khí.
Có nhiều phương pháp rửa màng như xối nước xuôi, xối nước ngược và thôi
Ở phương pháp xối nuớc xuôi: màng được xối bằng nước nạp hoặc
nước thấm xuôi theo bề mặt màng với tốc độ lớn hơn tốc độ trong quá trình lọc. Nhờ tốc độ và chuyển động hỗn loạn của dòng nước các phân tử hấp phụ trên màng bị cuốn đi. Tuy nhiên, phương pháp này không loại bỏ được những phân tử hấp phụ trong lỗ xốp. Khi xối xuôi được áp dụng cản trở liên quan đến cơ cấu lọc chặn được loại bỏ. Đồng thời hoạt động theo cơ chế lọc trượt không tạo ra dịch lọc. Mục đích của xối xuôi là lọai bỏ lớp nhiễm tạp trên bề mặt màng nhờ chuyển động hỗn loạn, trong đó cần đến gradien áp suất thuỷ lực lớn.
Phương pháp xối nước ngược là tạo dòng chảy nước với quá trình lọc. Dịch thấm được cho chảy ngược lại với áp suất gấp 2- 2,5 lần áp suất vận hành làm cho lỗ xốp được sạch. Phương pháp này làm giảm lượng sản phẩm lọc, do vậy thời gian rửa cần khống chế sao cho ngắn nhất có thể.
Phương pháp thổi hay còn gọi thổi khí trên nước là biến thể của phương pháp xối nước xuôi. Trong đó, không khí được đưa thêm bào đường xối nước trong khi duy trì tốc độ nước, tạo nên những bọt khí nhờ vậy sự hỗn loạn của dòng chảy tăng lên, tăng khả năng bị cuốn đi của các phần tử hấp phụ. Nhiễm bẩn trên bề mặt màng cần phải loại bỏ sao cho hiệu quả nhất trong quá trình xối nước ngược. Ưu thế của thổi khí hơn xối nước xuôi là chỉ cần dùng công suất bơm thấp hơn trong quá trình rửa màng.
Rửa màng bằng hoá chất: khi các phương pháp trên không đủ để làm sạch màng, tức không đủ để phục hồi tốc độ lọc ở mức có thể chấp nhận, cần phải tiến hành rửa màng bằng hoá chất. Màng trước heat được ngâm với dung dịch axit clohydro, axit nitric hoặc các chất khử trùng như peroxit hydro, tiếp đó áp dụng phương pháp xối nước xuôi hoặc ngược để loại bỏ chất bẩn.
Có thể bạn quan tâm!
- Một Số Loại Vi Khuẩn Trong Nước Thải
- Lọc Sinh Học Bởi Lớp Vật Liệu Lọc Ngập Trong Nước.
- Quá Trình Tiêu Thụ Cơ Chất Và Làm Sạch Nước Thải
- Nghiên cứu công nghệ lọc sinh học có vật liệu ngập trong nước trong công nghệ xử lý nước thải bằng mảng vi sinh - 11
- Nghiên cứu công nghệ lọc sinh học có vật liệu ngập trong nước trong công nghệ xử lý nước thải bằng mảng vi sinh - 12
Xem toàn bộ 96 trang tài liệu này.
Sau nhiều lần rửa màng định kỳ khả năng thấm của màng không trở lại được giá trị ban đầu do các chất lắng đọng trên bề mặt màng không thể loại bỏ được làm giảm vĩnh viễn tốc độ thấm, đó là thời điểm phải thay màng.
3.2.7 Ưu điểm và nhược điểm
3.2.7.1 Ưu điểm
Cùng một lúc có thể khử BOD và chuyển NH4 NO3 Lớp vật liệu có thể giữ được vật liệu cặn lơ lửng.
Chiếm diện tích ít ( vì có thể không cần bể lắng trong) Đơn giản, dễ vận hành
Dễ dàng với nước thải pha loãng Đưa vào hoạt động nhanh
Ít mùi
3.2.7.2 Nhược điểm
Làm tổn thất tải lượng, giảm lượng nước thu hồi Tổn thất khí cấp cho quá trình
Phun khí mạnh tạo nên dòng chuyển động xoáy làm giảm khả năng giữ huyền phù.
3.2.8 Các yếu tố ảnh hưởng đến xử lý
Nồng độ oxy: ảnh hưởng mạnh mẽ tới quá trình. Cần phải cung cấp oxy một cách đầy đủ và liên tục sao cho lượng oxy hoà tan trong nước ra khỏi bể lắng > 2mg/l.
Tải trong chất hữu cơ thường tấp hơn so với xử lí kị khí, thường BOD toàn phần < 1000 mg/l( đối với bể aerotank), còn bể lọc sinh học thì < 500 mg/l
Các nguyên tố vi lượng và dinh dưỡng cũng rất cần thiết nên phải bổ sung thích hợp. Các nguyên tố như K,Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, S, CI…Tùy theo nước thải mà có yêu cầu về dinh dưỡng khác nhau. Thông thường cần duy trì các nguyên tố dinh dưỡng theo tỷ lệ: BOD toàn phần: N: P = 100: 5: 1 hay COD: N: P =
150: 5: 1. Nếu thời gian xử lí là 20 ngày đêm thì giữ ở tỷ lệ BOD toàn phần: N: P = 200: 5: 1.
PH cũng là yếu tố quan trọng cho vi sinh vật phát triển và hoạt động, pH tối ưu cho vi sinh vật phát triển 6,5 – 8,5.PH < 5 sẽ thúc đẩy nấm phát triển. pH
> 9 sẽ phá hủy cân bằng nguyên sinh chất tế bào, vi sinh vật sẽ chết.
Nhiệt độ mỗi loài men có nhiệt độ thích hợp khác nhau. Nước thải có nhiệt độ thích nghi với đa số vi sinh vật tối ưu từ 250C – 370C hoặc 20 – 400C thấp nhất vào mùa đông 120C.
Ngoài ra quá trình xử lí hiếu khí còn phụ thuộc vào nồng độ muối vơ cơ, lượng chất lơ lửng, các loại vi sinh vật và cấu trúc các chất bẩn hữu cơ.
Vị trí đặt bể
Sau bể lắng 1 và trước bể lắng 2
Nước sau khi lọc có thể chưa đạt yêu cầu có thể cho nước tuần hoàn để tăng hiệu quả xử lý.
3.3 Mô hình thí nghiệm
Mô hình bằng tấm kính có kích thước tương ứng D*R*C= 0,15*0,15*0,8, có thể tích hữu ích là 14,5 lít đã trừ thể tích khối vật liệu ( giá thể dính bám cho vi sinh vật tạo màng).
Trên mô hình có bố trí 4 điểm để lấy mẫu theo độ cao từ đáy lên là 0,12m – 0,325m – 0,53m – 0,735m, van có độ cao cuối cùng cũng là van chảy tràn. Ngoài ra còn có 1 van ở đáy bể là van xả cặn.
3.3.1 Chuẩn bị:
Xây dựng mô hình với các thông số như trên. Dưới đáy bể đặt hệ thống sục khí bằng đá bọt.
Giá thể nghiên cứu là những vòng nhựa có đường kính là d= 21 mm, coa chiều cao 25 mm được cắt ra từ ống nhựa PVC. Giá thể cho vào mô hình với chiều cao 2/3 chiều cao của bể, tương ứng thế tích chiếm chỗ khoảng 9 lít.
Lấy mẫu nước thải thực phẩm.
Lấy bùn được lấy từ bể SBR của trạm xử lý nước thải.
3.3.2 Các bước tiến hành
3.3.2.1 TN1: xác định các thông số bùn:
Lấy cốc 100ml đem sấy khô ở 105oC trong 2h, sau đó đem cân được khối lượng m0
Lấy thể tích V1=10ml (bùn), sấy ở 105oC trong 2h, sau đó đem cân được
khối lượng m1
3.3.2.2 TN2: chạy giai đoạn thích nghi:
Nồng độ bùn xác định: Cb =
mss= mg
V1 l
Bùn hoạt tính được lấy tại bể vi sinh hiếu khí của trạm xử lý nước thải khu công nghiệp sóng thần II.
Bùn nuôi cấy ban đầu cho vào mô hình với hàm lượng SS vào khoảng 2000- 3000.
Thể tích bể chứa là V= 14 ( lít). Muốn hàm lượng bùn trong nước thải là 2500 mg/ l(C) thì thể tích bùn cần lấy là:
Đo COD nước thải đầu vào= a mg/l
Chon thời gian chạy 1 ngày tải lượng COD: a.10-3 kg/m3.ngđ
Kết quả và vẽ đồ thị biểu diễn hiệu quả khử COD theo thời gian đối với thí nghiệm thích nghi.
3.3.2.3 TN3 : giai đoạn chạy tĩnh:
Cuối giai đoạn thích nghi, xác định các thhông số COD sau 24h, MLSS, pH. Đánh dấu mức bùn lắng sau 30 phút (mức bùn lắng này ứng với SS khoảng 2000mg/l) xác định khả năng lắng của bùn bằng chỉ tiêu SVI.
Cách xác định SVI:
Lấy 1l mẫu được lấy từ bể phản ứng (sau khi thích nghi bùn). Khả năng lắng của bùn được đo bằng cách đổ hỗn hợp đến vạch 1l, để lắng trong 30 phút sau đó được thể tích bị chiếm bởi bùn lắng
SS được xác định bằng cách lọc, sấy khô và cân trọng lượng
SVI là thể tích bằng ml bị chiếm giữ bởi 1g bùn hoạt tính sau khi để lắng 30 phút hỗn hợp trong bể phản ứng. Được tính:
SVI =
V *1000 ( mg/l)
SS
Chạy tải trọng tĩnh ứng với thời gian lưu nước 24h, 12h, 6h, 4h, 2h. Lập bảng số liệu, vẽ đồ thị quan hệ thời gian và hiệu quả xử lý COD, COD vào và ra.
3.3.2.4 TN4: giai đoạn chạy động
Chạy tải trọng động ứng với thời gian lưu nước (24h) với lưu lượng 28 lít/ ngày. lập bảng số liệu, vẽ đồ thị quan hệ thời gian và hiệu quả xử lý COD, COD vào và ra.
Chạy tải trọng động ứng với thời gian lưu nước ( 12h) với lưu lượng 56 lít/ngày, lập bảng số liệu, vẽ đồ thị quan hệ thời gian và hiệu quả xử lý COD, COD vào và ra.
Chạy tải trọng động ứng với thời gian lưu nước (6h) với lưu lượng 112 lít/ngày,lập bảng số liệu, vẽ đồ thị quan hệ thời gian và hiệu quả xử lý COD, COD vào và ra
3.4 Công thức tính thông số động học Hiệu quả lọc:
K = So S
10 F
(3.1)
F: chuẩn số : F = H.B0,6
KT/q0,4
Trong đó
KT = 0,2 x 1,047 T –20
H: chiều cao lớp vật liệu lọc
B: lưu lượng đơn vị của KK: 8 –12 (m3KK / 1 m3 nước thải) q: tải trọng thuỷ lực (20-80 m3/m2.ng).
,
phụ thuộc vào đơn vị không khí, vào F
Thể tích bể lọc sinh học:
(S
S ) * Qngày
W =o TB
NO
(3.2)
So: Nồng độ BOD5 đầu vào bể lọc sinh học S: Nồng độ BOD5 đầu ra bểlọc sinh hoc
Tốc độ tăng trưởng :
X
d.X dt
Trong đó: X – nồng độ vi khuẩn (hoạt động)
- hệ số phát triển vi sinh, t-1-
Cơ chất sinh trưởng giới hạn:
(3.3)
Ảnh hưởng của các chất dinh dưỡng hoặc cơ chất giới hạn đến sinh trưởng của vi sinh vật trong nuôi cấy liên tục có thể được tính theo công thức của Monod đề xuất trong các năm 1942 và 1949 dựa trên phương trình cơ bản về động học enzym của Michaelis- Menten:
ks s
m
S (3.4)
Trong đó - tốc độ sinh trưởng riêng (t-1
m - tốc độ sinh trưởng riêng cực đại
S- nồng độ cơ chất sinh trưởng giới hạn trong dung dịch (khối lượng/đơn vị thể tích)
ks –hằng số tương ứng với ½ tốc độ cực đại( g/m3, mg/l)
Ảnh hưởng của nhiệt độ:
KT=
K 20
(T 20)
(3.5)
Trong đó: KT là giá trị của biến tại nhiệt độ K20 là giá trị củabiến tại 20oC
là hằng số thực nghiệm ở mỗi nhiệt độ
Tải trọng thể tích:
Q
A
QL
Trong đó: Q là lưu lượng nước thải (m3/ngày) A là diện tích bể lọc( m2)
(3.6)
Phương trình thực nghiệm :
n
Seexp _( K .H / QL )
S0
(3.7)
Trong đó:S0 – nồng độ cơ chất ban đầu S – nồng độ cơ chất đầu ra
K - hằng số xử lý tương ứng với chiều cao H của bể n - hằng số thực nghiệm ( n = -a)
H – chiều cao lớp vật liệu lọc QL – tải trọng thể tích
CHƯƠNG IV
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 Xác định thông số đầu vào của bùn: