Đang thực hiện
Top banner
Hotline: 0983.962.008
Hotline: 0983.962.008
Thành viên
Vui lòng nhập Tên truy cập
Vui lòng nhập Mật khẩu
Đăng ký Quên mật khẩu?
 

Công nghệ AAO kết hợp MBBR

Thời gian đăng: 26/09/2016 16:19

Lượt xem: 650
SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ AAO KẾT HỢP MBBR TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI



1. Công nghệ AAO kết hợp MBBR là gì ? 

 
- MBBR là từ viết tắt của cụm Moving Bed Biofilm Reactor, được mô tả một cách dễ hiểu là quá trình xử lý nhân tạo trong đó sử dụng các vật làm giá thể cho vi sinh dính bám vào để sinh trưởng và phát triển. Vật liệu làm giá thể phải có tỷ trọng nhẹ hơn nước đảm bảo điều kiện lơ lửng được. Các giá thể này luôn chuyển động không ngừng trong toàn thể tích bể nhờ các thiết bị thổi khí và cánh khuấy. 




 
AAO là viết tắt của các cụm từ Anaerobic (Yếm khí) – Anoxic (Thiếu khí) – Oxic (Hiếu khí). Công nghệ AAOlà quy trình xử lý sinh học liên tiếp ứng dụng nhiều hệ vi sinh vật khác nhau: Hệ vi sinh vật Yếm khí, Thiếu khí, Hiếu khí để xử lý chất thải. Dưới tác dụng phân giải các chất ô nhiễm của hệ vi sinh vật mà chất ô nhiễm được xử lý trước khi thải ra môi trường.
 
 
- Sự kết hợp giữa công nghệ AAO và MBBR sẽ làm cho mật độ vi sinh ngày càng gia tăng do đó hiệu quả xử lý ngày càng cao.

2. Quá trình Anaerobic (Quá trình Yếm khí)
 
Các quá trình này có thể họp thành 4 giai đoạn, xảy ra đồng thời trong quá trình phân hủy kỵ khí chất hữu cơ:

Thủy phân:

- Trong giai đoạn này, dưới tác dụng của enzyme do vi khuẩn tiết ra, các phức chất và các chất không tan  polysaccharides, protein, lipid) chuyển hóa thành các phức đơn giản hơn hoặc chất hòa tan (đường, các amino acid, acid béo).
- Quá trình này xảy ra chậm. Tốc độ thủy phân phụ thuộc vào pH, kích thước hạt và đặc tính dễ phân hủy của cơ chất. Chất béo thủy phân rất chậm.

Acid hóa:


Trong giai đoạn này, vi khuẩn lên men chuyển hóa các chất hòa tan thành chất đơn giản như acid béo dễ bay hơi, alcohols, acid lactic, methanol, CO2, H2, NH3, H2S và sinh khối mới. Sự hình thành các acid có thể làm pH giảm xuống 4.0.

Acetic hoá (Acetogenesis):


Vi khuẩn acetic chuyển hóa các sản phẩm của giai đoạn acid hóa thành acetate, H2, CO2 và sinh khối mới.

Methane hóa (methanogenesis):


Đây là giai đoạn cuối của quá trình phân huỷ kỵ khí. Acetic, H2, CO2, acid fomic và methanol chuyển hóa thành methane, CO2 và sinh khối mới.

Trong 3 giai đoạn thuỷ phân, acid hóa và acetic hóa, COD hầu như không giảm, COD chỉ giảm trong giai đoạn methane
thực hiện quá trình khử NITRATE và khử một phần các hợp chất hữu cơ.

3. Quá trình Anoxic (Thiếu khí)


Trong nước thải, có chứ hợp chất Nito và photpho, những hợp chất này cần phải được loại bỏ ra khỏi nước thải
Tại bể Anoxic, trong điều kiện thiếu khí hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển xử lý N và P thông qua quá trình Nitrat hóa và Photphoril.

Mô tả quá trình khử Nitrate (denitrification)


Khử nitrate, bước thứ hai theo sau quá trình nitrate hóa, là quá trình khử nitrate-nitrogen thành khí nitơ, nitrous oxide(N2O) hoặc nitrite oxide (NO)  được thực hiện trong môi trường thiếu khí (Anoxic) và đòi hỏi một chất cho electron là chất hữu cơ hoặc vô cơ.

Hai con đường khử nitrate có thể xảy ra trong hệ thống sinh học đó là:

Đồng hóa: Con đường đồng hóa liên quan đến khử nitrate thành ammonium sử dụng cho tổng hợp tế bào. Nó xảy ra khi ammonium không có sẵn, độc lập với sự ức chế của oxy.

Dị hóa (hay khử nitrate): Khử nitrate bằng con đường dị hóa liên quan đến sự khử nitrate thành oxide nitrite, oxide nitrous và nitrogen:

 
     NO3- => NO2- =>NO(g)=>   N2O (g) => N2(g)

Một số loài vi khuẩn khử nitrate được biết như: Bacillus, Pseudomonas, Methanomonas, Paracoccus, Spirillum, và Thiobacillus, Achromobacterium, Denitrobacillus, Micrococus, Xanthomonas (Painter 1970). Hầu hết vi khuẩn khử nitrate là dị dưỡng, nghĩa là chúng lấy carbon cho quá trình tổng hợp tế bào từ các hợp chất hữu cơ. Bên cạnh đó, vẫn có một số loài tự dưỡng, chúng nhận carbon cho tổng hợp tế bào từ các hợp chất vô cơ. Ví dụ loài Thiobacillus denitrificans oxy hóa nguyên tố S tạo năng lượng và nhận nguồn carbon tổng hợp tế bào từ  CO2 tan trong nước hay HCO3-

Phương trình sinh hóa của quá trình khử nitrate sinh học:


Tùy thuộc vào nước thải chứa carbon và nguồn nitơ sử dụng.

Phương trình năng lượng sử dụng methanol làm chất nhận electron:
 
6 NO3-  +  5 CH3OH  =>  5 CO2   +  3 N2  +  7 H2O  +  6 OH- 

Toàn bộ phản ứng gồm cả tổng hợp sinh khối:
 
NO3-  +  1,08 CH3OH   + 0,24 H2CO3  =>  0,056 C5H7O2N  +  0,47 N2  +   1,68 H2O  +   HCO3-   
O2 + 0,93 CH3OH + 0,056 NO3- => 0,056 C5H7O2N + 0,47 N2 + 1,04 H2O + 0,59 H2CO3 + 0,56 HCO3-
 

Phương trình năng lượng sử dụng methanol, ammonium-N làm chất nhận electron:

NO3-  +  2,5 CH3OH   + 0,5 NH4+  +  0,5 H2CO3  => 0,5 C5H7O2N  +  0,5 N2  +4,5 H2O  +  0,5 HCO3- 

Phương trình năng lượng sử dụng methane làm chất nhận electron:
 
5 CH4  +  8NO3-  => 4 N2  +  5 CO2  +  6 H2O + 8 OH-

Toàn bộ phản ứng gồm cả tổng hợp sinh khối sử dụng nước thải làm nguồn carbon, ammonium-N, làm chất nhận electron:
 
NO3-  +  0,345 C10H19O3N +  H+ +  0,267 NH4+  +  0,267 HCO3- =>  0,612 C5H7O2N + 0,5 N2  +2,3 H2O  +  0,655 CO2   

Phương trình sinh hóa sử dụng methanol làm nguồn carbon chuyển nitrate thành khí nitơ có ý nghĩa trong  thiết kế: Nhu cầu oxy bị khử 2,86 g/g nitrate bị khử.  Độ kiềm sinh ra là 3,57gCaCO3/g nitrate bị khử nếu nitrate là nguồn nitơ cho tổng hợp tế bào. Còn nếu ammonium-N có sẳn, độ kiềm sinh ra thấp hơn từ 2,9-3g CaCO3/g nitrate bị khử.

4. Quá trình Oxic (Hiếu khí).


Quá trình phân hủy hiếu khí dựa vào hoạt động sống của vi sinh vật hiếu khí đặc biệt là vi khuẩn hiếu khí, chúng sẽ sử dụng oxy hòa tan có trong nước để phân giải chất hữu cơ có trong nước thải. Các vi sinh vật Pseudomonas Denitrificans, Baccillus Licheniforms,… sẽ khử nitrat thành N2 và thải vào không khí. Điều kiện chung cho vi khuẩn nitrat hóa pH = 5,5 – 9 nhưng tốt nhất là 7,5. Khi pH < 7 thì vi khuẩn phát triển chậm, oxy hòa tan cần là 0,5 mg/l, nhiệt độ từ 5 – 40oC.

Quá trình này diễn ra mạnh mẽ nếu dùng biện pháp tác động vào như: sục khí, làm tăng lượng hoạt động của vi sinh vật bằng cách tăng bùn hoạt tính, điều chỉnh hàm lượng chất dinh dưỡng và ức chế các chất độc làm ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của vi sinh vật. Ngoài ra, nhiệt độ thích hợp cho quá trình xử lí là 20 – 400C, tối ưu là 25 – 300C.

Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong nước thải gồm 3 giai đoạn sau:

Giai đoạn 1: Oxy hóa chất hữu cơ.

 
CxHyOz  + O2 → CO2 + H2O + ∆H

Giai đoạn 2: Tổng hợp xây dựng tế bào
 
CxHyOz + O2 → tế bào VSV + CO2 + H2O + C5H7NO2 – ∆H

Giai đoạn 3: oxy hóa chất liệu tế bào.

C5H7­NO2 + 5O2 → 5CO2 + 2H2O + NH2 ± ∆H’


5. Ứng dụng công nghệ AAO.

Công nghệ AAO được ứng dụng xử lý các loại hình nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao như: Nước thải sinh hoạt,  nước thải nhà máy mía đường, nước thải chế biến thủy sản, nước thải bệnh viện, nước thải sản xuất bánh kẹo –  thực phẩm…
 
Bài viết liên quan
Công nghệ Aerotank
(26/09/2016 16:20)
 

CÔNG TY TNHH KỸ NGHỆ ATECO (ATECO Co.,Ltd)

Trụ sở chính : Số 2, tổ 56, Phường. Yên Hòa, Quận. Cầu Giấy, Hà Nội

VP giao dịch : P505, tòa nhà CT5C, khu đô thị Mễ Trì Hạ, Quận. Nam Từ Liêm,  Hà Nội

Email  : eng.ateco@gmail.com   -   sales.ateco@gmail.com   -  info@ateco.vn

Hotline (Mr Tuấn Anh) : 0983.962.008

Tel      : 04.66758291      -         Fax     : 04.35558584 

Đăng kí Email để nhận tin mới
Thiết kế web bởi web123.vn