Bài giảng Vi sinh môi trường: Phần 2 - TS. Lê Quốc Tuấn

(NB) Phần 2 của bài giảng Vi sinh môi trường cung cấp cho người học những nội dung kiến thức như: Xử lý nước thải bằng vi sinh vật, các quá trình khử nitrogen bằng vi sinh vật, khử phosphorus bằng các phương pháp sinh học, các hệ thống xử lý tự nhiên và ứng dụng. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm bắt các nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vi sinh môi trường: Phần 2 - TS. Lê Quốc TuấnChöông 5 XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI BAÈNG VI SINH VAÄT W—X5.1. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng vi sinh dính baùm trong moâi tröôøng hieáu khí (attachedgrowth treatment process)5.1.1. Cô sôû lyù thuyeát cuûa phöông phaùp5.1.1.1. Moâ taû quaù trình hình thaønh sinh vaät dính baùm treân vaät lieäu Phaàn lôùn vi khuaån coù khaû naêng sinh tröôûng vaø phaùt trieån treân beà maët vaät raén, khi coùñuû ñoä aåm vaø thöùc aên laø caùc hôïp chaát höõu cô, muoái khoaùng vaø oxy. Vi khuaån dính baùm vaøo beàmaët vaät raén baèng chaát gelatin do chuùng tieát ra vaø chuùng coù theå deã daøng di chuyeån trong lôùpgelatin dính baùm naøy. Ñaàu tieân vi khuaån cö truù taäp trung ôû moät khu vöïc, sau ñoù maøng vi sinh(biofilm) khoâng ngöøng phaùt trieån, phuû kín toaøn boä vaät raén baèng moät lôùp ñôn baøo. Chaát dinhdöôõng (hôïp chaát höõu cô, muoái khoaùng) vaø oxy coù trong nöôùc thaûi caàn xöû lyù taïo ñieàu kieän cholôùp vi khuaån naøy phaùt trieån. Sau moät thôøi gian, söï phaân lôùp hình thaønh: lôùp ngoaøi cuøng laø lôùp hieáu khí, ñöôïc oxykhuyeách taùn thaâm nhaäp, lôùp trong laø lôùp yeám khí khoâng coù oxy. Beà daøy cuûa hai lôùp naøy phuïthuoäc vaøo loaïi vaät lieäu naâng ñôõ (vaät lieäu loïc), cöôøng ñoä gioù vaø nöôùc qua lôùp loïc. Beà daøy lôùphoaït tính hieáu khí thöôøng khoaûng 300-400μm.5.1.1.2. Hieäu quaû vaø phaân loaïi. Vi khuaån trong maøng vi sinh dính baùm hoaït ñoäng coù hieäu quaû cao hôn vi khuaån trongmoâi tröôøng haït caën lô löûng. Quaù trình xöû lyù baèng vi sinh dính baùm hieáu khí trong caùc beå loïc sinh hoïc ñang ñöôïcduøng hieän nay coù theå phaân laøm hai loaïi: - Loaïi coù vaät lieäu tieáp xuùc khoâng ngaäp nöôùc - Loaïi coù vaät lieäu tieáp xuùc ngaäp trong nöôùc. 515.1.2. Beå loïc sinh hoïc coù vaät lieäu tieáp xuùc khoâng ngaäp nöôùc.5.1.2.1. Caáu taïo Beå loïc sinh hoïc nhoû gioït Trong beå loïc, caùc lôùp vaät lieäu coù ñoä roãng vaø dieän tích maët tieáp xuùc trong moät ñôn vòtheå tích lôùn nhaát trong ñieàu kieän coù theå. Nöôùc thaûi ñöôïc heä thoáng phaân phoái phun thaønh gioïtñeàu khaép treân beà maët cuûa lôùp vaät lieäu. Nöôùc sau khi chaïm lôùp vaät lieäu chia thaønh caùc haïtnhoû chaûy thaønh maøng moûng qua khe vaät lieäu ñi xuoáng döôùi. Trong thôøi gian chaûy nhö vaäynöôùc thaûi tieáp xuùc vôùi maøng nhaày gelatin baùm quanh vaät lieäu loïc. Sau moät thôøi gian lôùp naøydaày leân ngaên caûn oxy cuûa khoâng khí thaám vaøo trong lôùp maøng nhaày. Do khoâng coù oxy, taïilôùp trong cuûa lôùp maøng nhaày saùt vôùi beà maët cöùng cuûa vaät lieäu loïc, vi khuaån yeám khí phaùttrieån taïo ra saûn phaåm phaân huûy yeám khí cuoái cuøng laø khí methan vaø CO2 laøm troùc lôùp maøngra khoûi vaät cöùng roài bò nöôùc cuoán xuoáng phía döôùi. Maët khaùc khi chaát neàn khoâng coønkhuyeách taùn tôùi lôùp beân trong nöõa, caùc vi sinh vaät coù trong lôùp öa hieáu khí seõ cheát vaø töï tieâuñi. Do vaäy xuaát hieän nhöõng khoaûng troáng teá baøo cho caùc vi sinh hieáu khí vaø kî khí khaùc. Khichaát neàn thaät söï caïn kieät, vieäc tieâu huûy caùc teá baøo coøn laïi laøm cho maøng sinh hoïc bò taùch rôøitöøng vuøng ra khoûi beà maët. Treân maët vaät lieäu loïc hình thaønh lôùp mang môùi. Söï taùch maøng sinhhoïc ñöôïc taïo ra vaø thuùc ñaåy bôûi doøng nöôùc chaûy qua beà maët. Hieän töôïng naøy ñöôïc laäp ñi laäplaïi tuaàn hoaøn vaø nöôùc thaûi ñöôïc laøm saïch BOD vaø caùc chaát dinh döôõng. Ñeå traùnh hieän töôïngtaéc ngheõn trong heä thoáng phun, trong khe roãng lôùp vaät lieäu, tröôùc beå sinh hoïc nhoû gioït, phaûithieát keá song chaén, löôùi chaén, beå laéng ñôït 1. Nöôùc sau beå loïc sinh hoïc coù nhieàu buøn lô löûngdo caùc maøng sinh hoïc troùc ra neân phaûi ñöôïc xöû lyù tieáp baèng beå laéng ñôït 2. 52Caáu taïo beå loïc sinh hoïc nhoû gioït (xem hình 5.1) 53a. Vaät lieäu loïc. Vaät lieäu loïc toát nhaát laø vaät lieäu coù dieän tích beà maët tieáp xuùc trong moät ñôn vò theå tíchlôùn, ñoä beàn cao theo thôøi gian, khoâng bò taét ngheõn vaø giaù reû. Tuøy thuoäc vaøo ñieàu kieän öùngduïng coù theå choïn : than ñaù, ñaù cuïc, cuoäi soûi lôùn, ñaù ong coù kích thöôùc trung bình 60-100mm,neáu kích thöôùc vaät lieäu nhoû hôn seõ laøm giaûm ñoä roãng, gaây taéc ngheõn cuïc boä. Neáu kích thöôùclôùn hôn thì dieän tích maët tieáp xuùc bò giaûm nhieàu, laøm giaûm hieäu quaû xöû lyù. Chieàu cao lôùp vaätlieäu töø 1.2-2.5m. Nhöõng thaäp nieân gaàn ñaây, do kyõ thuaät saûn xuaát nhöïa PVC phaùt trieån, nhöõng taám nhöïañuùc löôïn soùng, gaáp neáp vaø caùc daïng khaùc nhau cuûa quaû caàu nhöïa ñaõ ñöôïc duøng laøm lôùp vaätlieäu loïc (xe ...