Quy trình xử lý sinh học: Quy trình xử lý bùn hoạt tính và lọc lọc

Một số quy trình chính của xử lý thứ cấp hoặc sinh học như sau: (i) Quy trình xử lý bùn hoạt tính (ii) Bộ lọc nhỏ giọt.

Quá trình sinh học của nước thải là một xử lý thứ cấp liên quan đến việc loại bỏ, ổn định và xử lý chất lơ lửng rất vô hại và chất rắn của nước thải còn lại ngay cả sau khi xử lý chính đã được thực hiện.

Do phần lớn vật liệu hữu cơ trong nước thải có thể bị keo hoặc hòa tan, các quá trình xử lý chính phần lớn không hiệu quả trong việc loại bỏ nó. Các chất hữu cơ vẫn thể hiện nhu cầu oxy cao, cần phải giảm hơn nữa để nước thải có thể được thải ra phù hợp để xả vào các vùng nước.

Trong xử lý sinh học, oxy cung cấp cho vi khuẩn được tiêu thụ trong các điều kiện được kiểm soát để phần lớn BOD được loại bỏ trong nhà máy xử lý thay vì trong dòng nước. Do đó, các yêu cầu chính của quy trình xử lý chất thải sinh học là một lượng vi khuẩn thích hợp ăn các chất hữu cơ có trong nước thải, oxy và một số phương tiện để đạt được sự tiếp xúc giữa vi khuẩn và các chất hữu cơ.

Hai trong số các hệ thống được sử dụng phổ biến nhất để xử lý chất thải sinh học là hệ thống bùn hoạt tính và hệ thống màng sinh học. Trong hệ thống bùn hoạt tính, nước thải được tiếp xúc với một nhóm vi sinh vật đa dạng dưới dạng huyền phù trong bể sục khí, trong khi đó trong hệ thống màng sinh học, còn được gọi là bộ lọc nhỏ giọt, nước thải được đưa vào tiếp xúc với quần thể vi sinh vật hỗn hợp dưới dạng một màng chất nhờn dính trên bề mặt của một hệ thống hỗ trợ vững chắc. Trong cả hai trường hợp, chất hữu cơ được chuyển hóa thành các dạng vô cơ ổn định hơn.

(i) Quá trình bùn hoạt tính:

Các tính năng thiết yếu của quá trình bùn hoạt tính là: giai đoạn sục khí, tách chất rắn - chất lỏng sau sục khí và hệ thống tái chế bùn. Nước thải sau khi xử lý sơ cấp vào bể sục khí nơi chất hữu cơ được tiếp xúc mật thiết với bùn từ bể lắng thứ cấp. Bùn này chứa rất nhiều vi sinh vật đang trong trạng thái hoạt động tăng trưởng. Không khí được đưa vào bể hoặc ở dạng bong bóng thông qua bộ khuếch tán hoặc bằng thiết bị sục khí bề mặt.

Các vi sinh vật sử dụng oxy trong không khí và chuyển đổi các chất hữu cơ thành các hợp chất năng lượng thấp, ổn định như NO ₃, SO ₄ và CO ₂ và tổng hợp các tế bào vi khuẩn mới. Nước thải từ bể sục khí chứa khối lượng vi sinh vật kết tụ, được gọi là bùn, được tách ra trong bể lắng, đôi khi được gọi là bể lắng thứ cấp hoặc bể lắng. Trong bể lắng, bùn được tách ra mà không tiếp xúc với chất hữu cơ và được kích hoạt.

Một phần bùn hoạt tính được tái chế vào bể sục khí dưới dạng hạt giống; phần còn lại là lãng phí. Nếu tất cả bùn hoạt tính được tái chế, thì khối lượng vi khuẩn sẽ tiếp tục tăng đến giai đoạn mà hệ thống bị tắc với chất rắn. Do đó, cần thiết phải 'thải' một số vi sinh vật và bùn thải này là chất được xử lý và xử lý.

Sơ đồ dòng quy trình cho một nhà máy bùn hoạt tính điển hình được đưa ra trong hình 5.16:

1: Tiền xử lý,

2: Bộ làm rõ chính,

3: Bể sục khí,

4: Bộ làm rõ thứ cấp,

5: Dày,

6: Phân hủy bùn (- - - → Lưu lượng bùn) (→ Lưu lượng chất lỏng)

(ii) Bộ lọc nhỏ giọt:

Quy trình xử lý chất thải sinh học được sử dụng phổ biến thứ hai là phương pháp lọc nhỏ giọt. Bộ lọc nhỏ giọt còn được gọi là bộ lọc percolating. Nó có khả năng thích ứng tốt để xử lý tải sốc cao điểm và khả năng hoạt động ổn định sau một thời gian ngắn.

Chế biến sữa, nhà máy giấy và chất thải dược phẩm là một trong số những chất được xử lý bằng các bộ lọc lừa. Các bộ lọc nhỏ giọt thông thường bao gồm một giường đá, sâu từ 1 đến 3 mét, có đủ khe hở giữa các tảng đá để cho phép không khí lưu thông dễ dàng.

Chất ảnh hưởng được rắc trên bao bì giường (Xem hình 5.17), được phủ một chất nhờn sinh học. Khi chất lỏng nhỏ giọt trên bao bì, oxy và chất hữu cơ hòa tan khuếch tán vào màng được chuyển hóa bởi các vi sinh vật trong lớp chất nhờn này. Các sản phẩm cuối như NO ₃, CO ₂, v.v., khuếch tán ra khỏi màng và xuất hiện trong nước thải của bộ lọc.

Khi các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ, độ dày của màng chất nhờn tăng lên đến mức không còn có thể được hỗ trợ trên môi trường rắn và bị tách ra khỏi bề mặt. Quá trình này được gọi là tróc. Một bể lắng sau bộ lọc nhỏ giọt sẽ loại bỏ màng vi khuẩn tách ra và một số chất lơ lửng.

Xử lý và xử lý bùn thải từ các nhà máy xử lý nước thải sinh học là một vấn đề quan trọng và chiếm khoảng một nửa chi phí của hầu hết các nhà máy xử lý nước thải.

Nồng độ chất rắn trong bùn thải chính là khoảng 5 phần trăm; bùn hoạt tính chứa ít hơn 1 phần trăm chất rắn; và bùn từ các bộ lọc nhỏ giọt có khoảng 2 phần trăm chất rắn. Các hoạt động đơn vị phổ biến của xử lý và xử lý bùn thải bao gồm tập trung hoặc làm dày, tiêu hóa, điều hòa, khử nước, oxy hóa và xử lý an toàn.