be ky khi ic

Công nghệ xử lý nước thải bằng bể kỵ khí cao tải IC

Bể kỵ khí IC với tỉ lệ tải trọng thể tích rất cao, khả năng chống sốc mạnh và ổn định nước, sản xuất khí lớn, chi phí vận hành thấp, lợi ích kinh tế rõ ràng, phù hợp hơn với kỹ thuật xử lý nước thải tập trung.

Bể ky khí cao tải IC là gì?

IC (Internal Circulation reactor) – sinh học kỵ khí nội tuần hoàn – là bể gồm 2 ngăn UASB, các ngăn này kết nối với nhau bằng cách đặt ngăn này lên phía trên ngăn kia. Bể IC cũng được xem là một phiên bản đặc biệt của bể EGSB, được vận hành theo chế độ giãn nở của bùn hạt PVA – gel để khử các chất hữu cơ với tải trọng thể tích cao.

Thiết bị phản ứng kiểu IC có dạng như hai bồn UASB chồng lên nhau, thường là hình trụ có chiều cao khoảng 20 m, tỷ lệ giữa chiều cao và đường kính nằm trong khoảng giá trị 2,3 – 8

Bể kỵ khí IC được coi là một cách hiệu quả chi phí để đối phó với tất cả các loại nước thải có tải lượng ô nhiễm cao. Nó thông qua quá trình lưu thông nội bộ; khí sinh học sẽ được sản xuất trong quá trình phản ứng.

Ic Anaerobic Reactor,Methane Digester - Buy Ic Reactor,Ic Reactor,Ic Reactor Product on Alibaba.com

Quá trình xử lý của bể kỵ khí cao tải IC

Kỹ thuật tuần hoàn nội IC bắt đầu từ bằng sáng chế của Vellinga (1986). Thành phần cấu tạo cơ bản của hệ xử lý tuần hoàn nội gồm hệ phân bố nước đầu vào, cơ cấu tuần hoàn nội, vùng phản ứng cao tải ở phía dưới và vùng phản ứng tải lượng thấp (làm sạch sâu) nằm ở phía trên:

  • Cấu trúc của bộ phận phân phối dòng vào có dạng hình nón, dòng tuần hoàn nội hướng từ trên xuống vào vị trí chóp nón theo phương tiếp tuyến, tạo thành dòng chảy xoáy khi hòa trộn với dòng vào trong cấu trúc hình nón.
  • Trên lớp vỏ của cấu trúc hình nón cần chọn một khoảng cách và một khoảng trống hình thành do sự xen phủ của các tấm vỏ để nước từ phía trong phân bố ra đáy của bể xử lý với tiêu chí phân bố đều trên toàn bộ tiết diện đáy và theo phương tiếp tuyến so với lớp bùn.
  • Bên trên hệ phân bố dòng vào là vùng phản ứng cao tải với lớp hạt vi sinh giãn nở. Nước thải được đưa vào đáy của hệ xử lý, tiếp xúc với lớp bùn hạt mật độ cao, phần lớn chất hữu cơ được chuyển hóa ở khoang này, khí biogas được sinh ra được thu gom nhờ bộ tách pha thứ nhất và dẫn lên qua ống lên 1 (riser).
  • Sự phân hủy chất hữu cơ và hình thành biogas xảy ra chủ yếu tại đây. Vùng phản ứng cao tải kéo dài cho tới tận phía dưới của bộ tách khí thứ nhất, chiếm 55 – 65% chiều cao của cột nước và tầng hạt vi sinh cũng có thể chiếm trọn chiều cao của nó (bộ tách khí thứ nhất có chiều cao khoảng 2m). Nhờ khả năng tự khuấy trộn mạnh trong vùng phản ứng cao tải do dòng nước và khí nên khả năng tiếp xúc của vi sinh với cơ chất rất tốt, dẫn đến tăng cường hiệu quả hoạt động của vi sinh vật.
  • Khi dòng khí chuyển động lên trong ống lên (riser) sẽ cuốn theo nước và bùn (gas-lift) từ vùng phân hủy cao tải lên khoang tách khí-lỏng, khí đi ra ngoài, nước và vi sinh được đưa trở lại đáy bể, hòa trộn với dòng vào qua đường ống dẫn xuống rồi vào vùng phản ứng.
  • Nước thải sau khi thoát khỏi vùng cao tải và qua hệ thống tách khí số 1 chỉ còn chứa phần nhỏ lượng chất ô nhiễm vào vùng xử lý sâu (vùng trên), khoang này đóng vai trò như một hệ xử lý thứ cấp và thực hiện tiếp quá trình chuyển hóa chất hữu cơ, khí sinh ra cũng được thu gom nhờ bộ tách pha thứ hai và cũng thực hiện quá trình gas-lift giống như khoang thứ nhất.

Đặc điểm của bể kỵ khí cao tải IC

Điểm nổi bật của kỹ thuật bể kỵ khí cao tải IC là mật độ vi sinh rất cao và do đóng góp của dòng tuần hoàn nội nên tốc độ dòng chảy ngược rất lớn (có thể lên tới 20 m/h), cộng với việc dòng khí sinh ra lớn (do tốc độ chuyển hóa cao) làm tăng cường khả năng khuấy trộn của hệ. Dòng tuần hoàn nội có tính chất tự điều chỉnh: nồng độ cơ chất cao sinh ra lượng khí lớn kéo theo lưu lượng lớn của dòng tuần hoàn, tăng khả năng khuấy trộn và pha loãng dòng vào.

Để tăng cường khuấy trộn, khác với các trường hợp các bể AF, FB, EGSB phải dùng bơm tuần hoàn thì trong IC động lực để khuấy trộn bao gồm thành phần:

  • Dòng nước vào.
  • Biogas phát sinh do phân hủy yếm khí.
  • Dòng nước tuần hoàn do airlift (khi khởi động sẽ phải dùng bơm)
  • Và khi đó ta có dòng lỏng do bơm tuần hoàn.

Trong bể kỵ khí cao tải IC, biogas phát sinh từ quá trình phân hủy yếm khí COD là động lực khuấy trộn quan trọng nhưng mức độ phát sinh biogas lại phụ thuộc vào giá trị tải thể tích và khả năng chuyển hóa của vi sinh.

Có thể nói cơ chế hoạt động của ngăn thứ nhất của IC giống hệt UASB. Điểm khác biệt là toàn bộ lượng khí sau khi tách pha được gom vào ống đi lên, còn ở UASB thì không. Trong UASB các tổ hợp khí-bùn đi lên, khi va chạm với cơ cấu tách K/L/R thì các bọt khí biogas sẽ tách ra và đi vào ống thu biogas, còn những hạt bùn đã tách khí hoàn toàn sẽ rơi xuống đáy bồn để tiếp tục chu kỳ phản ứng.

Những hạt bùn theo hỗn hợp phản ứng đi lên, nếu thoát được qua khe chắn tạo bởi bộ tách pha K/L/R sẽ vào vùng lắng, quá trình phản ứng sẽ tiếp tục nhưng ở mức độ thấp hơn.

Với hệ UASB, tốc độ dâng nước bồn khoảng 1 m/h thìmột phần bông bùn nhẹ sẽ theo nước vào các máng thu thoát ra ngoài làm giảm hiệu quả xử lý. Để khắc phục nhược điểm này của hệ UASB, hệ IC có ít nhất 2 ống lên cho mỗi ngăn/tầng phản ứng

Ứng dụng của bể kỵ khí cao tải IC

Bể kỵ khí cao tải IC là một công nghệ xử lý nước thải đã được chứng minh áp dụng trong ngành sản xuất bia, sản xuất giấy và chế biến thực phẩm.

Mô hình kinh tế tuần hoàn: Câu chuyện từ doanh nghiệp ngành giấy. - Miza Corporation

Nhận xét về bể kỵ khí cao tải IC

Về khía cạnh thiết kế, chế tạo thì bể kỵ khí cao tải IC rất khó thiết kế. Ngoài các vấn đề về thiết kế cơ khí đối với các bộ tách pha, các vấn đề chính cần được giải quyết gồm: (i) làm sao duy trì được tốc độ nước dâng ở ngăn dưới là 10-20m/h trong khi ngăn trên (thông với ngăn dưới) là 2-10m/h?; (ii) dựa trên cơ sở lí thuyết nào để tính thiết kế ống lên và ống xuống?;  làm sao định lượng được hiệu quả khuấy trộn ba pha?

Với thiết kế đặc thù của bể kỵ khí cao tải IC: hai lần tách pha K/L/R ngập nước, một lần tách pha trên đỉnh, kết hợp với tốc độ nước dâng cao nhờ dòng tự tuần hoàn qua hệ ống lên-ống xuống, có thể nói hệ IC đã giảm thiểu cơ hội để bùn hạt có thể thoát ra theo nước đã được xử lý.

Hơn nữa, nhờ dòng bùn-nước tuần hoàn, khả năng tự khuấy trộn rất tốt, tải hữu cơ vào hệ và năng suất xử lý của IC thường lớn hơn vài lần hệ UASB. Chức năng tuần hoàn bùn hoạt tính và nước của IC được thực hiện bởi cơ cấu airlift. Vì vậy, để thiết kế được IC thì điểm mấu chốt là phải lượng hóa được hoạt động của hệ thống ống lên-ống xuống.

Bể kỵ khí cao tải IC là một công nghệ xử lý nước thải đã được chứng minh áp dụng trong ngành sản xuất bia, sản xuất giấy và chế biến thực phẩm.

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI KỸ THUẬT VĨNH TÂM

Địa chỉ: Số A12/85 Đường 1A, Ấp 1, Xã Vĩnh Lộc B, Huyện Bình Chánh, TP. HCM

VPGD: 240 Võ Văn Hát, Phường Long Trường, TP. Thủ Đức, TP. HCM

Hotline: 0932 884 877 – 0907 771 622 – 0796 155 955 – 0789 377 177 – 0931 791 133 – 0987 632 531

Email: [email protected]

Fanpage: Vĩnh Tâm – Cung cấp giải pháp xử lý môi trường

Youtube: BIOFIX VIỆT NAM

0932 884 877