TÀI LIỆU: SƠ LƯỢC VỀ CÁC QUÁ TRÌNH VI SINH TRONG BỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Như đã nói ở các chương trước quá trình xử lý sinh học thường theo sau quá trình xử lý cơ học để loại bỏ các chất hữu cơ trong nước thải nhờ hoạt động của các vi khuẩn.Tùy theo nhóm vi khuẩn sử dụng là hiếu khí hay yếm khí mà người ta thiết kế cáccông trình khác nhau. Tùy theo khả năng về tài chính, diện tích đất mà người ta có thểdùng ao hồ có sẵn hoặc xây dựng các bể nhân tạo để xử lý....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
TÀI LIỆU: SƠ LƯỢC VỀ CÁC QUÁ TRÌNH VI SINH TRONG BỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SƠ LƯỢC VỀ CÁC QUÁ TRÌNH VI SINH TRONG BỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢINhư đã nói ở các chương trước quá trình xử lý sinh học thường theo sau quá trình xửlý cơ học để loại bỏ các chất hữu cơ trong nước thải nhờ hoạt động của các vi khuẩn.Tùy theo nhóm vi khuẩn sử dụng là hiếu khí hay yếm khí mà người ta thiết kế cáccông trình khác nhau. Tùy theo khả năng về tài chính, diện tích đất mà người ta có thểdùng ao hồ có sẵn hoặc xây dựng các bể nhân tạo để xử lý.Sơ lược về các quá trình vi sinh trong việc xử lý nước thảiQuá trình hiếu khí và hiếu khí không bắt buộc (tùy nghi)Để thiết kế và vận hành một bể xử lý sinh học có hiệu quả chúng ta phải nắm vữngcác kiến thức sinh học có liên quan đến quá trình xử lý. Trong các bể xử lý sinh họccác vi khuẩn đóng vai trò quan trọng hàng đầu vì nó chịu trách nhiệm phân hủy cácthành phần hữu cơ trong nước thải. Trong các bể bùn hoạt tính một phần chất thảihữu cơ sẽ được các vi khuẩn hiếu khí và hiếu khí không bắt buộc sử dụng để lấynăng lượng để tổng hợp các chất hữu cơ còn lại thành tế bào vi khuẩn mới. Vi khuẩntrong bể bùn hoạt tính thuộc các giống Pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter,Flavobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium và hai loại vi khuẩn nitrát hóalà Nitrosomonas và Nitrobacter. Ngoài ra còn có cácloại hình sợi như Sphaerotilus,Beggiatoa, Thiothrix, Lecicothrix và Geotrichum. Ngoài các vi khuẩn các vi sinh vậtkhác cũng đóng vai trò quan trọng trong các bể bùn hoạt tính. Ví dụ như các nguyênsinh động vật và Rotifer ăn các vi khuẩn làm cho nước thải đầu ra sạch hơn về mặt visinh.Khi bể xử lý được xây dựng xong và đưa vào vận hành thì các vi khuẩn có sẵn trongnước thải bắt đầu phát triển theo chu kỳ phát triển của các vi khuẩn trong một mẻ cấyvi khuẩn. Trong thời gian đầu, để sớm đưa hệ thống xử lý vào hoạt động ổn định cóthể dùng bùn của các bể xử lý đang hoạt động gần đó cho thêm vào bể mới như làmột hình thức cấy thêm vi khuẩn cho bể xử lý. Chu kỳ phát triển của các vi khuẩntrong bể xử lý bao gồm 4 giai đoạn: Giai đoạn chậm (lag-phase): xảy ra khi bể bắt đầu đưa vào hoạt động và bùn của các bể khác được cấy thêm vào bể. Đây là giai đoạn để các vi khuẩn thích nghi với môi trường mới và bắt đầu quá trình phân bào. Giai đoạn tăng trưởng (log-growth phase): giai đoạn này các tế bào vi khuẩn tiến hành phân bào và tăng nhanh về số lượng. Tốc độ phân bào phụ thuộc vào thời gian cần thiết cho các lần phân bào và lượng thức ăn trong môi trường. Giai đoạn cân bằng (stationary phase): lúc này mật độ vi khuẩn được giữ ở một số lượng ổn định. Nguyên nhân của giai đoạn này là (a) các chất dinh dưỡngcần thiết cho quá trình tăng trưởng của vi khuẩn đã bị sử dụng hết, (b) số lượng vi khuẩn sinh ra bằng với số lượng vi khuẩn chết đi. Giai đoạn chết (log-death phase): trong giai đoạn này số lượng vi khuẩn chết đi nhiều hơn số lượng vi khuẩn được sinh ra, do đó mật độ vi khuẩn trong bể giảm nhanh. Giai đoạn này có thể do các loài có kích thườc khả kiến hoặc là đặc điểm của môi trường. Một đồ thị điển hình về sự tăng trưởng của vi khuẩn trong bể xử lýCũng cần nó thêm rằng đồ thị trên chỉ mô tả sự tăng trưởng của một quần thể vikhuẩn đơn độc. Thực tế trong bể xử lý có nhiều quần thể khác nhau và có đồ thị tăngtrưởng giống nhau về dạng nhưng khác nhau về thời gian tăng trưởng cũng như đỉnhcủa đồ thị. Trong một giai đoạn bất kỳ nào đó sẽ có một loài có số lượng chủ đạo doở thời điểm đó các điều kiện như pH, oxy, dinh dưỡng, nhiệt độ... phù hợp cho loàiđó. Sự biến động về các vi sinh vật chủ đạo trong bể xử lý được biểu diễn trong hìnhbên dưới. Khi thiết kế và vận hành hệ thống xử lý chúng ta phải để ý tới cả hệ vi sinhvật này, không nên nghĩ rằng đây là một hộp đen với những vi sinh vật bí mật.Đồ thị về sự tăng trưởng tương đối của các vi sinh vật trong bể xử lý nước thải Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991Như đã nói ở trên vi khuẩn đóng vai trò quan trọng hàng đầu trong các bể xử lý nướcthải. Do đó trong các bể này chúng ta phải duy trì một mật độ vi khuẩn cao tươngthích với lưu lượng các chất ô nhiễm đưa vào bể. Điều này có thể thực hiện thông quaquá trình thiết kế và vận hành. Trong quá trình thiết kế chúng ta phải tính toán chínhxác thời gian tồn lưu của vi khuẩn trong bể xử lý và thời gian này phải đủ lớn để cácvi khuẩn có thể sinh sản được. Trong quá trình vận hành, các điều kiện cần thiết choquá trình tăng trưởng của vi khuẩn (pH, chất dinh dưỡng, nhiệt độ, khuấy trộn...) phảiđược điều chỉnh ở mức thuận lợi nhất cho vi khuẩn. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của các công trình xử lý nước thải hiếu khíLoại Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của công trìnhBùn hoạt tính Loại bể phản ứng Thời gi ...