Cân nhắc thiết kế hệ thống kỵ khí - P2

Cơ sở hạ tầng xử lý nước thải phụ thuộc vào nhiều tiêu chí do đó chỉ cần một sai sót nhỏ dễ dẫn đến việc giảm tính hiệu quả của hệ thống. Mục đích của việc XLNT là loại bỏ hoặc giảm chất gây ô nhiễm có nguy cơ gây hại đối với môi trường và con người. Vì thế mà việc thiết lập quy trình xử lý hiệu quả dựa trên công nghệ mới sẽ đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về nước sạch.

Vấn đề xử lý nước thải không đúng cách khiến nhiều cơ sở đối mặt với những thiệt hại về môi trường và kinh tế, bệnh tật. Do đó, việc thiết kế hệ thống kỵ khí phức tạp vì liên quan đến nhiều phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí.

Vì sao đặc tính nước thải lại quan trọng?

• Thiết kế hệ thống XLNT phụ thuộc vào cường độ và đặc tính nước thải
• Cường độ thể hiện thông qua tải lượng ô nhiễm, nồng độ lý – hóa – sinh của nước thải
• Đặc tính nước thải phụ thuộc vào chất lượng nước sử dụng, loại hình công nghiệp và cách xử lý. Nhiều thông số nước thải có mối liên hệ với nhau. Chẳng hạn, nồng độ khí hòa tan và hoạt động của vi sinh vật bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ
• Đặc tính quan trọng nhất của nước thải là hàm lượng chất rắn, chất lơ lửng, chất hòa tan. Các tính chất vật lý như nhiệt độ, màu sắc và độ đục. Đặc tính hóa học như chất hữu cơ, chất vô cơ,… Một số chất hữu cơ như hydro, oxy, nito, lưu huỳnh, photpho, cacbon

Các cân nhắc thiết kế hệ thống kỵ khí

Bể phân hủy

• Chủ yếu thiết bị phân hủy công nghệ thấp, thiết bị hiện đại hoặc thiết bị phân hủy chi phí thấp, tùy thuộc vào bản chất của chất rắn cũng như quy trình vận hành
• Bể phân hủy hỗn hợp hay bể phân hủy dòng chảy được thiết kế hoạt động liên tục hoặc gián đoạn
• Việc lựa chọn loại và kích thước của bể sẽ tạo ra các chi phí xử lý chất thải, xây dựng, vận hành, bảo trì hệ thống

Cân nhắc về nhiệt độ

• Là yếu tố quan trọng để tối ưu hóa hệ thống VSV và hiệu suất của quá trình
• Phạm vi nhiệt độ chia thành hai giai đoạn ưa nhiệt như 25- 40 độ C và 50 – 65 độ C
• Môi trường ưa nhiệt cho phép tải cao hơn, năng suất, tiêu chóa chất nền hoặc sản sinh chất nền, loại bỏ mầm bệnh. Tuy nhiên vi khuẩn kỵ khí rất dễ chết nếu môi trường có thay đổi hoặc bị nhiễm độc
• Nhiệt độ cao ảnh hưởng đến hoạt động  của methanogen hydrogenotropic tạo ra hydro và vi khuẩn hình thành bào tử cao hơn
• Với những vi khuẩn chịu được các thay đổi môi trường lại giúp thiết bị kỵ khí ổn định, dễ vận hành, bảo trì cũng như chi phí đầu tư thấp hơn

Giá trị pH

• Vi khuẩn kỵ khí nhạy cảm với môi trường axit nên sẽ làm gián đoạn quá trình sinh trưởng và sản xuất khí sinh học
• pH thay đổi theo từng giai đoạn của quá trình phân hủy kỵ khí do axit béo dễ bay hơi, bicacbonat, độ kiềm và CO2
• Hóa chất NaOH và NaHCO3 được sử dụng duy trì giá trị pH
• Vi khuẩn sinh khí CH4 yêu cầu môi trường từ trung tính đến hơi kiềm

Tỷ lệ tải hữu cơ

• Là quá trình chuyển đổi sinh học trong bể phản ứng được xác định từ chất rắn dễ bay hơi
• Khi nguồn thải đầu vào chứa nhiều chất rắn dễ gây tích tụ axit béo, hình thành chất ức chế và khả năng sản sinh khí sinh học thấp hơn
• Khi tải hữu cơ quá lớn sẽ gây ra sự gia tăng chất tạo axit, giảm pH và làm chết vi khuẩn kỵ khí

Thời gian lưu

• Đây là phép đo nhu cầu oxy hóa học và nhu cầu oxy sinh học của chất lỏng và chất thải đầu ra
• Thời gian lưu tối ưu cho quá trình chuyển hóa sinh học hoàn toàn từ 12 – 24 ngày đối với thiết bị kỵ khí ưa nhiệt
• Các thông số như tốc độ tải hữu cơ, thời gian lưu thủy lực và nhiệt độ cũng được giám sát để giảm sự mất ổn định của bể phân hủy

Trộn

• Đây là hoạt động không thể thiếu trong quá trình vận hành hệ thống phân hủy chất hữu cơ nhằm tránh tạo ra môi trường yếm khí
• Trộn giúp đảm bảo sự đồng nhất giữa nồng độ chất nền, nhiệt độ và điều kiện môi trường để giảm nguy cơ hình thành váng và lắng đọng chất rắn
• Quá trình này được hỗ trợ bởi máy khuấy cơ học hoặc tuần hoàn khí tùy thuộc vào nồng độ chất rắn

Có rất nhiều yếu tố khác nhau liên quan đến việc thiết kế bể phân hủy kỵ khí sản xuất khí sinh học. Các cân nhắc phải được lựa chọn với chi phí tối ưu, thiết kế hiệu quả và an toàn, thân thiện với môi trường. Nếu như bạn muốn chúng tôi tư vấn thêm dịch vụ XLNT thì hãy liên hệ ngay với Công ty môi trường Hợp Nhất qua Hotline 0938.857.768.