Bài giảng học về Xử lý nước thải

Xử lý nước thải 07-09-2010 TÓM TẮT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Giai đoạn tiền xử lý: Bằng phương pháp cơ học, hóa học và hóa lý để loại bỏ các loại rác thô, chất rắn lơ lửng (SS),... ra khỏi nguồn nước. Ngoài ra, còn có chức năng làm ổn định chất lượng nước thải.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng học về Xử lý nước thải Xử lý nước thải 07-09-2010 TÓM TẮT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Giai đoạn tiền xử lý: Bằng phương pháp cơ học, hóa học và hóa lý để loại bỏ các loại rác thô, chất rắn lơ lửng (SS),... ra khỏi nguồn nước. Ngoài ra, còn có chức năng làm ổn định chất lượng nước thải như: điều chỉnh pH, lưu lượng và tải lượng các chất gây bẩn có trong nguồn thải. Giai đoạn xử lý sinh học: Chủ yếu dùng các phương pháp xử lý như: yếm khí, hiếu khí, thiếu khí để loại bỏ các hợp chất hữu cơ tan có trong nguồn nước nhằm làm giảm các chỉ số BOD, COD, T-N, T-P,... có trong nguồn nước. Quá trình này sẽ hoạt động hiệu quả khi các thành phần cơ chất (các hợp chất chứa cacbon), dinh dưỡng (các hợp chất chứa nitơ và photpho), nồng độ oxy hoà tan trong nước,... được bổ sung hợp lý. Giai đoạn xử lý hoàn thiện: Nhằm mục đích làm ổn định chất lượng nước, khử trùng cho nguồn nước trước khi xả ra môi trường. Giai đoạn này thường dùng phương pháp hóa học để xử lý. Kết thúc quá trình xử lý, nước đầu ra đảm bảo yêu cầu chất lượng xả thải mà không làm ảnh hưởng tới môi trường. Giai đoạn xử lý bùn: Sử dụng phương pháp cơ học và hóa lý để xử lý nhằm giảm thiểu thể tích bùn thải hay chuyển trạng thái bùn từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn dùng cho các mục đích khác như xả bỏ hay làm phân vi sinh. DO, BOD, COD LÀ GÌ ? DO là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật nước (cá, lưỡng thê, thuỷ sinh, côn trùng v.v...) thường được tạo ra do sự hoà tan từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo. Nồng độ DO trong nước nằm trong khoảng 8 - 10 ppm, và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân hủy hoá chất, sự quang hợp của tảo và v.v... Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết. Do vậy, DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thuỷ vực. BOD (Biochemical oxygen Demand - nhu cầu oxy sinh hóa): lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hoá các chất hữu cơ theo phản ứng: Vi khuẩn: Chất hữu cơ + O2 = CO2 + H2O + tế bào mới + sản phẩm trung gian Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hóa sinh học xảy ra thì các vi sinh vật sử dụng oxy hoà tan, vì vậy xác định tổng lượng oxy hoà tan cần thiết cho quá trình phân hủy sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng của một dòng thải đối với nguồn nước. BOD có ý nghĩa biểu thị lượng các chất thải hữu cơ trong nước có thể bị phân hủy bằng các vi sinh vật. COD (Chemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy hóa học) là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. Như vậy, COD là lượng oxy cần để oxy hoá toàn bộ các chất hóa học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hóa một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy bởi vi sinh vật. Toàn bộ lượng oxy sử dụng cho các phản ứng trên được lấy từ oxy hòa tan trong nước (DO). Do vậy nhu cầu oxy hóa học và oxy sinh học cao sẽ làm giảm nồng độ DO của nước, có hại cho sinh vật nước và hệ sinh thái nước nói chung. Nước thải hữu cơ, nước thải sinh hoạt và nước thải hoá chất là các tác nhân tạo ra các giá trị BOD và COD cao của môi trường nước. VI SINH 1.1. GIỚI THIỆU VỀ BÙN HOẠT TÍNH 1.1.1. Lịch sử phát triển của quá trình bùn hoạt tính Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí - bùn hoạt tính ngày nay đã trở nên rất phổ biến và quen thuộc. Tổ tiên của phương pháp này là tiến sĩ Angus Smith. Vào cuối thế kỉ trước, ông đã nghiên cứu việc làm thoáng khí tạo điều kiện oxy hoá chất hữu cơ làm giảm ô nhiễm trong nước thải. Và từ đó, có rất nhiều nghiên cứu về vấn đề này. Năm 1910, Black và Phelps thấy rằng có thể làm giảm ô nhiễm nước thải đáng kể bằng cách sục khí. Nhiều thí nghiệm tiếp theo đã đưa đến thí nghiệm Lowrence trong suốt năm 1912, 1913 của Clark và Gage. Hai ông thấy rằng nước thải được làm thoáng, cùng với việc nuôi cấy vi sinh trong các bình, các hồ được che một phần bằng các máng che cách nhau 25mm sẽ tăng khả năng làm sạch nước. Dựa vào kết quả của công trình nghiên cứu này, Tiến sĩ G.J. Flower đại học Manchester, Anh thực hiện một số thí nghiệm tương tự và cuối cùng đã đưa đến công trình của Arden và Lockett tại viện nghiên cứu nước thải Manchester. Trong suốt quá trình thí nghiệm của mình, hai ông phát hiện rằng, bùn đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý nước thải bằng cách sục khí. Công trình nghiên cứu này được tuyên bố vào ngày 3/5/1914. Arden và Lockett đặt tên cho quá trình này là quá trình bùn hoạt tính. 1.1.2. Quần thể vi sinh vật trong bùn hoạt tính Bùn hoạt tính là một tập hợp gồm nhiều vi sinh vật và các hạt có kích thước khác nhau. Các hạt có thể là các vi khuẩn 0.5 - 5µm hoặc là các bông bùn lớn từ 1mm trở lên. Bùn hoạt tính là có nhiệm vụ làm giảm nồng độ chất hữu cơ (C và năng lượng) và vô cơ đến mức thấp nhất có thể. Do vậy mà quần thể vi sinh vật trong bùn hoạt tính phải sống trong môi trường cạnh tranh gay gắt. Chỉ có quần thể sinh vật nào có khả năng thích nghi tốt mới có thể sống sót. Tuy nhiên loài chiếm ưu thế trong ...