Đề cương môn công nghệ sinh học trong bảo vệ môi trường

Chia sẻ: Nong Thi Quynh Anh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:22

0
1.704
lượt xem
87
download

Đề cương môn công nghệ sinh học trong bảo vệ môi trường

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Môi trường là nơi chúng ta đang sinh sống, bảo vệ môi trường chúng ta đang sinh sống là điều cần thiết, tuy nhiên việc bảo vệ môi trường cần phải được thực hiện có trách nhiệm và hiểu biết. Hiện nay ô nhiểm môi trường đang là vấn đề cấp bách và quan trọng không chỉ của riêng 1 quốc gia mà còn của toàn nhân loại. Cuộc sống ngày càng hiện đại thì nhu cầu về vật chất của con người càng tăng, kèm theo đó là hàng loạt các vấn đề về ô nhiễm môi trường nảy sinh đã và đang ảnh hưởng nghiêm...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đề cương môn công nghệ sinh học trong bảo vệ môi trường

  1. Câu 1: Vì sao phải bảo vệ môi trường? Câu này theo tớ trước hết phải nêu ra định nghĩa môi trường là gì? Một số đặc điểm, tính chất của môi trường? vai trò của môi trường? thực trạng môi trường hiện nay và từ đó đưa ra lý do vì sao? Môi trường là nơi chúng ta đang sinh sống, bảo vệ môi trường chúng ta đang sinh sống là điều cần thiết, tuy nhiên việc bảo vệ môi trường cần phải được thực hiện có trách nhiệm và hiểu biết. Hiện nay ô nhiểm môi trường đang là vấn đề cấp bách và quan trọng không chỉ của riêng 1 quốc gia mà còn của toàn nhân loại. Cuộc sống ngày càng hiện đại thì nhu cầu về vật chất của con người càng tăng, kèm theo đó là hàng loạt các vấn đề về ô nhiễm môi trường nảy sinh đã và đang ảnh hưởng nghiêm trọng đến cuộc sống của con người trên khắp hành tinh cũng như môi trường mà chúng ta đang sinh sống. Vấn đề trước mắt là con người cần phải ý thức được hiểm họa của vấn đề tàn phá hay ô nhiễm môi trường sống của chính chúng ta. + Nạn phá rừng, đốt rừng bừa bãi gây nên những hậu quả nghiêm trọng: núi bị sạt lở kéo theo đất đá , lũ quét ,lũ bùn, lũ lụt,...tàn phá nhà cửa , hoa màu , cướp đi mạng sống của nhiều người ... và phá vỡ cân bằng sinh thái, làm mất nơi cư trú của các loài động vật, một số loài còn có nguy cơ tuyệt chủng… + Chất thải sinh hoạt và chất thải nông nghiệp làm ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí, gây ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp tới sức khỏe con người. + Việc sản xuất, sử dụng, thải bỏ tất cả các hợp chất của công nghiệp hóa dầu (chất dẻo, dung môi, chất màu, thuốc trừ sâu, thuốc trừ cỏ, keo dính, vecni…) đều gây ô nhiễm hoặc cho đất, hoặc cho môi trường nước và không khí cũng như cho động vật, thực vật. + Hoạt động khai thác mỏ và sản xuất vật liệu xây dựng gây ô
  2. nhiễm nghiêm trọng đến không khí do trong quá trình hoạt động thải ra các loại bụi, các loại khí thải từ quá trình đốt cháy là SO2, NO2, CO, CO2 và các chất thải hữu cơ. Các nhà máy điện, các nhà máy hóa chất, nhà máy điện nguyên tử phát ra các chất phóng xạ mà nguồn chủ yếu là do sự đốt than + Ô nhiễm từ các hoạt động giao thông: các khí thải từ hoạt động của động cơ ô tô, ngoài oxit cac bon và hợp chất chì ra còn có các khí hydrocacbon, oxit nitơ. Các chất khí này dưới tác dụng của năng lượng mặt trời, tạo nên những chất gây thành sương mù, kích thích mắt, làm tổn hại cây cối. Động cơ ô tô còn sinh ra những chất có thể gây ung thư thực nghiệm trên động vật. + Sự nhiễm bẩn không khí từ các lò đốt trong nhà là hình thức sớm nhất gây nhiễm bẩn mặc dù tác hại của nó không nhiều - Các chất khí gây ô nhiễm: Những sự phát thải khí khác nhau góp phần vào việc làm ô nhiễm khí quyển ở quy mô địa phương (sương mù oxy hóa, mưa axit…) cũng như toàn cầu (hiệu ứng nhà kính, lỗ thủng tầng ozon…) + Khí CO: được sinh ra một cách tự nhiên do các nguồn khác nhau: núi lửa, quá trình oxy hóa của tảo biển… sản sinh CO do hoạt động của con người chủ yếu là cháy rừng và sử dụng nhiên liệu mỏ. CO có tác dụng độc hại đối với những động vật máu nóng và người, oxit cacbon kết hợp với những hồng tuyết cầu tạo thành cacboxyhemoglobin, chất này không cố định oxy và ở người 6400ppm CO gây ra cái chết trong ¼ giờ. + Khí CO2: sinh ra từ sự khai thác bừa bãi những nguyên liệu mỏ, phá rừng và đốt cháy sinh khối, CO2 không độc hại nhưng chúng tham gia một cách tích cực vào việc gây ra hiệu ứng nhà kính.
  3. + Khí Mêtan: được sinh ra do sự phát triển của cây trồng nông nghiệp và chăn nuôi, trong các mỏ cacbua hydro, rác thải sinh hoạt, tuy nhiên mêtan cũng giống CO2, không độc hại nhưng chúng tham gia một cách tích cực gây hiệu ứng nhà kính. - Các chất gây ô nhiễm nguồn nước + Các chất thải hữu cơ là nguồn gây ô nhiễm chủ yếu trong nguồn nước mặt, chúng chứa rất nhiều kim loại nặng, sunfua, axit, chì, chất rắn lơ lửng … với hàm lượng lớn gây nên ô nhiễm nghiêm trọng. + Các chất thải chứa vi sinh vật: gồm vi khuẩn, virus gây bệnh cho người, động vật, thực vật cũng như hệ vi sinh vật trong nước. + Chất phóng xạ ảnh hưởng tới quá trình tự làm sạch của nguồn nước, tích lũy lâu có ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người. - Các chất gây ô nhiễm môi trường đất + Chất hóa học: gồm phân bón, thuốc trừ cỏ… có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến sức khỏe con người, các chất này sau khi được hấp thụ qua con đường thực vật và đến người gây nên ung thư hoặc các bệnh nghiêm trọng khác. +Các chất thải công nghiệp mang tính nguy hại: phế thải công nghiệp rắn gây ô nhiễm nghiêm trọng cho đất do các sản phẩm hóa học độc hại gây ra. + Các chất phóng xạ từ các vụ nổ bom hạt nhân, chất thải phóng xạ lỏng có thể tích tụ trong đất. …. Như vậy hiểu được nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường, tác hại nghiêm trọng mà chúng gây ra cho con người cũng như môi sinh thì việc bảo vệ môi trường là rất cần thiết không chỉ với mỗi cá nhân mà còn với toàn xã hội
  4. Câu 2: Nguyên nhân gây ô nhiếm đất, so sánh các biện pháp xử lý đất ô nhiếm • Nguyên nhân gây ô nhiễm đất: • Do nguồn sản xuất và các hoạt động sống của con người như: khai thác khoáng sản, do chất thải của các phân xưởng hóa học, các nhà máy luyện kim, nhà máy dệt da. • Do lượng thuốc trừ sâu, thuốc hóa học bón vào đất trong quá trình sản xuất nông nghiệp. Một số loại phân trong thành phần của chúng có chứa một lượng axit dư tự do, khi bón vào đất sẽ gây chua cho đất. Hay việc bón phân hóa học liên tiếp trong nhiều năm sẽ làm mặn hóa đât do các loại phân hóa học thực chất chính là các muối, mặt khác khi bón nhiều phân hóa học thì cần phải tưới nhiều nước và muối trong nước tưới sẽ làm mặn hóa đất nhanh hơn. Đồng thời việc lạm dụng phân hóa học còn có thể làm thay đổi tính chất vật lý của đất do làm giảm hàm lượng mùn và phá vỡ kết cấu viên của đất. Bên cạnh đó bón nhiều thuốc trừ sâu, trừ cỏ sẽ dẫn tới hủy diệt hệ thống sinh học sống trong đất dẫn tới làm thay đổi tính chất sinh học của đất. • So sánh các biện pháp xử lý đất ô nhiễm: • Biện pháp sinh học: dùng các tác nhân sinh học để xử lý, phân giải các chất gây ô nhiễm từ đó có thể tạo thành nguồn dinh dưỡng cho các loài sinh vật khác hay để tích tụ các chất độc hại, không để chúng di chuyển tự do trong đất, sau đó thu sinh khối tích tụ rồi phân hủy. • Hạn chế của biện pháp này là mất nhiều thời gian, còn tồn tại nhiều hạn chế trong quá trình thực hiện do không phải chất nào cũng bị phân hủy dưới tác dụng của tác nhân sinh học. • Biện pháp hóa học: dùng các chất hóa học để biến đổi, làm giảm tính độc của các chất gây ô nhiễm đất. • Hạn chế của biện pháp này là có thể làm tồn dư nhiều chất hóa học hơn trong đất thậm trí tạo thành chất độc hại đối với đất. • Biện pháp vật lý: tích tụ các chất độc hại gây ô nhiễm đất lại rồi đào hố chôn hay xây bể xử lý. • Hạn chế của biện pháp này là tốn kém tiền của để đầu tư cho trang thiết bị và chiếm nhiều diện tích.
  5. • Biện pháp xử lý bằng nhiệt độ: tích tụ các chất độc hại lại rồi đốt tất cả ở nhiệt độ cao. • Hạn chế của biện pháp này là tốn kém và có thể tạo thành các chất khí độc đối với môi trường sống. • Trong các biện pháp trên thì biện pháp sinh học được ưu tiên sử dụng nhất, có thể sử dụng các loại vi sinh vật, thực vật hoặc nấm. • Cơ chế trong sử dụng thực vật để xử lý là tích tụ sinh học: chủ yếu là các loài thực vật sẽ có thể tích tụ các chất độc hại rồi sau đó người ta tiến hành thu sinh khối. • Cơ chế trong sử dụng vi sinh vật là trao đổi chất: vi sinh vật phát triển nhanh nên diện tích tiếp xúc bề mặt lớn do đó chúng có khả năng phân hủy nhiều hơn, nhanh hơn, chúng có thể biến đổi từ các chất độc thành các chất ít độc hay các chất dinh dưỡng mà vi sinh vật có thể sử dụng được hoặc cung cấp cho các sinh vật khác. Câu 3: Công nghệ sử dụng thực vật trong xử lý ô nhiễm môi trường (Phytotechnology) Thuật ngữ Phytotechnology được dùng để giải thích các ứng dụng khoa học và kỹ thuật trong nghiên cứu các vấn đề và cung cấp giải pháp bao gồm việc sử dụng thực vật. Đây là việc làm rất quan trọng vì cho phép ứng dụng vai trò của thực vật trong cả 2 hệ thống: xã hội và tự nhiên. Ý nghĩa của việc này là sử dụng thực vật như là một công nghệ sống để giải quyết các vấn đề môi trường. Vì Phytotechnology dựa trên nền khoa học môi trường và được xem xét hệ sinh thái như là thành phần trung gian giữa các hoạt động của con người và xã hội bao gồm môi trường tự nhiên. Có nhiều ứng dụng khác nhau của Phytotechnology. Một vài ứng dụng trong các lĩnh vực như y tế, nông nghiệp và lâm nghiệp và các ứng dụng trong giải quyết các vấn đề môi trường. Các ứng dụng của Phytotechnology trong môi trường thường được chia thành năm nhóm: - Tăng cường khả năg thích nghi của các hệ thống tự nhiên đối với các hoạt động của con người. - Ngăn chặn sự giải phóng các chất gây ô nhiễm và làm thoái hoá môi trường. - Kiểm tra theo dõi sự giải phóng các chất gây ô nhiễm và các quá trình môi trường dể giảm thiêu tối đa sự suy thoái môi trường. - Phục hồi các hệ sinh thái bị suy thoái.
  6. - Các chỉ thị của hệ sinh thái để kiểm tra và đánh giá các loại công nghệ. Sử dụng Phytotechnology để tăng cường khả năng của hệ thống tự nhiên thu hút được nhiều sự quan tâm nhất. Sự ngăn chặn các thành phần gây ô nhiễm bao gồm việc sử dụng Phytotechnology để tránh việc sản xuất và thải vào môi trường các chất độc hại hoặc thay đổi các hoạt động của con người để giảm thiểu tới mức tối đa mức độ tác động độc hại tới môi trường. Việc này có thể gồm việc sản xuất các chất thay thế hay thiêt kế lại quá trình sản xuất. Kiểm tra các thành phần gây ô nhiễm thường xuyên được giải phóng và áp dụng Phytotechnology để kiểm tra các chất này trước khi chúng được thải vào môi trường. Phục hồi sinh học bao gồm các biện pháp dùng Phytotechnology để khôi phục và cải thiện hệ sinh thái đã bị suy thoái do các hoạt động tự nhiên hay của con người. Dùng Phytotechnology để kiểm tra và đánh giá các điều kiện của môi trường bao gồm cả việc đưa các chất gây ô nhiễm và các chất tự nhiên hay là các chất do con người tạo ra có thể gây hại. Một vài ví dụ về áp dụng Phytotechnology: Dùng thực vật để giảm hay giải quyết các vấn đề ô nhiễm môi trường. Như là sử dụng các vùng đất đầm lầy hay hồ nông cạn để sử lý chất thải. Vì ở vùng đầm lầy hay hồ cạn thì thực vật chiếm ưu thế hơn các loại tảo. Sự tái tạo các hệ sinh thái hay thảm thực vật để giảm hay giải quyết các vấn đề ô nhiễm. Ví dụ cấu trúc lại các vùng hồ nước và các vùng đất trũng ẩm để sử lý chất thải hay khuếch tán các nguồn ô nhiễm giảm nhẹ ảnh hưởng của CO2 đến thay đổi khí hậu. Các ví dụ về ứng dụng trong môi trường của Phytotechnology: Các giá trị ứng dụng trong môi trường của Phytotechnology bao gồm sử dụng thực vật để tăng cường khả năng của hệ sinh thái đã được chú ý. Những ứng dụng này có thể tăng cường chức năng của hệ sinh thái do đó tăng giá trị của chúng. Thực vật có thể phân huỷ các chất gây ô nhiễm hay thay thế chúng bằng các chất khác ít hoặc không gây ô nhiễm. Thực vật còn tham gia vào quá trình tuần hoàn và làm sạch nước dẫn đến khôi phục lại trạng thái ban đầu của hệ sinh thái. Câu 7: Các phương pháp xử lý rác thải? các loại vi sinh vật trong rác thải, các quá trình phân huỷ trong rác thải? Rác thải là những sản phẩm loại bỏ được thải ra trong quá trình hoạt động, sản xuất chế biễn của con người.
  7. Rác thải có nhiều nguồn khác nhau: rác thải sinh hoạt, rác thải đô thị, rác thải công nghiệp, rác thải nông nghiệp…Vì vậy hệ vi sinh vật trong rác thải vô cùng phong phú. Trong rác thải có đầy đủ các thành phần hợp chất hữu cơ, vô cơ rắn, lỏng…tương ứng sẽ có các thành phần vi sinh vật phân giải phổ biến là các vi sinh vật sau: Vi khuẩn: là nhóm lớn nhất, được nghiên cứu nhiều nhất có cả vi khẩn hiếu khí và kỵ khí. Có nhiều trong nguồn rác thải sinh hoạt phế thải nông nghiệp: Cytophaga, sporocytophaga, sporangium…Ngoài ra còn thấy các giống: Cellvibrio trong rác thải phân huỷ cellulose. Trong điều kiện kỵ khí, có nhiều giống vi sinh vật ưa ẩm, ưa nhiệt thuộc giống clostridium và bacillus. Trong đống ủ phế thải người ta còn tìm thấy clostridium, pseudomonas…mặt khác trong rác thải của các ngành công nghiệp, nhất là công nghiệp chế biến người ta thấy có một số vi khuẩn: sporocytophaga, methanogenes, rudbeckia hists L… Nấm: bao gồm rất nhiều loại, có khả năng phân giải các hợp chất hữu cơ mạnh hơn vi khuẩn, đặc biệt là phân giải cellulose do chúng tiết vào môi trường lượng enzyme ngoại bào lớn hơn vi khuẩn. một số loại nấm điển hình trong rác thải: tricoderma, phanerochate, fusarium, penicillin, sporotrichum, solerotium, aspergillus…tuy nghiên không phong phú bằng vi khuẩn. Xạ khuẩn: có tác dụng phân giải phế thải khá mạnh. người ta chia thành 2 nhóm: xa khuẩn ưa nhiệt (600c – 700c) bao gồm: Actinomyces, streptomyces, frankia, actinopolyspora, actinosyroema, pseudonocardia, cellulomonas…Ngoài ra trong rác thải còn có một số nhóm động vật nguyên sinh. Từ việc phân loại theo nguồn hay bản chất hoá học của mỗi chất thải mà ta có những biện pháp xử lý rác thải khác nhau.: Một số biện pháp chính sử dụng hiện nay: Gồm 4 biện pháp: + Biện pháp chôn lấp. + Biện pháp đốt. + Biên pháp thải ra sông ngòi và ra biển. + Biện pháp sinh học. + Biện pháp chôn lấp: là phương pháp xử lý lâu đời cổ và đơn giản nhất. Rác thải được thu gom và đem chôn lấp trong đất. Qúa trình đầu tiên là thối rữa các chất đơn giản sau đó phân giải. Có 2 cách chôn lấp áp dụng phổ biến Cách 1: Ủ trên mặt đất (đánh đống phủ đất), điều kiện hiếu khí, sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O yêu cầu thường xuyên thổi khí, đảo đống ủ.
  8. Cách 2: Ủ chon dưới đất có thể kỵ khí hoặc hiếu khí, sản phẩm là hỗn hợp H2O, CH4, H2S, CO2, NH3… Là biện pháp đơn giản dễ làm Tuy nhiên đòi hỏi diện tích lớn, thời gian xử lý lâu, sinh ra khí độc có mùi hôi thối: CH4, H2S, NH3, có hiện tượng rò rỉ gây ô nhiễm đất, ô nhiễm nguồn nước ngầm… Ngày càng bộc lộ nhiều nhược điểm. Khi áp dụng biện pháp chôn lấp xây bể cần chú ý: bể phải xa khu dân cư, xa nguồn nước, có địa hình ổn định, không ẩm ướt, có biện pháp theo dõi kiểm tra nguồn nước nơi chôn lấp thường xuyên. + Phương pháp đốt: chỉ là phương pháp tạm thời khi khối lượng phế thải quá nhiều. Phương pháp này gây ô nhiễm không khí, hiệu ứng nhà kính, tốn nhiên liệu… + Phương pháp thải ra sông, ngòi, biển: Đây là biện pháp rất nguy hiểm gây ô nhiễm nặng nguồn nước, đất, tiêu diệt vi sinh vật sống dưới nước, gây ô nhiễm toàn cầu. + Biện pháp xử lý sinh học: là biện pháp tối ưu nhất đang được áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Biện pháp sinh học là dung công nghệ vi sinh vật để phân huỷ rác thải. Tuy nhiên muốn thực hiện được biện pháp này thì khâu quan trong nhất là phân loại được rác thải thành các nhóm: dễ phân giải ( các loại rác có bản chất là chất hữu cơ; các loại phế liệu khó phân giải…) Trong các biện pháp xử lý sinh học có một số biện pháp phổ biến. Tự bổ sung ủ compots và biogas vào nhé phần này tớ ghi trong vở lung tung quá còn các quá trình phân hủy của vi sinh vật trong rác thải câu dưới có rồi. câu này mà vào tự chết lun he. Câu 8: Các loại vi sinh vật, quá trình phân hủy của vi sinh vật trong rác thải?  Vi sinh vật trong rác thải Trong thành phần rác thải có nhiều chất dinh dưỡng cho vsv, đặc biệt là những hợp chất cao phân tử tự nhiên như xenluloza, hemixenluloza, pectin, tinh bột, axit nucleic, vitamin, chất béo.... Do vậy, ở rác thải có đủ mặt các nhóm vsv ( vk, xk, nấm, nấm mốc, nấm men). Riêng nấm men có thể là ít vì trong rác hàm lượng các loại đường thấp, điều kiện cho nấm men phát triển khó khăn. Đối với các nhóm vsv có khả năng tiết ra ngoại bào các enzym thủy phân cơ chất là hydratcacbon, protein, chất béo là có khả năng phát triển mạnh hơn cả. Các enzym thủy phân có tác dụng ở đây là hệ cacbonhydraza, proteinaza, lipaza, peticnaza.... Trong đó các vsv sinh xenlulaza là thích nghi nhất. Các vsv ở đây là các thể dị dưỡng hoại sinh:
  9. cần sự có mặt của các chất hữu cơ có ở môi trường làm cơ chất dinh dưỡng và trong quá trình sống của các vsv này sẽ tiết ra enzym thủy phân để phân cắt các hợp chất hữu cơ vốn là các chất cao phân tử thành các hợp chất đơn giản hoặc là đơn vị cấu thành phân tử ( nonamer) thấm vào tế bào tham gia các quá trình đồng hóa trao đổi chất để xây dựng tế bào mới. Ngoài các nhóm vsv thuộc các thể dị dưỡng hoại sinh người ta còn thấy ở trong rác các nhóm vsv dị dưỡng cố định amon, nitrat hóa, và phản nitat hóa, nhóm vi khuẩn khử sunphat và chuyển hóa lưu huỳnh. Quá trình dinh dưỡng và trao đổi chất của các nhóm này có nhiều khác biệt so với các nhóm dị dưỡng. Vi sinh vật ở đây là các thể hiếu khí, các thể kị khí hoặc các thể tùy tiện và các thể thiếu khí. Nói chung vsv trong rác thải có nhiều các thể ưa ấm, ưa nhiệt và có cả các thể chịu nhiệt. Từ thành phần vsv của rác thải là có mặt của các thể hiếu khí và kị khí, người ta đã chọn các loại hình công nghệ thích hợp cho xử lí, phương pháp xử lí hiếu khí và phương pháp xử lí kị khí.  Quá trình phân hủy của vi sinh vật trong rác thải  Phương pháp xử lý hiếu khí gồm các quá trình công nghệ như sau: - Trải rác thành các lớp mỏng (vài chục cm) hoặc chất thành đống có đảo trộn để tạo hiếu khí cho vsv phát triển. - Ủ trong các bể ủ không thổi không khí nhưng phải đảo trộn hoặc thổi khí bằng quạt cao áp hoặc khí nén có thể kiểm tra các thông số công nghệ. - Phân hủy rác hiếu khí trong các thiết bị có thể thổi khí đầy đủ và kiểm soát được các thông số bằng nhiệt độ, độ ẩm và có thể bổ xung các chất khoáng và các chất dinh dưỡng khác. Các quá trình công nghệ trên đây hiệu quả nhất là ủ hiếu khí rác trong các thiết bị, nhưng áp dụng mở rộng bị hạn chế, vì vậy quá trình ủ rác trong các bể ủ rác lớn có thổi khí và kiểm soát được các thông số công nghệ là thích hợp nhất.  Phương pháp xử lí kị khí gồm các quá trình công nghệ như sau: - Ủ kín để tạo điều kiện kị khí. Thường đổ và chất phân rác thành đống rồi trát kín bằng bùn. Ban đầu các loại vsv hiếu khí phát triển sau đó ít oxi dần rồi bị chết, tiếp theo là các thể kị khí tùy tiện phát triển và cuối cùng là các thể kị khí. Trong quá trình ủ có các thể ưa ấm phát triển sớm nhất và tỏa nhiệt làm cho nhiệt độ đống ủ tăng cao, các thể ưa ấm chết và thay
  10. vào đó là các thể ưa nhiệt, sau cùng là các thể kị khí chịu nhiệt thấy có mặt ở đống ủ khi nhiệt độ tới 70 - 850C. - Chôn lấp: rác thải sinh hoạt và một số rác thải công nghiệp được cho xuống các hố sâu và rộng đã được gia công chống thấm ở đáy và thành, rồi nén chặt, phủ kín. Mỗi hố chôn rác có thể chôn tới hàng vài chục ngàn tấn. Chôn lấp cũng giống như trong ủ kín kị khí. - Ủ kị khí là quá trình phân giải hợp chất hữu cơ không có sự tham gia của oxi, sản phẩm cuối cùng là khí CH4 (60 - 65%), CO2 (khoảng 30 - 35%), lượng nhỏ các khí khác và sinh khối vsv lẫn trong mùn. - Xử lý rác thải, các phụ phẩm nông nghiệp, bùn thải, nước thải ...bằng lên men metan trng các thiết bị sinh metan (methantank) để thu khí đốt (CH4). Đối với rác thải bệnh viện, rác thải công nghiệp có lẫn các chất độc hại cân phải có các biện pháp xử lý riêng như thiêu đốt, chôn lấp trong các đồ chứa đựng đặc biệt để tránh truyền rộng các chất độc ra môi trường. Rác thải bệnh viện có chứa nhiều vsv gây bệnh được xử lý bằng các lò đốt riêng biệt. Câu 9 : Các phương pháp xử lý nước thải Đây chỉ là phương pháp sinh học còn có phương pháp cơ học và hóa học nữa? a. Bùn hoạt tính Hệ thông bun hoat tinh là môt trong những hệ thông xử lý thứ câp để lam ́ ̀ ̣ ́ ̣ ́ ́ ̀ sach nước thai trước khi thải vao môi trường ̣ ̉ ̀ Nước thải Bể đầu ra khử bùn trùng Nước thải vào Song Chắn Bể Lắng Bể lắng Bể bùn Bể lắng rác cát sơ cấp hoạt tính thứ cấp Rác sỏi+ cát Hoàn lưu bùn
  11. Ở bể bùn hoạt tính cac VK được cung câp dây đủ oxy và cac điêu ́ ́ ̀ ́ ̀ kiên môi trường thich hợp. VK phân huy cac chât HC thanh CO2, H2O và ̣ ́ ̉ ́ ́ ̀ cac chât khoang khac, môt phân cac chât HC sẽ được đông hoa trong té bao ́ ́ ́ ́ ̣ ̀ ́ ́ ̀ ́ ̀ vi khuân. Nước thai có chứa cac tế bao vi khuân sẽ được chuyên sang bể ̉ ̉ ́ ̀ ̉ ̉ ́ lăng Tai bể lăng, VK sẽ được cung câp cac điêu kiên tôi ưu (thời gian tôn ̣ ́ ́ ́ ̀ ̣ ́ ̀ tai, lưu lượng nap) để cac tế bao cua chung có thể lăng xuông đay bể lăng. ̣ ̣ ́ ̀ ̉ ́ ́ ́ ́ ́ Môt phân bun dưới đay bể sẽ được hoan lưu lai bể bun hoat tinh để duy trì ̣ ̀ ̀ ́ ̀ ̣ ̀ ̣ ́ mât độ sinh khôi cao (vai mg/l) cho bể nay. Phân con lai sẽ được thai ra khoi ̣ ́ ̀ ̀ ̀ ̀ ̣ ̉ ̉ bể lăng. ́ Vi khuẩn trong bể hoạt tính: đóng vai trò quan trọng hàng đầu do nó chịu trách nhiệm phân hủy các hợp chất hữu cơ thành CO2 , H20 và khoáng Chu kỳ phát triển của vk b. Màng sinh học - Trong nước thai có cac vât răn lam giá mang, đỡ để VSV bam dinh vao ̉ ́ ̣ ́ ̀ ́ ́ ̀ bề măt. Cac VSV sinh ra cac chât nhây/deo tao mang (biomembrane – ̣ ́ ́ ́ ̀ ̉ ̣ ̀ mang sinh hoc). Mang nay cứ dây thêm. Đây chin là sinh khôi VSV. ̀ ̣ ̀ ̀ ̀ ́ ́ - Mang có thể oxy hoa cac chât hữu cơ có trong nước khi nước chay qua ̀ ́ ́ ́ ̉ hoăc tiêp xuc, mang có thể hâp phụ cac chât bân lơ lửng ̣ ́ ́ ̀ ́ ́ ́ ̉ ́ ́ ̀ +Câu truc mang sinh hoc ̣ -Màng vi sinh vật có cấu trúc rất phức tạp, cả về cấu trúc vật lý và vi sinh. Cấu trúc cơ bản của màng vi sinh vật gồm: - Vật liệu đệm (đá, sỏi, chất dẻo, than… với nhiều kích cỡ khác nhau) có bề mặt rắn làm môi trường dính bám cho vi sinh vật. - Lớp màng vi sinh vật phát triển dính bám trên bề mặt vật liệu đệm. Lớp màng vi sinh (microbial films) được chia thành hai lớp: lớp màng nền (base film) và lớp màng bề mặt (surface film). - Phân tích theo chuẩn loại vi sinh vật, lớp màng vi sinh vật còn có thể chia thành hai lớp: lớp màng kị khí bên trong và lớp màng hiếu khí ở bên ngoài. Các giai đoạn sinh trưởng của vsv -Giai đoạn 1 : có dạng logarit, khi màng vi sinh vật còn mỏng và chưa bao phủ hết bề mặt rắn. Trong điều kiện này, tất cả các vi sinh phát triển như nhau, cùng điều kiện, sự phát triển giống như quá trình vi sinh vật lơ lửng. - Giai đoan 2: mang sinh hoc sẽ dây thêm. Cac tế bao phia trong it tiêp xuc ̣ ̀ ̣ ̀ ́ ̀ ́ ́ ́ ́ với cơ chât và nhân được it oxy phai chuyên sang phân huy kỵ khi. San ́ ̣ ́ ̉ ̉ ̉ ́ ̉
  12. phâm cua quá trinh nay chưa kip khuêch tan ra ngoai đã bị cac VSV khac sử ̉ ̉ ̀ ̀ ̣ ́ ́ ̀ ́ ́ dung nên nước chay qua phin không bị anh hưởng ̣ ̉ ̉ - Trong giai đoạn thứ ba: bề dày lớp màng trở nên ổn định, khi đó tốc độ phát triển màng cân bằng với tốc độ suy giảm bởi sự phân hủy nội bào, phân hủy theo dây chuyền thực phẩm, hoặc bị rửa trôi bởi lực cắt của dòng chảy. c. lọc nhỏ giọi nhằm loại bỏ các chất hay các hạt lơ lửng trong nước bằng cách cho nước đi qua chất lọc( cát, sỏi..) khi đi qua lớp lọc này các hạt bong keo sẽ giữ lại và chỉ có nước đi qua d. Ao hồ xử lý nước thải - là phương pháp sử lý tiết kiêm nhất, giúp tạo nguồn nước thải có đọ an toàn cao - hồ này giúp ởn định và lứng cặn trước khi chuyển vào bể lọc - trong hồ có các Vk như areeobix, anaerobic, jacultative bacteria e. lắng và tuyển nổi - lắng là quá trình xlys mà tại đó vận tốc nước thấp hơn vận tốc các hạt huyền phù và các hạt lơ lửng. nó sẽ kết tủa xuống đáy - các chất lắng bị loại bỏ và các chất nổi váng là vsv hay chất nhẹ hơn nước nổi nên cũng bị loại bỏ. nước đưa ra khỏi bể lắng thông qua đường ống để dẫn đến các gđ tiếp theo Câu 10: Mô tả chức năng, vai trò của phương pháp cơ học trong xử lí nước thải Trong nước thải thường có các loại tạp chất rắn cỡ khác nhau như rơm cỏ, gỗ mẩu, bao bì chất dẻo, giấy, giẻ, cát sỏi… Ngoài ra còn có các loại hạt lơ lửng ở dạn huyền phù có thể lắng được.Các loại tạp chất trên dùng các phương pháp xử lí cơ học là thích hợp. Đây là bước đầu tiên trong dây chuyên công nghệ xử lí nước thải. Phương pháp xử lí cơ học gồm Cần vẽ một sơ đồ ra: • Song chắn rác: nhằm giữ lại các vật thô như giẻ, giấy rác, vở hộp, đất đá ở trước song chắn. Vận tốc dòng chảy thường lấy 0.8-1m/s để tránh lắng cát • Lưới lọc : sau chắn rác , để có thể loại bỏ các tạp chất rắn có kích cỡ nhỏ hơn, mịnh hơn ta có thể đặt thêm lưới lọc.Các vật thải được giữ lại trên mặt lọc, phải cào lấy ra khỏi làm tắc dòng chảy. Trước chắn rác có khi lắp thêm máy nghiền để nghiền nhỏ các tạp chất.
  13. • Lắng cát: dòng nước thải được cho chảy qua các “bẫy cát”- các loại bể, hố, giếng… cho nước thải chảy vào theo nhiều cách khác nhau.Nước qua bể lắng dưới tác dụng của trọng lực, cát nặng sẽ lắng xuống đáy và kéo theo một phần chất đông tụ. Cát lắng ở bẫy cát thường ít chất hữu có.Sau khi lấy ra khỏi bể cát lắng, sỏi được loại bỏ. • Các loại bể lắng: nhằm lắng các loại hạt lơ lửng, các loại bùn , kể cả bùn hoạt tính, nhằm làm cho nước trong.Nguyên lí làm việc của các loại bể này đều dựa trên cơ sở trọng lực. • Tách dầu mỡ: nước thải của một số xí nghiệp ăn uống, chế biến bơ, sữa, các lò mổ… thường có lẫn dầu mỡ. Nước thải sau khi xử lí không có lẫn dầu mỡ mới được phép cho chảy vào các thủy vực.Ngoài cách làm các gạt đơn giản bằng các tấm sợi quét trên mặt nước, người ta chế tạo ra các thiết bị tách dầu , mỡ đặt trước dây chuyền công nghệ xử lí nước thải. • Lọc cơ học: để tách các tạp chất phân tán nhỏ khỏi nước mà bể lắng không lắng được.Các phin lọc làm việc sẽ tách các phần tử tạp chất phân tán hoặc lơ lửng khó lắng khỏi nước.Khi nước qua lớp lọc, dù ít dù nhiều cũng tạo ra lớp màng sinh học trên bề mặt các hạt vật liệu lọc.Do vậy,các chất hòa tan trong nước thải biến đổi nhờ quần thể vi sinh vật có trong màng sinh học. Trong xử lí nước thải thường dùng loại thiết bị lọc chậm, lọc nhanh, lọc kín , lọc hở… Câu 11. Phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí Ao hồ hiếu khí là loại ao nông 0.3-0.5mcos quá trình ôxihóa các chấtbẩn hữu cơ chủ yếunhowf các vi sinh vật hiếu khí gồm hồ làm thoáng tự nhiên hồ làm thoáng nhân tạo - hồ hiếu khí tự nhiên: o2 không khí dễ dàng khuyếch tán vào lớp nước phía trên và ánh sáng môi trường chiếu dọi làm cho tảo tiến hành quang hợp thải ra o2 . để đảm bảo cho ánh sáng qua nước chiều sâu của hồ phải nhỏ, thường là 30-40cm. do chiều sâu như vậy diện tích cả hồ càng lớn càng tốt . tải của hồ (BOD) khoảng 250-300 kg/ha. Thời gian lưu của nước 3-12 ngày , nước lưu trong ao tương đối dài , hiệu quả làm sạch 80-90% BOD màu nước có thể chuyển dần sang màu xanh của tảo - Hồ có sục khuấy : dùng các thiết bị khuấy cơ học hoặc nén cung cấp o2 mức độ hiếu khí trong hồ mạnh hơn đều hơn và độ sâu của hồ lớn >2-4.5m. Tải BOD của hồ khoảng 400kg/ha/ngày. Thời gian luuw nước trong hồ khoảng 1- 3 ngày trở lên
  14. Bể aeroten là công trình xử lý nước thải có dạng bể được thực hiện nhờ bùn hoạt tính và cấp oxi bằng khí nén hoặc 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 (oxh)các hợp chất hữu cơ khá cao.aeroten thường gọi là bể phản ứng hiếu khí Câu 12 : Cơ sở và vai trò của bể aeroten  Vai trò: Như ta đã biết, cung cấp oxi là yêu cầu rất quan trọng trong quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí. Để đáp ứng được yêu cầu này người ta thường phải khuấy đảo khối nước để oxi từ không khí được khuếch tán và hòa tan vào nước. Song biện pháp này chưa thể đáp ứng được đầy đủ nhu cầu về oxi. Vì vậy ngày nay người ta sử dụng biện pháp hiếu khí tích cực hơn: thổi khí kết hợp với khuấy đảo. Bể aeroten chính là một trong những công trình xử lý nước thải hiếu khí sử dụng các biện pháp trên. Nó giúp cho việc cung cấp oxi cho hoạt động sống của vi sinh vạt trở nên dễ dàng và đầy đủ hơn, vì thế quá trình xử lý nước cũng diễn ra tốt và hiệu quả hơn.  Cơ sở: Bể aeroten là một bể phản ứng sinh học hiếu khí sử dụng biện pháp thổi khí kết hợp với khuấy đảo. Nước thải sau khi đã được xử lý sơ bộ còn chứa phần lớn các chất hữu cơ ở dạng hòa tan cùng với các chất lơ lửng đi vào bể aeroten. Nước thải chảy qua suốt chiều dài của bể và được sục khí, khuấy đảo nhằm tăng cường lượng oxi hòa tan và tăng cường quá trình oxi hóa chất bẩn hữu cơ có trong nước.Trong nước thải chứa các chất hữu cơ hòa tan dễ bị vi sinh vật phân hủy và các chất hữu cơ khó bị phân hủy, hợp chất chưa hòa tan, khó hòa tan ở dạng keo – các dạng hợp chất này có cấu trúc phức tạp cần được vi khuẩn tiết enzyme ngoại bào để phân hủy. Bể aeroten làm việc dựa trên quá trình oxi hóa của vi sinh vật co sẵn trong nước thải. Quá trình này trải qua 3 gđ:  Giai đoạn1: tốc độ oxi hóa bằng tốc độ tiêu thụ oxi. Bùn hoạt tính hình thành và phát triển. Hàm lượng oxi cần cho vi sinh vật trong giai đoạn đầu ít và tăng dần vế sau do vi sinh vật thích nghi dần với môi trường.  Giai đoạn 2: vi sinh vật phát triển ổn định, tốc độ tiêu thụ oxi gần như ít thay đổi. Chất hữu cơ bị phân hủy nhiều nhất. Hoạt lực enzyme đạt tới mức cức đại và kéo dài trong một thời gian. Điểm cực đại này thường đạt ở thời điểm sau khi lượng bùn hoạt tính tới mức ổn định. Tốc độ tiêu thụ oxi ở gđ 1 gấp 3 lần gđ này.
  15.  Giai đoạn 3: tốc độ oxi hóa có chiều hướng giảm, tốc độ tiêu thụ oxi tăng. Đây là gđ nitrat hóa các muối amon. Sau cùng nhu cầu oxi lại giảm và cần kết thúc quá trình làm việc của bể. Câu 14: Cánh đồng lọc sinh học − Định nghĩa: Là cánh đồng tưới làm chức năng xử lý nước thải gọi là bãi lọc hay cánh đồng lọc. − Cơ sở: dựa vào khả năng giữ các cặn nước ở trên mặt đất, nước thấm qua như đi qua lọc nhờ có oxy trong các lỗ hổng và qua mao quản của lớp đất mặt, các vi sinh vật hiếu khí hoạt động phân hủy các chất hữu cơ nhiêm bẩn. Càng sâu xuống, lượng oxy càng ít và quá trình oxy hóa các chất hữu cơ nhiễm bẩn giảm dần tới 1.5m (tới độ sâu đó chỉ xảy ra quá trình khử nitrat). Do đó chỉ xây dựng cánh đồng lọc ở những nơi có mực nước ngầm thấp hơn 1.5m so với mặt đất. − Phương pháp này tận dụng được: + Đặc tính lý hóa của đất, lọc, hấp phụ, trao đổi ion, khả năng thấm, giữ nước, cặn vẩn. + Đặc tính sinh học: vi sinh vật và cây cỏ.  Quy trình: nước thải trước khi đưa vào cánh đồng lọc sinh học cần xử lý sơ bộ + Qua chắn rác để loại bỏ những vật thô cứng, rác. + Qua lắng cát: để loại bỏ cát, sỏi, các tạp chất nặng, loại bỏ dầu mỡ (để tránh cho mao quản và các lỗ hổng bị bịt kín làm giảm khả năng oxy hóa các chất bẩn cuarvi sinh vật. Nếu lượng nước lớn thì phải qua bể điều hòa sau khi xử lý sơ bộ (thời gian lưu nước từ 6 -8 h). Xử lý sơ bộ giúp loại bỏ rơm rác, vật thô cứng, vật nặng cát, sỏi, một phần chất lơ lửng, 1 phần các vi sinh vật gây bệnh, trứng giun sán. − Nên xây dựng cánh đồng lọc ở những nơi đất cát hoặc pha cát, không nên xây dựng ở các vùng đất sét. − Xây dựng cách xa khu dân cư về cuối hướng gió tùy theo công suất của công trình. Trung bình từ 300 – 1000m. − Cánh đồng tưới cần san phẳng hoặc dốc không đáng kể. − Cánh đồng được chia thành các ô, mỗi ô có diện tích >= 3 ha (< 5 – 8 ha). Mỗi ô có chiều dài 300 – 400m, chiều rộng 100 – 200m. Các ô được ngăn bằng các bờ đất Diện tích bãi lọc = diện tích các ô + 20%.
  16. − Nước sau khi thấm qua đất được thu về hệ thống tiêu nước là các ống ngầm đặt dưới độ sâu 1.2 – 2m và các mương máng hở bao quanh công trình.  Yêu cầu: BOD còn 10 – 15mg/l NO3- còn 25mg/l vi khuẩn giảm 99.9%  Nước thu không cần khử khuẩn có thể đổ vào các thủy vực.  Câu 15 : Ý nghĩa của BOD & COD. NHU CẦU OXY SINH HÓA (BOD) CỦA NƯỚC THẢI  ĐN: Nhu cầu oxy sinh hóa hay nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxigen Demand, BOD) là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước bằng vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) hoại sinh, hiếu khí. BOD thể hiện các chất hữu cơ có thể bị oxy hóa bằng VSV có ở trong nước. Quá trình này gọi là quá trình oxy hóa sinh học, được tóm tắt như sau: Chât hữu cơ + O2 -------à CO2 + H2O ́ vi sinh vât ̣ tế bao mới (tăng sinh khôi) ̀ ́  Đơn vị tính: mg/l.  Chỉ tiêu BOD phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước thải: BOD càng lớn thì nước thải (hoặc nước nguồn) bị ô nhiễm càng cao và ngược lại.  Thời gian cần thiết để các vi sinh vật oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ có thể kéo dài đến vài chục ngày tùy thuộc vào bản chất của chất hữu cơ có trong nước thải, các chủng loại vsv, nhiệt độ nguồn nước cũng như vào một số chất có độc tính trong nước.  ́ ̣ Xac đinh BOD đê: ̉  Tinh gân đung lượng oxy cân thiêt để oxy hoa hêt cac chât hữu ́ ̀ ́ ̀ ́ ́ ́ ́ ́ cơ dễ phân huy có trong nước thai. ̉ ̉  Lam cơ sở tinh toan kich thước cac công trinh xử ly. ̀ ́ ́ ́ ́ ̀ ́  Xac đinh hiêu suât xử lý cua mottj số công trinh. ́ ̣ ̣ ́ ̉ ̀  Đanh giá chât lượng nước sau khi xử lý được phép thai vao cac ́ ́ ̉ ̀ ́ nguôn nước. ̀  Trong thực tế, người ta không thể xác định lượng oxy cần thiết để phân hủy hoàn toàn chất hữu cơ bằng phương pháp sinh học mà chỉ xác
  17. đinh lượng oxy cần thiết trong 5 ngày đầu ở nhiệt độ 20°C trong bóng tối (tránh hiện tượng quang hợp trong nước), chỉ số này được gọi là BOD5.  Hạn chế của phương pháp phân tích BOD:  Yêu cầu VSV trong mẫu phân tích cần phải có nồng độ các tế bào sống đủ lớn và các VSV bổ sung cần phải được thích nghi với môi trường.  Nếu nước thải có các chất độc hại phải xử lý sơ bộ loại bỏ bớt các chất đó, sau đó mới có thể tiến hành phân tích, đồng thời cần chú ý giảm ảnh hưởng của các vi khuẩn nitrat hóa.  Thời gian phân tích quá dài (5 hoặc 3 ngày). NHU CẦU OXY HOÁ HỌC (COD) CỦA NƯỚC THẢI  Chỉ tiêu BOD không phản ánh đầy đủ về lượng tổng các chất hữu cơ trong nước thải, vì chưa tính đến các chất hữu cơ không bị oxy hóa bằng phương pháp sinh hóa và cũng chưa tính đến một phần chất hữu cơ tiêu hao để tạo nên tế bào vi khuẩn mới. Do đó để đánh giá một cách đầy đủ lượng oxy cần thiết để oxy hóa tất cả các chất hữu cơ trong nước thải người ta sử dụng chỉ tiêu nhu cầu oxy hóa học.  ĐN: nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxigen Demand, COD) là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa toàn bộ các chất hữu cơ có trong mẫu nước thành CO2 và nước. COD cho thấy toàn bộ chất hữu cơ (và cả các nhóm vô cơ có tính khử) có trong nước bị oxy hóa bằng tác nhân hóa học.  Để xác định COD người ta thường dùng kali bichromate (K2Cr2O7) để oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ, sau đó dùng phương pháp phân tích định lượng và công thức để xác định hàm lượng COD. Ag2SO4 Chất hữu cơ + K2Cr2O7 + H + CO 2 + H2O + 2Cr+3 + 2K+ t°  Chỉ số COD luôn luôn lớn hơn BOD và tỷ số COD : BOD bao giờ cũng lớn hơn 1. Khi thiết kế các công trình xử lý nước thải công nghiệp hoặc hỗn hợp nước thải sinh hoạt và công nghiệp cần thiết phải xác định BOD và COD.  Câu 16: Quan hệ của vsv nước thải với hệ thực vật trong nước
  18. - Quá trình hoạt động sống của giới thủy sinh dựa trên quan hệ cộng sinh của toàn bộ quần thể sinh vật có trong nước.Phần chất không tan của hợp chất hữu cơ khi vào nước sẽ lắng xuống đáy, phần hòa tan sẽ được hòa loãng trong nước. - Các vi khuẩn phân giải chất hữu cơ thành các chất vô cơ cung cấp cho các thực vật thủy sinh, trước hết là tảo.VD các loài Vi khuẩn pseudomonas, denitrificans, bacilus licheniformic… khử nitrat thành nitơ phân tử. Tảo và các thực vật thủy sinh khác lại cung cấp oxi cho vi khuẩn. Các loài thực vật thủy sinh như tảo , rong đuôi chó, rong xương cá, lau lác, các loại bèo …có rễ, thaantaoj điều kiện cho vsv bám vào mà không chìm xuống đáy.Chúng cung cấp oxi cho vi khuẩn hiếu khí, ngoài ra còn cung cấp cho vsv những hoạt chất sinh học cần thiết. - Ngược lại VK cung cấp ngay tại chỗ cho TV những sản phẩm TĐC của mình, đồng thời thực vật cũng che chở cho VK khỏi bị chết dưới ánh nắng mặt trời. Tảo khi chết sẽ là chất dinh dưỡng cho vsv. ⇒ Như vậy: - Vi khuẩn có khả năng phân hủy chất hữu cơ bất kì nào trong tự nhiên.Trong quá trình sống của vi khuẩn CO2 được sinh ra làm nguồn cacbon dinh dưỡng cho tảo và các loài thực vật nổi khác. - Tảo và thực vật nổi khác sử dụng các chất khoáng trong đó có CO2 cùng NH4+ do vk tạo thành để phát triển tăng sinh khối và thải ra oxi.O2 phân tử này làm giàu oxi hòa tan trong nước tạo thuận lợi cho vk hiếu khí phát triển. - Các thực vật cao hơn như rong rêu , cỏ lác,các loại bèo…khử các sản phẩm phân hủy từ các chất hữu cơ do vk, sử dụng CO2 cùng nguồn amon, phosphat để tăng sinh khối và thải ra oxi. Câu17 : Bùn hoạt tính. 1. Khái niệm  Trong nước thải có những hạt chất rắn lơ lửng khó lắng, có một số loài VSV sinh ra bao nhầy dính vào các hạt đó, đồng thời kéo theo các vi sinh vật khác bám vào xung quanh tạo thành các hạt bông vẩn. Các bông này tiếp xúc với các chất bẩn trong nước - các chất dinh dưỡng của vi sinh vật, sẽ oxy hóa hoặc phân hủy hay hấp thu thành các chất vật liệu xây dựng tế bào phục vụ cho sinh trưởng của chúng. Kết quả là nước được làm sạch. Khi hết chất dinh dưỡng hoặc không sục khí các hạt lắng xuống thành bùn. Bùn này được gọi là bùn hoạt tính.  Như vậy, bùn hoạt tính là tập hợp các vsv khác nhau, chủ yếu là vi khuẩn, kết lại thành dạng hạt bông với trung tâm là các hạt chất rắn lơ lửng ở trong nước có hoạt tính là oxy hóa các chất hữu cơ đồng thời hấp
  19. thu NH4, PO4 và một số ion kim loại. Các bông này có màu vàng nâu dễ lắng, có kích thước từ 3 đến 150 μm. 2. Cac điêm cân chú ý khi sử dung bun hoat tinh ́ ̉ ̀ ̣ ̀ ̣ ́  Cân băng dinh dưỡng cho môi trường lỏng theo tỷ lệ BOD5 : N : P ̀ = 100 : 5 : 1, nêu xử lý keo dai thì tỷ lệ nay là 200 : 5 : 1. ́ ́ ̀ ̀  Nêu thiêu N (bổ sung urê): can trở tao tế bao mới và bun, can ́ ́ ̉ ̣ ̀ ̀ ̉ trở quá trinh trao đôi chât, lam bun khó lăng. Nếu thiêu P (thêm ̀ ̉ ́ ̀ ̀ ́ ́ supephosphat): Vk dang sợi phat triên, lam cho bun phông lên, khó lăng. ̣ ́ ̉ ̀ ̀ ̀ ́  Nếu thừa N ở dạng NH4 thì phải tìm cách khử N. Nếu thừa + P thì có hiện tượng nước “nở hoa” vì vậy phải tìm cách khử P.  Chỉ số SVI (sludge volume index): chỉ số thể tich bun, là số ml ́ ̀ nước thai đang xử lý lăng được 1g bun (theo chất khô không tro) trong 30 ̉ ́ ̀ phút và được tính: V.1000 SVI= M hoặc MLSS (tính gần đúng: MLSS trừ 30 – 35 % chất tro)  Chỉ số MLSS (mix liquoz suspendids solids): Chât răn trong hôn ́ ́ ̃ hợp chât long - răn huyên phu, gôm bun hoat tinh và chât răn lơ lửng con lai ́ ̉ ́ ̀ ̀ ̀ ̀ ̣ ́ ́ ́ ̀ ̣ chưa được VSV kêt bông. Thực chất đay là hàm lượng bùn cặn. ́ V- thể tich mâu nước thử (nước thai đang xử lý đem lăng). ́ ̃ ̉ ́ M - Số gam bun khô (không tro). ̀ Bun lăng đem sây khô ở 105°C đên khôi lượng không đôi ta được MLSS, ̀ ́ ́ ́ ́ ̉ tiêp tuc nung ở 600 ± 50°C được lượng tro MLSS. Bun hoat tinh không tro: ́ ̣ ̀ ̣ ́ MLSS = độ tro. ̉ ̀ 3. Tuôi bun hoat tinh ̣ ́  Giup đanh giá hoat lực và thời gian cân thiêt phai hoat hoa bun. ́ ́ ̣ ̀ ́ ̉ ̣ ́ ̀ CÂU 18 : Xử lý nước thải kị khí bằng dòng hướng lên? Xử lý nước thải ở lớp bùn kị khí với dòng hướng lên( UASB hay còn gọi là lên men ở lớp bùn – ANAPULSE) - Bể phản ứng có thể làm bằng bê tông thép không gỉ được cách nhiệt với bên ngoài. Trong bể phản ứng với dòng nước dâng lên qua nền bùn rồi tiếp tục vào bể lắng đặt cùng với bể phản ứng. Khi metan tạo ra ở giữa lớp bùn. Hỗn hợp khí lỏng và bùn làm cho bùn tạo thành dạng hạt lơ lửng. Với quy trình này, bùn tiếp xúc được nhiều với chất hữu cơ có trong nước thải và quá trình phân hủy xảy ra tích cực. Các loại khí tạo ra trong điều kiện kị
  20. khí( chủ yếu là CH4 và CO2 ) sẽ tạo ra 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. Khi va phải lớp lưới chắn phía trên, các bọt khí bị vỡ và hạt bùn được tách ra lại lắng xuống dưới. Đẻ giữ cho lớp bùn ở trạng thái lơ lửng vận tốc dòng hướng lên phải giữ ở khoảng 0,6- 0,9 m/h. - Bùn trong bể metan là sinh khối vi sinh vật kị khí và đóng vai trò phân hủy và chuyển hóa các chất hữu cơ. Bùn hoạt tính này hình thành hai vùng rõ rệt: khoảng 1/4 chiều cao từ đáy bể lên là lớp bùn do các hạt keo tụ, nồng độ khoảng 5-7%, trên lớp này là lớp bùn lơ lửng với nồng độ 1000- 3000 mg/l gồm các bông cặn chuyển động giữa lớp bùn đáy và bùn tuần hoàn từ ngăn lắng rơi xuống. - Bùn hoạt tính trong bể phản ứng có nống độ cao cho phép bể làn việc với tải trọng cao. Để đảm bảo bể làm việc với nồng độ bùn cao người ta phải cấy giống vsv của pha axit và pha sinh metan. Lấy các giống vsv sống trên phân trâu bò tươi để cấy với nồng độ thích hợp . Bể phải vận hành với chế độ thủy lực <= 1/2 công suất thiết kế, sau 2-3 tháng mới đạt được nồng độ bùn cần thiết. Nếu không cấy giống tự nhiên, bệ hoạt động 3-4 tháng mới đạt được nồng độ bùn cần thiết. - Hỗn hợp vsv kị khí phân hủy các chất hữu cơ trong bể ở trạng thái trộn lẫn 3 pha khí- nước –bùn. Để đưa nước ra khỏi bể phản ứng cần phải có tấm tách khí đặt nghiêng 55o so với phương nằm ngang. Sau khi tách khí hỗn hợp bùn khí chảy vào bể lắng . Bùn lắng được rơi xuống đế tuần hoàn trở lại bể phản ứng kị khí. Tổng chiều cao của ngăn lắng là 2m, chiều cao phần lắng là >=1m. Câu 16: Quan hệ giữa vi sinh vật với thực vật thủy sinh trong hồ. Giải thích hiện tượng tự làm sạch nước. Trả lời: Quan hệ giữa vi sinh vật với thực vật thủy sinh trong hồ (tảo – vi khuẩn)
Đồng bộ tài khoản