Vi sinh vật là một thế giới sinh vật vô cùng nhỏ bé mà ta không thể quan sát bằng mắt thường. Nó phân bố khắp mọi nơi, trong đất trong nước, trong không khí… Vi sinh vật đóng vai trò vô cùng quan trọng trong tự nhiên cũng như trong cuộc sống con người. Nó biến đá mẹ thành đất trồng, nó làm giàu chất hữu cơ trong đất, nó tham gia vào tất cả các vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên. Nó là các khâu quan trọng trong chuỗi thức ăn của hệ sinh thái. Nó đóng vai trò quyết định quá trình tự làm sạch các môi trường tự nhiên.
Trang 1MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
MỞ ĐẦU 2
1.1 ĐẶT VẤN ĐE 2
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2
1.3 GIÓI HẠN VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3
1.4 Ý NGHĨA ĐỀ TÀI 3
PHẦN 1: TỔNG QUAN 4
1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH QUỐC TẾ CÁT DƯƠNG 4
1.2 TỔNG QUAN VỀ ĐƠN VỊ CÔNG TÁC 4
1.2.1 Giới thiệu chung 4
1.2.2 Tổng quan về trạm xử lý nước thải Đà Nẵng 4
1.3 TỔNG QUAN VỀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ H 2 S 9
PHẦN 2: NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ XỬ LÝ H 2 S BẰNG MEN VI SINH 10
2.1 ĐẶC ĐIỂM CỦA MEN VI SINH VẬT 10
2.2 CÔNG TÁC CHẨN BI 10
2.3 TIẾN HÀNH 11
2.4 KẾT QUẢ NGHIỆM THU 14
Trang 2MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Vi sinh vật là một thế giới sinh vật vô cùng nhỏ bé mà ta không thể quan sát bằng mắt thường Nó phân bố khắp mọi nơi, trong đất trong nước, trong không khí… Vi sinh vật đóng vai trò vô cùng quan trọng trong tự nhiên cũng như trong cuộc sống con người Nó biến đá mẹ thành đất trồng, nó làm giàu chất hữu cơ trong đất, nó tham gia vào tất cả các vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên Nó là các khâu quan trọng trong chuỗi thức ăn của hệ sinh thái Nó đóng vai trò quyết định quá trình tự làm sạch các môi trường tự nhiên
Từ xa xưa, con người đã biết sử dụng vi sinh vật trong đời sống hằng ngày Các quá trình làm rượu, làm dấm, muối chua… điều ứng dụng đặc tính sinh học của các nhóm vi sinh vật Khi khoa học phát triển, biết rõ vai trò của vi sinh vật thì việc ứng dụng trong sản xuất và đời sống hằng ngày càng rộng rãi và có hiệu quả lớn Trong lĩnh vực bảo vệ môi trường, con người đã sử dụng vi sinh vật sử dụng vi sinh vật làm sạch môi trường, xử lý các chất độc hại, sử dụng vi sinh vật trong chế tạo phân bóm hóa học, thuốc bảo vệ thực vật không gây độc đến môi trường và bảo vệ cân bằng sinh thái, trong việc làm sạch môi trường, xử lý các chất độc hại Đặc biệt vi sinh vật còn được sử dụng để làm sạch nước thải và được ứng dụng trong các bể sinh học
Và quá trình sinh học kỵ khí là một trong những ứng dụng để làm sạch nước thải nhờ vào vi sinh vật Do đó công ty thoát nước và xử lý nước thải Đà Nẵng đã áp dụng rất thành công việc sử dụng vi sinh vật để xử lý nước thải thông qua bể kỵ khí Và hiện nay công ty đang kết hợp với công ty TNHH Quốc tế Cát Dương cho tiến hành nghiên cứu quá trình xử lý H2S phát sinh trong quá trình kỵ khí nhờ vào vi sinh vật Đây cũng chính là bước tiến mới trong việc nâng cao hiệu quả xử nước thải thông qua vi sinh vật
Mục tiêu của nghiên cứu là tập trung vào công tác đánh giá hiệu suất xử lý của men vi sinh trong quá trình xử lý H2S phát sinh trong bể sinh học kỵ khí bao gồm:
a Lấy mẫu nước thải đầu vào bể sinh học kỵ khí
b Chạy mô hình xử lý nước thải bằng quá trình kỵ khí
c Theo dõi bổ sung nước thải
Trang 3Trên các cơ sở kết quả nghiên cứu được sẽ rút ra các kết luận về các vấn đề đạt được và các kiến nghị cần thiết
Do qui trình xử lý nước thải của công ty thoát nước và xử lý nước thải Đà Nẵng chỉ sử dụng bể kỵ khí là quá trình chính cho toàn bộ quá trình xử lý nước thải nên nghiên cứu này sử dụng bể sinh học kỵ khí
1 Khảo sát khả năng ứng dụng của vi sinh vật ( men vi sinh ) vào thực tế
1.4 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
Từ kết quả thực nghiệm cho thấy được việc sử dụng men vi sinh vật cho quá trình xử lý H2S là một trong những ứng dụng hữu ích giúp giảm được lượng khí khải phát sinh nhờ vào vi sinh vật, giúp cho việc xử lý nước thải đạt được hiệu quả cao, giúp cho nhà đầu tư tiết kiệm được thời gian và chi phí phát sinh cho việc bảo trì nâng cấp hệ thống Vì thế việc sử dụng men vi sinh vật xử lý H2S là tính cấp thiết cho nhà đầu tư hiện giờ
Trang 4PHẦN 1 : TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH QUỐC TẾ CÁT DƯƠNG
- Tên công ty : Công ty TNHH Quốc Tế Cát Dương
- Địa chỉ: 27/8S Phan Huy Ích, phường 12, Quận Gò Vấp, Tp.HCM
- Tel : 08 6297 4363
- Website: http://catduong.com
- Công ty TNHH Quốc Tế Cát Dương là một tập đoàn trẻ, năng động và sáng tạo được thành lập từ nhiều năm Tập đoàn được thiết lập bởi một đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm đã được đào tạo trong nước và môi trường Quốc tế Các dịch vụ từ công ty bao gồm: tư vấn môi trường, tư vấn hệ thống quản lý chất lượng ISO, tư vấn hệ thống xử lý nước thải Với những sản phẩm cung cấp từ công ty: hoá chất công nghiệp, hóa chất thí nghiệm, sản phẩm men vi sinh xử lý nước thải, thiết bị thí nghiệm và quan trắc môi trường
1.2 TỔNG QUAN VỀ ĐƠN VỊ CÔNG TÁC
1.2.1 Giới thiệu chung
- Tên công ty : Công ty thoát nước và xử lý nước thải Đà Nẵng.
- Địa chỉ: Đường Hồ Nguyên Trừng, tổ 49, phường Hòa Cường Nam, quận Hải Châu, Tp Đà Nẵng
- Tel: 05113 621530
- Email: thoatnuocdn@gmail.com
1.2.2 Tổng quan về Trạm xử lý nước thải Đà Nẵng
a Công nghệ trạm xử lý nước thải Đà Nẵng
Công nghệ hiện tại đang áp dụng là công nghệ xử lý kị khí đơn giản Nước thải được thu gom về hệ thống xử lý từ các hệ thống thu gom, qua song chắn rác và kênh lắng cát phân phối vào hồ kị khí thời gian lưu khoảng 2-3 ngày, sau đó ra các nguồn tiếp nhận Hiệu suất xử lý khoảng 50-70%
Trang 5
Hình 1.1: Mương dẫn nước thải trạm Hòa Cường
Hình 1.2: Bể sinh học kỵ khí trạm Hòa Cường
Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải
NƯỚC THẢI
Trang 6Trạm xử lý nước thải Đà Nẵng gồm 4 trạm và các tuyến thu gom thuộc 4 lưu vực Hòa Cường, Phú Lộc, Sơn Trà, Ngũ Hành Sơn đã đưa vào hoạt động từ cuối năm
2007 và đầu năm 2008 với tổng công suất thiết kế 89.000m3/ngày đêm Hiện nay môi trường được cải thiện đáng kể, chất lượng nước thải sau xử lý được quan trắc thường xuyên đạt qui chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT, cột B
Nước thải bơm về trạm Phú Lộc gồm 4 trạm bơm: 18, 19, 20, 21
Nước thải bơm về trạm Hòa Cường gồm 4 trạm bơm: 12, 13, 14, 15
Nước thải bơm về trạm Ngũ Hành Sơn gồm 6 trạm bơm: 3, 4, 5, 33, 34, 35 Nước thải bơm về trạm Sơn Trà gồm 4 trạm bơm: 1, 2, 8, 9
Trạm xử lý nước thải Hòa Cường
Nằm trên địa bàn Hòa Cường Nam, quận Hải Châu, Thành phố Đà Nẵng, với nhiệm vụ thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt của lưu vực dân cư quận Hải Châu và
1 phần Cẩm Lệ Lưu lượng thiết kế trung bình đến năm 2013 khoảng 36.418m3/ngày
MƯƠNG DẪN
MÁY KHUẤY TRỘN SONG CHẮN RÁC
NGUỒN TIẾP NHẬN (QCVN14: 2008/ BTNMT), CỘT B
NGUỒN TIẾP NHẬN (QCVN14: 2008/ BTNMT), CỘT B
BỂ SINH HỌC KỴ KHI
Hình 1.3: Qui trình công nghệ xử lý nước thải Đà Nẵng
Thu gom rác
Thu bùn
Phát sinh khí
H2S
Phát sinh khí
H2S
Trang 7đêm, hiện tại lưu lượng trung bình khoảng 29.800 m3/ngày đêm, đạt khoảng 80% công suất thiết kế
Diện tích mặt bằng trạm xử lý nước thải Hòa Cường khoảng 44.981m3 Trạm xử lý nước thải có 2 hồ kỵ song song Kích thước mỗi hồ là 173m*73m Thể tích tổng cộng là 110.799m3 Tại đây nước thải được lưu tối đa 4 ngày Nước thải sau xử lý bằng phương pháp kỵ khí đã đạt tiêu chuẩn chất lượng về nước thải ( QCVN 14:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải sinh hoạt) và thải ra sông Cẩm Lệ theo phương pháp trọng lực Hiệu suất xử lý trung bình khoảng 50-60% Chất lượng nước đầu ra đạt cột B theo QCVN 14:2009/BTNMT, riêng tiêu chuẩn coliforms không đạt do chưa qua công đoạn khử trùng
Trạm xử lý nước thải Phú Lộc
Nằm trên địa bàn phường Hòa Minh, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng với nhiệm vụ thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt của lưu vực dân cư quận Thanh Khê và một phần quận Hải Châu Lưu lượng thiết kế trung bình đến năm 2013 khoảng 36.430 m3/ngày đêm, hiện tại khoảng 22.400 m3/ngày đêm, đạt khoảng 65% công suất thiết kế Sử dụng công nghệ sinh học kỵ khí đơn giản
Diện tích mặt bằng trạm xử lý nước thải Phú Lộc khoảng 45.186m3 Trạm xử lý nước thải có 2 hồ kỵ khí song song Kích thước mõi hồ là 173m*73m Thể Thể tích tổng cộng là 110.799m3 Tại đây nước thải được lưu tối đa 4 ngày Nước thải sau xử lý bằng phương pháp kỵ khí đã đạt tiêu chuẩn chất lượng về nước thải ( QCVN 14:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải sinh hoạt) và thải ra sông Phú Lộc theo phương pháp trọng lực
Hiệu suất xử lý trung bình khoảng 50-60% Chất lượng nước đầu ra đạt cột B theo QCVN 14:2008/BTNMT, riêng tiêu chuẩn coliforms không đạt do chưa qua công đoạn khử trùng
Trạm xử lý nước thải Sơn Trà
Nằm trên địa bàn phường Thọ Quang, quận Sơn Trà, thành phố Đà Nẵng với nhiệm vụ thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt của lưu vực dân cư quận Sơn Trà Lưu lượng thiết kế trung bình đến năm 2013 khoảng 15.900 m3/ngày đêm, hiện tại khoảng
Trang 818.000 m3/ngày đêm, vượt quá công suất thiết kế Sử dụng công nghệ sinh học kỵ khí đơn giản
Diện tích mặt bằng trạm xử lý nước thải Sơn Trà khoảng 20.578m3 Trạm xử lý nước thải có 2 hồ kỵ khí song song Kích thước mõi hồ là 89m*59m Thể Thể tích tổng cộng là 29.065m3 Tại đây nước thải được lưu tối đa 2 ngày Nước thải sau xử lý bằng phương pháp kỵ khí đã đạt tiêu chuẩn chất lượng về nước thải ( QCVN 14:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải sinh hoạt) và thải ra sông Phú Lộc theo phương pháp trọng lực
Hiệu suất xử lý trung bình khoảng 50-60% Chất lượng nước đầu ra đạt cột B theo QCVN 14:2008/BTNMT, riêng tiêu chuẩn coliforms không đạt do chưa qua công đoạn khử trùng
Trạm xử lý nước thải Ngũ Hành Sơn
Nằm trên địa bàn phường Khuê Mỹ, quận Ngũ Hành Sơn, thành phố Đà Nẵng với nhiệm vụ thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt của lưu vực dân cư quận Ngũ Hành Sơn Lưu lượng thiết kế trung bình đến năm 2013 khoảng 11.629 m3/ngày đêm, hiện tại khoảng 14.000 m3/ngày đêm, vượt quá công suất thiết kế Sử dụng công nghệ sinh học kỵ khí đơn giản
Diện tích mặt bằng trạm xử lý nước thải Phú Lộc khoảng 13.681m3 Trạm xử lý nước thải có 2 hồ kỵ khí song song Kích thước mõi hồ là 69m*44m Thể Thể tích tổng cộng là 16.018m3 Tại đây nước thải được lưu tối đa 2 ngày Nước thải sau xử lý bằng phương pháp kỵ khí đã đạt tiêu chuẩn chất lượng về nước thải (QCVN 14:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải sinh hoạt) và thải ra sông Cổ Cò theo phương pháp trọng lực
Hiệu suất xử lý trung bình khoảng 50-60% Chất lượng nước đầu ra đạt cột B theo QCVN 14:2008/BTNMT, riêng tiêu chuẩn coliforms không đạt do chưa qua công đoạn khử trùng
b Thực trạng
Trạm xử lý nước thải Đà Nẵng đang trong tình trạng xử lý kém hiệu quả do hệ thống xử lý nước thải đang trong tình trạng xuống cấp, bể sinh học kỵ khí hoạt động
Trang 9lâu năm không được xả bùn, phát sinh mùi khá nồng nặc ảnh hưởng tới môi trường người dân xung quanh
1.3 TỔNG QUAN VỀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ H 2 S
Từ những năm 80, đã có một vài công trình nghiên cứu xử lý H2S nhưng đa số các nghiên cứu chỉ tập trung vào việc tách H2S ra khỏi khí mà không chuyển hóa H2S thành những hợp chất bền hơn hoặc những hợp chất có giá trị như S Nghiên cứu của Erwin H.M Dirkse về loại bỏ H2S bằng quá trình loại bỏ nhiều giai đoạn dựa vào sự hấp thụ chọn lọc đối với H2S của dung dịch Natri Hydroxit Công nghệ DMT dựa trên quá trình sản xuất kiểm soát mùi và hệ thống loại bỏ H2S trong bể kỵ khí Hệ thống có khả năng loại bỏ H2S từ 20.000 ppm xuống còn 135ppm, đạt hiệu quả xử lý 99% Ưu điểm của nghiên cứu này là sự chuyển hóa chất ô nhiễm thành những hợp chất hóa học hoặc các chất ô nhiễm nằm trong thành phần cặn rắn, vận hành dễ dàng và an toàn Trong những năm gần đây nhiều nghiên cứu xử lý khí H2S trong bể kỵ khí bằng vật liệu hấp phụ là một trong những phương pháp có hiệu quả nhất và có rất nhiều nghiên cứu tập trung vào việc nghiên cứu tổng hợp chất hấp phụ hiệu quả nhất Công nghệ tách H2S trong khi bằng vật liệu hấp phụ được nghiên cứu nhiều, vật liệu hấp phụ ZnO, than hoạt tính…Nghiên cứu của Shivanahalli K Rajesh và Navadol Loasiripojana ( Thái Lan )về khả năng khử H2S trong thiên nhiên và bể kỵ khí của than hoạt tính và ZnO tốt Tuy nhiên, than hoạt tính có thể loại bỏ H2S ở nồng độ vết, xúc tác , oxy hóa của thanh hoạt tính có thể biến đổi H2S thành S, không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ Còn đối vói vật liệu hấp phụ ZnO làm biến đổi H2S thành ZnS , bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ
Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng chất hấp thụ H2S tốt nhất được tổng hợp dựa trên cơ sở là Fe2 , Fe3 Như nghiên cứu của MnS Horikawa và đồng nghiệp cho thấy hỗn hợp Fe/EDTA có hiệu quả cao trong việc ứng dụng để xử lý H2S trong khí sinh học dựa trên cơ sở Fe2+, Fe3+ có hiệu suất hấp phụ H2S rất cao
MEN VI SINH VẬT
Trang 102.1 ĐẶC ĐIỂM CỦA MEN VI SINH VẬT
Men vi sinh vật dùng để xử lý H2S trong bể kỵ khí (Triclean®) là sản phẩm dạng bột được trộn nhiều chủng vi sinh với mật độ cao để xử lý H2S phát sinh trong bể kỵ khí, mật độ vi sinh rất cao rất thích hợp với môi trường khí hậu và nước tại Việt Nam Các chất xúc tác enzyme sẽ giúp tăng hoạt động làm sạch của vi sinh có trong sản phẩm
Sản phẩm là sự phối trộn của các dòng vi khuẩn bacillus, subtilis, lactobacillus acidophilus, aspergillus oryzea, saccharomyces, cerevisae….chuyên hấp thụ các chất độc như NH3, NO2, đặc biệt là H2S … ức chế sự phát triển của vi sinh vật có hại Tăng cường hiệu quả loại bỏ và xử lý H2S, giảm mùi tại nguồn xả thải
Tất cả các dòng Triclean® được phê duyệt tại dịch vụ an toàn của USDA, sản phẩm được đáp ứng thông số kỹ thuật PC-440 và GSA thông số kỹ thuật thương mại Nên sản phẩm thân thiện với môi trường
2.2 CÔNG TÁC CHUẨN BỊ
- Can nhựa 30 lít ( dùng để lấy mẫu )
- Can nhựa 20 lít ( dừng như bể sinh học kỵ khí )
- Bùn vi sinh bể sinh học kỵ khí ( hỗ trợ cho quá trinh phát triển của men vi sinh vật )
- 300 gr men vi sinh vật ( treaclean® 221) loại chuyên dùng xử lý H2S
- Mật rỉ đường
2.3 TIẾN HÀNH
- Bước 1: Tiến hành lấy khoảng 20 lít nước thải đầu vào