Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 2. BỂ SBR (SEQUENCING BATCH REACTOR) TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

CHƯƠNG 2. BỂ SBR (SEQUENCING BATCH REACTOR) TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Tải bản đầy đủ - 0trang

bằng đất hoặc q trình oxy hóa, một bể hình chữ nhật, hoặc bất kỳ cấu trúc loại bê tông /

kim loại khác. Mỗi bể trong hệ thống SBR được điền trong một thời gian rời rạc của thời

gian và sau đó hoạt động như một lò phản ứng hàng loạt.Sau khi xử lý mong muốn, dung

dịch hỗn hợp được phép giải quyết và nổi rõ được rút ra từ hồ. Sự khác biệt chủ yếu giữa

các SBR và dòng chảy hệ thống bùn hoạt tính liên tục thơng thường là SBR thực hiện các

chức năng như cân bằng, sục khí và lắng trong một thời gian chứ khơng phải trong một

chuỗi không gian.

Một lợi thế của định hướng thời gian của SBR là tính linh hoạt của hoạt

động.Tổng thời gian trong SBR được sử dụng để thiết lập kích thước của hệ thống và có

thể được liên quan đến tổng khối lượng của một cơ sở liên tục dòng chảy thông

thường.Kết quả là, phần thời gian dành cho một chức năng cụ thể trong SBR là tương

đương với một số bể tương ứng trong một hệ thống định hướng khơng gian. Do đó, khối

lượng bể tương đối dành riêng cho, nói rằng, sục khí và lắng đọng trầm tích trong SBR có

thể được phân phối lại một cách dễ dàng bằng cách điều chỉnh các cơ chế kiểm soát thời

gian (và chia sẻ tổng khối lượng) lên kế hoạch cho một trong hai chức năng. Trong thông

thường ASP, khối lượng bể tương đối là cố định và không thể chia sẻ hay phân phối dễ

dàng như trong SBR.

Bởi vì sự linh hoạt kết hợp với làm việc trong thời gian hơn là trong khơng gian,

SBR có thể hoạt động hoặc như một, năng lượng thấp cần nhiều lao động, các hệ thống

sản lượng bùn cao hoặc như một nhiều năng lượng, lao động thấp, bùn thấp hệ thống năng

suất cho về cơ bản nhà máy vật lý như nhau. Lao động, năng lượng và sản lượng bùn

cũng có thể được đánh đổi với chi phí đầu tư ban đầu. Các hoạt động linh hoạt cũng cho

phép các nhà thiết kế sử dụng SBR để đáp ứng nhiều mục tiêu khác nhau điều trị, trong

đó có một mục tiêu tại thời điểm xây dựng (ví dụ như BOD và chất rắn lơ lửng giảm) và

tại một thời gian sau đó (ví dụ như nitrat hóa / khử ngồi BOD và lơ lửng loại bỏ các chất

rắn).

2.2 Phân loại bể SBR

Có hai loại SBR: loại lưu lượng dòng trung gian hoặc bể xử lý mẻ thực (true batch

reactor) (hình 2.2) và loại lưu lượng dòng liên tục của bể (hình 2.3)

2.2.1 Lưu lượng dòng trung gian



Hình 2.2.Lưu lượng dòng trung gian SBR.

11



Tiêu biểu lưu lượng dòng trung gian hoặc “bể xử lý mẻ thực” (true batch reactor)

một khi nước thải được nạp vào bể ở một mức làm đầy bình thường, sau đó nước thải

được xử lý.Sau khi nạp thải vào bể tại mực nước thải làm đầy ở mức bình thường. Chỉ

nạp thêm nước thải vào bể khi tất cả các pha đã thực hiện xong và loại bỏ các chất rắn

lắng hiệu quả để cho phép xả thải vào mẻ nước thải khác của bể.

2.2.2 Lưu lượng dòng liên tục



Hình 2.3.Lưu lượng dòng liên tục của bể.

Trong lưu lượng dòng liên tục của SBR, nước thải đầu vào ln chảy vào bể.

Trong bể có hai buồng (chambers) tách biệt bởi một vách ngăn (baffle). Buồng nhỏ hơn

nhận nước thải đầu vào và từ đây nước thải đầu vào chảy chậm vào buồng lớn hơn.

Buồng lớn hơn hoạt động như là một bể xử lý nước thải theo mẻ. Tuy nhiên bể xử lý theo

mẻ có duy nhất một số giới hạn các pha: pha phản ứng (React), pha lắng (Settle) và pha

gạn lỏng (Decant).

2.3 Cấu tạo của bể

Hệ thống SBR gồm 2 cụm bể: cụm bể Selector và cụm bể C – tech. Nước được vào bể

Selector trước sau đó mới đưa vào bể C – tech.

Các thiết bị trong bể SBR:





Level sensor (bộ cảm biến cấp độ) trong bể SBR

12



Nhiệm vụ: cung cấp định lượng hiển thị chiều cao mức nước trong 2 bể sinh học SBR ở

màn hình điều khiển chính. Khi mực nước trong bể thấp thì kích hoạt van xả của bể đóng

lại.Khi mực nước trong bể sinh học SBR đạt mức cao thì kích hoạt van mở nước vào của

chính bể đó đóng lại.



Hình 2.4Máy cảm biến





Van xả nước vào bể



Các van này mở khi bể bắt đầu làm việc, đóng khi nước trong bể đạt mức đầy hoặc hết

60’ cho nước vào bể.





Van xả nước ra khỏi bể



Các van này làm việc theo thời gian, sau khi bể bắt đầu hoạt động 195’, sau khi mở 30’

thì đóng lại hoặc khi cảm biến mức báo nước trong bể đạt mức cạn.





Van đóng mở đường ống dẫn bùn



Các van này bắt đầu mở sau khi bể làm việc được 225’, đóng lại sau khi mở 15’ hoặc khi

cảm biến đo lưu lượng bùn báo hết bùn trong đường ống. Trong đó việc điều khiển van

theo tín hiệu của cảm biến đo lưu lượng bùn có mức ưu tiên cao hơn.





Thiết bị kiểm sốt DO



-Khoảng đo: 0,00 – 20,00 mg/l

- Nước sản xuất: Endress + Hauser (Đức)

-Nhiệm vụ: cung cấp tín hiệu định lượng nồng độ oxy trong bể sinh học SBR để hiển thị ở

màn hình tủ điều khiển chính.

13







Bơm hút bùn



- Loại: bơm chìm

- Nước sản xuất: Tsurumi (Nhật)

- Nhiệm vụ: bơm bùn hoạt tính (vi sinh vật) từ bể sinh học SBR về bể chứa bùn. Bơm hút

bùn làm việc theo thời gian và theo lưu lượng bùn trong đường ống. Sau khi van đường

ống hút bùn mở (sau 225’ kể từ khi bắt đầu chu kỳ làm việc của bể) bơm được phép hoạt

động. Bơm ngừng làm việc sau 15’ hoặc khi cảm biến đo lưu lượng bùn báo hết bùn trong

đường ống.





Bộ điều khiển decanter



Nhiệm vụ: nhận tín hiệu điều khiển của van xả nước SBR và khoảng thời gian (do lập

trình ) để thu và tháo nước sau quá trình lắng của bể sinh học SBR.



Hình 2.5 Bộ điều khiển Decanter





Decanter thu nước



- Nước sản xuất: Việt Nam

- Nhiệm vụ: thu nước sau khi xử lý ở bể SBR ra bể khử trùng.



14



Hình 2.6 Decanter thu nước





Van thơng khí



Nhiệm vụ: điều chỉnh đóng mở đường ống dẫn khí từ máy thổi khí vào bể SBR





Máy khuấy



Máy khuấy làm việc theo thời gian, mức nước và nồng độ oxy trong bể. Sau 60’ kể từ khi

đổ nước vào bể, đồng thời mức nước ở trong bể đạt mức làm việc thì máy khuấy được

phép làm việc.





Hệ thống sục khí



Hình 2.7 Hệ thống sục khí trong bể





Máy thổi khí

15



- Nước sản xuất: Anlet (Nhật)

- Nhiệm vụ: cung cấp khí cho bể SBR, nhận tín hiệu điều khiển từ van thơng khí và tín

hiệu thời gian (do lập trình).



Hình 2.8 Phòng máy thổi khí

2.4Quy trình hoạt động của bể

Một hệ thống SBR có thể được thiết kế như bao gồm một bể chứa lò phản ứng

một hoặc nhiều hoạt động song song. Mỗi chu kỳ hoạt động của bể SBR bao gồm năm

giai đoạn (pha) riêng biệt, được gọi là: làm đầy (Fill); phản ứng, thổi khí (React); lắng

(Settle); rút nước (Draw) và giai đoạn chờ (Idle). Hình 1 minh họa một hoạt động của bể

SBR cho một chu kỳ (batch) xử lý nước thải.

Kiểm soát tổng thể của hệ thống được thực hiện với mức độ cảm biến và một

thiết bị thời gian hoặc bộ vi xử lý. Chi tiết của từng giai đoạn của SBR được cung cấp

trong các phần sau đây:



16



Hình 2.9.Chu kỳ hoạt động của bể với 5 pha





Pha làm đầy – điền nước (Fill): thời gian bơm nước vào kéo dài từ 1 – 3 giờ.

Dòng nước thải được đưa vào bể trong suốt thời gian diễn ra pha làm đầy. Trong bể

phản ứng hoạt động theo mẻ nối tiếp nhau, tùy theo mục tiêu xử lý, hàm lượng

BOD đầu vào, quá trình làm đầy để đưa nước thải vào bể có thể vận hành ở 3 chế

độ: làm đầy tĩnh, làm đầy khuấy trộn, làm đầy sục khí.



- Làm đầy tĩnh: Nước thải đưa vào bể ở trạng thái tỉnh, nghĩa là không cung cấp thiết bị

khuấy trộn và sục khí. Trạng thái này thường áp dụng trong cơng trình khơng cần q

trình nitrat hóa và q trình phản nitrat và những cơng trình lưu lượng nước thải thấp để

tiết kiệm năng lượng, chi phí vận hành, bảo dưỡng..

- Làm đầy có khuấy trộn thì giúp điều hòa nồng độ, ổn định thành phần nước thải, đồng

thời xảy ra các q trình oxy hóa cơ chất trong điều kiện hiếu khí và thiếu khí, tăng hiệu

quả xử lí nito trong nước thải

- Làm đầy có thổi khí nhằm duy trì vùng hiếu khí trong bể. Tạo điều kiện cho vi sinh vật

sinh trưởng và phát triển mạnh mẻ, trong bể xảy ra q trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ,

loại bỏ một phần COD/BOD trong nước thải. Tạo điều kiện cho q trình nitrat hóa xảy

ra.

17



Quy trình của pha:







-



Nước thải được bơm vào bể SBR;



-



Chế độ khuấy MỞ, máy thổi khí TẮT;



-



Chất hữu cơ, khử ni tơ, phosphorous sinh ra.



Pha phản ứng, thổi khí (React): Tạo phản ứng sinh hóa giữa nước thải

và bùn hoạt tính bằng sục khí hay làm thống bề mặt để cấp oxy vào

nước và khuấy trộn đều hỗn hợp. Thời gian làm thoáng phụ thuộc vào

chất lượng nước thải, thường khoảng 2 giờ. Trong pha này diễn ra quá

trình nitrat hóa, nitrit hóa và oxy hóa các hợp chất hữu cơ. Loại bỏ

COD/BOD trong nước và xử lý các hợp chất Nitơ. Trong giai đoạn này

cần kiểm sốt các thơng số đầu vào như: DO, BOD, COD, N, P, cường

độ sục khí, nhiệt độ, pH…để có thể tạo bơng bùn hoạt tính hiệu quả cho

q trình lắng sau này.



Quy trình của pha:

18



Nước thải ngăn không cho vào bể SBR;

Chế độ khuấy MỞ, máy thổi khí hoạt động GIÁN ĐOẠN dựa

trên chất lượng đầu ra;

- Loại bỏ BOD/COD, nitrit hóa/khử ni tơ.

• Pha lắng (Settle): pha này cho phép tách chất rắn sinh học từ nước thải được xử

lý. Trong pha này không cho nước thải vào bể SBR, không thực hiện thổi khí và

khuấy trong pha này nhằm mục đích lắng trong nước trong mơi trường tĩnh hồn

tồn. Đây cũng là thời gian diễn ra quá trình khử nitrơ trong bể với hiệu suất cao.

Thời gian diễn ra khoảng 2 giờ. Kết quả của quá trình này là tạo ra 2 lớp trong bể,

lớp nước tách pha ở trên và phần cặn lắng chính là lớp bùn ở dưới.

-



Quy trình của pha:

-







Nước thải ngăn khơng cho vào bể SBR;

Chế độ khuấy TẮT, máy thổi khí TẮT;

Chất rắn lơ lửng được để lắng xuống.



Pha rút nước (Draw - Decant): Nước đã lắng sẽ được hệ thống thu nước tháo ra

không bao gồm cặn lắng nhờ thiết bị Decantor. Thời gian dành riêng cho giai đoạn

rút nước có thể dao động từ 5% đến hơn 30% tổng thời gian chu kỳ. Thời gian rút

nước khơng nên q mở rộng bởi vì các vấn đề có thể với bùn tăng. Một giờ là

khoảng thời gian thông thường cho phép cho giai đoạn này của hoạt động. Thời

gian dành riêng cho giai đoạn có thể dao động từ 5% đến hơn 30% tổng thời gian

chu kỳ. Thời gian rút nước không nên quá mở rộng bởi vì các vấn đề liên quan đến

bùn tăng. Một giờ là khoảng thời gian thông thường cho phép cho giai đoạn này

của hoạt động.



19



Quy trình của pha:

Nước thải ngăn không cho vào bể SBR;

Chế độ khuấy TẮT, máy thổi khí TẮT;

Máng thu nước hạ xuống, nước sau lắng được đưa ra ngồi;

Bùn hoạt tính xả bỏ.

• Pha chờ (Idle): Chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ đợi phụ thuộc vận hành 4

quy trình trên và vào số lượng bể, thứ tự nạp nước nguồn vào bể.

-



Quy trình của pha:

-



Nước thải ngăn khơng cho vào bể SBR;

Chế độ khuấy TẮT, máy thổi khí TẮT;

Bể SBR sẵn sàng cho chu kì xử lý tiếp theo.



Xả bùn dư là được thực hiện trong giai đoạn lắng nếu như lượng bùn trong hồ quá cao,

hoặc diễn ra cùng lúc với quá trình rút nước. Giai đoạn này rất quan trọng dù khơng

thuộc 5 giai đoạn cơ bản trên, nhưng nó giúp cho bể hoạt động liên tục, một phần

được thu vào bể chứa bùn, một phần tuần hoàn vào bể Selector, phần còn lại được giữ

20



trong bể C – Tech việc xả bùn thường được thực hiện trong giai đoạn lắng hoặc tháo

nước trong.

Tùy thuộc công suất, chất lượng nước thải đầu vào, đầu ra người ta lựa chọn thời gian

của các pha. Có nơi áp dụng thời gian các pha: Nạp liệu (làm đầy) 30 phút, sục khí 2-6

giờ, lắng 1 giờ, thải bùn 30 phút; có nơi áp dụng: Nạp liệu ( làm đầy) 60 phút, nạp

nước kèm sục khí 30 phút, phản ứng: 2,5 giờ, lắng 1 giờ, xả bùn 1giờ.

2.5 Các thông số đầu vào – đầu ra

a) Các thông số đầu vào

Trên cơ sở phân tích chất lượng nước các nhà máy, xí nghiệp trước và sau khi xử

lý sơ bộ, chất lượng nước hiện trạng của khu vực dự án và có xem xét đến khả năng tự

làm sạch của nguồn tiếp nhận nước thải. Chất lượng nước thải đầu vào trạm xử lý cần đạt

các chỉ số chính sau:

Bảng 1. Các thơng số đầu vào

STT



Các chỉ số phân tích



Đơn vị tính



1

2

3

4

5

6



pH

Tổng các chất rắn lơ lửng

COD

BOD5

Tổng N

Tổng P



mmg/l

mmg/l

mmg/l

mmg/l

mmg/lN

mmg/lP



Trị số đầu vào khu

xử lý nước thải

7.45

300

500

300

68

7,9



b) Các thơng số đầu ra

Bảng 2. Phân tích nước thải sau khi xử lý qua bể SBR

STT Các chỉ số phân tích

Đơn vị tính

Kết quả

1

pH

mmg/l

5.5 – 9

2

Tổng các chất rắn lơ lửng mmg/l

<10

3

COD

mmg/l

<5

4

BOD5

mmg/l

<5

5

Tổng N

mmg/lN

5-8

6

Tổng P

mmg/lP

1-2

Nhận xét:Quy trình thay đổi luân phiên trong bể SBR không làm mất khả năng khử BOD

trong khoảng 90 - 92%. Ví dụ, phân huỷ yếm khí, q trình tiếp xúc yếm khí, lọc yếm khí,

lọc tiếp xúc, lọc sinh học nhỏ giọt, tiếp xúc sinh học dạng đĩa, bể bùn hoạt tính cổ truyền

và hồ sinh học hiếu khí chỉ có thể khử được BOD khoảng 50 - 80%. Vì vậy, việc thay đổi

luân phiên được theo sau giai đoạn khác như hệ thống truyền khí hay hệ thống oxy hồ

tan.

21



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 2. BỂ SBR (SEQUENCING BATCH REACTOR) TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×