock’s law (Hulshoff Pol et al., 1986). Density (mg/mL) Diameter (mm) 37 o C 55 o C 1010 1. 2 1. 0 1020 0. 0. 1030 0. 0. 1040 0. 0. 1050 0. 0. 1060 0. 0. 1070 0. 0. 1080 0. 0. 1090 0. 0. 1100 0. 0. 1200 0. 0. 1300 0. 0. 1400 0. 0. 1500 0 . 1 0 . 1 Stokes law: If Re < 2: D 2 g(ρ p − ρ) , 18ρ V ( p − ) D 1.6 g 0.714 If 2 ≤ Re ≤ 400: s 0.15 3 0.5 0.4 GVHD: ĐẶNG XUÂN HIỂN SVTH: PHẠM THỊ PHƯỢNG 3 Where; Re = Reynolds number (V s ρ p D/η), Vs = setting velocity (m/s), g = gravimetric constant (m/s 2 ), D = diameter of granule (m), ρ = density of granule (kg/m 3 ), η = viscosity of liquid (37 o C: 0.73, 55 o C: 0.51 for water) (kg/m∙s) Tro chủ yếu bao gồm canxi, kali, sắt (Dolfing et al, 1985; Fukuzaki et al, 1991a và 1991b; Wu et al, 1991; Shen et al, 1993). Một số nhà nghiên cứu tin rằng FeS có thể đóng góp để làm cho hạt màu đen (Dolfing et al, 1985). Tuy nhiên, Kosaric et al. (1990) cho thấy một cái gì đó khác hơn FeS có thể được tầm quan trọng của màu sắc hạt đen. Bên cạnh đó, không có mối quan hệ giữa nội dung tro và sức mạnh của hạt (Hulshoff Pol et al, 1986). EPS nội dung. Nó rất quan trọng để hiểu các chất ngoại bào Polymer (EPS) để thực hiện và duy trì hạt. Đặc biệt, tích điện bề mặt của vi sinh vật là tiêu cực nhất quán như vậy mà nó cần một số điện tích dương hoặc các phương tiện khác như EPS và polyme để làm cho hạt. Zhou et al. (2006) cho thấy nội dung EPS và chi phí bề mặt của chất nền là rất quan trọng để hình thành các hạt dựa trên lý thuyết (DLVO) Derjaguin Landau-Verwey Overbeek trong lò phản ứng UASB. EPS chứa debries hữu cơ, thể thực khuẩn, tế bào lysed và là bao gồm polysaccharides, protein, chất béo, phenol, và các axit nucleic (Stal et al., 1989). Một số nghiên cứu trên EPS cho thấy rằng vi khuẩn từ môi trường xung quanh được bảo vệ bởi EPS và sự tương tác với hạt được đóng góp để thực hiện một sự da bùn (Dolfing, 1986, Morgan và cộng sự, 1991; Forster, 1992). Nội dung hữu cơ EPS khoảng 0,6 đến 20% bị đình chỉ nội dung dễ bay hơi rắn và nó là phụ thuộc vào các thủ tục phân tích và điều kiện hạt (Ross, 1984; Dolfing et al, 1985; Morgan etal, 1990; Grotenhuis et al, 1991; Shen et al, 1993). Số tiền EPS trong điều kiện ưa nhiệt nhỏ hơn trong điều kiện mesophilic (Schmidt và Ahring, 1994). EPS cũng bị ảnh hưởng bởi nước thải. Shen et al. (1993) báo cáo rằng nồng độ carbohydrate đã được tăng lên bằng cách bổ sung sắt và men. Tuy nhiên, không rõ là loài cụ thể sản xuất EPS hoặc tất cả các vi sinh vật có thể giải nén nó để làm cho hạt (Schmidt và Ahring, 1994). Cấu trúc của các hạt. Trong các nghiên cứu hạt, sâu răng và các lỗ đã được thường được nhìn thấy trên bề mặt hạt (Macleod et al, 1990;. Morgan và cộng sự, 1991). Các sâu răng có thể là kênh vận chuyển khí, chất nền, hoặc các chất chuyển hóa. Từ kính hiển vi điện tử truyền qua nghiên cứu, microcolonies vi khuẩn syntrophic được thường quan sát thấy trong cơ cấu nội bộ của các hạt (Macleod et al, 1990;. Morgan và cộng sự, 1991). Một nội địa hóa khác biệt của vi khuẩn và các vi khuẩn thủy phân acidogenic lớp ngoài của hạt được trồng trên lactate hoặc propionate đã được quan sát, trong khi đó vi khuẩn men vi sinh methanogenic bị chi phối trong phần bên trong của hạt (Fukuzaki, 1991a, 1991b). Các nghiên cứu khác hỗ trợ kết quả này. Macleod et al. (1990) báo cáo rằng đã có syntrophic vi khuẩn tập đoàn. Và, họ nói rằng vi khuẩn acidogenic và vi khuẩn tiêu thụ hydrogen tồn tại ở bên ngoài của các hạt và hầu hết các vi khuẩn acetate sử dụng nằm trong cốt lõi của hạt. Tuy nhiên, Grotenhuis et al. (1991) cho thấy rằng không có định hướng không gian của vi sinh vật. Figure 2. Scanning electron micrographs of showing several cavities (a) Wiegant and de Man, (1986); (b) Hickey et al, 1991). Tạo hạt Process. Quá trình tạo hạt là không rõ ràng để hiểu nhưng rất nhiều nghiên cứu đã được thực hiện liên tục (Schmidt và Ahring, 1996). Bốn bước của khái niệm mô hạt như sau (Costerton et al, 1987). Thứ nhất, vận chuyển của các tế bào bề mặt của một uncolonized vật liệu trơ, hoặc các tế bào khác, thứ hai, ban đầu hồi phục hấp thụ nền các lực lượng hóa lý; thứ ba, không thể đảo ngược bám dính của các tế bào nền các phụ vi khuẩn và / hoặc các polyme gắn các tế bào để các nền thứ tư, nhân của các tế bào và phát triển của hạt. Việc vận chuyển của các tế bào có thể được khuếch tán (chuyển động Brown), advection (đối lưu), hoặc phương tiện giao thông hoạt động bằng roi. Ban đầu hấp phụ thường được mô tả bằng lý thuyết (DLVO) Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek. Theo lý thuyết này, có một điểm thu hút nền yếu khi các tế bào được đặt một khoảng cách nhất định từ các nền, đầu tiên. Tiếp theo, lực đẩy xảy ra khi tương tác tĩnh điện chiếm ưu thế. Cuối cùng, một mạnh mẽ thu hút không thể đảo ngược được thu được khi van der Waals lực lượng đang thống trị. Sự bám dính không thể đảo ngược được thành lập bởi Holdfast vi khuẩn hoặc các polyme. Tuy nhiên, nó không phải là rõ ràng cho dù vi khuẩn là lần đầu tiên tuân thủ đổi lại và sau đó sản xuất EPS hoặc làm cho EPS và tuân thủ không thể phục hồi. Sau khi tôn trọng, các tế bào phân chia trong phạm vi hạt và cái bẫy với EPS. II. UASB Lò phản ứng Giới thiệu. Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) lò phản ứng đã được phát triển bởi Lettinga và các đồng nghiệp ở Hà Lan (Đại học Wageningen) trong cuối những năm 1970. Hạt này được báo cáo bởi Young và McCarty (1969) trong hệ thống lọc kỵ khí 1 và đã được quan sát thấy ở Nam Phi trong chuyến đi trước khi phát triển lò phản ứng UASB đầu tiên Lettinga. Tuy nhiên, lò phản ứng UASB không được phát triển tại thời điểm đó do thiếu vốn và kinh nghiệm cho hạt. Các lò phản ứng UASB đầu tiên được áp dụng cho một nhà máy đường củ cải đường ở Hà Lan. Nó đã được áp dụng thành công như một hệ thống thí điểm và đã có rất nhiều quy mô toàn lò phản ứng UASB cho nước thải công nghiệp khác nhau sau đó. Công bố lần đầu về lò phản ứng UASB là Hà Lan vào cuối năm 1970 và các tạp chí quốc tế chính thức được xuất hiện trong năm của năm 1980 (Lettinga et al, 1980). Đã có một số lò phản ứng USB vào đầu năm 1970, nhưng các lò phản ứng không có sự chú ý vào những thời điểm (Lettinga et al, 1980). Tuy nhiên, có một số loại của các phản ứng đầy đủ quy mô hoạt động trên toàn thế giới, đặc biệt là châu Âu, Nam Mỹ, Nam Á và Đông Nam Á (Kato et al, 1994; Lettinga, 1995). Lettinga (1995) nói rằng chỉ có Mỹ không cứng đầu áp dụng công nghệ cao của UASB trong một thời gian dài. Bên cạnh đó, trong một cuộc khảo sát, 1215 quy mô toàn lò phản ứng tỷ lệ cao kỵ khí đã được hoạt động trên khắp thế giới kể từ năm 1970 và hầu hết các lò phản ứng đã được bao gồm UASBs và EGSBs được phát triển bởi Lettinga (Franklin, 2001). Nước thải ứng dụng nhất là nhà máy bia và nước giải khát công nghiệp, nhà máy chưng cất và lên men, công nghiệp thực phẩm, bột giấy, và nước thải giấy. Những nước thải này chiếm khoảng 90% toàn bộ ứng dụng. Lò phản ứng này là cực kỳ đơn giản và có một tập hợp các khí lỏng chất rắn Separator (GSS) để các chất rắn riêng biệt từ nước thải cũng như để dễ dàng thu hồi khí đốt của lò phản ứng. Vận tốc upflow điển hình là 0,5 ~ 1,0 m / h và chiều cao đến độ sâu là 0,2 ~ 0,5. Lò phản ứng này thường là có thể điều trị 10 ~ 15 kg/m3 ∙ d cao sức mạnh xử lý nước thải hữu cơ. Hơn nữa, không có dụng cụ pha trộn đặc biệt mà không sản xuất khí và upflow lực cắt. Các lò phản ứng UASB thường bắt đầu với 10 ~ 30% khối lượng lò phản ứng tiêm hạt. Việc lớn hơn được tiêm, số tiền lớn hơn tỷ lệ tải có thể được điều trị ban đầu (Hickey et al, 1991). Sửa đổi khác được gọi là UASB hệ thống lọc hoặc lò phản ứng kỵ khí lai (Guiot et al, 1985). Chất rắn trong chảy đến có thể được tích lũy trong các UASB để họ có hiệu lực tiềm ẩn đến chất lượng nước thải liên tục. Để nhược điểm này, lò phản ứng EGSB đã được phát triển (Nicolella et al, 2000). Lettinga và Holshoff Pol (1991) đã tổ chức các thông tin của các yếu tố thiết kế và các nguồn nước thải tập trung khác nhau. Trong khi đó, Tiwari et al. (2005) báo cáo rằng các thiết kế của UASB không được thành lập tốt và nó phụ thuộc vào chủ nghĩa kinh nghiệm. Singh et al, (2006) báo cáo rằng không gian chết của lò phản ứng UASB là 10 ~ 11%. Ngoài ra, khu vực trộn nhỏ hơn và dòng chảy bỏ qua tăng nhiều hơn nữa trong lò phản ứng khi nhiệt độ đã được giảm xuống. Một số nhà nghiên cứu cho rằng dòng chảy của các lò phản ứng UASB giữa dòng chảy hoàn toàn hỗn hợp và cắm (Heertjes et al, 1982;. Bolle et al, 1986). Hình 3 là sơ đồ schematic của lò phản ứng UASB. Figure 3. Schematic diagram of the UASB reactor . Ứng dụng và xu hướng phát triển. Mijaylova-Nacheva và Canul-Chuil (2006) báo cáo rằng lò phản ứng giường kỵ khí đóng gói đóng gói với than hoạt tính dạng hạt và inoculed hạt UASB có hiệu quả loại bỏ các hợp chất béo tốt cho. Hiệu quả khử COD lên đến 94% tại hữu cơ tải tỷ lệ 1,24 kg/m3 ∙ d. Leal et al. (2006) áp dụng UASB để xử lý dầu mỡ nước thải sữa. Enzyme thủy phân được thêm vào lò phản ứng UASB trong thử nghiệm này để ước tính hiệu suất của enzyme trên dầu mỡ. COD hiệu quả loại bỏ được trung bình 90% trong bài kiểm tra này khi enzyme đã được áp dụng. Đã có một số nghiên cứu trên sản xuất hydro trong UASB hơn là lò phản ứng xe tăng hoàn toàn khuấy (CStr). Gavala et al. (2006) cho thấy rằng số lượng hydro trong lò phản ứng UASB mesophilic lớn hơn trong CStr mesophilic. Như vậy là CStr ưa nhiệt. Leitao et al. (2006) thử nghiệm cho cú sốc cả hữu cơ và thủy lực vào sự vững mạnh của UASB. Không phải cho đến khi là HRT khoảng 6 giờ, hiệu quả của lò phản ứng UASB bị ảnh hưởng. Nồng độ chảy đến khoảng 800 COD mg / L. Một số nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng các lò phản ứng UASB khả thi để xử lý nước thải trong nước (Draaijer et al. Năm 1992; Vieira et al, 1994; Seghezzo et al, 1998). Vieira và Souza (1986) báo cáo rằng chi phí liên quan đến việc cài đặt một hệ thống, lệ phí lao động và nguyên vật liệu là khoảng US $ 300/m3 lò phản ứng hoặc 10/capita USD cho một 200L/capita ∙ ngày nước thải đóng góp. Những buổi biểu diễn khử độc của các lò phản ứng UASB là rất lớn. Hạt kỵ khí có thể làm suy giảm biocides lên đến 99% glucose, bổ sung liên tục UASB lò phản ứng (Wu et al, 1993.). Donlon et al. (1996) cũng cho thấy rằng các lò phản ứng UASB đã được áp dụng để nhanh chóng giải độc các hợp chất nitroaromatic. Để tăng cường kích thước hạt trong lò phản ứng UASB, một số chất phụ gia tự nhiên hoặc nhân tạo đã được thêm vào (Yu et al, 2000;. Tiwari et al, 2005). Khi sử dụng các chất phụ gia tự nhiên, lò phản ứng UASB có thể nâng cao cả hai kích thước hạt và hiệu quả loại bỏ COD. Không giống như các lò phản ứng UASB thông thường, lò phản ứng này có thể được áp dụng cho nước thải thấp sức mạnh (tốc độ tải trọng hữu cơ: 1,48 kg/m3 ∙ d) và hiệu suất khử COD thu được 95 ~ 98% sau khi thêm phụ ion polymer tự nhiên. Vật liệu nhân tạo vào việc chuẩn bị cho các hạt thâm hụt đã được liên tục nghiên cứu cho một số thập kỷ. Khi bắt đầu lò phản ứng UASB sau khi tiêm, nồng độ bùn tiêu hóa ít nhất 10.000 ~ 20.000 mg / L (Lettinga et al, 1983;. Wu et al, 1987). Tuy nhiên, khi hạt không có sẵn cho khởi động các lò phản ứng, bùn kỵ khí tiêu hóa, chất thải bùn hoạt tính, và phân bò có thể được sử dụng thay vì tiêm chủng hạt (Hulshoff Pol et al, 1982, 1983). Bảng 2 tóm tắt việc sử dụng các vật liệu nhân tạo để cấy (Hickey et al, 1991). III. EGSB Lò phản ứng Giới thiệu. Các lò phản ứng EGSB là gia đình của lò phản ứng UASB. Với tỷ lệ tái chế cao, upflow của lò phản ứng này thường được duy trì cao hơn 6 m / h, trong khi phạm vi chung của các lò phản ứng UASB là 0,5 đến 1,0 m / giờ. Chiều cao đến chiều rộng của EGSB là 4 ~ 5 để nó cho phép các lò phản ứng EGSB liên hệ với các hạt với nước thải đủ. Ngoài ra, do vận tốc cao, hạt được chi tiêu và sự pha trộn thủy lực là tăng cường như cũng cung cấp cho các hạt nhiều cơ hội để liên hệ với nước thải. Như vậy, lò phản ứng này có khả năng xử lý nước thải có độ bền cao hữu cơ (lên đến tải tỷ lệ khoảng 30 kg/m3 ∙ d). Các tính năng dứt khoát của EGSB lò phản ứng là vận tốc upflow nhanh chóng. Nó cho phép các lò phản ứng này để tách bùn phân tán từ các hạt trưởng thành trong lò phản ứng. Nó làm cho rất nhiều địa chỉ liên lạc giữa các hạt và xử lý nước thải và thu hồi bùn của lò phản ứng bị đình chỉ. Chảy đến nồng độ COD là thường ít hơn 1000 ~ 2000 mg / L để lò phản ứng này cũng được dùng để xử lý nước thải thấp sức mạnh, đặc biệt là thấp nhiệt độ giữa (Lettinga năm 1996; Lettinga et al, 1997). Không có nhiều mô hình của các lò phản ứng EGSB như lò phản ứng UASB. Tuy nhiên, dựa trên các mô hình lò phản ứng UASB và AF, một số mô hình đã được cố gắng (Saravanan và Sreekrishnan, 2006). Mô hình màng sinh học dự kiến sẽ tương tự hoặc giống với các mô hình UASB. Sau đó, có không có sự khác biệt nhất định giữa các mô hình EGSB và UASB. Trong trường hợp của dòng chảy, dòng chảy dự kiến giữa dòng chảy cắm hoàn thành hỗn hợp và phân tán. Bên cạnh đó, các mô hình chính xác là phụ thuộc vào tỷ lệ rác. Hình 4 là sơ đồ schematic của lò phản ứng EGSB. Figure 4. Schematic diagram of the EGSB reactor . Ứng dụng và xu hướng phát triển. Có một kết quả nghiên cứu xử lý nước thải lò mổ bởi lò phản ứng EGSB (Nunez và Martinez, 1999). Trong nghiên cứu này, hiệu suất loại COD, TSS, và chất béo là 67, 90, và 85%, tương ứng. Và, không có tích lũy chất béo trong lò phản ứng. Trong các kết quả của thử nghiệm điều trị axit anthranilic, tính khả thi loại bỏ được hiển thị dưới đây vận tốc upflow của 5m/hr vì hạt rửa trôi (Razo-Flores et al, 1999). Trong thử nghiệm loại bỏ các chất béo sữa bởi lò phản ứng EGSB, hầu hết các chất béo được hấp thụ trên các hạt và từ từ bị phân hủy (Petruy và Lettinga, 1997). Điều này có nghĩa rằng các lò phản ứng EGSB cũng có hiệu ứng lọc bằng cách kiểm soát tỷ lệ rác. Quá trình oxy hóa kỵ khí ammonium (anammox) đã được thử nghiệm bởi lò phản ứng EGSB. Trong thử nghiệm này, hiệu quả loại bỏ các nitơ tổng số, amoni, nitrit là 54,3, 21,7 và 99,9%, tương ứng. Hiệu quả khử COD là 84% với nồng độ chảy đến 500mg / L (Jianlong và Jing, 2005). Chu et al. (2005) báo cáo rằng một EGSB màng kép có thể xử lý nước thải trong nước dưới trung bình với nhiệt độ thấp. Trong nghiên cứu này, lớp bánh trên màng là vấn đề nghiêm trọng nhất do sức đề kháng cao nhất trong tổng kháng của màng sợi rỗng. Hiệu quả khử COD là tỉ lệ thuận với vận tốc upflow. dos Santos et al. (2003) cho thấy rằng nó có thể để điều trị một triazine chứa thuốc nhuộm azo bởi lò phản ứng EGSB ưa nhiệt. Để kích hoạt phản ứng này, anthraquinone-2, 6, disulfonat-được sử dụng như một trung gian hòa giải oxi hóa khử và hiệu quả loại bỏ màu lên đến 95% trong thử nghiệm này. Trong trường hợp của các axit béo chuỗi dài, hiệu suất loại COD của 66 ~ 73% trong điều kiện ưa nhiệt và 44 ~ 69% trong điều kiện mesophilic thu được (Hwu et al, 1998). Tuy nhiên, các hạt trắng hấp thu cũng được nhận thấy trong bài kiểm tra này do việc sử dụng các chuỗi dài axit. Dinsdale et al. (2000) báo cáo rằng ngắn hỗn hợp của các chuỗi axit hữu cơ như maleic, axit oxalic, hoặc fumaric có thể được loại bỏ và hiệu quả khử COD là 98% khi tốc độ tải hữu cơ là 10 kg COD/m3 • ngày. Trong khi đó, khi một hỗn hợp acetic, propionic, butyric, axit maleic, glyoxylic, và benzoic đã được gỡ bỏ, hiệu quả khử COD là 90% tải tỷ lệ 3 kg COD / m 3 • ngày. Độc tính thử nghiệm trong lò phản ứng EGSB cho thấy dòng công nghiệp có chứa formaldehyde vẫn có thể được điều trị anaerobically, nếu kết hợp các hạt tốt và tỷ lệ tái chế (Gonzalez-Gil et al., 1999). Hydro và methanol có thể thu được như các sản phẩm trung gian và formaldehyde độc tính là một phần đảo ngược bởi vì tốc độ sản xuất methane thu hồi sau khi chuyển đổi formaldehyde. Ngày nay, đã có rất nhiều nghiên cứu về các phương pháp điều trị kỵ khí ưa lạnh bởi lò phản ứng EGSB (Rebac et al, 1999; Collins et al, 2003, 2005a, 2005b; Enright et al, 2005; Connaughton et al, 2006a). . Đó là bởi vì các lò phản ứng EGSB đã được chứng minh là một hệ thống khả thi để xử lý kỵ khí ở nhiệt độ thấp. Trong điều kiện ưa lạnh, phản ứng hóa học và sinh học tiến hành chậm hơn nhiều so với mesophilic để phản ứng phân hủy sinh học các chất hữu cơ đòi hỏi nhiều năng lượng hơn để tiến hành (Lettinga et al, 2001). Tuy nhiên, Connaughton et al. (2006b) cho thấy không có sự khác biệt giữa các lò phản ứng EGSB mesophilic và là một trong những ưa lạnh. Dòng vào nhà máy bia nước thải và tỷ lệ COD tải là 4,47 kg/m3 • d. Cả hai lò phản ứng có hiệu quả loại bỏ COD tốt (85 ~ 93%). Các hoạt động cụ thể men vi sinh methanogenic và tỷ lệ sản xuất khí cũng tương tự. So sánh giữa UASB và EGSB. Cả hai lò phản ứng UASB và lò phản ứng EGSB làm cho việc sử dụng của các hạt, nhưng khác nhau về thời hạn của hình học, các thông số quá trình, và các ứng dụng, và như vậy. Có hai quá trình thống trị thương mại ở châu Âu. Biothane ® UASB quá trình đã được một thành tích ấn tượng cho các loại nước thải tại thị trường UASB, trong khi [...]... phản ứng SGBR có thể điều trị hiệu quả nước thải Evans và Ellis (2004) xử lý nước thải tổng hợp sữa khô không béo (COD: 1000 mg / L) bởi lò phản ứng SGBR Trong thử nghiệm này, hiệu quả khử COD là rất lớn và được duy trì trên 90% Evans và Ellis (2004) đã tổ chức các kết quả của quá trình SGBR cho nước thải khác nhau trong bảng 4 KẾT LUẬN Việc xử lý kỵ khí là quá trình thực tế và hữu ích để xử lý nước. .. quyết thu được trong các lĩnh vực không làm cho quá trình kỵ khí vô dụng nữa Khi quá trình kỵ khí cao tỷ lệ đại diện, đặc điểm và ứng dụng của lò phản ứng và UASB lò phản ứng EGSB được điều tra và các buổi biểu diễn của họ cũng so sánh Các lò phản ứng UASB đã bị choáng ngợp với hiệu suất tuyệt vời của nó trong nhiều thập kỷ và ứng dụng khác nhau và dữ liệu của nó, kinh nghiệm và kỹ năng trong các lĩnh... những lý do chính lý do tại sao điều này lò phản ứng trở nên phổ biến rộng rãi nhất Lò phản ứng EGSB cũng được điều trị hiệu quả nước thải có độ bền cao bằng cách rộng hạt Ngoài ra, lò phản ứng này cũng có thể áp dụng đối với nước thải thấp sức mạnh ( . ứng EGSB. Figure 4. Schematic diagram of the EGSB reactor . Ứng dụng và xu hướng phát triển. Có một kết quả nghiên cứu xử lý nước thải lò mổ bởi lò phản ứng EGSB (Nunez và Martinez, 1999). Trong. cứu trên sản xu t hydro trong UASB hơn là lò phản ứng xe tăng hoàn toàn khuấy (CStr). Gavala et al. (2006) cho thấy rằng số lượng hydro trong lò phản ứng UASB mesophilic lớn hơn trong CStr mesophilic biết thông tin của SGBR đó là một trong các quá trình sửa đổi. GVHD: ĐẶNG XU N HIỂN SVTH: PHẠM THỊ PHƯỢNG 1 Chuyên đề: Tính toán thiết kế công nghệ EGSB ứng dụng trong xử lý nước thải. NỘI DUNG I.