Các thành phần có chứa trong nước thải bao gồm các chất hòa tan, chất rắn, vi sinh vật có hàm lượng cao, làm sai lệch mục đích sử dụng của nguồn nước ban đầu.. Từ thành phần vật chất c
Trang 1SINH THÁI HỌC
CÔNG TRÌNH XỬ LÝ
NƯỚC THẢI
I.
I Các Các khái khái niệm niệm::
1 Nước Nước thải thải::
Là nước nhiễm bẩn, thải bỏ đi (hoặc phải cần xử lý
để sử dụng lại)
Có nguồn gốc từ sinh hoạt của con người, hoạt động sản xuất công, nông nghiệp và một phần nướcộ g g, g g ệp ộ p mưa hòa tan, lôi cuốn vật chất trên tầng mặt đất
Các thành phần có chứa trong nước thải bao gồm các chất hòa tan, chất rắn, vi sinh vật (có hàm lượng cao, làm sai lệch mục đích sử dụng của nguồn nước ban đầu)
2 Nước Nước thải thải và và vấn vấn nạn nạn ô ô nhiễm nhiễm môi môi trường trường::
Trong tự nhiên nước bẩn có quá trình tự làm sạch
(nếu có đủ thời gian phân hủy bởi vi sinh vật và các
sinh vật khác)
Nước thải vượt quá các chỉ tiêu cho phép không
qua xử lý, thải ra môi trường không đủ thời gian
phân hủy sẽ gây ô nhiễm
phân hủy sẽ gây ô nhiễm
Quá trình ô nhiễm ở nhiều mức độ khác nhau:
9Thay đổi sinh cảnh
9Thay đổi cơ cấu sinh vật, mất tính đa dạng sinh
học
9Hủy diệt toàn bộ sự sống trong môi trường
3 Hệ Hệ sinh sinh thái thái xử xử lý lý nước nước thải thải::
Do con người tạo ra Ö hệ sinh thái nhân tạo, chủ yếu là hệ sinh thái phân hủy
Tạo ra một quá trình (diễn thế) biến đổi các thành phần trong nước, làm cho nước nghèo hơn
Có sự tham gia của các yếu tố vô sinh và hữu sinh:
9Vô sinh: pH, nhiệt độ, dòng chảy, các thành phần hóa học
9Hữu sinh: chủ yếu là vi sinh vật (vi khuẩn hiếu khí, kỵ khí, xạ khuẩn; ngoài ra có sự tham gia của động vật, thực vật
II.
II Dòng Dòng năng năng lượng lượng qua qua HST HST của của
các
các công công trình trình xử xử lý lý nước nước thải thải::
1 Dòng Dòng năng năng lượng lượng::
Từ nguồn năng lượng cung cấp bởi con người, bao
gồm: điện, gió, dòng chảy
Từ thành phần vật chất chứa trong nước thải bao
Từ thành phần vật chất chứa trong nước thải, bao
gồm:
9Các chất hóa học, chất rắn hữu cơ
9Các thành phần vật chất này cung cấp năng
lượng cho quá trình hoạt động phân hủy của vi
sinh vật
2 Các Các bước bước chuyển chuyển hóa hóa vật vật chất chất::các công trình
xử lý nước thải thiết kế gồm các giai đoạn:
Tiền xử lý: Loại bỏ các chất rắn kích thước lớn, loại bỏ cặn nặng, loại bỏ phần lớn dầu mỡ
Xử lý sơ bộ: Bể lắng cát và vớt dầu mỡ, bể điều hòa lưu lượng và chất lượng, bể lắng đợt một
Xử lý sinh học (xử lý bậc 2): Phân hủy các thành phần hữu cơ, vô cơ nhờ vi sinh vật và các sinh vật khác
Trang 2Mô hình bể điều hòa lưu lượng và chất lượng, nằm trên đường
vận chuyển của dòng
Mô hình bể điều hòa lưu lượng là chủ yếu, nằm ngoài đường
vận chuyển của dòng
Theo Trịnh Xuân Lai (2008)
3 Vật Vật chất chất và và năng năng lượng lượng chuyển chuyển hóa hóa qua qua các các giai
giai đoạn đoạn::
Tiền xử lý – xử lý cơ họcdo các yếu tốvật lý(điện, lực đẩy máy bơm, máy nghiền) qua song chắn, lưới chắn rác lớn lọc lại và nghiền nát, lắng lọc cặn nặng (trọng lực), loại bỏ phần lớn dầu mỡ
Xử lý sơ bộ – xử lý hóa họcXử lý sơ bộ xử lý hóa học do các yếu tốdo các yếu tốvật lý,vật lý, hóa học (dòng chảy xoáy, có thổi khí) bể lắng cát loại bỏ cặn thô (cát sỏi, mãnh thủy tinh, kim loại) và vớt dầu mỡ Dùng than hoạt tính, clor, ozon khử màu mùi, lọc trao đổi ion khử kim loại nặng Giai đoạn bể điều hòa lưu lượng (thiết bị khuấy trộn) và chất lượng (điều chỉnh pH, N, P) (pH = 6,6 – 7,6;
BOD:N:P = 100:5:1)
Xử lý sinh học:do yếu tố sinh vật (vi sinh vật, thực
vật, động vật) (xử lý bậc 2) gồm các giai đoạn:
9Chuyển hóa các hợp chất hữu cơ có chứa carbon
dạng keo và dạng hoà tan thành thể khí và thành
sinh khối vi sinh vật (quá trình lên men kỵ khí và
hiếu khí)
9Tạo các bông cặn sinh học gồm các tế bào vi sinh
9Tạo các bông cặn sinh học gồm các tế bào vi sinh
vật và chất keo vô cơ trong nước thải
9Loại bông cặn sinh học ra khỏi nước bằng quá
trình lắng trọng lực
Các chỉ tiêu quan trọng trong nước thải:
9BOD (Biochemical Oxygen Demand) (mg/l): nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5).(cao có hại cho sinh vật)
9COD (Chemical Oxygen Demand) (mg/l): nhu cầu oxy hóa học.(cao có hại cho sinh vật)
9DO (Dissolved Oxygen) (ppm): oxy hòa tan (8 -10ppm
9SS (Suspended Solids): chất rắn lơ lửng
9Độ đục
9Màu sắc
9Mùi
Sau xử lý sinh học (xử lý sinh học bậc cao):
9Vật chất trong nước thải lên men bởi vi sinh vật
dần giảm nồng độ
9Do sự cạn kiệt dần của dưỡng chất trong môi
trường, vi sinh vật chuyển sang sử dụng dưỡng
chất tích lũy trong tế bào (hô hấp nội bào)
9Sinh khối i sinh ật dần giảm hoạt chất từ tế
9Sinh khối vi sinh vật dần giảm, hoạt chất từ tế
bào chết cung cấp cho tế bào còn lại
9Nước thải chứa các hợp chất hữu cơ carbon, nitơ,
phospho nồng độ cao sau khi xử lý sinh học
giảm: 98% BOD; 30-40% N; 30% P Lượng N, P
còn lại tiếp tục được khử bởi pp hóa học và sinh
học (VSV hiếu khí, thực vật)
Xả nước thải vào nguồn tiếp nhận: Xả nước thải vào nguồn tiếp nhận phải thoả mãn điều kiện:
ÖGiảm tối thiểu ảnh hưởng độc hại của nước thải, không có virus, vi khuẩn gây và truyền bệnh ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng
ÖLoại bỏ hoàn toàn hoặc giảm tối đa tác động xấu của nước thải (kim loại nặng, chất hữu cơ khó( ạ ặ g, phân hủy) đến chất lượng nước nguồn tiếp nhận
ÖCó 3 cách xả nước thải:
Vào cánh đồng tưới (khối lượng NT nhỏ)
Vào hố đào, giếng thấm (khối lượng NT nhỏ)
Sông, suối, hồ, ao (pha loãng, tận dụng làm sạch tự nhiên)
Trang 3Bảng giá trị nước thải công nghiệp
Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5945 – 1995
III.
III.Các Các bậc bậc dinh dinh dưỡng dưỡng trong trong các các công
công trình trình làm làm sạch sạch nhân nhân tạo tạo::
1 Đặc Đặc điểm điểm::
Hệ sinh thái nhân tạo, cơ bản là HST phân hủy
Thành phần sinh vật nghèo nàn, VSV là cơ bản
Không có ranh giới rõ ràng giữa sinh vật sản xuất
và sinh vật tiêu thụ
Thực vật (SV sản suất) có thể là sinh vật tiêu thụ ở giai đoạn nào đó
2 Các Các bậc bậc dinh dinh dưỡng dưỡng cơ cơ bản bản:: trong bể xử lý
sinh học, vi khuẩn có vai trò quan trọng, chúng
chịu trách nhiệm phân hủy các thành phần hữu cơ
trong nước thải Bao gồm các dạng:
n Hệ VSV lên men hiếu khí, hiếu khí không bắt
buộc:
Trong bể bùn hoạt tính (Aerotank) thuộc các
Trong bể bùn hoạt tính (Aerotank) thuộc các
giống: Pseudomonas, Zooglea, Achromobacter,
Flavobacterium, Nocardia, Bdellovibrio,
Mycobac-terium Các vi khuẩn này hoạt động phân giải
chất hữu cơ để tạo chất sống cho bản thân và
tăng trưởng
2 loại VSV thực hiện phản ứng nitrit hóa, nitrat hóa:Nitrosomonas, Nitrobacter.Các vi khuẩn này hoạt động phân giải NH4+thành NO3-để tạo vỏ tế bào
VSV khử phospho
o Hệ VSV lên men kỵ khí:
VSV phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện không
có oxy (trong túi ủ, dưới đáy sâu), bao gồm hàng
trăm phản ứng và các hợp chất trung gian Chia
làm 3 giai đoạn: phân hủy chất hữu cơ, tạo ra các
axid, tạo methane
Phương trình phân giải đơn giản:
Phương trình phân giải đơn giản:
Chất hữu cơ Ö CH4+ CO2+ NH3+ H2S
Hỗn hợp khí sinh ra gọi là khí biogas, có thành
phần: Methane (55,65%), CO2 (35,45%), Nitơ
(0,3%),H2(0,1%),H2S (0,1%)
3 nhóm VSV chính tham gia:
9 VSV phân giải chất hữu cơ
9 VSV tạo acid bao gồm các loài: Clostridiumspp.,
Peptococcus anaerobus, Bifidobacterium spp.,
Desulphovibrio spp., Corynbacterium spp., Lacto-bacillus, Actynomyces, Staphylococcus, Escheri-chia coli
9 VSV methane hình que (Methanobacterium, Methanobacillus), hình cầu (Methanococcus, Me-thanosarcina)
Trang 4p Một số nguyên sinh động vật và động vật nhỏ:
Nguyên sinh động vật bao gồm: các nhóm trùng
tơ (Paramoecium sp., Vorticella sp.), trùng biến
hình(Amoeba )thức ăn chính của nhóm này là
vi khuẩn Ö sinh vật chỉ thị
Các loại virus ký sinh trên tế bào vi khuẩn (virus
viêm gan bại liệt gây bệnh đường ruột) Khó tiệt
trùng bằng clor
Luân trùng(Rotifera), ăn vi khuẩn
Giun đốt(Annelida)chủ yếu là giun chỉ(Tubifex),
ăn chất hữu cơ và vi khuẩn
q Thực vật thủy sinh (TVTS):
Các loạitảo đơn bào,tảo sợi đa bàothuộc nhóm
tảo lục (Chlorophyta),tảo lam (Cyanophyta)
TVTS chìm: Rong đuôi chó, Thủy thảo(Hydrilla);
Chân thủy (Blyxa); Cỏ đuôi chó, vạn diệp
(Myriophyllum)
TVTS trôi nỗi: Lục bình (Echhornia); Bèo tấm
(Wolfia); Bèo tai tượng (Pistia); Bèo hoa dâu
(Salvinia)
TSTV nỗi: Thủy hương (Typha); Hến (Scirpus);
Sậy (Phragmites) Sống trên môi trường nước ngập
HẾT BÀI SINH THÁI HỌC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ CÔNG TRÌNH XỬ LÝ
NƯỚC THẢI