Bể UASB

Luôn được đánh giá cao về ưu điểm khi của bể kỵ khí, bể UASB luôn là ưu tiên để các nhà máy lựa chọn. Hút bể phốt đô thị sẽ đưa ra khái niệm, cấu thạo nguyên lý vận  hành và điều kiện hoạt động tối đa vủa bể UASB. Trong bài viết sẽ đưa ra những thông tin cơ bản mà bạn đọc đáng quan tâm:

Khái niệm cơ bản về UASB:

UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) là bể kỵ khí, dòng nước chuyển động thẳng đứng từ dưới lên trên đi qua lớp đệm bùn trong đó bao gồm các sinh khối được hình thành dưới dạng hạt nhỏ hay hạt lớn; giải pháp này cho phép nước thải tiếp xúc với các hạt bùn. Các khí sinh ra trong quá trình thủy phân lại là nguyên nhân tạo nên sự chuyển động bên trong đệm bùn.

Khái niệm cơ bản về bể UASB

Khái niệm cơ bản về bể UASB

Cấu tạo Bể UASB :

Bể UASB có thể xây dựng bằng bêtông cốt thép, thường xây dựng hình chữ nhật.
Để dễ tách khí ra khỏi nước thải người ta lắp thêm tấm chắn khí có độ nghiêng >= 35 độ so vơí phương ngang.
=>Hệ thống máng thu nước sau xử lý.
=>Hệ thống tách thu khí.
Nhiệt độ càng cao thì hiệu quả xử lí của bể UASB càng cao, do đó bể này áp dụng rất tốt ở Việt Nam.

Cấu tạo Bể UASB

Cấu tạo Bể UASB

Nguyên tắc xử lý Bể UASB :

Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp kỵ khí xảy ra (bùn + nước thải) tạo ra khí (70 – 80% CH4). Khí sinh ra từ lớp bùn sẽ dính bám vào các hạt bùn và cùng với khí tự do nổi lên phía mặt bể. Tại đây quá trình tách pha khí – lỏng – rắn xảy ra nhờ bộ phận tách pha. Khí theo ống dẫn qua bồn hấp thu chứa dung dịch NaOH 5– 10%. Bùn sau khi tách khỏi bọt khí lại lắng xuống. Nước thải theo màng tràn răng cưa dẫn đến công trình xử lý tiếp theo.
Nước thải sau khi điều chỉnh pH và dinh dưỡng được dẫn vào đáy bể và nước thải đi lên. vận tốc nước thải đưa vào bể UASB được duy trì trong khoảng 0.6 – 0.9 m/h ( nếu bùn ở dạng bùn hạt ). pH thích hợp cho quá trình phân hủy yếm khí dao động trong khoảng 6.6 – 7.6.

Các giai đoạn xảy ra trong quá trình kỵ khí

  • Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử.
  • Giai đoạn 2: Axít hóa
  • Giai đoạn 3: Methane hóa. Giai đoạn này chuyển từ sản phẩm đã methane hóa thành khí (CH4 và CO2) bằng nhiều loại vi khuẩn kỵ khí nghiêm ngặt.

*Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử.

Dưới tác dụng của enzyme do vi khuẩn tiết ra, các phức chất và chất không tan (polysaccharides, proteins, lipids) chuyển hóa thành các phức đơn giản hơn hoặc chất hòa tan (như 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.

*Giai đoạn 2: Axít hóa

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 đến 4.0.

*Giai đoạn 3: Methane hóa.

Giai đoạn này chuyển từ sản phẩm đã methane hóathành khí (CH4 và CO2) bằng nhiều loại vi khuẩn kỵ khí nghiêm ngặt.
Các phương trình phản ứng:

CH3COOH = CH4 + CO2

2C2H5OH + CO2 = CH4 + 2CH3COOH

CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O

Các protein có khả năng phân hủy bị thủy phân: NH3 + HOH = NH4- + OH-    Khi OH- sinh ra sẽ phản ứng với CO2 tạo thành ion bicacbonat.

Nguyên tắc vận hành xử lý Bể UASB

Nguyên tắc vận hành xử lý Bể UASB

Ưu điểm bể UASB:

Xử  lý nước thải bằng bể UASB Giảm lượng bùn sinh học, do đó giảm được chi phí xử lí bùn. Khí sinh ra là khí biogas (CH4) mang tính kinh tế cao. Xử lí được hàm lượng chất hữu cơ cao, tối đa là 4000 mg/l, BOD 500 mg/l, điều này không thể thực hiện được ở các bể sinh học hiếu khí hay chỉ áp dụng ở những bể đặc biệt như Aerotank cao tải.
So với Aerotank (0.3 – 0.5 kgBOD/m3/ngày)thì bể UASB chịu được tải trọng gấp 10 lần khoảng 3 – 8 kgBOD/m3/ngày, từ đó giảm được thể tích bể.
Không tốn năng lượng cho việc cấp khí vì đây là bể xử lí sinh học kị khí , đối với các bể hiếu khí thì năng lượng này là rất lớn.
Xử lí các chất độc hại, chất hữu cơ khó phân hủy rất tốt.
Khả năng chịu sốc cao do tải lượng lớn. Ít tốn diện tích.
Tiết kiểm diện tích và kinh phí đầu tư
Bùn kỵ khí có thể hồi phục và hoạt động được sau một thời gian ngưng hoạt động nên có thể hoạt động theo mùa.

Nhược điểm bể UASB:

Khởi động lâu, Nuôi cấy bùn kỵ khí khó và thời gian thích nghi lâu (3-4 tháng).
Hiệu quả xử lí không ổn định vì đây là quá trinh sinh học xảy ra tự nhiên nên chúng ta không thể can thiệp sâu vào hệ thống.
Lượng khí sinh ra không ổn định
Nước thải được phân bố vào từ đáy bể và đi ngược lên qua lớp bùn sinh học có mật độ vi khuẩn cao. Khí thu được trong quá trình này được thu qua phễu tách khí lắp đặt phía trên. Cần có tấm hướng dòng để thu khí tập trung vào phễu không qua ngăn lắng. Trong bộ phận tách khí, diện tích bề mặt nước phải đủ lớn để các hạt bùn nổi do dính bám vào các bọt khí biogas tách khỏi bọt khí. Để tạo bề rộng cần thiết cần có cột chặn nước. Dọc theo mô hình có các vòi lấy mẫu (4 – 6 vòi) để đánh giá lượng bùn trong bể thông qua thí nghiệm xác định mặt cắt bùn.

Vận hành Bể UASB:

Khởi động + 3kg COD/ngày

+ Thời gian lưu nước 24 giờ.

+ Nồng độ: <5000 COD/l không vấn đề khi không có chất độc. >5000 COD/l pha loãng và tuần hoàn lại nước

– Phương pháp kiểm tra vi sinh vật trong quá trình nuôi cấy

+ Xác định sinh khối tươi và khô bằng phương pháp ly tâm, cân và xác định

+ Xác định Nitơ tổng, Cacbon tổng

Yếu tố ảnh hưởng: 

Thời gian lưu bùn (SRT)
Nhiệt độ (20-45 độ C)
Độ pH (6.6-7.6)
Tính chất của chất nền (TSS, Chất rắn hòa tan, VSS)
Chất gây hại (CCL4, CHCL3, Kiem loại nặng (cu, ni, zn…) HCHO, SO2)
Sự khuấy đảo hỗn hợp phân hủy. Các chất dinh dưỡng đa lượng và vi lượn

Trên đây là thông tin cơ bản đầy đủ về Bể UASB, Cùng tham gia đóng góp ý kiếm chia sẻ thông tin mà chúng tôi cung cấp, hy vọng bài viết sẽ mang lại sự bổ ích cho bạn đọc.

Reply

Call Now Button0966.118.008