Công Nghệ Sinh Học Kỵ Khí Trong Xử Lý Nước Thải

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là một trong những biện pháp được ưu tiên ứng dụng hàng đầu hiện nay. Bởi nó thích nghi với mọi loại nước thải, xử lý được những dòng thải có đặc tính phức tạp và đặc biệt là an toàn thân thiện với môi trường. Trong phương pháp sinh học hiếu khí và kỵ khí là 2 phương pháp áp dụng hiệu quả nhất. Với hiếu khí chúng ta đã được tìm hiểu qua bể Aerotank, hôm nay chúng ta sẽ cùng đi sâu tìm hiểu về công nghệ sinh học kỵ khí.

Công trình xử lý sinh học bằng phương pháp kỵ khí
Công trình xử lý sinh học bằng phương pháp kỵ khí

1. Tổng quan về quá trình

Quá trình kỵ khí là quá trình sử dụng các vi sinh vật (VSV) kỵ khí và VSV tùy nghi để phân hủy các hợp chất hữu cơ và vô cơ có trong nước thải ở điều kiện không có oxy hòa tan tại điều kiện pH, nhiệt độ,… thích hợp. Sản phẩm của quá trình chủ yếu là khí CO2 và CH4. Quá trình có thể được mô tả tổng quát như sau:

Quá trình kỵ khí
Quá trình kỵ khí

Công nghệ kỵ khí được áp dụng để xử lý các loại bã cặn chất thải công nghiệp, sinh hoạt cũng như các loại nước thải đậm đặc có hàm lượng chất bẩn hữu cơ cao: BOD ≥ 10 – 30 (g/l).

Phương pháp có các ưu điểm:

  • Thiết kế đơn giản, thể tích công trình nhỏ, chiếm ít diện tích mặt bằng
  • Công trình có cấu tạo khá đơn giản và giá thành không cao; chi phí vận hành về năng lượng thấp
  • Khả năng thu hồi năng lượng – Biogaz cao
  • Không đòi hỏi cung cấp nhiều chất dinh dưỡng; lượng bùn sinh ra ít hơn 10 – 20 lần so với phương pháp hiếu khí và có tính ổn định tương đối cao có thể tồn trữ trong một thời gian khá dài và là một nguồn phân bón có giá trị
  • Tải trọng phân huỷ chất bẩn hữu cơ cao. Chịu được sự thay đổi đột ngột về lưu lượng.

Những hạn chế:

  • Rất nhạy cảm với các chất độc hại với sự thay đổi bất thường về tải trọng của công trình
  • Xử lý nước thải chưa triệt để
  • Những hiểu biết về các vi sinh vật kỵ khí còn hạn chế
  • Thiếu kinh nghiệm về thiết kế thi công và vận hành công trình

Mô tả quá trình:

Quá trình này có thể được tóm tắt ở sơ đồ khối dưới đây:

Sơ đồ mô tả quá trình phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện kỵ khí
Sơ đồ mô tả quá trình phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện kỵ khí

2. Cơ chế phân hủy kỵ khí

Cơ chế phân huỷ kỵ khí
Cơ chế phân huỷ kỵ khí

Quá trình phân hủy kỵ khí có thể tóm tắt bằng quy trình trên với 2 giai đoạn phân hủy như sau:

Giai đoạn 1 (Thuỷ phân- tạo axit ):

Dưới tác dụng của nhiều loại men khác nhau các chất phức tạp như Gluxit chuyển thành các đường đơn giản, Protit chuyển thành các Pep tid và các Axít amin, Lipit chuyển thành Glyxerin và Axít béo. Sản phẩm của giai đoạn này rất đa dạng bao gồm các Axit, Rượu, Axit amin, Amoniac, Hidrosunfua,…Vì vậy khối lượng của cặn giảm ít và có mùi khó chịu. độ pH của giai ñoạn này < 7 nên được gọi là giai đoạn lên men axit.

Giai đoạn 2 (Tạo khí – tạo kiềm hay tạo Me tan):

Dưới tác dụng chủ yếu của vi khuẩn Me tan sản phẩm của quá trình thuỷ phân lại tiếp tục bị phân giải và tạo ra sản phẩm cuối cùng là hỗn hợp các khí sinh học. Hydrat cacbon bị phân huỷ nhanh nhất thành CH4 và CO2. Các chất hữu cơ khác Chất hữu cơ phức tạp (Gluxit, Protein, Lipit) Chất hữu cơ đơn giản (đường đơn, Peptit, Axit amin, Glixerin, Axit béo) Các Axit béo dễ bay hơi (Propionic, Butiric, Lactic …), Etanol cũng bị phân huỷ gần như hoàn toàn. Độ pH nước thải từ 7- 8 nên được gọi là giai đoạn lên men kiềm.

Sơ đồ các phản ứng xảy ra trong quá trình kỵ khí
Sơ đồ các phản ứng xảy ra trong quá trình kỵ khí

3. Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy kỵ khí

Nhiệt độ

Vùng nhiệt độ để quá trình phân hủy kỵ khí khá rộng và mỗi vùng nhiệt độ sẽ thích hợp cho từng nhóm vi sinh vật kỵ khí khác nhau. Vùng nhiệt độ tối ưu 25 – 65oC sẽ thích hợp cho sự hoạt động của nhóm vi sinh vậtlên men Metan. Nhiệt độ tối ưu là 35oC.

Độ pH là yếu tố thứ 2 có ảnh hưởng mạnh mẽ đến quá trình phân huỷ kỵ khí

Trong quá trình xử lý kỵ khí các giai đoạn phân hủy có ảnh hưởng trực tiếp qua lại lẫn nhau, làm thay đổi tốc độ quá trình phân hủy chung. Nước thải mới nạp vào công trình thì nhóm vi sinh vậtaxit hóa thích nghi hơn nhóm vi sinh vật Metan hóa. Khi pH giảm mạnh (pH < 6) sẽ làm cho khí Metan sinh ra giảm đi. Khoảng pH tối ưu dao động trong một khoảng hẹp từ 6,5 – 8,5.

Các chất có mặt trong môi trường ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật kỵ khí.

Oxigen được coi là độc tố của quá trình này. Một số dẫn xuất của Metan như CCl4, CHCl3, CH2Cl2 và một số kim loại nặng (Cu, Ni, Zn …), các chất như HCHO, SO2, H2S cũng gây độc cho vi sinh vậtkỵ khí. NH4+ gây ức chế cho quá trình kỵ khí và S2- được coi là chất gây ức chế cho quá trình Metan hóa. Các chất có tính oxi hoá mạnh như thuốc tím, các halogen và các muối có oxi của nó, ozone,…được coi là chất diệt khuẩn hữu hiệu hiện nay.

Trên đây là một số chia sẻ của chúng tôi về quá trình phân hủy kị khí trong xử lý nước thải. Hy vọng với những chia sẽ này mọi người sẽ có được cái nhìn tổng quan về phương pháp kỵ khí cũng như bản chất cơ chế quá trình xử lý như thế nào.


Mọi thắc mắc về “Công nghệ sinh học kỵ khí trong xử lý nước thải”, vui lòng liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ TIN CẬY

Địa chỉ: Số 4, Đường số 3, KDC Vạn Phúc, P Hiệp Bình Phước, TP. Thủ Đức, TP. Hồ Chí Minh

Điện thoại: (028) 2253 3535 – 0933 015 035 – 0902 701 278 – 0902 671 281 – 0903 908 671

Email: kinhdoanh@tincay.com; tincaygroup@gmail.com, tincay@tincay.com

Website: tincay.com | thuysantincay.com | nongnhan.com

Youtube: Cty Tin Cậy | Nông Nhàn | Thuỷ Sản Tin Cậy

Facebook: Tin Cậy Group

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.