Tài liệu Hồ sinh học pdf

 Hồ là một khối nước nằm trong nội địa có kích thước từ nhỏ, trung bình đến lớn, bề mặt của hồ tiếp xúc với không khí. Hồ là một trong những hình thức lâu đời nhất để xử lý nước thải

HỒ SINH HỌC

 Hồ là một khối nước nằm trong nội địa có kích thước từ nhỏ, trung bình đến lớn, bề mặt của hồ tiếp xúc với không khí.

 Hồ là một trong những hình thức lâu đời nhất

để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

 Hồ sinh học dùng để xử lý những nguồn thải thứ cấp với cơ chế phân hủy các chất hữu cơ xảy ra một cách tự nhiên.

 Các hồ sinh học có thể là các hồ đơn hoặc thường được kết hợp với các phương pháp xử lý khác

Cơ sở lý thuyết

 Các hoạt động diễn ra trong hồ sinh học là kết quả của sự cộng sinh phức tạp giữa nấm và tảo, giúp ổn định dòng nước và làm giảm các vi sinh vật gây bệnh

 Hồ sinh học có thể dùng để xử lý nhiều loại nước thải khác nhau: nước thải công nghiệp hay sinh hoạt phức tạp, trong những điều kiện thời tiết khác nhau

 Các quá trình diễn ra trong ao, hồ sinh học cũng tương tự như quá trình tự làm sạch ở các sông hồ

tự nhiên Vi sinh vật đóng vai trò chủ yếu trong quá trình xử lý chất thải hữu cơ

Các dạng hồ sinh học

Hồ nhân tạo

 Hồ nhân tạo được hình thành do những tác động của con người nhằm những mục đích này hay mục đích khác, như đắp chắn dòng sông ngăn lũ, lưu trữ nước cho nhà máy phát điện, cung ứng cho tưới tiêu chống hạn tạo những hồ sinh thái ở khu vực thượng nguồn

 Hồ còn do quá trình đào đắp đất hoặc khai thác đất đá, khoáng sản tạo thàng các hố sâu rộng, theo thời gian nước được lấp đầy do mưa tạo thành những lòng hồ, làm môi trường sống cho các loại động vật thuỷ sinh…

Hồ kỵ khí

 Hồ kỵ khí dùng để lắng và phân hủy cặn lắng và phương pháp sinh hóa tự nhiên dựa trên cơ sở sống và hoạt động của vi sinh vật kỵ khí

 Các vi khuẩn kỵ khí phá vỡ các hợp chất hữu cơ trong dòng chảy, giải phóng khí CH4 và CO2

 Có khả năng xử lý nước thải chứa hàm lượng hữu cơ cao

 Hồ kỵ khí làm giảm lượng N, P, K và các vi sinh vật gây bệnh bằng cách tạo ra bùn và giải phóng

NH3 vào không khí

Kết quả thu được:

 Chuyển đổi vật chất từ dạng vật liệu hòa tan thành dạng vật chất lắng đọng như bùn đáy

 Hòa tan các dạng vật chất hữu cơ khác

 Phá vỡ quá trình phân hủy sinh học của các vật chất hữu cơ

 Chứa vật chất không hòa tan và không phân hủy như bùn đáy

 Chứa vật chất không hấp thụ và ở dạng vô định hình như bùn đáy

 Cho phép xử lý một phần dòng chảy đi qua

Hồ tùy tiện

 Có 2 loại hồ tùy tiện

◦ Hồ tùy tiện nguyên thủy, tiếp nhận nguồn thải nguyên chất chưa qua xử lý;

◦ Hồ tùy tiện thứ cấp, tiếp nhận nguồn thải đã qua xử lý (thường là dòng thải từ hồ kỵ khí)

Các dạng hồ sinh học

Khi quá trình hoàn thành, hồ tùy tiện sẽ đáp ứng:

 Tăng cường xử lý dòng thải vào từ xử lý

kỵ khí thông qua việc phân chia, phân hủy

và tiêu hóa các vật chất hữu cơ

 Xử lý hiếu khí phá vỡ hầu hết các dạng hữu cơ còn lại ở gần bề mặt hồ

 Làm giảm số lượng vi sinh vật có khả năng gây bệnh.

Các dạng hồ sinh học

Hồ hiếu khí

hiếu khí Có thể phân loại hồ này thành hai nhóm: hồ làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo

tảo phát triển Điều này được thực hiện thông qua 2 điều kiện

cung cấp độ đục cần thiết để làm giảm sự xâm nhập của ánh sáng vào trong cột nước  thời gian lưu bùn cân bằng với thời gian lưu nước

giảm sự phát triển của tảo Bởi vì tảo đã bị ngăn chặn không cho phát triển, oxy được cung cấp với nghĩa thụ động.

 Hồ này có thể được thiết kế với nhiều mục tiêu khác nhau, bao gồm

rữa thông qua việc chuyển đổi thành sinh khối,

qua sự phân hủy hiếu khí, và sự chuyển hóa của sinh khối tổng hợp do lắng đọng tự nhiên

Các dạng hồ sinh học

thực vật nước

 Hồ sinh học với sự tham gia của thực vật nước (hồ thực vật) là phương pháp xử lý được xem là lâu đời nhất (trên 3.000 năm) có khả năng xử lý các chất hữu cơ, nitơ, phospho

 Việc áp dụng hồ thực vật phụ thuộc vào nhiều yếu tố: tính chất nước thải: BOD, dinh dưỡng, các chất độc hại, nhiệt độ nước thải; điều kiện khí hậu, thời tiết: nhiệt độ, bức xạ, tính chất nguồn nước tiếp nhận (hàm lượng muối,

độ kiềm, độ cứng);

Thực vật nước có mặt trong các hồ sinh học chủ yếu là một số loại tảo, phiêu sinh thực vật và các

thực vật nổi

 Pleustophyte (tăng trưởng trên mặt nước, lá nổi trên

bề mặt): Lục bình, cỏ vịt, rau muống, bèo hoa dâu, bèo tây, bèo nhật bản

 Heltophyte (rễ nằm ngập trong nước): Lau sậy, cỏ chỉ, Iris, cỏ năng, lác

 Hydrophytes (ngập trong nước): Elodea, cỏ thi

 Phiêu sinh thực vật (Phytoplankton): Tảo chlorella, Euglena, Scenedesmus

Các dạng hồ sinh học

 Vi khuẩn phân hủy các chất hữu cơ tạo thành

CO2 và H2O; acid hữu cơ trong điều kiện yếm khí

 Tảo sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời, CO2

và các chất vô cơ trong nước để tổng hợp nguyên sinh chất, giải phóng oxy

 Oxy cung cấp cho vi khuẩn bổ sung từ nước (không khí, gió xáo ñộng khuấy trộn nước hồ, nhiệt độ, hàm lượng muối ảnh hưởng ñến oxy hòa tan) và oxy nhân tạo

 Hiện tượng lắng cặn cũng xảy ra trong hồ thực vật nước

Nhóm vi khuẩn tự do

 Có khả năng phân giải các hợp chất hữu cơ nhưng không lắng xuống đáy  bị cuốn ra ngoài theo dòng thải

 Thường tồn tại trong môi trường có nồng độ hữu

cơ đầu vào cao và nồng độ oxy trong nước thấp

 Chỉ xuất hiện trong trường hợp đặc biệt

 Thường không có ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình xử lý nước

Vi sinh vật hiện diện

Nhóm vi khuẩn tạo acid

 Chuyển hóa các sản phẩm protein, lipid, polysaccharide trong điều kiện kỵ khí thành các alcohol, acid hữu cơ như acetic, propionic, butyric

 Có khả năng thích nghi tốt đối với điều kiện pH

và nhiệt độ khác nhau

Vi sinh vật kỵ khí

Nhóm vi khuẩn tạo methane

 Chuyển hóa các sản phẩm như acid formic, methanol, methylamine và acid acetic trong điều kiện kỵ khí thành methane

 Rất nhạy cảm với điều kiện môi trường và thích nghi với khoảng pH hẹp: 6.5 – 7.5 và nhiệt độ

>140C

Vi sinh vật hiện diện

 Tảo là loài hiếu khí có khả năng quang hợp sử dụng năng lượng ánh sáng và một số hợp chất đơn giản như nitrate, sulfate … để tăng trưởng

Vi sinh vật hiện diện

Động vật nguyên sinh

 Có nhiều loài sinh vật bậc cao hơn có thể xuất hiện trong các hồ sinh học (động vật) như động vật nguyên sinh và động vật không xương sống, như: rotifers, daphnia, giun đốt, chironomids (ấu trùng muỗi vằn), và ấu trùng muỗi (thường gọi là zooplankton-thực vật nổi)

Hồ thực vật

Sự hiện diện và phát triển của các loài vi sinh vật trong hồ thực vật dưới các điều kiện môi trường khác nhau sẽ rất khác nhau

phytoplagenllata, Euglena cạnh tranh với sự phát triển của

vi khuẩn như: Pseudomonas, Flavobacterium, Alcaligenes

Vi khuẩn E coli chết nhanh do sản phẩm kháng sinh của

tảo và các loài vi khuẩn khác Đồng thời, xuất hiện các loài

cillata giả túc như: colpidium, paramecium, glaucoma,

protozoa, rotifer, sử dụng vi khuẩn làm nguồn thức ăn

Rotozoa.

Vi sinh vật hiện diện