Tài liệu XỬ LÝ Ô NHIỄM HỮU CƠ TRONG NƯỚC BẰNG VSV pptx

vật với mật độ cao mới được tạo thành được trộn đều với nước thải trong bể hiếu khí• Bùn hoạt tính gồm những sinh vật sống kết lại thành dạng hạt hoặc dạng bông với trung tâm là các chất

NƯỚC BẰNG VSV

• Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV kỵ khí

• Xử lý ô nhiễm nước bằng sinh thái vi sinh vật

• Phương pháp màng sinh học

vật với mật độ cao mới được tạo thành được trộn đều với nước thải trong bể hiếu khí

• Bùn hoạt tính gồm những sinh vật sống kết lại thành dạng hạt hoặc dạng bông với trung tâm là các chất rắn lơ lửng

• Bùn hiếu khí ở dạng bông bùn vàng nâu, dễ lắng là hệ keo vô định hình còn bùn kỵ khí ở dạng bông hoặc dạng hạt màu đen

• Những sinh vật sống trong bùn là vi khuẩn đơn bào hoặc đa bào, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn, các động vật nguyên sinh và động vật khác

• Quá trình xử lý nước thải của bùn hoạt tính

• vi khuẩn đơn bào hoặc đa bào

khí bắt buộc

• Không có khả năng khử nitrate, có phản ứng oxidase, catalase và thử nghiệm citrate dương tính, có hoạt tính beta hemolysin

• Chúng có khả năng phân giải urea, tạo ra NH3 làm cho pH môi trường tăng

trong môi trường và có thể xử lý một số kim loại nặng như arsen, chrom, thủy ngân …

• A feacalis là chủng vi khuẩn phản nitrate có khả năng

khử nitrate thành N2O

• Một số chủng Alcaligenes có khả năng phân giải O -

nitrobenzaldehyde

• Alcaligenes sp có khả năng khử phenol trong nước

thải đến 99% và làm giảm 40% COD trong nước thải

• Thí nghiệm này được thực hiện trên hệ thống pilot – plant reactor

• Vi khuẩn A eutrophos được cố định trên màng

polysulfone

lĩnh vực môi trường là P stutzeri

• Tế bào có hình que, dài 1 đến 3μm, rộng 0.5 μm

• Khuẩn lạc có hình dạng bất định, có dạng sần, khô, bám chặc với nhau

• P.stutzeri là vi khuẩn Gram âm, hình que, di chuyển

bằng một cực của tiên mao

• Nó không có sắc tố và có khả năng loại nitơ từ NO3

-giải phóng N2

• P.stutzeri có thể phân hủy maltose và tinh bột nhưng

không phân hủy gelatin

• Chúng có khả năng chuyển hóa, làm giảm các chất độc cho môi trường và các hợp chất có trọng lượng phân tử cao như polyethylene glycols

như naphthalene và mathylnapthalenes Hai hợp chất thơm này hiện diện nhiều trong dầu thô, là chất có tiềm năng gây độc

• Có khả năng là giảm nitrate chuyển khí N2

• Có thể ứng dụng vào xử lý môi trường nước vì có khả năng khử đạm mạnh trong nước thải ao cá tra ở Đồng Bằng Sông Cửu Long và ứng dụng nó vào xử lý nước thải vì nó khả năng khử nguồn đạm trong nước để giảm thiểu ô nhiễm

• Vi khuẩn sử dụng: Acetobacter xylinum

• Nuôi trong môi trường SH lỏng trong điều kiện tĩnh trong 5 ngày trong các erlen có thể tích 50 ml Sau đó cấy chuyển sang thể tích 500 ml và để yên trong 72 giờ  miếng cellulose

• Tiến hành cắt nhỏ thành những miếng 5 – 10 mm để

cố định vi khuẩn

• P stutzeri được phân lập từ bùn hoạt tính trên môi

• Bề mặt của các miếng cellulose được cải biến bằng NaOH và SDS  rửa lại trước khi sử dụng

• Sử dụng huyền phù của P stutzeri (OD600nm = 0,5) và

MC được lắc chung ở trên máy lắc (120 vòng/phút) trong 96 giờ  rửa

• Sử dụng các cột thủy tinh (90 cm x 21 cm)

• Tiến hành nhồi các MC đã được cố định

• Cho nước thải nhân tạo chảy qua

• Tỷ lệ khử nitrate được tính bằng công thức

([N-NO3]in – [N- NO3]out) x RN-NO3 = -

V

• Thu mẫu đầu vào và đầu ra  lọc qua màng có kích thước 0,45 μm  dịch lọc

• Dịch lọc này đem phân tích nitrate, nitrite và COD

marinoglutinosa có thể sử dụng để xử lý nước thải

giàu protein

• Một số Pseudomonas có thể chuyển hóa các chất ô

nhiễm hóa học trong môi trường:

– P alcaligenes: làm suy giảm các hydrocarbon thơm đa vòng – P mendocina: làm suy giảm toluene

– P pseudoalcaligenes: sử dụng cyanide là một nguồn nitơ – P resinovorans: làm suy giảm cacbazol

– P veronii: làm giảm một loạt các hợp chất hữu cơ thơm đơn

giản

• Pseudomonas sp strain ADP có khả năng chuyển hoá

atrazine do tiết ra Atrazine chlorohydrolase xúc tác phản ứng chuyển hoá atrazine biến atrazine độc, không tan thành các sản phẩm tan được và không độc

phân huỷ tinh bột để phân huỷ tinh bột có trong thành phần rác hữu cơ.

• Có khả năng phân giải phosphate

• Vi khuẩn Pseudomonas sinh huỳnh quang vì chúng

có tiềm năng trong phòng chống vi nấm gây bệnh cây

trồng Các chủng Pseudomonas sinh huỳnh quang

vùng rễ cây lúa đã được phân lập và chọn lọc theo

khả năng đối kháng Fusarium oxysporum, tác nhân

gây bệnh khô vằn cây lúa

sử dụng từ 1 – 20 tiên mao

• Chúng là vi khuẩn hiếu khí bắt buộc và được tìm thấy trong nước (nước ngọt và nước biển) và đất

nitrogen khác vòng (NHC)

• Có khả năng phân hủy và khử độc đối với endosulfan trong đất

• Achromobacter có thể được phân lập từ đất nhiễm

pentachlorophenol và xử lý được một số hợp chất của phenol

• Có thể chuyển hóa một số kim loại nặng trong đất, xỉ như chrom

• Có khả năng khử màu của malachite green và phân hủy methylhydrazine trong nước thải

ở phase tăng trưởng và hình cầu trong phase ổn định.

hóa trị 6 trong đất

• A chlorophenolicus có khả năng phân hủy 4 –

chlorophenol ở nồng độ cao và chúng cũng có thể phân hủy được các hợp chất thơm bao gồm các hợp chất đồng vòng như hydroxybenzoate cũng như các hợp chất khác vòng như pyridine và pycoline

• Arthrobacter sp H65-7 sản xuất ra enzyme inulase II

để chuyển hóa inulin thành difructose anhydride

động, có hình que.

• Được tìm thấy trong đất, nước trong môi trường

người tạo ra do sản xuất enzyme nylonase

• Flavobacterium haoranii có khả năng phân hủy

cypermethrin – một loại thuốc diệt côn trùng, gây ảnh hưởng đến hệ thần kinh

• Có khả năng sinh ra bao nhầy xung quanh tế bào có tác dụng gắn các tế bào vi khuẩn, các hạt lơ lửng khó lắng, các chất màu, chất gây mùi  hạt bông cặn

Xảy ra gồm 3 giai đoạn:

• Giai đoạn 1: Bùn hoạt tính hình thành và phát triển

• Giai đoạn 2: Sự phát triển ổn định của VSV

• Giai đoạn 3: Kết thúc quá trình làm việc của aerotank

• Bể bùn hoạt tính truyền thống

• Bể bùn hoạt tính tiếp xúc ổn định

• Bể bùn hoạt tính thông khí kéo dài

• Bể bùn hoạt tính thông khí cao có khuấy đảo

• Bể bùn hoạt tính khuấy trộn hoàn toàn

• Mương oxy hóa

• Bể hiếu khí gián đoạn – SBR

• Unitank

hoạt tính đi vào ở 1 đầu, chất lỏng trong bể được hòa trộn đi ra ở đầu đối diện.

– vùng tiếp xúc là nơi xảy ra quá trình chuyển hóa các vật chất hữu cơ trong nước thải đầu vào

– vùng ổn định là nơi bùn hoạt tính tuần hoàn từ thiết bị lọc được sục khí để ổn định vật chất hữu cơ

• Do nồng độ chất rắn lơ lửng trong nước khá cao trong

bể ổn định trong khi tổng thể tích bể phản ứng sinh hóa có thể nhỏ hơn, giống như ở loại bể bùn kiểu truyền thống, trong khi vẫn duy trì thời gian lưu bùn như cũ

nước thải sinh hoạt với số lượng đáng kể các hợp chất hữu cơ dưới dạng các phân tử chất rắn

rắn từ quá trình chuyển hóa của các vật chất hữu cơ bị phân hủy bởi vi khuẩn.

• Thời gian lưu nước kéo dài có 2 tác dụng:

– làm giảm lượng chất rắn bị loại bỏ

– làm tăng sự ổn định của quá trình

• Tuy nhiên, đối với bể phản ứng loại lớn thì yếu tố này

sẽ gây một số bất lợi, nó là làm hạn chế khả năng pha trộn

thải có độ ô nhiễm cũng như nồng độ các chất lơ lửng cao

• Trong phương pháp này, nước thải, bùn hoạt tính, oxy hòa tan được khuấy trộn đều, tức thời nồng

độ bùn hoạt tính và oxy hòa tan được phân bố đều ở mọi nơi trong bể và dẫn đến quá trình oxy hóa được đồng đều, hiệu quả cao

• Phương pháp này được sử dụng để kiểm soát sự tăng trưởng quá mức của các vi khuẩn lên men, gồm cả các loài gây hại.

• Cung cấp điều kiện môi trường có lợi cho sự tăng trưởng của các vi sinh vật kết bông, kết quả là làm gia tăng khả năng lắng đọng của bùn hoạt tính

lơ lửng theo kiểu làm đầy và xả cặn, hoạt động theo chu kỳ gián đoạn (do quá trình làm thoáng và lắng trong được thực hiện trong cùng 1 bể)

Làm đầy

Khuấy trộn Sục khí

Lắng trong

Xả cặn và nước dư Nghỉ

• Thiết bị lọc sinh học là thiết bị được bố trí đệm và cơ cấu phân phối nước cũng như không khí

• Trong thiết bị lọc sinh học, nước thải được lọc qua lớp vật liệu bao phủ bởi màng vi sinh vật

• Các vi khuẩn trong màng sinh học thường có hoạt tính cao hơn vi khuẩn trong bùn hoạt tính Màng sinh học hiếu khí là một hệ vi sinh vật kỵ khí tùy nghi

• Màng sinh vật là phương pháp lợi dụng quần thể VSV dính vào bề mặt chất rắn để hình thành nên màng sinh vật

• Có kết cấu xốp, nhiều lỗ nhỏ, diện tích bề mặt lớn 

có tác dụng hấp phụ rất mạnh

• Khi màng sinh vật dày thêm, những lớp màng già cỗi

bị bóc ra và thay thế màng mới

• Lớp bên ngoài là lớp vi khuẩn hiếu khí như trực

khuẩn Bacillus

• Lớp giữa là vi khuẩn kỵ khí tùy nghi như Alcaligenes, Pseudomonas, Flavobacterium, Micrococus và cả

Bacillus.

• Lớp sâu bên trong màng là các vi khuẩn kỵ khí khử S

và nitrate như Desulfovibrio

• Lớp cuối cùng của màng là động vật nguyên sinh và một số sinh vật khác

• Bản chất của chất hữu cơ ô nhiễm,

• Vận tốc oxi hóa, cường độ thông khí,

• Tiết diện màng sinh học, thành phần vi sinh,

• Diện tích và chiều cao thiết bị,

• Đặc tính vật liệu đệm (kích thước, độ xốp và bề mặt riêng phân),

• Tính chất vật lý của nước thải, nhiệt độ của quá trình,

• Tải trọng thủy lực, cường độ tuần hoàn, sự phân phối nước thải

• Sử dụng các vi sinh vật kỵ khí và kỵ khí tùy nghi để phân hủy các hợp chất hữu cơ và vô cơ có trong nước thải, ở điều kiện không có oxi hoà tan với nhiệt độ, pH… thích hợp ñể cho các sản phẩm dạng khí (chủ yếu là CO2, CH4).

khí  VSV sử dụng nguồn bùn dư để thực hiện quá trình lên men

• Sản phẩm của quá trình lên men là methane và CO2 Quá trình tạo thành methane và CO2 gồm có 4 giai đoạn:

– Thủy phân

– Acid hóa

– Acetate hóa

– Methane hóa

- Các đại phân tử như protein, chất béo, polysaccharide được phân giải thành các tiểu đơn vị

- Do vi sinh vật sản xuất ra các enzyme ngoại bào

- Đây là một quá trình xảy ra chậm và bị giới hạn bởi quá trình phân hủy kỵ khí

Giai đoạn 2: Acid hóa

- Đây là quá trình chuyển hóa các sản phẩm của quá trình thủy phân tạo thành các phân tử có trọng lượng phân tử thấp như acid béo bay hơi, alcohol, aldehyde

- Sản phẩm của giai đoạn acid hóa được chuyển đổi thành acid acetic, H2 và CO2.

- Trong quá trình phân hủy kỵ khí, ba giai đoạn này tập hợp lại gọi là sự lên men acid  chuyển các vật chất hữu cơ thành các cơ chất thích hợp cung cấp cho quá trình methane hóa

Giai đoạn 4: Methane hóa

- Sản phẩm của quá trình lên men acid (chủ yếu là acid

acetic) được chuyển thành CO2 và CH4

- Quá trình này giải phóng năng lượng và năng lượng được sử dụng để giúp cho vi sinh vật kỵ khí tăng trưởng về mặt số lượng

• Để duy trì bùn hoạt tính hoạt động ở mức độ cao nhất

 cần phải duy trì các điều kiện môi trường thích hợp vì vi khuẩn methane hóa rất nhạy cảm với các điều kiện môi trường

• Bao gồm các điều kiện: nhiệt độ, pH, không có chất độc và đầy đủ các thành phần dinh dưỡng

không cao;

• chi phí vận hành về năng lượng thấp;

• khả năng thu hồi năng lượng - Biogas cao;

• không đòi hỏi cung cấp nhiều chất dinh dưỡng;

• lượng bùn sinh ra ít hơn 10 - 20 lần so với phương pháp hiếu khí và có tính ổn định tương đối cao có thể tồn trữ trong một thời gian khá dài và là một nguồn phân bón có giá trị;

• tải trọng phân huỷ chất bẩn hữu cơ cao Chịu được sự thay đổi đột ngột về lưu lượng

• Những hiểu biết về các vi sinh vật kỵ khí còn hạn chế

• Thiếu kinh nghiệm về vận hành công trình

- Tế bào dạng hình cầu: M ruminantium

- Tế bào dạng sarcina: M barkeri

- Tế bào dạng hình que: M formicicum

- Tế bào dạng hình xoắn

• Bể tự hoại

• Bể lắng 2 vỏ

• Bể methan

ngăn hay nhiều ngăn

• Có 2 chức năng chính: lắng và lên men cặn lắng

• Quá trình phân hủy bùn cặn được tăng cường khi bùn được khuấy trộn

• Bể lắng 2 vỏ được sử dụng cho các công trình xử lý

có công suất nhỏ và trung bình

hình nón

• Bể được sử dụng để phân hủy cặn lắng từ bể lắng I &

II cũng như bùn hoạt tính dư của trạm xử lý nước thải Ngoài ra, bể còn được dùng để phân hủy rác nghiền, phế thải rắn hữu cơ

• Các trạm xử lý nước thải đều sử dụng công trình này,

kể cả trạm xử lý nước thải chế biến thủy sản

nước nhờ VSV

• Chất ô nhiễm vào nước  tác nhân vật lý, hóa học, sinh học  làm loãng, di chuyển, phân giải, tổng hợp, oxy hóa và khử  nước trở về trạng thái ban đầu.

• Tác dụng làm sạch thường thực hiện trong điều kiện

có oxy Nếu lượng chất thải lớn  giảm DO trong nước  chuyển dạng trạng thái kỵ khí và chất thải được phân giải kỵ khí gồm có quá trình lên men và hô hấp kỵ khí  nước có màu đen và hôi