Đang tải... (xem toàn văn)
Công nghệ xử lý nước thải
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP VĂN LANG KHOA CÔNG NGHỆ & QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI ANAEROBIC DIGESTION TS Trần Thị Mỹ Diệu ĐẠI HỌC VĂNLANG Tháng năm 2008 KHOA CN&QL MÔI TRƯỜNG Mesophilic Anaerobic Digestion Process Single Single–stage –stagehigh-rate high-ratedigestion digestion Two–stage Two–stagedigestion digestion Separate Separatesludge sludgedigestion digestion Standard-rate Standard-ratedigestion digestion ĐẠI HỌC VĂNLANG KHOA CN&QL MÔI TRƯỜNG Mesophilic Anaerobic Digestion Process Single Single–stage –stagehigh-rate high-ratedigestion digestion Gia Gianhiệt, nhiệt,khuấy khuấytrộn, trộn,nạp nạpliệu liệuđồng đồngnhất vànén nénbùn bùntrước trướckhi khiđưa đưavào vàothiết thiếtbị bịlà đặc đặcđiểm điểmcủa củaqt qtphân phânhủy hủybùn bùnkỵ kỵkhí khítải tải trọng trọngcao caomột mộtgiai giaiđoạn đoạn Bùn Bùnphải phảiđược đượcbơm bơmliên liêntục tụchoặc hoặctheo theo chu chukỳ kỳ30 30phút-2 phút-2giờ giờđể đểduy duytrì trìđiều điềukiện kiện ổn ổnđịnh địnhtrong trongthiết thiếtbị bị ĐẠI HỌC VĂNLANG KHOA CN&QL MÔI TRƯỜNG Mesophilic Anaerobic Digestion Process Single Single–stage –stagehigh-rate high-ratedigestion digestion Fixed cover CH4 + CO2 Gas storage Sludge inlets Sludge outlets Mixer Sludge heater ĐẠI HỌC VĂNLANG KHOA CN&QL MÔI TRƯỜNG Mesophilic Anaerobic Digestion Process Single Single–stage –stagehigh-rate high-ratedigestion digestion Đối Đốivới vớicác cácthiết thiếtbị bịnạp nạpliệu liệutheo theochu chukỳ kỳ88 giờhoặc hoặc24 24giờ, giờ,cần cầntháo tháobùn bùnđã đãphân phân hủy hủytrước trướckhi khinạp nạpbùn bùnmới mớivào vàothiết thiếtbị bị Trong Trongthiết thiếtbị bịphân phânhủy hủykỵ kỵkhí khítải tảitrọng trọng cao caokhơng khơngtách táchriêng riêngnước nướcbề bềmặt mặt ĐẠI HỌC VĂNLANG KHOA CN&QL MÔI TRƯỜNG Mesophilic Anaerobic Digestion Process Two–stage Two–stagehigh-rate high-ratedigestion digestion Thường Thườngđược đượcsử sửdụng dụngtrước trướcđây đâyvà vàítít đượcdùng dùnghiện hiệnnay Thiết Thiếtbị bịphân phânhủy hủytải tảitrọng trọngcao caolà làbể bểthứ thứ hai haitrong tronghệ hệthống thống Bể Bểthứ thứnhất nhấtđược đượcdùng dùngđể đểlên lênmen, men, đượcgia gianhiệt nhiệtvà vàlắp lắpđặt đặttb tbkhuấy khuấytrộn trộn Bể Bểthứ thứhai haithường thườngkhông khôngđược đượcgia gianhiệt nhiệt vàđược đượcdùng dùngnhư nhưbể bểổn ổnđịnh định ĐẠI HỌC VĂNLANG KHOA CN&QL MÔI TRƯỜNG Mesophilic Anaerobic Digestion Process Two–stage Two–stagehigh-rate high-ratedigestion digestion Digester gas outlet Fixed cover Gas storage Sludge inlets Sludge inlets Gas storage Scum layer Mixer Supernatant layer Digested sludge Sludge heater First stage (completely mixed) ĐẠI HỌC VĂNLANG Sludge outlets Floating cover Supernatant outlets Sludge outlets Second stage (stratified) KHOA CN&QL MÔI TRƯỜNG Mesophilic Anaerobic Digestion Process Two–stage Two–stagehigh-rate high-ratedigestion digestion Hệ Hệthống thốngnày nàtítđc đcdùng dùngvì vìchi chiphí phíxây xây dựng dựnglớn lớnvà vàbể bểthứ thứ22không khônghiệu hiệuquả Do Dobùn bùnkhông khônglắng lắngtốt tốtnên nênnước nướcbề bềmặt mặt từ từbể bểthứ thứhai haitrong tronghệ hệthống thốngthường thườngcó có hàm hàmlượng lượngchất chấtrắn rắncao cao Bùn Bùnkhông khônglắng lắngtốt tốtlà làdo doqt qtphân phânhủy hủy trongbể bể11xảy xảyra rakhơng khơnghồn hoàntoàn toànvà vàbùn bùn mịn mịn ĐẠI HỌC VĂNLANG KHOA CN&QL MÔI TRƯỜNG Mesophilic Anaerobic Digestion Process Two–stage Two–stagehigh-rate high-ratedigestion digestion Dịng Dịngnước nướcbề bềmặt mặttuần tuầnhồn hồnlại lạicó cóthể thể ảnh ảnhhưởng hưởngđến đếnHTXLNT HTXLNTnên nêncó cóthể thểcần cần phải phảixử xửlý lýriêng riêng Nếu Nếusử sửdụng dụnghệ hệthống thốngnày, này,cần cầnphải phảithực thực hiệncân cânbằng bằngkhối khốilượng lượngchất chấtrắn rắnđối vớidịng dịngtuần tuầnhồn hồntừ từbể bể2 Trong Trongmột mộtsố sốtrường trườnghợp, hợp,bể bể22cũng đượcgia gianhiệt nhiệtvà vàkhuấy khuấytrộn trộnđể đểbảo bảođảm đảm bùn bùnđạt đạttrạng trạngthái tháiổn ổnđịnh địnhtrước trướckhi khiXL XL tiếp tiếphoặc hoặckhử khửnước nước ĐẠI HỌC VĂNLANG KHOA CN&QL MÔI TRƯỜNG Mesophilic Anaerobic Digestion Process Separate Separatesludge sludgedigestion digestion Qt Qtphân phânhủy hủybùn bùntừ từbể bểlắng lắng11và vàbùn bùnsinh sinh học họcđược đượcthực thựchiện hiệntrong trong22bể bểriêng riêngvì (1) (1)Sử Sửdụng dụnghiệu hiệuquả quảkhả khảnăng năngtách táchnước nước tốt tốtcủa củabùn bùnbể bểlắng lắng11 (2) (2)Qt Qtphân phânhủy hủyđc đcáp ápdụng dụnghiệu hiệuquả quảcho cho bùn bùnsinh sinhhọc học (3) (3)Dễ Dễdàng dàngtạo tạođiều điềukiện kiệntối tốiưu ưucho choqt qt phân phânhủy hủybùn bùn ĐẠI HỌC VĂNLANG KHOA CN&QL MƠI TRƯỜNG Mesophilic Anaerobic Digestion Process Tính Tínhtốn tốnthiết thiếtkế kế Dựa Dựatrên trênthời thờigian gianlưu lưubùn bùn Sử Sửdụng dụngtải tảitrọng trọngthể thểtích tích Sự Sựphân phânhủy hủychất chấtrắn rắnbay bayhơi Sự Sựgiảm giảmthể thểtích tíchquan quansát sátđược ĐẠI HỌC VĂNLANG KHOA CN&QL MÔI TRƯỜNG Mesophilic Anaerobic Digestion Process Tính Tínhtốn tốnthiết thiếtkế kếdựa dựatrên trênSRT SRT Sản Sảnphẩm phẩmcủa củaqt qtphân phânhủy hủykỵ kỵkhí, khí,CH CH44 có cóthể thểđc đcước ướctính tínhnhư nhưsau: sau: VCH 0,35 S S Q 10 g / kg 1 1,42 Px VVCH4 ==ttttCH ởởđk chuẩn (0(0oC, o atm), m /ngđ sinh CH sinh đk chuẩn C, atm), m /ngđ CH4 QQ==lưu lượng (m lưu lượng (m/ngđ) /ngđ) SSo ==bCOD bCODtrước trướcxử xửlýlý(mg/L) (mg/L) o SS ==bCOD bCODsau sauxử xửlýlý(mg/L) (mg/L) PPx ==Lượng Lượngbùn bùnsinh sinhra rahàng hàngnày này(kg/ngđ) (kg/ngđ) x ĐẠI HỌC VĂNLANG KHOA CN&QL MÔI TRƯỜNG Mesophilic Anaerobic Digestion Process Tính Tínhtốn tốnthiết thiếtkế kếdựa dựatrên trênSRT SRT Lượng Lượngbùn bùnsinh sinhra rahàng hàngngày ngàycó cóthể thểđc đc ước ướctính tínhnhư nhưsau: sau: YQ S o S 10 g / kg Px k d SRT 1 QQ ==lưu lượng (m lưu lượng (m/ngđ) /ngđ) SSo ==bCOD bCODtrước trướcxử xửlýlý(mg/L) (mg/L) o SS ==bCOD bCODsau sauxử xửlýlý(mg/L) (mg/L) PPx ==Lượng Lượngbùn bùnsinh sinhra rahàng hàngnày này(kg/ngđ) (kg/ngđ) x SRT SRT ==Thời Thờigian gianlưu lưubùn bùn(ngđ) (ngđ) ĐẠI HỌC VĂNLANG KHOA CN&QL MÔI TRƯỜNG Mesophilic Anaerobic Digestion Process Tính Tínhtốn tốnthiết thiếtkế kếdựa dựatrên trênSRT SRT Nhiệt độ vận hành (oC) SRT (tối thiểu) SRT (thiết kế) 18 24 30 35 40 11 4 28 20 14 10 10 *Mc *McCarty Carty(1964) (1964)&&(1968) (1968) ĐẠI HỌC VĂNLANG KHOA CN&QL MÔI TRƯỜNG Mesophilic Anaerobic Digestion Process BÀI BÀITẬP TẬP Xác Xácđịnh địnhkích kíchthước thướcthiết thiếtbịbịphân phânhủy hủy3kỵ kỵkhí khíđể đểxử xửlýlýbùn bùncủa trạm xử lý nước thải có Q = 38 000 m /ngđ trạm xử lý nước thải có Q = 38 000 m3/ngđ Kiểm Kiểmtra tratải tảitrọng trọngthể thểtích, tích,xác xácđịnh địnhmức mứcđộ độổn ổnđịnh địnhvà vàước ướctính tính lượng nước thải xử lý, lượngkhí khísinh sinhra ra.Biết Biết nước thải xử lý, VSS VSS == 0.15 0.15kg/m kg/m3 bCOD bCOD == 0.14 0.14kg/m kg/m.3 Giả Giảsử sửbùn bùncó cóđộ độẩm ẩm95%, 95%,tỷtỷtrọng trọng1.02 1.02 SRT SRT=10 =10ngày ngày EE == 70% 70% yy ==0.08 0.08kgVSS/kgbCOD kgVSS/kgbCOD -1 KK ==0.03 ngđ 0.03 ngđ-1 Bùn Bùnchứa chứađủ đủN,P N,Pcho choquá quátrình trìnhphát pháttriển triểnsinh sinhhọc học Khí Khíchứa chứa65% 65%CH CH4 ĐẠI HỌC VĂNLANG KHOA CN&QL MÔI TRƯỜNG Mesophilic Anaerobic Digestion Process BÀI BÀIGIẢI GIẢI Tính Tínhthể thểtích tíchbùn bùn 0.15 x38000 Vb 111.8m3 / ngđ 1.02 x1000 x 0.05 Tính Tínhthể thểtích tíchbể bểphân phânhủy hủy Vb QxSRT 111.8 x10 1118m3 ĐẠI HỌC VĂNLANG KHOA CN&QL MÔI TRƯỜNG Mesophilic Anaerobic Digestion Process BÀI BÀIGIẢI GIẢI Tính TínhPPxx YQ S o S 10 g / kg Px k d SRT 1 SSo ==0.14 0.14xx38000 38000==5320 5320kg/ngđ kg/ngđ o SS ==5320 5320xx(1-0.7) (1-0.7)==1596 1596kg/ngđ kg/ngđ SRT SRT ==10 10ngđ ngđ PPx ==229.2 kg/ngđ 229.2 kg/ngđ x ĐẠI HỌC VĂNLANG KHOA CN&QL MÔI TRƯỜNG Mesophilic Anaerobic Digestion Process BÀI BÀIGIẢI GIẢI Tính Tínhtải tảitrọng trọngthể thểtích tích Kg bCOD/m Kg bCOD/m/ngđ /ngđ==5320 5320: :1118 1118==4.76 4.76 Xác Xácđịnh địnhmức mứcđộ độổn ổnđịnh định S o S 1.42 Px % x100 So Độ Độ ổn ổn định định % % == 63.9 63.9 ĐẠI HỌC VĂNLANG KHOA CN&QL MƠI TRƯỜNG Mesophilic Anaerobic Digestion Process Tính Tínhthể thểtích tíchCH CH44 BÀI BÀIGIẢI GIẢI 1 VCH 0,4 S0 S Q 10 g / kg 1,42 Px 33 VV CH = 1359 m CH44 = 1359 m /ngđ /ngđ Tính Tínhtổng tổngthể thểtích tíchkhí khí VVt-khí ==1359 : 0.65 = 2091 m 1359 : 0.65 = 2091 m3/ngđ /ngđ t-khí ĐẠI HỌC VĂNLANG KHOA CN&QL MƠI TRƯỜNG ... kíchthước thướcthiết thiếtbịbịphân phânhủy hủy3kỵ kỵkhí khíđể đ? ?xử xửlýlýbùn bùncủa trạm xử lý nước thải có Q = 38 000 m /ngđ trạm xử lý nước thải có Q = 38 000 m3/ngđ Kiểm Kiểmtra tratải tảitrọng trọngthể... 1 QQ ==lưu lượng (m lưu lượng (m/ngđ) /ngđ) SSo ==bCOD bCODtrước trướcxử xửl? ?lý( mg/L) (mg/L) o SS ==bCOD bCODsau sauxử xửl? ?lý( mg/L) (mg/L) PPx ==Lượng Lượngbùn bùnsinh sinhra rahàng hàngnày này(kg/ngđ)... CH4 QQ==lưu lượng (m lưu lượng (m/ngđ) /ngđ) SSo ==bCOD bCODtrước trướcxử xửl? ?lý( mg/L) (mg/L) o SS ==bCOD bCODsau sauxử xửl? ?lý( mg/L) (mg/L) PPx ==Lượng Lượngbùn bùnsinh sinhra rahàng hàngnày này(kg/ngđ)