Chương 5 : Qúa trình xử lý sinh học nước thải

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
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 5 : Qúa trình xử lý sinh học nước thải CHƯƠNG 5QUÁ 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 bàoChất 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 VSVChất 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 VẬTHiếu khí -Pseudomonas, Zoogloes, Achromobacter, Flavorbacterium, Nocardis, Bdellovibrio, Mycrobacterium, Nitrosomonas, Nitrobacter - Sphaerotllus, Begglatoa thiothrix, Lecicothrix, Geotrichum -Mastigophora, Sarcodina, Flagellates, Phytoflagellates, Zooflagellates, Ciliates, Surtoria, RotifersKỵ khí -Clostridium spp, Peptococcus anaerobus, Bifidobacterium spp, Desulphovibrio spp, Corynebacterium spp, Lactobacillus, Actonomyces, Staphylococcus, E. coli -Methanobacterium, Methanobacillus Methanococcus, MethanosarcinaHồ 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 IIINước thải SCR 1 2 3 5 đầu đầu vào LẮNG CÁT 4 6 ra ...