nguyen_thanh7000
New Member
Download Luận văn Nghiên cứu xử lý nước thải sau bể acid
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1. Sự cần thiết của đề tài 1
2. Phạm vi nghiên cứu 1
3. Mục đích nghiên cứu 1
4.Nội dung nghiên cứu 1
Chương 1 2
TỔNG QUAN NGÀNH HÓA MỸ PHẨM 2
1.1 Tổng quan về ngành mỹ phẩm 3
1.2 Giới thiệu về công ty TNHH mỹ phẩm P&G 3
1.3 Nguyên lý sản xuất các sản phẩm mỹ phẩm 4
1.4 Một số nguyên liệu sử dụng trong ngành mỹ phẩm 4
1.4.1 Chất hoạt động bề mặt 5
1.4.2 Dầu mỡ 7
1.5 Dây chuyền sản xuất 8
1.6Thành phần tính chất và hệ thống xử lý nước thải mỹ phẩm 9
1.6.1 Thành phần tính chất nước thải 9
1.6.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải đã được ứng dụng. 11
Chương 2 14
TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC 14
2.1Tổng quan về các phương pháp xử lý sinh học kỵ khí 18
2.1.1 Giới thiệu 18
2.1.2 Phân loại 21
2.1.3 Động học cho quá trình kỵ khí 25
2.2 Tổng quan về quá trình xử lý sinh học hiếu khí 27
2.2.1 Định nghĩa 27
2.2.2 Phânloại 28
2.2.3 Động học của quá trình xử lý sinh học 31
2.3 Tổng quan về màng vi sinh vật 33
2.3.1 Cấu tạo và hoạt động của màng vi sinh vật 34
2.3.2 Những đặc tính sinh học 38
2.3.3 Những đặc tính sinh học về sự loại bỏ cơ chất 40
2.3.4Những đặc tính ưu điểm của màng 41
2.3.5Những nhược điểm của màng vi sinh 43
2.4 Tổng quan về quá trình xử lý sinh học kỵ khí trong nước thải ngành mỹ phẩm 44
2.4.1 Ảnh hưởng của sulfate tới quá trình phân hủy kị khí 45
2.4.2 Ảnh hưởng của ammonia trong quá trình kỵ khí 47
2.5 Cơ sở lựa chọn hệ thống xử lý 47
Chương 3 49
NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI P&G BẰNG PHƯƠNG PHÁP LỌC SINH HỌC 49
3.1 Sơ lược về phương pháp luận nghiên cứu 50
3.2 Xác định thành phần tính chất nước thải sau bể acid 50
3.3 Mô hình thí nghiệm 50
3.3.1 Mô hình thí nghiệm lọc sinh học kị khí 50
3.3.2 Mô hình lọc sinh học hiếu khí 51
3.3.3 Nguyên tắc hoạt động 51
3.4 Phương pháp thí nghiệm 52
3.4.1 Mô hình kị khí động 52
3.4.2 Thí nghiệm với mô hình lọc hiếu khí 52
3.4.4 Mô hình lọc hiếu khí động 69
Chương 4 74
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ 74
4.1 Kết luận 75
4.2 Đề xuất công nghệ: 75
4.2.1 Căn cứ theo 75
4.2.2 Đề xuất công nghệ 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO 79
PHỤ LỤC i
++ Ai muốn tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho!
rsu- Tốc độ sử dụng cơ chất, khối lượng/ thể tích/ thời gian.
k - Hệ số sử dụng cơ chất tối đa.
V r - Thể tích bể aerotank, thể tích.
qc - Thời gian lưu bùn, thời gian.
kd - Hệ số phân hủy nội bào, 1/ thời gian.
2.2 Tổng quan về quá trình xử lý sinh học hiếu khí
2.2.1 Định nghĩa
Quá trình xử lý sinh học hiếu khí là quá trình sử dụng các vi sinh oxy hóa các chất hữucơ trongđiều kiện có oxy.
Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí gồm 3 giai đoạn:
Ôxy hóa các chất hữu cơ:
Enzyme
CxHyOz + O 2 ® CO2 + H2O + DH
Tổng hợp tế bào mới:
Enzyme
CxHyOz + O 2 + NH3 ® Tế bào vi khuẩn ( C5H7NO2)+ CO2 + H2O - DH
Phân hủy nội bào:
Enzyme
C5H7O2 + O2 ® 5 CO2 + 2H2O + NH3 ± DH
Trong 3 loại phản ứng DH là năng lượng được sinh ra hay hấp thu vào. Các chỉ số x, y, z tuỳ từng trường hợp vào dạng chất hữu cơ chứa cacbon bị oxy hóa.
2.2.2 Phânloại
Công nghệ hiếu khí
Đĩa quay sinh học
Lọc sinh học nhò giọt
Lọc hiếu khí
Xử lý sinh học theo mẻ
Hiếu khí tiếp xúc
Aerotank
Sinh trưởng lơ lửng
Hồ sinh học hiếu khí
Sinh trưởng dính bám
Sơ đồ 2.2: Phân loại các công nghệ xử lý hiếu khí
2.2.2.1Quá trình hiếu khí sinh trưởng lơ lửng
a. Aerotank: là công trình xử lý nước thải có dạng bể được thực hiện nhờ bùn hoạt tính và cấp oxy bằng khí nén hay làm thoáng, khuấy đảo liên tục. Với điều kiện như vậy, bùn được phát triển ở trạng thái lơ lửng và hiệu suất phân hủy ( oxy hóa) các hợp chất hữu cơ là khá cao.
Bùn hoạt tính là tập hợp những vi sinh vật có trong nước thải, hình thành những bông cặn có khả năng hấp thu và phân hủy các chất hữu cơ khi có mặt oxy. Các bông này có mày nâu dễ lắng có kích thước từ 3 đến 5 mm.
Bảng 2.3:Vi khuẩn tồn tại trong quá trình bùn hoạt tính
Vi khuẩn
Chức năng
Pseudomonas
Arthrobacter
Bacillus
Cytophaga
Zooglea
Acinetobacter
Nitrosomonas
Nitrobacter
Sphaerotilus
Alcaligenes
Flavobacterium
Nitrococcus dennitrificans
Thiobacillus denitrig\ficans
Acinetobacter
Hyphomicrobium
Desulfovibrio
Phân hủy hidratcacbon, protein, các hợp chất hữu cơ khác và phần nitrat hóa
Phân huỷ hidratcacbon
Phân hủy hidratcacbon, protein…
Phân hủy các polyme
Tạo thành chất nhầy( polysacarit), hình thành chất keo tụ
Tích lũy polyphosphat, phản nitrat
Nitrit hóa
Nitrat hóa
Sinh nhiều tiên mao
Phân hủy protein, phản nitrat hóa
Phân hủy protein
Phản nitrat hóa( khử nitrat thành N2
Khử sulfat, khử nitrat
Ứng dụng bùn hoạt tính cần chú ý đến các điểm sau:
Cân bằng dinh dưỡng cho môi trường lỏng theo tỉ lệ: BOD5 : P :N : bình thường là 100: 5 :1; xử lý kéo dài 200: 5: 1.
Chỉ số thể tích bùn SVI: là số ml nước thải đang xử lý lắng được 1 gam bùn trong 30 phút và được tính:
Chỉ số MLSS: chất rắn tổng hợp trong chất lỏng, rắn , huyền phù, gồm bùn hoạt tính và chất lơ lửng còn lại chưa được vi sinh kết bông.
V là thể tích bùn lắng
M là số gam bùn khô( không tro)
b. Bể hiếu khí tiếp xúc
c.Bể xử lý sinh học theo mẻ
2.2.2.2 Quá trình hiếu khí sinh trưởng dính bám
a.Lọc hiếu khí
Hoạt động nhờ quá trình dính bám của một số vi khuẩn hiếu khí lên lớp vật liệu giá thể. Do quá trình dính bám tốt nên lượng sinh khối tăng lên và thời gian lưu bùn kéo dài nên có thể xử lý ở tải trọng cao. Tuy nhiên hệ thống dễ bị tắc do quá trình phát triển nhanh chóng của vi sinh hiếu khí nên thời gian hoạt động dễ bị hạn chế.
b. Lọc sinh học nhỏ giọt
Là loại bể lọc sinh học với vật liệu tiếp xúc không ngập trong nước. Các vật liệu lọc có độ rỗng và diện tích tiếp xúc trong một đơn vị thể tích là lớn nhất trong điều kiện có thể. Nước đến lớp vật liệu chia thành các dòng hay hạt nhỏ chảy thành lớp mỏng qua khe hở của vật liệu, đồng thời tiếp xúc với màng sinh học ở trên bề mặt vật liệu và được làm sạch do vi sinh vật của màng phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ có trong nước.
c. Đĩa quay sinh học
Gồm hàng loạt đĩa tròn, phẳng được lắp trên một trục. Các đĩa này được đặt ngập trong nước một phần và quay chậm khi làm việc.
Khi quay màng sinh học tiếp xúc với chất hữu cơ có trong nước thải và sau đó tiếp xúc với oxy khi ra khỏi đĩa. Nhờ quay liên tục mà màng sinh học vừa được tiếp xúc được với không khí vừa tiếp xúc được với chất hữu cơ trong nước thải, vì vậy chất hữu cơ được phân hủy nhanh.
2.2.3 Động học của quá trình xử lý sinh học
Sinh trưởng tế bào
Nuôi cấy vi sinh vật theo từng mẻ hay theo dòng liên tục tốc độ tăng trưởng tế bào vi sinh vật có thể biểu diễn theo công thức
Trong đó: rg_- tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật( g/m3.giây)
m - tốc độ sinh trưởng riêng ( giây-1)
X - Nồng độ vi sinh vật ( hay nồng độ bùn hoạt tính) ( g/m3=mg/l)
Cơ chất sinh trưởng giới hạn
Ảnh hưởng của các chất dinh dưỡng hay cơ chất giới hạn đến sinh trưởng của vi sinh vật trong nuôi cấy liên tục có thể tính theo công thức của Monod đề xuất trong các năm 1942 và năm 1949 dựa trên phương trình cơ bản về động học enzyme của Michaelis- Menten:
Trong đó : m - Tốc độ sinh trưởng riêng ( giây-1)
mm- Tốc độ sinh trưởng riêng cực đại ( giây-1)
S- Nồng độ cơ chất sinh trưởng giới hạn trong dung dịch( khối lượng/đơn vị thể tích)
ks- hằng số tương ứng với ½ tốc độ cực đại, thể hiện sự ảnh hưởng của cơ chất ở thời điểm đạt ½ tốc độ cực đại( g/m3, mg/l)
Công thức tính tốc độ sinh trưởng :
Tốc độ sinh trưởng mm
Nồng độ cơ chất giới hạn ( S)
mm Max ( tốc độ cực đại)
ks
Hình 2.3 : Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất giới hạn tới tốc độ sinh trưởng
Sinh trưởng tế bào và sử dụng cơ chất:
Quan hệ giữa tốc độ sử dụng cơ chất và tốc độ sinh trưởng:
Trong đó rg: tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn(g/m3.giây)
Y- hệ số sử dụng cơ chất tối đa: tỉ lệ giữa sinh khối và khối lượng cơ chất được tiêu thụ trong một thời gian nhất định trong pha sinh trưởng logarit
rsu - Tốc độ sử dụng chất nền ( g/m3.giây)
Từ hai phương trình trên ta có:
với
Ta sẽ có
Trong đó rsulà tốc độ sử dụng cơ chất tính cho một đơn vị khối lượng làm hoạt tính trong một đơn vị thời gian.
Ảnh hưởng của trao đổi chất nội sinh:
Quá trình phân hủy nội bào được diễn tả như sau:
2C5H5O2N + 9 O2 ® 10 CO2 +2H2O + NH3 +Q
Từ phương trình này ta thấy COD cần cho oxy hóa hoàn toàn tế bào sẽ bằng nồng độ tế bào ´1.42
Công thức là:
Trong đó: kd- hệ số phân hủy nội bào( giây-1)
X- Nồng độ tế bào( nồng độ bùn hoạt tính)( g/m3)
Như vậy cần kết hợp quá trình sinh trưởng và phân hủy nội bào, để tính tốc độ sinh trưởng thực tế của tế bào:
Trong đó : r’g - tốc độ sinh trưởng thực của quần thể vi sinh vật( giây-1)
Tốc độ sinh trưởng riêng thực của vi sinh vật theo công thức của Van Uden
Tốc độ sinh khối tính theo công thức:
Ảnh hưởng của nhiệt độ
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng của quá trình sinh học thường được thể hiện bằng công thức:
Trong đó: rT - tốc độ phản ứng ở T0C
r20 - tốc độ phản ứng ở 200C
q - hệ số hoạt động do nhiệt độ
2.3 Tổng quan về màng vi sinh vật
Quá trình vi sinh dính bám là một trong những...
Download Luận văn Nghiên cứu xử lý nước thải sau bể acid miễn phí
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1. Sự cần thiết của đề tài 1
2. Phạm vi nghiên cứu 1
3. Mục đích nghiên cứu 1
4.Nội dung nghiên cứu 1
Chương 1 2
TỔNG QUAN NGÀNH HÓA MỸ PHẨM 2
1.1 Tổng quan về ngành mỹ phẩm 3
1.2 Giới thiệu về công ty TNHH mỹ phẩm P&G 3
1.3 Nguyên lý sản xuất các sản phẩm mỹ phẩm 4
1.4 Một số nguyên liệu sử dụng trong ngành mỹ phẩm 4
1.4.1 Chất hoạt động bề mặt 5
1.4.2 Dầu mỡ 7
1.5 Dây chuyền sản xuất 8
1.6Thành phần tính chất và hệ thống xử lý nước thải mỹ phẩm 9
1.6.1 Thành phần tính chất nước thải 9
1.6.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải đã được ứng dụng. 11
Chương 2 14
TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC 14
2.1Tổng quan về các phương pháp xử lý sinh học kỵ khí 18
2.1.1 Giới thiệu 18
2.1.2 Phân loại 21
2.1.3 Động học cho quá trình kỵ khí 25
2.2 Tổng quan về quá trình xử lý sinh học hiếu khí 27
2.2.1 Định nghĩa 27
2.2.2 Phânloại 28
2.2.3 Động học của quá trình xử lý sinh học 31
2.3 Tổng quan về màng vi sinh vật 33
2.3.1 Cấu tạo và hoạt động của màng vi sinh vật 34
2.3.2 Những đặc tính sinh học 38
2.3.3 Những đặc tính sinh học về sự loại bỏ cơ chất 40
2.3.4Những đặc tính ưu điểm của màng 41
2.3.5Những nhược điểm của màng vi sinh 43
2.4 Tổng quan về quá trình xử lý sinh học kỵ khí trong nước thải ngành mỹ phẩm 44
2.4.1 Ảnh hưởng của sulfate tới quá trình phân hủy kị khí 45
2.4.2 Ảnh hưởng của ammonia trong quá trình kỵ khí 47
2.5 Cơ sở lựa chọn hệ thống xử lý 47
Chương 3 49
NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI P&G BẰNG PHƯƠNG PHÁP LỌC SINH HỌC 49
3.1 Sơ lược về phương pháp luận nghiên cứu 50
3.2 Xác định thành phần tính chất nước thải sau bể acid 50
3.3 Mô hình thí nghiệm 50
3.3.1 Mô hình thí nghiệm lọc sinh học kị khí 50
3.3.2 Mô hình lọc sinh học hiếu khí 51
3.3.3 Nguyên tắc hoạt động 51
3.4 Phương pháp thí nghiệm 52
3.4.1 Mô hình kị khí động 52
3.4.2 Thí nghiệm với mô hình lọc hiếu khí 52
3.4.4 Mô hình lọc hiếu khí động 69
Chương 4 74
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ 74
4.1 Kết luận 75
4.2 Đề xuất công nghệ: 75
4.2.1 Căn cứ theo 75
4.2.2 Đề xuất công nghệ 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO 79
PHỤ LỤC i
++ Ai muốn tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho!
Tóm tắt nội dung:
khối lượng cơ chất sử dụng, được xác định trong bất cứ thời gian của phalogarithmic)rsu- Tốc độ sử dụng cơ chất, khối lượng/ thể tích/ thời gian.
k - Hệ số sử dụng cơ chất tối đa.
V r - Thể tích bể aerotank, thể tích.
qc - Thời gian lưu bùn, thời gian.
kd - Hệ số phân hủy nội bào, 1/ thời gian.
2.2 Tổng quan về quá trình xử lý sinh học hiếu khí
2.2.1 Định nghĩa
Quá trình xử lý sinh học hiếu khí là quá trình sử dụng các vi sinh oxy hóa các chất hữucơ trongđiều kiện có oxy.
Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí gồm 3 giai đoạn:
Ôxy hóa các chất hữu cơ:
Enzyme
CxHyOz + O 2 ® CO2 + H2O + DH
Tổng hợp tế bào mới:
Enzyme
CxHyOz + O 2 + NH3 ® Tế bào vi khuẩn ( C5H7NO2)+ CO2 + H2O - DH
Phân hủy nội bào:
Enzyme
C5H7O2 + O2 ® 5 CO2 + 2H2O + NH3 ± DH
Trong 3 loại phản ứng DH là năng lượng được sinh ra hay hấp thu vào. Các chỉ số x, y, z tuỳ từng trường hợp vào dạng chất hữu cơ chứa cacbon bị oxy hóa.
2.2.2 Phânloại
Công nghệ hiếu khí
Đĩa quay sinh học
Lọc sinh học nhò giọt
Lọc hiếu khí
Xử lý sinh học theo mẻ
Hiếu khí tiếp xúc
Aerotank
Sinh trưởng lơ lửng
Hồ sinh học hiếu khí
Sinh trưởng dính bám
Sơ đồ 2.2: Phân loại các công nghệ xử lý hiếu khí
2.2.2.1Quá trình hiếu khí sinh trưởng lơ lửng
a. Aerotank: là công trình xử lý nước thải có dạng bể được thực hiện nhờ bùn hoạt tính và cấp oxy bằng khí nén hay làm thoáng, khuấy đảo liên tục. Với điều kiện như vậy, bùn được phát triển ở trạng thái lơ lửng và hiệu suất phân hủy ( oxy hóa) các hợp chất hữu cơ là khá cao.
Bùn hoạt tính là tập hợp những vi sinh vật có trong nước thải, hình thành những bông cặn có khả năng hấp thu và phân hủy các chất hữu cơ khi có mặt oxy. Các bông này có mày nâu dễ lắng có kích thước từ 3 đến 5 mm.
Bảng 2.3:Vi khuẩn tồn tại trong quá trình bùn hoạt tính
Vi khuẩn
Chức năng
Pseudomonas
Arthrobacter
Bacillus
Cytophaga
Zooglea
Acinetobacter
Nitrosomonas
Nitrobacter
Sphaerotilus
Alcaligenes
Flavobacterium
Nitrococcus dennitrificans
Thiobacillus denitrig\ficans
Acinetobacter
Hyphomicrobium
Desulfovibrio
Phân hủy hidratcacbon, protein, các hợp chất hữu cơ khác và phần nitrat hóa
Phân huỷ hidratcacbon
Phân hủy hidratcacbon, protein…
Phân hủy các polyme
Tạo thành chất nhầy( polysacarit), hình thành chất keo tụ
Tích lũy polyphosphat, phản nitrat
Nitrit hóa
Nitrat hóa
Sinh nhiều tiên mao
Phân hủy protein, phản nitrat hóa
Phân hủy protein
Phản nitrat hóa( khử nitrat thành N2
Khử sulfat, khử nitrat
Ứng dụng bùn hoạt tính cần chú ý đến các điểm sau:
Cân bằng dinh dưỡng cho môi trường lỏng theo tỉ lệ: BOD5 : P :N : bình thường là 100: 5 :1; xử lý kéo dài 200: 5: 1.
Chỉ số thể tích bùn SVI: là số ml nước thải đang xử lý lắng được 1 gam bùn trong 30 phút và được tính:
Chỉ số MLSS: chất rắn tổng hợp trong chất lỏng, rắn , huyền phù, gồm bùn hoạt tính và chất lơ lửng còn lại chưa được vi sinh kết bông.
V là thể tích bùn lắng
M là số gam bùn khô( không tro)
b. Bể hiếu khí tiếp xúc
c.Bể xử lý sinh học theo mẻ
2.2.2.2 Quá trình hiếu khí sinh trưởng dính bám
a.Lọc hiếu khí
Hoạt động nhờ quá trình dính bám của một số vi khuẩn hiếu khí lên lớp vật liệu giá thể. Do quá trình dính bám tốt nên lượng sinh khối tăng lên và thời gian lưu bùn kéo dài nên có thể xử lý ở tải trọng cao. Tuy nhiên hệ thống dễ bị tắc do quá trình phát triển nhanh chóng của vi sinh hiếu khí nên thời gian hoạt động dễ bị hạn chế.
b. Lọc sinh học nhỏ giọt
Là loại bể lọc sinh học với vật liệu tiếp xúc không ngập trong nước. Các vật liệu lọc có độ rỗng và diện tích tiếp xúc trong một đơn vị thể tích là lớn nhất trong điều kiện có thể. Nước đến lớp vật liệu chia thành các dòng hay hạt nhỏ chảy thành lớp mỏng qua khe hở của vật liệu, đồng thời tiếp xúc với màng sinh học ở trên bề mặt vật liệu và được làm sạch do vi sinh vật của màng phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ có trong nước.
c. Đĩa quay sinh học
Gồm hàng loạt đĩa tròn, phẳng được lắp trên một trục. Các đĩa này được đặt ngập trong nước một phần và quay chậm khi làm việc.
Khi quay màng sinh học tiếp xúc với chất hữu cơ có trong nước thải và sau đó tiếp xúc với oxy khi ra khỏi đĩa. Nhờ quay liên tục mà màng sinh học vừa được tiếp xúc được với không khí vừa tiếp xúc được với chất hữu cơ trong nước thải, vì vậy chất hữu cơ được phân hủy nhanh.
2.2.3 Động học của quá trình xử lý sinh học
Sinh trưởng tế bào
Nuôi cấy vi sinh vật theo từng mẻ hay theo dòng liên tục tốc độ tăng trưởng tế bào vi sinh vật có thể biểu diễn theo công thức
Trong đó: rg_- tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật( g/m3.giây)
m - tốc độ sinh trưởng riêng ( giây-1)
X - Nồng độ vi sinh vật ( hay nồng độ bùn hoạt tính) ( g/m3=mg/l)
Cơ chất sinh trưởng giới hạn
Ảnh hưởng của các chất dinh dưỡng hay cơ chất giới hạn đến sinh trưởng của vi sinh vật trong nuôi cấy liên tục có thể tính theo công thức của Monod đề xuất trong các năm 1942 và năm 1949 dựa trên phương trình cơ bản về động học enzyme của Michaelis- Menten:
Trong đó : m - Tốc độ sinh trưởng riêng ( giây-1)
mm- Tốc độ sinh trưởng riêng cực đại ( giây-1)
S- Nồng độ cơ chất sinh trưởng giới hạn trong dung dịch( khối lượng/đơn vị thể tích)
ks- hằng số tương ứng với ½ tốc độ cực đại, thể hiện sự ảnh hưởng của cơ chất ở thời điểm đạt ½ tốc độ cực đại( g/m3, mg/l)
Công thức tính tốc độ sinh trưởng :
Tốc độ sinh trưởng mm
Nồng độ cơ chất giới hạn ( S)
mm Max ( tốc độ cực đại)
ks
Hình 2.3 : Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất giới hạn tới tốc độ sinh trưởng
Sinh trưởng tế bào và sử dụng cơ chất:
Quan hệ giữa tốc độ sử dụng cơ chất và tốc độ sinh trưởng:
Trong đó rg: tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn(g/m3.giây)
Y- hệ số sử dụng cơ chất tối đa: tỉ lệ giữa sinh khối và khối lượng cơ chất được tiêu thụ trong một thời gian nhất định trong pha sinh trưởng logarit
rsu - Tốc độ sử dụng chất nền ( g/m3.giây)
Từ hai phương trình trên ta có:
với
Ta sẽ có
Trong đó rsulà tốc độ sử dụng cơ chất tính cho một đơn vị khối lượng làm hoạt tính trong một đơn vị thời gian.
Ảnh hưởng của trao đổi chất nội sinh:
Quá trình phân hủy nội bào được diễn tả như sau:
2C5H5O2N + 9 O2 ® 10 CO2 +2H2O + NH3 +Q
Từ phương trình này ta thấy COD cần cho oxy hóa hoàn toàn tế bào sẽ bằng nồng độ tế bào ´1.42
Công thức là:
Trong đó: kd- hệ số phân hủy nội bào( giây-1)
X- Nồng độ tế bào( nồng độ bùn hoạt tính)( g/m3)
Như vậy cần kết hợp quá trình sinh trưởng và phân hủy nội bào, để tính tốc độ sinh trưởng thực tế của tế bào:
Trong đó : r’g - tốc độ sinh trưởng thực của quần thể vi sinh vật( giây-1)
Tốc độ sinh trưởng riêng thực của vi sinh vật theo công thức của Van Uden
Tốc độ sinh khối tính theo công thức:
Ảnh hưởng của nhiệt độ
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng của quá trình sinh học thường được thể hiện bằng công thức:
Trong đó: rT - tốc độ phản ứng ở T0C
r20 - tốc độ phản ứng ở 200C
q - hệ số hoạt động do nhiệt độ
2.3 Tổng quan về màng vi sinh vật
Quá trình vi sinh dính bám là một trong những...