Chương 5 : Qúa trình xử lý sinh học nước thải

Chia sẻ: Lê Văn Thơm | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:194

Thêm vào BST

Báo xấu

125
lượt xem 22
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên hoạt động sống của VSV, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh, có trong nước Quá trình hoạt động của VSV cho kết quả: các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khoáng hóa và chuyển thành các chất vô cơ, khí và nước

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương 5 : Qúa trình xử lý sinh học nước thải

CHƯƠNG 5 QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC NƯỚC THẢI
Thành phần chất ô nhiễm trong nước thải • Chất hữu cơ dễ phân hủy • Chất hữu cơ bay hơi • Chất hữu cơ trơ (bền) • Chất vô cơ dinh dưỡng: N, P • Kim loại độc • Chất rắn lơ lửng • VSV gây bệnh • Ký sinh trùng
KHÁI NIỆM • Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên hoạt động sống của VSV, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh, có trong nước • Quá trình hoạt động của VSV cho kết quả: các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khoáng hóa và chuyển thành các chất vô cơ, khí và nước
Các nhóm VSV trong nước thải • Vi khuẩn: vai trò quan trọng nhất • Nấm: khả năng phân hủy hchc, cellulose.. • Protozoa: sử dụng VK và các chc làm thức ăn nên chúng được sử dụng như những tác nhân làm sạch sau xử lý • Rotifer: sử dụng vi khuẩn và ĐVNS làm thức ăn, đặc biệt hiệu quả trong tiêu thụ các VK phân tán và tập hợp các bông cặn hữu cơ • Tảo: quan trọng trong hồ hiếu khí và tùy nghi. Có khả năng sinh oxy và làm giảm N,P bởi quang hợp
NGUYÊN TẮC CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC • Qúa trình làm sạch tự nhiên nhờ hoạt động của VSV - Một lượng nhất định các chất hữu cơ hấp thụ được giành cho việc kiến tạo tế bào Chất hữu cơ + O2 + NH3 -> sinh khối + O2 + H2O - Một lượng khác các chất hữu cơ lại được oxy hóa để sinh năng lượng cần thiết cho việc tổng hợp Phân hủy VSV Chất hữu cơ + O2 đồng hóa năng lượng tự do ->
MỤC ĐÍCH CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC • Oxy hóa các chất hòa tan và các chất dễ phân hủy sinh học thành những sản phẩm cuối cùng có thể chấp nhận được • Hấp phụ và kết tụ cặn lơn lửng, chất keo không lắng thành bông bùn sinh học hay màng sinh học • Chuyển hóa (khử) chất dinh dưỡng (N,P) • Khử trùng những hợp chất dạng vết
Điều kiện để thực hiện QTXLSH • Nồng độ oxy • Lượng các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho quá trình sinh hóa xảy ra trong quá trình lên men • Nồng độ chất hữu cơ cho phép quá trình lên men • Nồng độ cho phép của các chất độc hại • pH thích hợp • Nhiệt độ nước thải trong khoảng cho phép của VSV
SẢN PHẨM CUỐI CÙNG CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC • Tế bào mới CxHyNtOz • Các chất khí: CO2 ,N2 ,CH4 ,H2S • Các chất vô cơ: NH4+ , PO43-
CÁC NHÓM VSV CHỦ YẾU TRONG XỬ LÝ SINH HỌC XỬ LÝ SINH HỌC VI SINH VẬT Hiếu khí -Pseudomonas, Zoogloes, Achromobacter, Flavorbacterium, Nocardis, Bdellovibrio, Mycrobacterium, Nitrosomonas, Nitrobacter - Sphaerotllus, Begglatoa thiothrix, Lecicothrix, Geotrichum -Mastigophora, Sarcodina, Flagellates, Phytoflagellates, Zooflagellates, Ciliates, Surtoria, Rotifers Kỵ khí -Clostridium spp, Peptococcus anaerobus, Bifidobacterium spp, Desulphovibrio spp, Corynebacterium spp, Lactobacillus, Actonomyces, Staphylococcus, E. coli -Methanobacterium, Methanobacillus Methanococcus, Methanosarcina Hồ sinh học -Pseudomonas, Flavorbacterium, Alcalogenes, Bacillus -Phyloflagellates, Euglena, Chlorella, Spirogyra, Vaucheria, Ulthrix -Flagelates, Ciliates, Colpidium, Paramecium, Glaucoma, Eupiotes, Vorticella, Episriles, Daphnia, Rotaria
Một số thuật ngữ • Quá trình hiếu khí (aerobic processes): là quá trình xử lý sinh học xảy ra khi có oxy • Quá trình kỵ khí (anaerobic processes): là quá trình xử lý sinh học xảy ra khi vắng mặt oxy vd: Khử nitrat kỵ khí (anoxic/ anaerobic denitrification): là quá trình chuyển hóa nitơ dưới dạng nitrat thành nitơ dưới dạng khí khi vắng mặt oxy
Một số thuật ngữ • Loại bỏ các chất dinh dưỡng sinh học là sự loại bỏ nitơ và phospho trong các quá trình xử lý sinh học • Quá trình tùy tiện (facultative processes): là quá trình xử lý sinh học xảy ra có mặt của oxy hoặc vắng mặt oxy • Quá trình khử cacbon là quá trình chuyển hóa sinh học các chất hữu cơ chứa cacbon trong nước thải thành tế bào và sản phẩm cuối cùng là dạng khí
Một số thuật ngữ • Quá trình nitrat hóa là quá trình xử lý sinh học trong đó amnonia được chuyển thành nitrit sau đó thành nitrat • Quá trình khử nitrat là quá trình chuyển hóa nitrat thành nitơ phân tử ở dạng khí • Cơ chất hay chất nền là các chất hữu cơ hoặc chất dinh dưỡng được chuyển hoá trong quá trình xử lý sinh học
Một số thuật ngữ • Quá trình tăng trưởng lơ lửng (suspended- growth processes): là quá trình xử lý sinh học trong đó các VSV được duy trì ở dạng lơ lửng trong hỗn dịch Cụ thể là: VSV sinh sản và phát triển thành các bông cặn bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng và xáo trộn cùng với nước, cuối cùng các chất dinh dưỡng cạn kiệt (do VSV phân hủy để tạo tế bào mới và tạo sản phẩm cuối cùng dạng khí)
Một số thuật ngữ • Quá trình tăng trưởng dính bám (attached-growth processes): trong quá trình xử lý sinh học, các VSV chịu trách nhiệm phân hủy các chất hữu cơ phát triển thành màng (biofilm) dính bám hay gắn kết với các vật liệu trơ như đá, xỉ, gỗ, sành sứ, chất dẻo • Quá trình này còn gọi là quá trình màng sinh học hay màng cố định
Quá trình xử lý sinh học Xử lý sơ bộ Xử lý bậc I Xử lý bậc II Xử lý bậc III Nước thải SCR 1 2 3 5 đầu đầu vào LẮNG CÁT 4 6 ra Bùn sơ Bùn hoạt tính cấp 8 Bùn 10 7 9 thải 1. Song – lưới chắn rác 6. Bể tiếp xúc Chlor 2. Bể lắng cát 7. Bể lắng làm đặt bùn 3. Bể lắng 8. Bể phân hủy kỵ khí 4. xử lý cấp II 9. Thiết bị tách nước (hoạt hóa bùn hoặc lọc sinh học) 5. bể lắng 10. Bãi phơi bùn
Quy trình xử lý sinh học gồm 4 bước • Xử lý sơ bộ: loại bỏ cặn và vật liệu thô có thể lám tắt những thiết bị trong nhà máy • Xử lý bậc I: xử lý được tiến hành bởi những quá trình sàng lọc lắng • Xử lý bậc II: quá trình xử lý sinh học và hóa học được dùng để xử lý nước thải. Loại bỏ chất dinh dưỡng cũng được áp dụng trong xử lý bậc II nước thải • Xử lý bậc III: gồm các công trình được thiết kế để loại bỏ thêm BOD, chất dinh dưỡng, VSV gây bệnh và ký sinh trùng, và đôi khi cả chất độc
Mục đích của quá trình xử lý nước thải • Làm giảm hàm lượng chất hữu cơ (như BOD) và những chất vi lượng khó phân hủy sinh học • Loại bỏ hoặc giảm bớt chất dinh dưỡng (N,P) để giảm bớt ô nhiễm cho nguồn nước nhận và nước ngầm • Loại bỏ hay bất hoạt những VSV gây bệnh hay kí sinh trùng
Các quá trình sinh học áp dụng trong xử lý nước thải gồm 3 nhóm: • Quá trình hiếu khí (aerobic) • Quá trình kỵ khí (anaerobic) • Quá trình hồ sinh vật (stabilization ponds)
Xử lý sinh học Quá trình sinh học Kị khí Hồ sinh học Hiếu khí Lọc kị khí Bể kị khí Bùn hoạt tính Sinh UASB trưởng dính bám