Câu hỏi bảo vệ đồ án xử lý nước thải

Đồ án công nghệ 2 với đề tài "Thiết kế hệ thống xử lí nước thải nhà máy chế biến thủy sản đông lạnh với năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày, chất lượng nước thải đạt loại A" có nội dung trình bày gồm các chương sau: chương 1 tổng quan, chương 2 lựa chọn và thuyết minh quy trình xử lý, chương 3 tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải, chương 4 cấu tạo và nguyên tắc hoạt động bể Uasb.

Tóm tắt nội dung

Nguồn gốc phát sinh các chất ô nhiễm trong nước thông số và nồng độ các chất trong nước thải loại A 8 Theo thống kê hiện nay nước ta có hơn 300 cơ sở chế biến thuỷ sản, và khoảng 220 nhà máy chuyên sản xuất các sản phẩm đông lạnh phục vụ xuất khẩu có tổng công suất 200 chất thải lỏng trong chế biến thuỷ sản được coi là quan trọng nhất, các nhà máy chế biến đông lạnh thường có lượng chất thải lớn hơn so với các cơ sở chế biến hàng khô, nước mắm, đồ hộp, bình quân khoảng thức đặt ra là tải lượng ô nhiễm do các xí nghiệp chế biến thuỷ sản gây ra là rất lớn nếu không được xử lý nó sẽ là một thành viên “tích cực” làm tăng mức độ ô nhiễm môi trường trên sông rạch và xung quanh khu chế biến. Ô nhiễm nước thải chế biến thuỷ sản nhiều khi chưa nhận ra ngay do lúc đầu kênh rạch còn khả năng pha lỏng và tự làm sạch nước với lượng thải tích tụ ngày càng nhiều thì dần dần chúng làm xấu đi nguồn nước mặt sông, rạch, ao, hồ và cuộc sống khu dân cư xung ra nước thải của ngành chế biến còn khả năng lan truyền dịch bệnh từ xác thuỷ sản bị chết, thối rữa ., và điều đáng quan tâm nữa là gây ảnh hưởng trực tiếp đến người lao động, đến môi trường nuôi trường nuôi trồng thuỷ sản, đến sự phát triển bền vững của ngành. Do tính khá nghiêm trọng như thế, sau đây là đề tài “Thiết kế hệ thống xử lí nước thải nhà máy chế biến thủy sản đông lạnh với năng suất 10 tấn sản phẩm / lượng nước thải đạt loại A” để góp phần bảo vệ sức khỏe người dân, người lao động và môi trường xung gốc phát sinh các chất ô nhiễm trong nước thải Qua dây chuyền công nghệ sản xuất của nhà máy thủy sản đông lạnh, ta nhận thấy nước thải tạo ra qua các công đoạn sau: Công đoạn tiếp nhận và bảo quản nguyên liệu: lượng nước thải chảy ra từ công đoạn này do lượng đá ướp nguyên liệu chảy ra. Công đoạn lạnh đông sản phẩm: lượng nước thải từ quá trình này do làm mát và phá đoạn ra khuôn sản phẩm sau khi đông lạnh: lượng nước thải sỉnh ra do quá tách sản phẩm ra khỏi khuôn sau khi làm thải từ quá trình tiếp nhận và chế biến sản phẩm thường có màu nâu xám do sự phân hủy của các lipit, photphat với mùi đặc trưng của quá trình thối rửa, do các loại vi khuẩn yếm khí ký sinh sống ở trong cơ thể và các loài vi khuẩn hiếu khí sống ở da và mang cá phân giải các loại axit amin thành các chất gây mùi như H2S, CH4, NH3… Tùy thuộc vào chủng loại sản phẩm mà mùi có thể dao động từ mùi nhẹ đến nặng. Đặc biệt là nước thải từ các quá trình chế biến như tôm, mực và bạch tuộc có mùi rất nước thải tại các bể tập trung thường có màu xám đến đen do quá trình tự phân hủy các hợp chất hữu cơ bởi các nhóm men như: proteaza, lipaza, và các nước thải chế biến thủy sản có hàm lượng các chất ô nhiễm cao nếu không được xử lý sẽ gây ô nhiễm các nguồn nước mặt và nước ngầm trong khu vực. Các chất hữu cơ chứa trong nước thải chế biến thủy sản chủ yếu là dễ bị phân nước thải chứa các chất như protein, chất béo… Khi xả vào trong nguồn nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do vi sinh vật sử dụng oxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ. Oxy hòa tan giảm không chỉ gây suy thoái tài nguyên thủy sản mà còn làm giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và công chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, nó hạn chế độ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong riêu… Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan (tăng độ đục của nguồn nước) và gây bồi lắng lòng sông cản trở sự lưu thông nước và tàu bè. Tất cả các hiện tượng trên gây tác động xấu tới chất lượng nước, ánh hưởng tới hệ thủy sinh, nghề nuôi trồng thủy sản, du lịch và cấp chuẩn chất lượng nước nuôi trồng thủy sản của nhiều quốc gia yêu cầu nồng độ amoniac không vượt quá vi sinh vật đặc biệt là vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán trong nguồn nước là nguồn ô nhiễm đặc biệt. Xử lý cơ học nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất không tan như rác, cát, nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi… ra khỏi nước thải, điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải. Các công trình xử lý cơ học nước thải thủy sản thông dụng như: song chắn rác, lưới lọc, bể lắng, bể điều hòa. Cơ sở của phương pháp hóa lý là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó, chất này phản ứng với các tạp chất bẩn trong nước thải và có khả năng loại chúng ra khỏi nước thải dưới dạng cặn lắng hoặc dưới dạng hòa tan không độc hại. Các phương pháp hóa lý thường được sử dụng để xử lý nước thải chế biến thủy sản là quá trình keo tụ, trung hòa kết tủa cặn , oxy hóa khử, hấp phụ, trích ly, tuyển nổi… Cơ sở của phương pháp xử lí sinh học nước thải là dựa vào khả năng oxy hóa các liên kết hữu cơ dạng hòa tan và không tan của vi sinh sử dụng các liên kết đó như là nguồn thức ăn của chúng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản của vi sinh pháp này được sử dụng để xử lý hoàn toàn các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong nước thải. Các phần xử lý sinh học thường được đặt sau khi nước thải đã được xử lý sơ bộ qua các quá trình xử lý cơ học, hóa lý. Xử lý sinh học hiếu khí là biện pháp xử lý nước thải sử dụng các nhóm vi sinh vật hiếu khí. Xử lý sinh học yếm khí là biện pháp sử dụng các vi sinh vật yếm khí để loại bỏ các chất hữu cơ có trong nước ra còn có các công trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên như: hồ sinh học, hệ thống xử lý bằng thực vật nước, cánh đồng tưới, cánh đồng lọc, đất ngập nước… Bản thông số và nồng độ các chất trong nước thải loại A Bảng giá trị một số thông số và nồng độ các chất trong nước thải loại A Việc lựa chọn phương pháp xử lý tối ưu sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chất lượng nước thải sau khi xử lý đạt loại A, thành phần, tính chất nước thải đầu vào, diện tích mặt bằng, vốn đầu tư… Căn cứ vào các yếu tố đó chúng ta có thể lựa chọn hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học kết hợp với phương pháp xử lý bằng sinh học và khử trùng, trong đó phương pháp sinh học đóng vai trò quan thải từ các công đoạn khác nhau trong quá trình sản xuất cùng với nước thải sinh hoạt theo đường ống dẫn chung được đưa vào hệ thống xử lý. Tại đây nước thải được xử lý lần lượt qua các công trình đơn vị như sau: Được sử dụng để giữ lại các cặn bẩn có kích thước lớn có trong nước thải chủ yếu là rác nhằm tránh hiện tượng tắc nghẽn đường ống, mương dẫn hoặc làm hư hỏng bơm. Để thuận tiện cho việc phân phối nước thải cho hệ thống xử lý tiếp theo, người ta thường thiết kế bể tập trung sau song chắn rác. Từ bể tập trung nước thải sẽ được bơm bơm đến bể lắng cát. Bể lắng cát dùng để loại bỏ các tạp chất vô cơ không hoà tan như: cát, sỏi, sạn… và các vật liệu rắn khác có vận tốc lắng lớn hơn các chất hữu cơ có thể phân huỷ trong nước tách các tạp chất này ra khỏi nước thải nhằm bảo vệ các thiết bị máy móc khỏi bị mài mòn, giảm sự lắng đọng các vật liệu nặng trong ống, bảo vệ bơm… Tại bể lắng cát không khí được đưa vào đáy bể, kết hợp với dòng nước chảy thẳng tạo thành quỹ đạo vòng của chất lỏng và tạo dòng ngang có tốc độ không đổi ở đáy bể. Do tốc độ tổng hợp của các chuyển động đó mà các chất hữu cơ lơ lững không lắng xuống nên trong thành phần cặn lắng chủ yếu là cát đến 90 - 95% và ít bị thối cần phải kiểm soát tốc độ thổi khí để đảm bảo tốc độ dòng chảy đủ chậm để hạt cát lắng được, đồng thời dễ dàng tách cặn hữu cơ bám trên hạt và đủ lớn không cho các cặn hữu cơ hòa là quá trình kiểm soát để giảm thiểu các biến động về đặc tính của nước thải nhằm tạo điều kiện tối ưu cho các quá trình xử lý tiếp theo. Quá trình điều hòa được tiến hành bằng cách trữ nước thải trong một bể lớn, sau đó bơm định lượng chúng vào các bể xử lý kế tiếp. Do tính chất nước thải thay đổi theo từng giờ sản xuất và phụ thuộc vào loại nước thải của từng công đoạn nên bể điều hòa có tác dụng điều chỉnh sự biến thiên về lưu lượng của nước thải theo từng giờ trong ngày, tránh sự biến động về hàm lượng chất hữu cơ làm ảnh hưởng đến hoạt động của vi khuẩn trong các bể xử lý sinh học, kiểm soát pH của nước thải để tạo điều kiện tối ưu cho các quá trình sinh học, hóa học sau đó, giúp làm giảm kích thước và tạo chế độ làm việc ổn định cho các công trình phía sau, tránh hiện tượng quá tải. Tạo điều kiện tốt cho quá trình xử lý sau đó như tăng lượng oxy hoà tan trong nước thải, tăng hiệu suất lắng nước thải ở các công đoạn sau. Bể xử lý kị khí sẽ phân hủy sinh học các chất hữu cơ có trong nước thải trong điều kiện không có oxy để tạo ra các sản phẩm cuối cùng là khí metan và khí dùng bể UASB vì vận hành đơn giản, phù hợp với loại nước thải có COD cao và có thể đạt được tải trọng cao, sử dụng bể UASB có tính kinh tế hơn và những hạn chế trong quá trình vận hành có thể dễ dàng khắc phục bằng các phương pháp xử lý sơ bộ. Nước thải được đưa trực tiếp vào dưới đáy bể và được phân phối đồng điều ở đó, sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học và các chất hữu cơ được tiêu thụ ở đó, các bọt khí mêtan và cacbonic nổi lên trên được thu bằng các chụp khí để dẫn ra khỏi bể. Quá trình lắng được áp dụng khác nhau về tỷ trọng nước, chất rắn lơ lửng và các chất ô nhiễm có trong nước thải để loại chúng ra khỏi nước thải chảy vào ống trung tâm qua múi phân phối và vào bể. Sau khi ra khỏi ống trung tâm, nước thải va vào tấm chắn hướng dòng và thay đổi hướng đi xuống, sau đó sang ngang và dâng lên thân bể. Nước đã lắng trong tràn qua máng thu đặt xung quanh thành bể và được dẫn ra nước thải dâng lên thân bể và đi ra ngoài thì cặn thực hiện chu trình ngược lại. Bể lắng ly tâm đợt 1 có thể loại bỏ được 50 ÷ 70% chất rắn lơ lững và 25 ÷ 50% BOD5. Bùn cặn sau khi ra khỏi bể lắng 1 thì được máy bơm đến sân phơi bùn, còn nước thải đưa đến bể bể Aerotank nước thải chảy qua suốt chiều dài của bể và được sục khí từ dưới đáy bể lên nhằm tăng cường lượng oxy hoà tan, tăng khả năng khuấy trộn môi trường và tăng hiệu quả quá trình oxy hoá chất bẩn hữu cơ có trong nước thải bởi vi sinh vật. Số lượng bùn hoạt tính sinh ra trong thời gian lưu nước trong bể Aeroten không đủ để giảm nhanh hàm lượng các chất bẩn hữu cơ, do đó phải hoàn lưu bùn hoạt tính đã lắng ở bể lắng 2 vào đầu bể nhằm duy truỳ nồng độ đủ của vi sinh vật. Bể lắng ly tâm đợt 2 có nhiệm vụ chắn giữ các bông bùn hoạt tính đã qua xử lý ở bể Aeroten và các thành phần chất không hoà tan chưa được giữ lại ở bể lắng 1. Bùn cặn sau khi ra khỏi bể lắng 2 thì một phần được tuần hoàn lại bể Aeroten, phần bùn dư sẽ đưa đến bể nén bùn, còn nước thải sẽ đưa đến bể tiếp xúc Clo. 2.3.9. Bể tiếp xúc clo dùng để khử trùng nước thải nhằm mục đích phá hủy, tiêu diệt các loại vi khuẩn gây bệnh chưa được hoặc không thể khử bỏ ở các công đoạn xử lý thải vào bể sẽ chảy theo đường dích dắc qua các ngăn để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tiếp xúc giữa clo với nước thải, khi đó sẽ xảy ra phản ứng như sau: Đầu tiên cặn bùn từ thùng định lượng sẽ được phân phối vào đoạn đầu của băng tải, ở đoạn này nước được lọc qua dây đai theo nguyên tắc trọng lực, sau đó cặn bùn di chuyển theo dây đai qua các con lăn thì nước của cặn bùn cũng được tách do lực ép giữa con lăn với dây đai, cuối cùng cặn bùn đi qua trục ép thì nước được tách ra bằng lực ép và lực cắt. Nước tách ra được đưa trở lại bể điều hòa để xử lý tiếp, còn bánh bùn có thể làm phân vi sinh. Cát lấy ra từ bể lắng cát còn chứa nhiều nước nên cần phải làm ráo nước ở sân phơi cát nhằm đem lại sự thuận lợi cho sự vận chuyển và dùng cho các mục đích tách ra được đưa trở lại bể điều hòa để tiếp tục xử lý. Lưu lượng nước thải của nhà máy thuỷ sản tính cho 1 tấn sản phẩm thường từ 30 ÷ 80 m3, chọn lưu lượng là 80m3. Lưu lượng nước thải trung bình theo ngày: Lưu lượng nước thải lớn nhất theo ngày: Giả sử độ sâu đáy ống cuối cùng của mạng lưới thoát nước là: H = 0,7 m. Hàm lượng chất lơ lửng và BOD5 của nước thải sau khi qua song chắn rác giảm 4%. Hàm lượng chất lơ lửng còn lại: SS = 200 ×(1 – 0.04) = 192 cao lớp nước trong lưu lượng nước thải lớn nhất theo giờ, = 93,324 chiều rộng bể: B = 2 m. Suy ra chiều dài bể: (m) Vậy kích thước của bể tập trung: L × B × H = 3,90 m × 2 m × 3,7 m. Chọn thời gian lưu nước trong bể lắng cát thổi khí t = 5 chiều cao hữu ích của bể h = 1,4 m. Vậy chiều rộng bể B = h = 1,4 m. L: chiều dài bể, L = 3,97 m. qk: cường độ không khí cung cấp trên 1 m chiều dài bể Lượng cát trung bình sinh ra trong mỗi ngày: : lưu lượng nước thải trung bình ngày, = 800 lượng cát trong 1000 m3 nước thải. Các thông số của bể lắng cát thổi khí Lượng cát trung bình sinh ra mỗi cao lớp cát trong bể trong một ngày gian lưu nước trong bể t = 6 h. Chiều cao hữu ích bể h = 4 m. Vậy kích thước bể điều hoà: L × B × H = 10 m × 5 m × 4,3 m. Chọn đĩa khuếch tán plasmis xốp cứng bố trí một phía theo chiều dài bể với lưu lượng khí r = 100 bể phản ứng với dòng nước dâng lên qua nền bùn rồi tiếp tục vào bể lắng đặt cùng với bể phản ứng. Các loại khí tạo ra trong điều kiện kị khí chủ yếu là khí CH4 vào CO2 sẽ tạo dòng tuần hoàn cục bộ, giúp cho việc hình thành những hạt bùn hoạt tính và giữ cho chúng ổn định. Một số bọt khí và hạt bùn có khí bám vào sẽ nổi lên trên mặt hỗn hợp phía trên bể. Bùn nuôi cấy ban đầu lấy từ bùn của bể phân hủy kỵ khí từ quá trình xử lý nước thải sinh hoạt cho vào bể với hàm lượng tải trọng thể tích L0=3 kg COD/m3 ngày, hiệu quả khử COD đạt 65% và BOD5 đạt bùn phân hủy kỵ khí cho vào ban đầu có hàm lượng chất rắn TS = 5% Y : Hệ số sản lượng tế bào phụ thuộc nước thải , mg/mg (tỉ số khối lượng tế bào hình thành / khối lượng cơ chất sử dụng, được xác định trong một thời gian xác định của pha tăng trưởng khi qua song chắn rác, bể lắng cát sục khí, bể điều hòa, hàm lượng COD giảm 20% nên lượng COD còn lại là: Đáy phễu thu khí có chiều dài bằng cạnh đơn nguyên l = W = 4,08 m và chiều rộng w = 1,7 m. Css: Hàm lượng bùn trong bể, kg/m3, Css=30 kg/m3 Hàm lượng COD và BOD của nước thải sau khi xử lý kỵ khí: Hàm lượng BOD sau khi qua song chắn rác, bể lắng cát sục khí và bể điều hòa giảm đi khoảng 20%: S0 : Hàm lượng COD vào bể UASB, S0= 1200 mg/l = Hàm lượng COD ra khỏi bể UASB, S = 420mg/l = 420/1000 kg/m3 Lưu lượng trung bình của nước thải, Q = = 800 Hệ số chuyển đổi lý thuyết lượng khí meetan sản sinh từ 1 kg BODL chuyển hoàn toàn thành khí metan và CO2, lit CH4/kg cao tổng cộng của bể tích khí CH4 sinh bùn dư bơm gian lưu bùn trong lưu lượng nước thải trung bình ngày, = 800 chiều cao hữu ích của bể lắng h = 3 m; chiều cao lớp bùn lắng hb = 0,7 m; chiều cao lớp trung hòa hth = 0,2 m; chiều cao an toàn hat = 0,3 m. Kiểm tra lại thời gian lưu nước trong bể lắng: Vậy lượng bùn tươi sinh ra mỗi ngày là: : lưu lượng nước thải trung bình ngày, = 800 m3/ngày Giả sử bùn tươi của nước thải thực phẩm có hàm lượng cặn 5% (độ ẩm = 95%), tỉ số VSS : SS = 0,75 và khối lượng riêng bùn tươi 1,053 kg/l. Các thông số thiết kế và tính toán bể lắng ly tâm đợt 1 Kích thước bể lắng: - Đường kính - Chiều bùn tươi cần xử , Qr , Qw, Qc: lưu lượng nước đầu vào, lưu lượng bùn tuần hoàn, lưu lượng bùn xả và lưu lượng nước đầu ra, S: nồng độ chất nền (tính theo BOD5) ở đầu vào và nồng độ chất nền sau khi qua bể Aeroten và bể lắng 2, mg/l. X, Xr, Xc: nồng độ chất rắn bay hơi trong bể Aeroten, nồng độ bùn tuần hoàn và nồng độ bùn sau khi qua bể lắng 2, mg/l. Lưu lượng nước thải = 800 m3/ngày, = 33,33 m3/h Hàm lượng BOD5 vào bể Aeroten là So = 140 mg/l Hàm lượng BOD5 ở đầu ra nhỏ hơn 30 mg/l, ta chọn hàm lượng còn lại là 20 mg/l (nước thải loại A) Hàm lượng cặn lơ lửng ở đầu ra nhỏ hơn 50 mg/l, ta chọn lượng còn lại là thải khi vào bể Aeroten có hàm lượng chất rắn lơ lửng bay hơi (nồng độ vi sinh vật ban đầu) Xo = 0 Nồng độ chất rắn lơ lửng bay hơi (hay bùn hoạt tính) được duy trì trong bể Aeroten là MLVSS = 3200 mg/l BODL của cặn lơ lửng dễ phân huỷ sinh học của nước thải sau lắng 2: BOD5 của cặn lơ lửng của nước thải sau bể lắng 2: BOD5 hoà tan của nước thải sau bể lắng 2: : lưu lượng nước đầu vào, = 800 hàm lượng BOD5 của nước thải vào bể Aeroten, So = 140 mg/l X: nồng độ chất rắn bay hơi được duy trì trong bể, X = 3200 mg/l Vậy chiều cao bể tổng cộng là: H = h + hbv = 3 + 0,5 = 3,5 (m) Vậy chiều rộng của bể là: B = 3 × 1,5 = 4,5 (m) Suy ra chiều dài của bể là: (m) Kích thước của bể Aerotank: L × B × H = 5,91 m × 4,5 m × 3,5 m Tính lượng bùn dư thải ra mỗi bùn dư thải ra mỗi ngày được tính theo công thức: Hàm lượng bùn hoạt tính trong bể lưu lượng nước thải trung bình theo ngày vào bể, lưu lượng bùn tuần hoàn, hàm lượng bùn hoạt tính trong bể Aeroten bậc một, thời gian lưu nước trong bể, h Giả sử rằng không khí có 23,2% trọng lượng oxy và khối lượng riêng không khí là 1,2 gian lưu nước trong bể thước bể: - Số đơn nguyên - Chiều dài - Chiều rộng - Chiều cao bùn dư thải ra mỗi lượng bùn hoạt tính trong bùn tuần hoàn vào khí cần thiết của máy thổi tải trọng bề mặt thích hợp cho loại bùn hoạt tính là 20 và tải trọng chất rắn là 5 lưu lượng nước thải trung bình theo ngày, tích bề mặt bể lắng tính theo tải trọng chất rắn là: : lưu lượng nước thải vào theo giờ, = 33,33 m3/h Qr: lưu lượng bùn tuần hoàn, Qr = 28 m3/h Chọn chiều sâu hữu ích của bể lắng hL = 3 m, chiều cao lớp bùn lắng hb = 1,5 m và chiều cao bảo vệ hbv = 0,3 m. Kích thước bể lắng:  - Đường kính - Chiều thời gian lưu của nước thải trong bể t = 40 vận tốc dòng chảy trong bể tiếp xúc v = 2,5 sử chiều cao hữu ích của bể tiếp xúc h = 0,9 m; chiều cao bảo vệ hbv = 0,3m Vậy chiều cao tổng cộng của bể: Lượng bùn từ bể UASB là 0,44 bùn từ bể lắng 1 là bùn từ bể lắng 2 là 1,65 lưu lượng bùn cần phải xử lý trong một ngày : P2 là độ ẩm của bùn khi nén ở bể lắng 2. Wc: lượng cát trung bình sinh ra mỗi ngày, Wc = 0,12 kết các thiết bị chính trong tạm xử lý nước mục Số thước (m) L × B × H; D × H Diện tích (m2) Đây là quá trình phân hủy kỵ khí chất bẩn được diễn ra hang loạt các phản ứng sinh hóa rất phức tạp và có thể mô tả như giai đoạn này, dưới tác dụng của các loại enzyme ngoại bào của vi khuẩn thủy phân của nhiều loài vi sinh vật khác nhau tiết ra, các chất hữu cơ phức tạp như protein, lipit dễ dàng phân hủy thành các chất đơn giàn, dễ bay hơi như etanol, các axit béo như axit acetic, axit butyric, axit axit hợp chất tạo ra trong giai đoạn thủy phân vẫn quá lớn để được vi sinh vật hấp thụ nên cần được phân giải tiếp. Các vi khuẩn tạo metan vẫn không thể trực tiếp sử dụng các sản phẩm của quá trình axit hóa nêu trên, ngoại trừ axit acetic, do vậy các chất này cần được phân giải tiếp thành những phân tử đơn giản hơn nữa. Đây là bước cuối cùng trong cả quá trình phân giải kỵ khí tạo sản phẩm mong muốn là khí sinh học với thành phần có ích là khí metan bằng cách tổng hợp các con đường bể diễn ra 2 quá trình: lọc trong nước thải qua tầng cặn lơ lửng và lên men lượng cặn giữ lại. Với quy trình này, bùn tiếp xúc tốt với chất hữu cơ có trong nước thải và quá trình phân hủy xảy ra tích cực. Nhờ các vi sinh vật có trong bùn hoạt tính mà các chất bẩn trong nước thải, đi từ dưới lên, xuyên qua lớp bùn bị phân bể, các vi sinh vật lien kết nhau và hình thành các hạt bùn lớn đủ nặng để không bị cuốn trôi ra khỏi bể. Các loại khí tạo ra trong điều kiện kỵ khí sẽ tạo ra dòng tuần hoàn cục bộ, giúp cho việc hình thành những hạt bùn hoạt tính và giữ cho chúng ổn định. Các bọt khí và hạt bùn có khí bám vào sẽ nổi lên trên mặt tạo thành hỗn hợp phía trên bể. Khi va phải lớp lưới chắn phía trên, các bọt khí vỡ ra và các hạt bùn được tách ra khỏi hỗn hợp lại lắng xuống dưới. Để giữ cho lớp bùn ở trạng thái lơ lửng, vận tốc dòng nước hướng lên phải giữ ở khoảng 0.6 – 0.9 gian lưu bùn (SRT) là thông số quan trọng thường được lựa chọn làm thông số thiết kế của bể. Nếu thời gian lưu bùn trong bể phân hủy quá ngắn, sẽ xảy ra hiện tượng cạn kiệt vi sinh vật lên men metan, tức là vi sinh vật loại bỏ lớn hơn vi sinh vật tạo thời gian lưu ngắn, áp suất riêng phần của khí hydro tăng lên, gây ức chế vi sinh vật sinh metan và ảnh hưởng đến chất lượng khí sinh học. Vùng nhiệt độ để quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra là khá rộng và mỗi vùng nhiệt độ sẽ thích hợp cho từng nhóm vi sinh vật kỵ khí khác quá trình xử lý kỵ khí, các giai đoạn phân hủy có ảnh hưởng trực tiếp qua lại lẫn nhau, làm thay đổi tốc độ quá trình phân hủy lượng chất rắn quá cao không đủ hòa tan các chất cũng như không đủ pha loãng các chất trung gian khiến hiệu quả sinh khí giảm. Hàm lượng tổng chất rắn bay hơi (VS) của mẫu thể hiện bản chất của chất nền, bao gồm những chất dễ phân hủy (đường, tinh bột, và những chất khó phân hủy đầu mỡ hàm lượng cao). Các chất dinh dưỡng đại lượng cần thiết cho quá trình sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật trong hệ thống phân hủy kỵ khí gồm N và P là chủ yếu. Trái lại, quá ít N không đủ cho vi sinh vật sinh metan tiêu thụ và sản lượng khí sinh học độ vừa đủ của một số kim loại có tác dụng kích thích sự trao đổi chất ở vi sinh vật lên men metan thông qua sự ảnh hưởng lên hoạt tính enzyme của chất vi lượng cần có mặt trong enzyme bao gồm: Ba, Ca, Mg, Na, Co, Ni, Fe, H2S…và một số nguyên tố dạng vết như Se, Tu, Mo… Các chất có mặt trong môi trường ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật kỵ khí. Một số dẫn xuất của metan như CCl4, CHCl3, CH2Cl2, và một số kim loại nặng (Cu, Ni, Zn…), các chất như HCHO, SO2, H2S cũng gây độc cho vi sinh vật kỵ khí. Các chất có tính oxi hóa mạnh như thuốc tím, các halogen và các muối có oxi của nó, ozon… được coi là chất diệt khuẩn hữu hiệu hiện nay. Ưu điểm: Chi phí đầu tư, vận hành thấp, lượng hóa chất cần bổ sung ít, không đòi hỏi cấp khí, do đó ít tiêu hao năng lượng, có thể thu hồi, tái sử dụng năng lượng từ biogas, lượng bùn sinh ra ít, cho phép vận hành với tải trọng hữu cơ cao, giảm diện tích công điểm: Giai đoạn khởi động kéo dài, dễ bị sốc tải khi chất lượng nước vào biến động, bị ảnh hưởng bởi các chất độc hại, khó hồi phục sau thời gian ngừng hoạt động. Để thiết kế một hệ thống xử lý nước thải không phải là một việc dễ dàng, nó đòi hỏi phải qua một quá trình khảo sát và phân tích lâu dài để có được những số liệu chính xác. Tuy nhiên với tính chất giả định của đồ án thì em đã chọn phương án và các thông số đã được khảo sát trước thông qua tài liệu tham khảo, để xử lý nước thải loại A. Đây là một đề tài có ý nghĩa thực tiễn lớn, với công nghệ đưa ra có thể ứng dụng để xử lý nước thải có thành phần tương tự, góp phần vào việc xử lý nước thải để bảo vệ môi trường và sức khoẻ cho người dân sống trong vùng lân cận nhà máy trước khi nước thải được thải ra môi trường.