CÔNG NGHỆ SINH HỌC
TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG
THẠC SĨ VƯU NGỌC DUNG
4/22/141
BÀI 6: XỬ LÝ KHÍ THẢI
1. Giới thiệu
2. Kỹ thuật tinh sạch khí thải sinh học
3. Các thông số thực hiện
4. Các đặc trưng của dòng khí thải
5. Các nguyên lý của quá trình
6. Họat động của bể xử lí
7. Kiểm soát bể xử lí
8. Xu hướng
9. Các ứng dụng thương mại của sự tinh sạch khí thải sinh học
Giới thiệu
•
Kỹ thuật làm sạch khí thải bằng phương pháp sinh học là
lựa chọn và vận hành công nghệ làm sạch khí thải bằng
biện pháp sinh học.
•
Mục tiêu là bảo đảm việc truyền khối và phân huỷ sinh
học chất ô nhiễm có trong dòng khí thải.
•
Phân huỷ sinh học xảy ra khi vi sinh vật sử dụng chất ô
nhiễm làm nguồn carbon hoặc làm chất cho điện tử.
•
Vi sinh vật có thể chuyển hoá không đặc trưng là đồng
chuyển hoá ‘co-metabolism’.
•
Quá trình phụ thuộc: đặc trưng hoá lí của chất ô nhiễm,
khả năng phân hủy của vi sinh vật, điều kiện vận hành và

Chất nền thường là vật liệu hóa học trơ như vòng
bằng nhựa.
•
Dinh dưỡng được cung cấp cho vi sinh vật thông qua
pha lỏng.
Lọc phun sinh học (Bioscrubber)
•
Bộ lọc gồm hai bể:

Tháp hấp thụ: chất ô nhiễm trong pha khí được hấp
thụ vào pha lỏng  bể thứ 2

Bể bùn hoạt tính: vi sinh sinh trưởng trong những
bông bùn và phân huỷ chất ô nhiễm.
•
Nước thải sau xử lí được chuyển trở lại tháp hấp thụ
theo dòng cùng chiều hoặc ngược chiều với dòng khí
thải.
Bể phản ứng sinh học màng
•
Một mặt, màng tiếp xúc với pha lỏng chứa chất dinh dưỡng, mặt
kia tiếp xúc với pha khí.
•
Pha lỏng giàu dinh dưỡng thêm vi sinh có khả năng phân huỷ
chất ô nhiễm.
•
Vi sinh vật tập hợp lại tạo thành biofilm bám phủ trên bề mặt của
màng.
•
Chất ô nhiễm chui qua màng lọc một cách chọn lọc, sang pha

Các thông số vật lí:

Độ ẩm và nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình phân huỷ sinh
học của chất ô nhiễm bởi vi sinh vật có một dải nhiệt độ và
độ ẩm tương ứng tối ưu cho sinh trưởng.

Nhiệt độ ảnh hưởng đến phân phối chất ô nhiễm giữa pha
lỏng và khí.

Tốc độ dòng khí thải ảnh hưởng đến tốc độ dung nạp chất ô
nhiễm trong pha hoạt tính sinh học giảm khả năng phân
huỷ.

Bản chất và nồng độ của một đơn vị chất ô nhiễm hoặc đơn
vị mùi hôi trong dòng khí thải… ảnh hưởng đến hiệu suất của
toàn bộ hệ thống lọc sinh học.
Đặc trưng quan trọng của một dòng khí thải
Đơn vị của mùi “ou” là lượng hợp chất (hỗn hợp) gây mùi có trong 1 m3 khí không có
mùi (trong điều kiện chuẩn) trong giới hạn chuẩn (CEN, 1998)
•
Những đặc trưng của dòng khí thải cho phép xác định
được một khoảng rộng những lựa chọn vể kiểu lọc sinh
học có thể được sử dụng.
•
Tính quan trọng vượt trội của hệ số Henry:

Hoá chất mà có khả năng hoà tan trong nước (chất ưa
nước) thì rất dễ được giữ lại dễ dàng bằng cách phun
nước.


Hệ số Henry (không có thứ nguyên) cho một số chất ô nhiễm có khả
năng xử lí được bằng hệ thông lọc sinh học
Sự khuếch tán
•
Sự di chuyển của chất ô nhiễm từ pha lỏng sang pha
hoạt động sinh học (màng sinh học) xảy ra theo kiểu
khuếch tán và được mô tả bằng định luật Fick:
J = - D (dC1/dx)
J = dòng khối (mol m-2 s-1 hoặc g m-2 s-1)
D= hệ số khuếch tán (m-2 s-1)
C1= nồng độ trong pha lỏng (mol m-3 hoặc g m-3)
x = độ dày lớp sinh khối (m).
•
Quá trình khuếch tán trong nước xảy ra chậm hơn trong
pha khí, từ pha lỏng vào màng sinh học chậm hơn nhiều.
•
Trong màng có lớp rỗng, quá trình khuếch tán xảy ra ở
chất lỏng nằm trong những lỗ rỗng.
•
Khi lựa chọn một loại màng nào đó cần nghiên cứu xác
định vật liệu tương ứng với đặc trưng khuếch tán của
chất ô nhiễm đã biết.
•
Trong những bể xử lí không có hệ thống màng, chất ô
nhiễm cần phải đi xuyên qua pha nước để đến được lớp
màng có hoạt tính sinh học.
•
Việc xác định được giới hạn giữa pha lỏng và màng hoạt
tính sinh học rất khó
Hệ số khuếch tán của một số chất trong khí,

•
Thực tế, khó xác định được những thông số này  để
thiết kế hệ thống lọc cần phải dựa trên những kết quả
thực nghiệm ở quy mô pilot
Chuyển đổi SO2 bằng khử sulphat và các bể oxi hoá sulphit kế tiếp tạo thành
lưu huỳnh nguyên tố bằng sinh học.1: Hấp thụ khí SO2; 2: Khử sulphat; 3: Khử
một phần H2S; 4: Tách bùn giàu lưu huỳnh sinh học
Sản phẩm không có khả
năng sử dụng lại.
Đối với quá trình loại SO2
bằng lọc phun thì chuyển SO2
thành bột lưu huỳnh