Kỹ thuật xử lý nước thải giàu hợp chất nitơ và photpho

Tài liệu bao gồm các nội dung chính sau: Chiến lược kiểm soát ô nhiễm hợp chất nitơ, photpho trong môi trường nước, nguồn gốc và chu trình trong tự nhiên, khái quát về phương pháp xử lý hợp chất, xử lý hợp chất hợp chất nitơ, photpho bằng phương pháp hóa học, hoạt động của vi sinh và quá trình sinh hóa, và các nội dung khác. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm bắt chi tiết toàn bộ nội dung tài liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật xử lý nước thải giàu hợp chất nitơ và photphoLê Văn CátXử lý nước thải giàu hợp chất nitơ và photpho NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC TỰ NHIÊN VÀ CÔNG NGHỆ HÀ NỘI, 11/ 2007 Xử lý nước thải giàu hợp chất N và P – Lê Văn Cát Chiến lược kiểm soát ô nhiễm hợp chất nitơ,1 photpho trong môi trường nước. Xử lý nước thải trước hết nhằm mục đích cải thiện điều kiện vệsinh môi trường sống của con người và xa hơn nhằm duy trì cân bằng sinhthái, tạo điều kiện phát triển bền vững lâu dài cho loài người. Do tính linh hoạt và lan truyền thấp, các chất gây ô nhiễm ở dạng rắn khóphát huy độc tính ô nhiễm trên diện rộng. Ngược lại các chất gây ô nhiễm môitrường khí (từ khí thải) thường gây ô nhiễm trên diện rất rộng, có tính chấttoàn cầu. Diện gây ô nhiễm từ các yếu tố nước thải nằm giữa hai cực trên: ảnhhưởng tới chính nơi phát thải và vùng lân cận xung quanh. Nước thải - nước sau khi sử dụng đã bị nhiễm bẩn từ sinh hoạt, hoạt độngcông nghiệp, nông nghiệp được thải ra khỏi khu vực đang sử dụng về mộtnguồn nhận như ao, hồ, sông, biển. Trong khi dịch chuyển, một lượng nướcthải nhất định sẽ thấm vào đất tạo ra nước ngầm cũng đem theo chất gây ônhiễm. Tác nhân gây ô nhiễm môi trường trong nước là các chất có khả năngchuyển hoá thành các chất khác và các chất bền tác động đến cân bằng sinhthái trong môi trường nước nhận. Về nguyên tắc, các chất bền trong môi trường được coi là ít độc hại nếu nókhông gây hại trực tiếp lên động vât, thực vật sống trong nước hoặc lên conngười hoặc một cách gián tiếp tới con người thông qua chuỗi thức ăn. Cónhiều họ chất hữu cơ bền trong môi trường nhưng có tác dụng xấu như gây cácloại bệnh nan y, đột biến gen ngay với nồng độ rất thấp. Đó là một số họ chấtbảo vệ thực vật, hormon, kháng sinh, dược phẩm, cùng một số hợp chất đặcthù khác khi thâm nhập vào cơ thể người và động vật trực tiếp hoặc qua thứcăn. Rất nhiều hợp chất gây ô nhiễm trong nước thải có khả năng chuyển hoácao trong môi trường nước tự nhiên thông qua các phản ứng hoá học, sinh hoá,quang hoá và tác động đến cân bằng sinh thái của môi trường. Các chất gây đục vô cơ có khả năng chuyển hoá không lớn, khi tồn tạitrong nguồn nước nhận sẽ gây đục, gây hiện tượng cản ánh sáng vào nước, hạnchế sự phát triển của thuỷ thực vật sống trong đó. Hậu quả kéo theo là làm ~1~ Xử lý nước thải giàu hợp chất N và P – Lê Văn Cátgiảm nguồn thức ăn của thuỷ động vật, làm giảm nồng độ oxy hoà tan trongnước do quá trình quang hợp của thực vật bị hạn chế, gây khó khăn cho hoạtđộng của động vật thuỷ sinh. Hợp chất hữu cơ giàu thành phần carbon có khả năng sinh huỷ (BOD) khitồn tại trong nước với nồng độ lớn là nguồn cơ chất cho các loại vi sinh vậtphát triển. Với các loại vi sinh vật hiếu khí, trong quá trình phát triển và hoạtđộng chúng tiêu thụ một lượng oxy tan khá lớn, với mật độ cao sẽ gây đụcnước và khi chết chúng lắng xuống lớp bùn đáy. Trong điều kiện thiếu oxy cácloại vi sinh vật yếm khí phát triển, tạo ra nhiều dạng hợp chất có mùi hôi (cácchất có tính khử cao như H2S, metan, axit hữu cơ dễ bay hơi) đầu độc môitrường nước và không khí vùng xung quanh. Nitơ và photpho là hai nguyên tố cơ bản của sự sống, có mặt ở tất cả cáchoạt động liên quan đến sự sống và trong rất nhiều ngành nghề sản xuất côngnghiệp, nông nghiệp. Hợp chất hoá học chứa nitơ, photpho được gọi là thànhphần dinh dưỡng trong phạm trù nước thải và là đối tượng gây ô nhiễm khátrầm trọng cho môi trường. Khi thải 1 kg nitơ dưới dạng hợp chất hoá học vàomôi trường nước sẽ sinh ra được 20 kg COD, cũng tương tự như vậy 1 kgphotpho sẽ sinh ra được 138 kg COD dưới dạng tảo chết [1]. Trong nguồn nước nhận giàu chất dinh dưỡng (N, P) thường xảy ra các hiệntượng: tảo và thủy thực vật khác phát triển rất nhanh tạo nên mật độ lớn. Vàoban ngày hoặc khi nhiều nắng, quá trình quang hợp của tảo diễn ra mãnh liệt.Khi quang hợp tảo hấp thụ khí CO2 hoặc bicarbonat (HCO3-) trong nước vànhả ra khí oxy. pH của nước tăng nhanh, nhất là khi nguồn nước nhận có độkiềm thấp (tính đệm thấp do cân bằng của hệ H2CO3 - HCO3- - CO32-), vàothời điểm cuối buổi chiều, pH của một số ao, hồ giàu dinh dưỡng có thể đạt giátrị trên 10. Nồng độ oxy tan trong nước thường ở mức siêu bão hoà, có thể tới20 mg/l. Song song với quá trình quang hợp là quá trình hô hấp (phân huỷ chất hữucơ để tạo ra năng lượng, ngược với quá trình quang hợp) xảy ra. Trong khi hôhấp, tảo thải ra khí CO2, tác nhân làm giảm pH của nước. Vào ban đêm hoặcnhững ngày ít nắng, quá trình hô hấp diễn ra mạnh mẽ gây tình trạng thiếu oxyvà làm giảm pH trong nước. Trong các nguồn nước giàu dinh dưỡng vào buổisáng sớm, trước lúc bình minh, lượng oxy trong nước hầu như cạn kiệt và pHcó thể thấp hơn 5,5. ~2~ Xử lý nước thải giàu hợp chất ...