XỬ LÝ SINH HỌC NƯỚC THẢI TRONG ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải Cơ chế Vi sinh vật trong nước thải sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng. Sản phẩm của các quá trình phân hủy này là khí CO2 , H2O, N2 , ionsulfite,... Mục đích Khử chất hữu cơ (COD, BOD) Ưu điểm Chi phí thấp Thân thiện với môi trường Dễ vận hành Nhược điểm Cần diện tích và không gian lớn để xử lý nguồn thải Thời gian vận hành hệ thống dài Hàm lượng chất cặn bã trong nguồn nước thải lớn Vật liệu lọc để sử dụng thường có giá thành cao Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên Trong điều kiện khí hậu nước ta, các công trình xử lý sinh học tự nhiên có một ý nghĩa lớn. Thứ nhất nó giải quyết vấn đề làm sạch nước thải đến mức độ cần thiết, thứ hai nó phục vụ tưới ruộng, làm màu mỡ đất đai và nuôi cá.

Trang 1

XỬ LÝ SINH HỌC NƯỚC THẢI TRONG ĐIỀU

KIỆN TỰ NHIÊN

Nhóm 8

Thanh Mai

Hoàng Uyên

Trang 2

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Trang 3

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải

1

Trang 4

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh

học

Cơ chế

Vi sinh vật trong nước thải sử dụng các hợp

chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn

dinh dưỡng và tạo ra năng lượng

Sản phẩm của các quá trình phân hủy này là

Trang 5

Phân loại

Trang 6

Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên

Trong điều kiện khí hậu nước ta, các công trình xử lý sinh học

tự nhiên có một ý nghĩa lớn Thứ nhất nó giải quyết vấn đề làm sạch nước thải đến mức độ cần thiết, thứ hai nó phục vụ tưới ruộng, làm màu mỡ đất đai và nuôi cá

2

Trang 7

Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện

Bãi lọc trồng cây dòng chảy ngầm

Trang 8

tự nhiên

Cánh đồng lọc

Bãi lọc trồng cây gần đây đã được biết đến trên thế giới như một giải pháp công nghệ mới, xử lí nước thải trong điều kiện tự nhiên với hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định, ngày càng được áp dụng rộng rãi

Trang 9

tự nhiên

Cánh đồng lọc

Thông qua quá trình lý - hóa và sinh học

tự nhiên của hệ chất nền (đất, sỏi, cát,

nước, sinh vật của hệ thống), các chất

thải được thấm và giữ lại trong chất nền

được VSV phân hủy và cung cấp dưỡng

chất cho cây trồng

Xử lý nước bằng bãi lọc này đạt được cả

ba mục tiêu: giảm thiểu ô nhiễm nước, tái

sử dụng các chất dinh dưỡng để sản xuất

nông nghiệp và bổ sung nước cho các túi

nước ngầm

Trang 10

tự nhiên

Cánh đồng lọc

Dựa trên khả năng giữ các cặn nước ở

trên mặt đất, nước thấm qua đất như

đi qua lọc, nhờ có oxy trong các lỗ

hỏng và mao quản của lớp đất mặt,

các VSV hiếu khí hoạt động phân hủy

các chất hữu cơ nhiễm bẩn Càng sâu

xuống, lượng oxy càng ít và quá trình

oxy hóa các chất hữu cơ càng giảm

xuống dần Cuối cùng đến độ sâu ở đó

chỉ xảy ra quá trình khử nitrat

Nguyên lý hoạt động

Trang 11

tự nhiên

Cánh đồng lọc

Bãi lọ̣c trồng cây ngập nước

Hệ thống này giống như những đầm lầy

tự nhiên Nó có 1 lớp đất sét tự nhiên

hoặc nhân tạo hoặc lớp chống thấm dưới

đáy để chống rò rỉ Trên lớp chống thấm

là lớp đất hoặc chất liệu phù hợp cho việc

sinh trưởng của các loài thực vật đầm lầy

Nước thải với độ sâu tương đối nhỏ chảy

theo phương ngang qua bề mặt lớp đất

Cấu tạo của hệ thống thường được sử

dụng, với dạng kênh hẹp và dài, độ sâu

của nước nhỏ, vận tốc chảy nhỏ cùng với

sự có mặt của các loài thực vật, tạo điều

kiện cần thiết cho chế độ gần như dòng

chảy đẩy

Trang 12

Thường nông, trồng thực vật nhô lên mặt nước trước đầu ra

Bãi lọ̣c trồng cây ngập nước

Trang 13

tự nhiên

Cánh đồng lọc

Loại này bao gồm cả các loại bãi lọc có dòng

chảy nằm ngang (HF) hay dòng chảy thẳng

đứng (VF) từ dưới lên, từ trên xuống

Lớp bảo đảm sự sinh trưởng cho thực vật

bao gồm đất, cát, sỏi, đá, được xếp theo thứ

tự đó từ trên xuống nhằm tạo độ xốp tốt hơn

.Kiểu dòng chảy của nước thải có thể là

hướng lên trên, hướng xuống dưới, ngang,

kiểu dòng chảy ngang là phổ biến nhất Hầu

hết các SF được thiết kế với độ dốc 1% hay

hơn một chút

Trang 14

tự nhiên

Cánh đồng lọc

Dòng chảy ngang

Trang 15

tự nhiên

Cánh đồng lọc

Dòng chảy đứng

Trang 16

tự nhiên

Cánh đồng lọc

Xây dựng nhằm bảo dưỡng dễ dàngĐầu vào với hố lắng sâu hơn

Dễ tiếp cận tới đầu vào để lấy bùn khi cầnThiết kế hình dạng sao cho dễ thu hoạch cây Đầu ra linh hoạt dể cho phép xả nước từ ô khi thu hoạch Trồng các loại cây dự kiến từ đầu

Tránh ngập để chống muỗi

Nguyên tắc thiết kế

Trang 17

tự nhiên

Cánh đồng lọc

Ưu điểm

Chi phí cho đầu tư xây dựng và vận hành thấp do sử dụng năng lượng mặt trời

Hiệu quả xử lý cao và ổn định

Tuổi thọ công trình cao

Thân thiện với môi trường, giải phóng O2 và lấy đi CO2 góp phần làm giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính

Sinh khối cây sau thu hoạch có thể dùng làm giấy, phân bón hay thức ăn chăn nuôi,

đồ thủ công mỹ nghệ

Trang 18

Trang 19

Cánh đồng tưới, bãi lọc thường được xây dựng ở những nơi

có độ dốc tự nhiên, cách xa khu dân cư về cuối hướng gió Xây dựng ở những nơi đất cát, á cát, cũng có thể ở nơi đất á sét, nhưng với tiêu chuẩn tưới không cao và đảm bảo đất có thể thấm kịp

Dựa theo chê ́độ nước tưới phân thành 2 loại:

- Thu nhận nước thải quanh năm

- Thu nước thải theo mùa

Trang 20

tự nhiên

Cánh đồng tưới

Khi thu hoạch, gieo hạt hoặc về mùa mưa người ta lại giữ trữ nước thải trong các đầm hồ (hồ nuôi cá, hồ sinh học, hồ điều hòa,…) hoặc xả ra cánh đồng cỏ, cánh đồng trồng cây

ưa nước hay hay vào vùng dự trữ

Chọn loại cánh đồng nào là tùy thuộc vào đặc điểm thoát nước của vùng và loại cây trồng hiện có

Trước khi đưa vào cánh đồng , nước thải phải được xử lý

sơ bộ qua song chắn rác, bể lắng cát hoặc bể lắng

Trang 21

tự nhiên

Cánh đồng tưới, Cánh đồng lọc

Cánh đồng tưới và bãi lọc là những mảnh đất được san phẳng hoặc tạo dốc không đáng kể

và được ngăn cách tạo thành các ô bằng các bờ đất Nước thải phân bố vào các ô bằng hệ

thống mạng lưới phân phối gồm : mương chính, máng phân phối và hệ thống tưới trong các ô Nếu khu đất chỉ dùng xử lý nước thải, hoặc chứa nước thải khi cần thiết gọi là bãi lọc

Diện tích mỗi ô không nhỏ hơn 3 ha, đối với những cánh đồng công cộng diện tích trung bình các ô

lấy từ 5 đến 8 ha, chiều dài của ô nên lấy khoảng 300-1500 m, chiều rộng lấy căn cứ vào địa hình

Mực nước ngầm và các biện pháp tưới không vượt quá 10 -200 m

Nguyên tắc xây dựng

Trang 22

tự nhiên

Ao hồ sinh học

Là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, còn gọi là hồ oxy hóa, hồ ổn định nước thải,… Trong hồ sinh vật diễn ra quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ nhờ các loài vi khuẩn, tảo và các loại thủy sinh vật khác

Trang 23

tự nhiên

Ao hồ sinh học

Vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ rêu tảo trong quá trình quang hợp cũng như oxy hóa từ không khí để oxy hóa các chất hữu cơ, rong tảo lại tiêu thụ CO2, photphat và nitrat amon sinh ra từ sự phân hủy, oxy hóa các chất hữu cơ bởi vi sinh vật Để hồ hoạt động bình thường cần phải giữ giá trị pH và nhiệt độ tối ưu Nhiệt độ không được thấp hơn 60C

Nguyên tắc hoạt động

+ Nuôi trồng thuỷ sản

+ Nguồn nước để tưới cho cây trồng

+ Điều hoà dòng chảyNgoài việc xử lý nước thải còn có nhiệm vụ:

+ Hồ kỵ khí

+ Hồ kỵ hiếu khí + Hồ hiếu khí

Theo quá trình sinh hóa, người ta chia hồ sinh học ra các loại

Trang 24

tự nhiên

Ao hồ hiếu khí

Nguyên lý hoạt độngOxy hoá các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật hiếu khí

Phân loại

Hồ làm thoáng tự nhiên

Hồ làm thoáng nhân tạo

Trang 25

tự nhiên

Ao hồ hiếu khí

Hồ làm thoáng tự nhiên Hồ làm thoáng nhân tạo

Cấp oxy chủ yếu do khuyếch tán không khí qua mặt

nước và quang hợp của các thực vật Cấp oxy bằng khí nén, máy khuấy, … Chiều sâu của hồ: 30-50 cm

Tải trọng BOD: 250-300 kg/ha.ngày

Thời gian lưu nước: 3-12 ngày

Diện tích hồ lớn

Chiều sâu: h = 2-4.5 m Tải trọng BOD: 400 kg/ha.ngày

Thời gian lưu: 1-3 ngàyTuy nhiên hoạt động như hồ kỵ hiếu khí

Trang 26

tự nhiên

Ao hồ kị khí

Dùng để lắng và phân huỷ cặn lắng dựa trên hoạt động sống của các VSV yếm khí Hồ thường dùng để xử lý nước thải công nghiệp có độ nhiễm bẩn lớn, ít dùng để xử lý nước thải sinh hoạt

Nước thải dẫn vào hồ được đặt chìm đảm bảo cho việc phân phối cặn đồng đều trong hồ Cửa xả nước ra khỏi hồ theo kiểu thu nước bề mặt và có tấm ngăn bùn không cho

ra cùng với nước

Nguyên lý hoạt động

Trang 27

tự nhiên

Ao hồ kị khí

Khi quy hoạch và thiết kế một hồ kị khí cần

đảm bảo yêu cầu yếm khí cao, giữ nhiệt vào

mùa đông, thường các hồ yếm khí có độ sâu

lớn từ 2500 - 4500 mm

Dung tích hồ phụ thuộc hàm lượng các chất

ô nhiễm, thời gian lưu và nhiệt độ nước cần

xử lý

Hồ nên có hai ngăn làm việc để dự phòng

khi xả bùn trong hồ hoặc thiết kế thành các

đơn nguyên để thuận tiện cho vận hành liên

tục

Phải đặt hồ cách xa khu dân cư (1500 - 2000m), và chắc chắn không ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt và nước ngầm trong khu vực

Cửa tiếp nhận nước vào hồ nên đặt chìm ở vị trí thích hợp nhằm đảm bảo nước thải vào phân bố đều, cửa tháo nước ra khỏi hồ thiết kế theo kiểu thu nước bề mặt và có tấm ngăn để bùn không thoát ra cùng với nước

Thời gian lưu nước trong hồ kị khí biến động

từ 5 - 50 ngày, tải trọng BOD có thể đạt tới

280 - 1500 kg/ha,ngđ Tuy nhiên, hiệu suất thông thường chỉ đạt 50 - 80% Đáy hồ nên gia cố để tránh thấm, ngấm

Trang 28

tự nhiên

Ao hồ hiếu – kỵ khí (Ao hồ tùy nghi)

Đây là loại ao hồ phổ biến trong thực tế Đó là loại kết hợp có hai quá rình song song: phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ hòa tan có điều kiện ở trong nước và phân hủy kị khí (sản phẩm chủ yếu là CH4) cặn lắng ở vùng đáy

Trang 29

Ở tầng dưới các chất hữu cơ bị phân hủy kỵ khí sinh ra các khí

CH4, H2S, H2,…

Trang 30

Kết luận

3

Trang 31

Xử lí sơ bộ trong hồ lắng, bể tự hoại hay bể lắng 2 vỏ

Vệ sinh : vi khuẩn, muỗi

Diện tích ~2-5 m2 /người để xử lí bậc 2

Có thể cần xử lí sơ bộ trong bể tự hoại hay bể lắng 2 vỏ

Rủi ro về mặt vệ sinh thấp

Phải làm sạch ống phân phối thường xuyên

CÁNH ĐỒNG LỌC

Trang 32

Kết luận

Ao hồ hiếu khí

Ao hồ kỵ khí Ao hồ tùy tiện

Tải trọng BOD 250-300 kg/ha.ngày 400 kg/ha.ngày 280 - 1500 kg/ha,ngđ 100-150 kg

/ha.ngày

Thời gian lưu nước 3-12 ngày 1-3 ngày Mùa hè: 1.5 ngày

Mùa đông: > 5 ngày 5 đến 30 ngày

AO HỒ SINH HỌC

Trang 33

Kết luận

CÂU HỎI

1 Ao hồ sinh học ngoài khả năng lọc nước còn khả năng khác gì ?

+ Nuôi trồng thuỷ sản

+ Nguồn nước để tưới cho cây trồng

+ Điều hoà dòng chảy

2 Cánh đồng tưới có được áp dụng cho Việt Nam không ?

Không Vì nước thải không đạt tiêu chuẩn để tưới

3 Ngoài oxi tự nhiên thì còn cách nào khác để cung cấp thêm oxi không ?

Nhân tạo: Cấp oxy bằng khí nén, máy khuấy, …

Tự nhiên: Nuôi thêm tảo,

4 Cách để kiểm soát vi sinh vật gây bệnh ?

Không có cách kiểm soát, có thể giảm lượng vi khuẩn bằng xử lí sơ bộ trước hoặc phân lập

Trang 34

Lượng SS đầu vào

Trồng thêm cây xanh xung quanh hồ

Xây dựng cách xa khu dân cư

Trang 35

Thank you

Định dạng
Số trang	35
Dung lượng	1,17 MB