Hỗ trợ
Chọn ngôn ngữ : English Vietnamese
  • Xin chúc mừng CÔNG TY TNHH THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG LÊ AN đại diện độc quyền phân phối sản phẩm Biofuture
Lĩnh vực kinh doanh
Học tập
Kiến trúc
FAQs
Liên kết website
archmodel.com.vn
 
 
 

[HOT] Câu hỏi 6.1.1 Tôi muốn tìm hiểu về hiện tượng khử nitrat hóa ở SBR, các điều kiện nào tác động đến sự hoạt động và tăng trưởng vi khuẩn khử nitrat và khả năng khử nitrat hóa trong SBR?

1. TỔNG QUAN
 
Khử nitrat hóa điển hình là sử dụng nitrat  (NO3) hoặc không điển hình sử dụng nitrite (NO2) bởi vi khuẩn kỵ khí không bắt buộc (khử nitrat hóa) để phân huỷ cBOD hòa tan. Vi khuẩn khử nitrat hóa ưu tiên sử dụng các phân tử oxy (O2) để phân huỷ cBOD hòa tan nhưng có enzyme để sử dụng nitrate trong điều kiện vắng mặt oxy phân tử hay hiện diện trong sự chênh lệch oxy (Hình 9.1)
 
Hình 9.1 Sự chênh lệch oxy. Sự chênh lệch oxy được hình thành ngang qua một hạt bông bùn, nếu kích thước các hạt bông bùn  > 100 μm và oxy hòa tan bên ngoài các hạt bông bùn là ≤ 0.8 mg / L. Dưới điều kiện này nồng độ oxy hòa tan đo được là hiện thời, nhưng oxy hòa tan không thể thâm nhập vào lõi của hạt bông bùn. Vi khuẩn trên bề mặt của bông bùn có môi trường hiếu khí (aerobic) và phân hủy cBOD bằng cách sử dụng oxy hòa tan, trong khi đó, vi khuẩn trong lõi hạt bông bùn là điều kiện thiếu oxy có sự hiện diện của nitrate và làm giảm cBOD bằng cách sử dụng nitrate. Nitrate không được sử dụng trên bề mặt của các hạt bông bùn là do vi khuẩn trên bề mặt bông bùn ưu tiên sử dụng oxy hòa tan. 
 
Nitrate được sinh ra tại bể SBR trong quá trình nitrat hóa. Tuy nhiên, nitrat hoặc nitrit có thể đi vào bể SBR từ chất thải công nghiệp (Bảng 9.1) hoặc thông qua việc sử dụng một hợp chất kiểm soát mùi hôi. Các hợp chất thường được sử dụng để kiểm soát mùi hôi bao gồm sodium nitrate (NaNO3) và canxi nitrat (Ca (NO3)2).
 
Bảng 9.1 Thành phần Nitrate or Nitrite trong nước thải công nghiệp
Nước thải công nghiệp 
Nitrate
Nitrite
Chất chống ăn mòn     
 
x
Leachate, xử lý sơ bộ 
x
x
Thịt, gia vị  
x
 
Thịt, sơ chế
x
x
Thép
x
x
 
Khi xảy ra quá trình khử nitrat hóa, cBOD hòa tan được phân hủy và nitơ trong nitrate được thải vào khí quyển dưới dạng phân tử nitơ (N2) và không thải ra trong giai đoạn lắng của bể SBR [phương trình (9.1)]. Khử nitrat hóa xảy ra ở một bể SBR (1) giai đoạn làm đầy và / hoặc (2) sau giai đoạn phản ứng cùng với carbon.
 
 
Nếu khử nitrat hóa xảy ra sau giai đoạn phản ứng, quá trình hiếu khí ngắn hoặc thời gian khuấy trộn là cần thiết sau quá trình khử nitơ để loại bỏ khí kẹt tại các chất rắn ở lớp đáy. Việc loại bỏ này này cho phép các chất rắn để lắng xuống trong SBR. 
 
Hóa chất thường được sử dụng để bổ sung carbon bao gồm acetate (CH3COOH), sodium acetate (NaOOCCH3), ethanol (CH3CH2OH), glucose (C6H12O6), và methanol (CH3OH). Nước thải sinh hoạt chứa cBOD hòa tan được sử dụng như một nguồn carbon trong giai đoạn làm đầy.
 
SỰ ĐA DẠNG VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA VI KHUẨN KHỬ NITRAT HÓA
 
Vi khuẩn khử nitrat hóa sử dụng nitrat trong điều kiện thiếu oxy hay sự hiện diện của sự chênh lệch oxy để phân huỷ cBOD hòa tan. Vi khuẩn khử nitrat hóa có mặt hàng triệu tế bào trên mỗi ml chất lỏng hỗn hợp với số lượng lớn và hàng tỷ tế bào trên mỗi gram các hạt bông bùn (chất rắn). Thời gian thế hệ của chúng trong hỗn hợp chất lỏng là khoảng 15-30 phút.
 
Vi khuẩn khử nitrat hóa đi vào trong bể SBR thông qua chất thải lắng và dòng vào / nước thấm (I / I) như là sinh vật đất và nước. Số lượng vi khuẩn khử nitrat hóa thích hợp để khử khi MLVSS > 1000 mg / L. Vi khuẩn khử nitrat hóa chịu được các điều kiện hoạt động bất lợi hơn so với vi khuẩn nitrat hoá.
 
Vì vậy, quá trình nitrat hóa chậm hơn hoặc kết thúc trước khi quá trình khử nitrat hóa diễn ra chậm. Các chi của vi khuẩn khử nitrat hóa gồm Alcaligenes, Achromobacter, BacillusPseudomonas.
 
NHIỆT ĐỘ
 
Các hoạt động của vi khuẩn khử nitrat hóa tăng với sự gia tăng nhiệt độ nước thải, và nó giảm theo độ giảm nhiệt độ nước thải. Quá trình khử nitrat hóa dễ dàng đạt được với sự tăng nhiệt độ nước thải vì hai lý do. Đầu tiên, với sự gia tăng hoạt động của vi khuẩn, oxy hòa tan được tiêu thụ nhanh hơn, cho phép sử dụng nhanh chóng nitrate. Thứ hai, với sự tăng nhiệt độ nước thải, ít oxy hòa tan trong nước thải. Điều này cung cấp nồng độ oxy hòa tan thấp hơn trong bể SBR sau giai đoạn phản ứng.
 
 
DINH DƯỠNG
 
Sự phân hủy thiếu khí cBOD, đó là việc sử dụng nitrat để làm giảm cBOD hòa tan. Sự phát triển của vi sinh vật và sự hình thành bùn ít hơn và nhu cầu nito và photpho thấp hơn so với quá trình làm giảm cBOD bằng phương pháp hiếu khí [phương trình (9.2) và (9.3)]. Do đó, giá trị nitơ còn lại ≥1.0 mg/L NH-N4+ hoặc  ≥3 mg/L NO-N3 và  ≥0.5 mg/L HPO-P42−) và photpho cần thiết cho sự phân hủy cBOD hiếu khí sau phản ứng cần nhiều hơn so với sự phân hủy cBOD thiếu khí.
 
 
Khi nitrate được sử dụng để làm giảm cBOD, ít carbon từ cBOD đi vào sự tăng trưởng của tế bào (bùn thải) và nhiều carbon từ cBOD tạo thành carbon dioxide (CO2) hơn so với việc sử dụng các oxy phân tử tự do. Không phải tất cả các carbon dioxide sản sinh trong quá khử nitrat hóa hòa tan trong nước thải.Một số thoát vào khí quyển và cũng có một số bị kẹt trong chất rắn lơ lửng trên bề mặt của bể.
 
 
THẾ OXI HÓA-KHỬ
 
Về mặt sinh học, thế oxi-hóa khử hoặc sự oxi-hóa khử (ORP) là một thước đo công suất của môi trường nước để tiến hành các phản ứng sinh hóa cụ thể, ví dụ, việc sử dụng oxy phân tử hoặc nitrat để phân hủy cBOD hòa tan (bảng 9.2). Thế oxi hóa – khử được xác định bằng một đầu dò ORP và ghi nhận bằng millivolts (mV). Giá trị millivolts có thể âm hoặc dương.
 
Khử nitrat hóa hay sử dụng nitrat để làm giảm cBOD thường xảy ra trong phạm vi ORP từ +50 đến −50 mV.
 
Bảng 9.2 Hướng dẫn giá trị oxi hóa - khử cho phản ứng sinh hóa
Phản ứng sinh hóa  
Khoảng oxi hóa khử (mV)
Nitrat hóa
+100 đến +350
Làm giảm cBOD với O 
+50 đến +250
Hấp thu photpho sinh học    
+25 đến +250
Khử nitrat hóa
+50 đến −50
Sự tạo thành Sulfide    
−50 đến −250
Giải phóng photpho sinh học  
−100 đến −250
Hình thành Acid  (lên men)   
−100 đến −225
Sản xuất Methane  
−175 đến −400
 
OXY HÒA TAN
 
Bởi vì vi khuẩn khử nitrat hóa sản xuất nhiều sinh khối hơn (tế bào vi khuẩn mới hoặc bùn) khi sử dụng phân tử oxy để phân hủy cơ chất (cBOD hòa tan) so với sử dụng nitrate, sự hiện diện của oxy phân tử không cho phép quá trình khử nitrat xảy ra. Vì vậy, oxy hòa tan không được hiện diện hoặc có sự chênh lệch oxy để quá trình khử nitrat hóa xảy ra. Sự chênh lệch oxy tồn tại khi oxy hòa tan không thể xâm nhập vào bên trong lõi của các chất rắn hoặc các bông bùn. Sự chênh lệch oxy xảy ra khi oxy hòa tan bên ngoài bông bùn ≤ 0.8 mg/L và kích thước hạt bông bùn >100 μm. Bởi vì quá trình bùn hoạt tính hầu hết hoạt động ở MCRT cao để phát triển quần thể vi khuẩn nitrat đầy đủ cho quá trình nitrat hóa, các nhà máy này cũng phát triển một số lượng tương đối lớn các sinh vật dạng sợi. Những sinh vật này giúp cho sự phát triển các bông bùn trung bình (150-500 μm) và lớn (> 500 μm) và sự chênh lêch oxy nếu giá trị oxy hòa tan trong dung dịch là ≤0.8 mg / L. Do đó, sự hiện diện của một lượng oxy còn lại, khử nitrat hóa có thể xảy ra.
 
 
GIAI ĐOẠN KHỬ NITRAT HÓA
 
Giai đoạn khử nitrat hóa xảy ra trong suốt pha làm đầy hoặc kết thúc pha phản ứng hoặc pha lắng. Giai đoạn khử nitrat hóa cần được điều chỉnh để loại bỏ lượng nitrat thích hợp, giảm bớt nồng độ oxy hòa tan và kiểm soát quá trình phát triển không mong muốn của vi khuẩn dạng sợi (filamentous).
 
cBOD HÒA TAN
 
Điều kiện hoạt động quan trọng nhất ảnh hưởng đến quá trình khử nitrat hóa là cBOD hòa tan.
 
 
cBOD hòa tan hiện diện một số lượng lớn, oxy hòa tan nhanh chóng được sử dụng bởi các vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí không bắt buộc để làm giảm cBOD hòa tan và nitrate được sử dụng bởi các vi khuẩn kỵ khí không bắt buộc để làm giảm cBOD hòa tan. Khoảng ba phần cBOD hòa tan (cacbon) cần thiết cho một phần nitrat được loại bỏ bởi vi khuẩn kỵ khí không bắt buộc. Thông thường các chất hóa học được sử dụng để bổ sung vào bao gồm acetate (CH3COOH), sodium acetate (NaOOCCH3), ethanol (CH3CH2OH), glucose (C6H12O6), và methanol (CH3OH).
 
Một số lợi ích quan trọng của quá trình  khử nitrat hóa bao gồm nước thải được xử lý có chất lượng cao hơn (ít nitơ trong pha lắng) và phục hồi khoảng 50% độ kiềm mất trong quá trình nitrat hóa. Một lợi ích quan trọng khác là phục hồi khoảng 33% năng lượng tiêu tốn cho quá trình hiếu khí, nếu quá trình hiếu khí chấm dứt và nitrat được sử dụng để làm giảm cBOD.
 
Vi khuẩn khử nitrat hóa cũng cạnh tranh để lấy acid béo được sản sinh ra trong trong suốt quá trình giải phóng photpho sinh học dưới điều kiện thiếu khí hoặc lên men ( làm đầy tĩnh). Sự cạnh tranh này do sự hiện diện của hai nhóm vi khuẩn khử nitrat hóa. Những nhóm đó bao gồm: (1) vi khuẩn loại bỏ cBOD có sự biến đổi để dễ dàng phân hủy cBOD, đặc biệt là các axit béo (acetate, propionate và butyrate) được sản xuất trong quá trình giải phóng photpho sinh học, và (2) vi khuẩn loại bỏ cBOD cũng là  vi khuẩn "loại bỏ photpho".
 
Do đó, nếu nitrat hiện diện khi bắt đầu pha làm đầy tĩnh, nhóm vi khuẩn khử nitrat hóa đầu tiên sẽ tiêu thụ acid béo nhưng không dự trữ acid béo cho sự hấp thu photpho sinh học sau đó. Điều này dẫn đến giảm khả năng của vi khuẩn Poly-P (sinh vật tích lũy photpho) để loại bỏ lượng lớn photpho chứa trong nước thải. Nhóm vi khuẩn khử nitrat thứ 2 là vi khuẩn loại bỏ photpho, nhưng hoạt động của chúng rất khó dự đoán. Vì vậy, kiểm soát tốt quá trình khử nitơ được khuyến nghị, nếu loại bỏ photpho sinh học được thực hiện trong bể SBR.
 
2. GIẢI PHÁP
 
Một số điều kiện vận hành bể SBR tác động đến sự tăng trưởng và hoạt động của vi khuẩn khử nitrat hóa, khả năng khử nitrat hóa trong SBR. Các điều kiện bao gồm:
 
* Nồng độ và hoạt động của vi khuẩn khử nitrat.
* Nhiệt độ.
* Chất dinh dưỡng.
* Oxy hóa – tiềm ẩn giảm sự Oxy hóa
* Thời gian khử nitrat hóa
* cBOD hòa tan
 
Điều kiện vận hành quan trọng nhất của SBR ảnh hưởng đến khử nitrat hóa là lượng cBOD hòa tan hay lượng carbon.
 
Sau đây là bảng các chỉ số cần đo khi gặp sự cố về khử nitrat hóa ở bể SBR
 
Thông số vận hành
Sự cố
Giải pháp
MLVSS
 
 
P
 
 
ORP
 
 
DO
 
 
cBOD
 
 
 
 Để hiểu thêm sự cố khử nitat hóa trong SBR, vui lòng theo dõi lần lượt các giải pháp xử lý câu hỏi số 6.1.2 đến câu hỏi số 6.1.5.
 
Link các câu hỏi liên quan:
 
 
Ông. Trương Trọng Danh
Ks. Kỹ Thuật Môi Trường - ĐHBK
Sale Manager
Phụ trách chế phẩm vi sinh BioFuture
 
Chi tiết, vui lòng liên hệ với Mạnh Khương, đại diện bán hàng chính thức sản phẩm vi sinh của Nhà sản xuất Ireland BioFuture Ltd tại Việt Nam; chuyên cung cấp công nghệ, giải pháp và sản phẩm sinh học trong kỹ thuật xử lý môi trường.
Comment
Company name :
Business type (*) :
Business field :
    Location and contact person
Country :
Address :
Tel :
Full name of Contact person :
Hand phone :
Email (*) :
Your website :
Subject :
Content :
Attach file :
Confirmation Code : 8r419
    Send
Từ điển - Dictionary
  • mkvietnam.vn

  • ecoworld.com.vn

  • MK Việt Nam

  • mkc.builders

  • mkc.equipment

  • mkc.construction

  • mkc.technology

  • mkc.contractors

  • mkc.solutions

  • aln.com.vn

Đại diện Hãng BioFuture Ltd
Exchang Rates (vcb.com.vn)
CurrencyBuySell
AUD16180.8216555.28
CAD17529.5817989.55
CHF23285.3623848.23
EUR25954.6726814.57
GBP28781.8329242.68
HKD2936.823001.8
JPY212.87222.75
KRW18.0920.65
SGD16910.317215.47
THB740.47771.36
USD2319023310
Hỗ trợ
Sales & Consulting
Ông. Lê Quang Thái
Giám Đốc
Phone: 0913 153 059
Email: quang@archmodel.com.vn
Dịch vụ chăm sóc khách hàng 24/7
Giám Đốc
Phone: 0913 153 059
Email: quang@archmodel.com.vn