tiểu luận về xử lý sinh học

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ -o0o - TIỂU LUẬN MÔN: KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI XỬ LÝ SINH HỌC Học viên: Trịnh Thị Thủy Mã học viên: 19812025 Lớp: Kỹ thuật Môi trường 2020A Khoa: Công nghệ Môi trường Hà Nội, năm 2021 MỤC LỤC MỞ ĐẦU I KHÁI NIỆM, CHỨC NĂNG, PHÂN LOẠI VÀ CƠ CHẾ CỦA PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC .2 1.1 Khái niệm 1.2 Chức phân loại 1.3 Cơ chế trình sinh học động học trình phản ứng sinh hóa 1.4 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phương pháp sinh học II NGUYÊN LÝ, CẤU TẠO CÁC THIẾT BỊ XỬ LÝ SINH HỌC VÀ CÁCH TÍNH TỐN .6 2.1 Lọc sinh học 2.1.1 Cấu tạo, sơ đồ hệ thống lọc sinh học nguyên lý làm việc bể lọc sinh học, ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng 2.1.2 Tính tốn cơng nghệ thiết kế bể lọc sinh học: tải trọng BOD, tải lượng thuỷ lực, thể tích mơi trường lọc, tốc độ tuần hồn hiệu suất 2.2 Bể aeroten 11 2.2.1 Các trình sinh học hệ thống bùn hoạt tính chế trình (cơ chế, tác nhân sinh học) .11 2.2.2 Tính tốn cơng nghệ thiết kế bể aeroten 13 2.3 Xử lý sinh học điều kiện tự nhiên .17 2.3.1 Nguyên lý kết cấu chế hoạt động dạng hồ sinh học wetland kiến tạo 17 2.3.2 Xử lý chất hữu loại bỏ vi sinh vật gây bệnh hồ xử lý điều kiện tự nhiên 21 2.3.3 Xử lý nước thải cánh đồng tưới cánh đồng lọc 21 2.3.4 Tính tốn thiết kế 22 2.4 Xử lý nước thải phương pháp kỵ khí .23 2.4.1 Cơ chế trình: phản ứng xảy tác nhân sinh học, yếu tố ảnh hưởng .23 2.4.2 Các dạng công trình xử lý sinh học kỵ khí (bể tự hoại, bể biogas, bể UASB, bể lọc kỵ khí) 26 2.4.3 Các thông số công nghệ đặc trưng tính tốn thiết kế cơng trình xử lý 29 MỞ ĐẦU HIện nay,tình trạng nhiễm nước đặc biệt nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt trở nên đáng báo động phát triển kinh tế xã hội ngày mạnh mẽ Trước tình trạng nguồn nước bị nhiễm nước thải, công nghệ xử lý nước thải hiệu quả, đảm bảo vệ sinh vấn đề mà tất người quan tâm Nguyên nhân gây tình trạng nhiễm nguồn nước chủ yếu lượng nước thải sinh hoạt nước thải công nghiệp Chính thế,khoa học khơng ngừng nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải đại nhất, mang đến hiệu xử lý nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt nhanh chóng phù hợp Cơng nghệ xử lý nước thải ln đóng vai trị đặc biệt quan trọng ảnh hưởng tới hiệu xuất hệ thống xử lý nước thải Đó điều hiển nhiên, lĩnh vực xử lý nước thải, mà lĩnh vực khác công nghệ ln đóng vai trị quan trọng Việc lựa chọn công nghệ xử lý khâu quan trọng, lựa chọn công nghệ phù hợp với điều kiện tự nhiên, quy mô, đặc điểm đô thị điều kiện kinh tế giúp hệ thống vận hành tốt với hiệu suất tối ưu Xử lý nước thải loại bỏ chất ô nhiễm khỏi nước phương pháp vật lý, hóa học, phương pháp sinh học để đưa nước thải thành chất lỏng không độc hại với mơi trường Hiện nay, có nhiều phương pháp xử lý nước thải Xử lý nước thải phương pháp sinh học phương pháp nhiều người quan tâm sử dụng nhiều Xử lý nước thải phương pháp sinh học giúp giảm khả tái nhiễm mơi trường, điều xảy sử dụng biện pháp khác Xử lý nước thải phương pháp sinh học đóng vai trị lớn, định quy mơ, chi phí đầu tư so với phương pháp vật lý phương pháp hóa học I KHÁI NIỆM, CHỨC NĂNG, PHÂN LOẠI VÀ CƠ CHẾ CỦA PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC 1.1 Khái niệm Xử lý nước thải phương pháp sinh học (hay gọi xử lý nước thải vi sinh) phương pháp xử lý dựa hoạt động sống vi sinh vật, chủ yếu sinh vật hoại sinh có nước thải Vi sinh vật có nước thải liên tục chuyển hóa chất hữu cách tổng hợp thành tế bào Vi sinh vật hấp thụ lượng lớn chất hữu qua bề mặt tế bào Khi hấp thụ xong, chất hữu khơng đồng hóa thành tế bào chất khả hấp thụ Một phần chất hữu thấp thụ dành cho việc kiến tạo tế bào Một phần chất hữu oxy hóa để tạo lượng cung cấp cho việc tổng hợp 1.2 Chức phân loại - Chức năng: Xử lý chất hữu nước thải COD, BOD… với nồng độ cao nước nồng độ cho phép, mức không gây hại tới môi trường - Phân loại:  Xử lý nước thải phương pháp sinh học hiếu khí (xử lý nước vi sinh hiếu khí) - Xử lý nước vi sinh hiếu khí: q trình sử dụng vi sinh oxy hóa chất hữu điều kiện có oxy - Xử lý nước thải vi sinh hiếu khí thường gồm giai đoạn:  Oxy hóa chất hữu  Tổng hợp tế bào  Phân hủy nội bào - Xử lý nước thải phương pháp sinh học hiếu khí (xử lý nước vi sinh hiếu khí) thường phân thành: + Phương pháp xử lý sinh học tự nhiên: bao gồm ao hồ sinh học hiếu khí cánh đồng tưới bãi lọc)  Cánh đồng tưới bãi lọc: Trong nước thải sinh hoạt chứa hàm lượng nitơ, photpho, kali đáng kể Sử dụng vi sinh tự nhiên để xử lý chất hữu cơ, trình xử lý diễn chậm  Ao hồ sinh học: vi sinh vật thường dùng oxy sinh có từ rêu tảo q trình quang hợp oxy hóa từ khơng khí để oxy hóa chất hữu Rong, tảo lại tiêu thụ CO2, photphat nitrat amoni sinh từ phân hủy, oxy hóa chất hữu vi sinh Hồ sinh học xử lý nước thải phương pháp sinh học chủ yếu dựa vào trình tự làm hồ + Phương pháp xử lý sinh học nhân tạo:  Quá trình hiếu khí sinh trưởng lơ lửng (Aerotank) Aerotank: xử lý nước thải vi sinh có dạng bể, thực nhờ bùn hoạt tính cung cấp oxy khí nén làm thống, khuấy đảo liên tục Bùn phát triển trạng thái lơ lửng hiệu suất xử lý hợp chất hữu cao Bùn hoạt tính tập hợp vi sinh vật có nước thải, tạo thành bơng cặn có khả hấp thu phân hủy chất hữu có mặt oxy  Q trình hiếu khí sinh trưởng dính bám (Lọc sinh học hiếu khí): Là hoạt động nhờ q trình dính bám số vi khuẩn hiếu khí lớp vật liệu giá thể Do q trình dính bám tốt lên lượng sinh khối tăng lên, thời gian lưu bùn kéo dài nên xử lý tải trọng cao Vi sinh xử lý BOD, COD phần Nitơ, phospho  Đĩa quay sinh học: quay màng sinh học tiếp xúc với chất hữu có nước thải, nhờ quay liên tục mà màng sinh học vừa tiếp xúc với không khí vừa tiếp xúc với chất hữu nước thải, vậy, chất hữu phân hủy nhanh  Mương oxy hóa: dạng cải tiến bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh làm việc điều kiện hiếu khí kéo dài với bùn hoạt tính  Xử lý nước thải phương pháp xử lý sinh học kỵ khí Xử lý nước thải phương pháp xử lý sinh học kỵ khí q trình phân hủy sinh học chất hữu vô phân tử điều kiện khơng có oxy phân tử vi sinh vật kị khí - Xử lý nước phương pháp sinh học kị khí thường chia làm sáu trình:  Thủy Phân polymer  Lên men amino axit đường  Phân hủy kị khí axit béo mạch dài rượu  Phân hủy kị khí axit béo dễ bay  Hình thành khí methane từ axit acetic  Hình thành khí methane từ CO2 Hydrogen - COD giảm giai đoạn methane + Xử lý nước phương pháp xử lý sinh học kị khí nhân tạo  Quá trình xử lý nước thải bể UASB: lớp bùn lắng đáy bể, tác dụng vi sinh vật kị khí chúng chuyển hóa thành metan cacbon dioxide  Quá trình xử lý nước thải lọc sinh học kỵ khí: lọc kị khí với sinh trưởng gắn kết giá mang hữu + Xử lý nước phương pháp xử lý sinh học kị khí tự nhiên Ao hồ kị khí: vi sinh vật kị khí hoạt động sống khơng cần oxy khơng khí  Xử lý nước thải vi sinh thiếu khí Nước thải giảm 90-98% BOD, tổng Nitơ (N) giảm 3040% khoảng 30% P, hàm lượng N, P cao vượt ngưỡng cho phép cần xử lý bổ sung phương pháp thiếu khí  Xử lý nước thải phương pháp sinh học hiếu khí kết hợp phương pháp sinh học kị khí Ao hồ hiếu – kị khí (ao hồ tùy nghi) Đây loại ao hồ phổ biến thực tế, xử lý nước thải phương pháp sinh học phân hủy hiếu khí chất hữu hịa tan có điều nước phân hủy kị khí cặn lắng vùng đáy 1.3 Cơ chế trình sinh học động học trình phản ứng sinh hóa Cơ chế xử lý nước thải phương pháp sinh học (xử lý nước vi sinh) sinh vật có nước thải sử dụng hợp chất hữu số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng tạo lượng Sản phẩm q trình phân hủy khí CO2, H2O, N2, ion sulfite Để thực trình oxy hóa sinh hóa, chất hữu hịa tan, chất keo phân tán nhỏ NT cần di chuyển vào bên tế bào vi sinh vật Quá trình gồm giai đoạn: Di chuyển chất gây ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt tế bào vi sinh vật khuếch tán đối lưu phân tử Di chuyển chất từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm khuếch tán chênh lệch nồng độ chất ngồi tế bào Q trình chuyển hóa chất tế bào vi sinh vật với sản sinh lượng trình tổng hợp chất tế bào với hấp thụ lượng Ba giai đoạn có quan hệ chặt chẽ với q trình đóng vai trò quan trọng XLNT Nồng độ chất xung quanh tế bào giảm dần Các phần thức ăn từ mơi trường bên ngồi ( NT) lại khuếch tán mơi trường chậm q trình hấp thụ thông qua màng tế bào nồng độ chất dinh dưỡng xung quanh tế bào thấp Đối với sản phẩm tế bào tiết ngược lại lại cao so với nơi xa tế bào Mặc dù hấp thụ hấp phụ giai đoạn cần thiết việc tiêu thụ chất hữu vi sinh vật song có ý nghĩa định việc XLNT Đóng vai trị chủ yếu định q trình diễn bên tế bào vi sinh vật (giai đoạn 3) Các q trình sinh hóa: + QT hiếu khí: chất hữu + O2→ vsv CO2, H2O + QT kỵ khí: chất hữu + O2 → vsv CH4, H2S, NH3, CO2 , H2O(có mùi, hàm lượng phụ thuộc vào chất hữu cơ) (coi oxy liên kết NO3-, SO4 2-,…) (ngồi khí cịn có chất hữu khơng phân hủy gọi chất trơ) 1.4 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phương pháp sinh học Xử lý nước thải phương pháp sinh học thường nước thải sinh hoạt, nước thải đô thị, nước thải số ngành nghề như: thực phẩm, thủy sản, chế biến nơng sản, …có chứa nhiều chất hữu hòa tan gồm: hydratcacbon, protein hợp chất chứa N phân hủy từ protein, chất béo……chất vô sulphit, H2S, amoniac,… Điều tiên nước thải phải môi trường sống quần thể sinh vật phân hủy chất hữu có nước thải Xử lý nước thải phương pháp sinh học cần thỏa mãn điều kiện sau:  Khơng có chất độc làm chết ứng chế hoàn toàn hệ sinh vật nước thải  Hàm lượng kim loại nặng có nước thải Muối kim loại nặng ảnh hưởng nhiều đến hoạt động sống vi sinh vật  Xử lý nước thải phương pháp sinh học tiêu cần bận tâm COD BOD, tỉ số thông số phải là: COD/BOD ≤ BOD/COD ≥ 0.5 việc xử lý diễn tốt Khi COD lớn BOD nhiều lần, gồm có xenlulozo, hemixenlulozo, protein, tinh bột chưa tan phải qua xử lý sinh học kỵ khí II NGUYÊN LÝ, CẤU TẠO CÁC THIẾT BỊ XỬ LÝ SINH HỌC VÀ CÁCH TÍNH TỐN 2.1 Lọc sinh học Các dạng bể lọc sinh học (biophil nhỏ giọt, Biophil cao tải, bể lọc sinh học ngập nước, đĩa sinh học, ) Cơ chế trình sinh học bể lọc Bể lọc sinh học hoạt động dựa vào sinh trưởng vi sinh vật cố định lớp màng bám lớp vật liệu lọc Nước thải tưới từ xuống qua lớp vật liệu lọc, chảy thành lớp mỏng qua khe hở vật liệu, đồng thời tiếp xúc với màng sinh học bề mặt vật liệu lọc Tại nhờ vi sinh vật tiến hành trình phân hủy hiếu khí kị khí chất hữu có nước, chất hữu phân hủy hiếu sinh khí CO2 nước, phân hủy kị khí sinh CH4 CO2 làm tróc màng khỏi vật mang, bị nước đi, lớp vật liệu lọc lại hình thành màng sinh học Hiện tượng lặp lặp lại, kết BOD nước thải bị vi sinh vật sử dụng chất dinh dưỡng, bị phân hủy kị khí hiếu khí, nước thải làm Bể lọc sinh học cơng trình nhân tạo, chất thải lọc qua lớp vật liệu lọc rắn bao phủ lớp màng vi sinh vật Các vi khuẩn màng sinh học thường có hoạt tính cao vi khuẩn bùn hoạt tính Màng sinh học hiếu khí hệ vi sinh vật tùy tiện - Lọc sinh học nhỏ giọt: Bể lọc sinh học nhỏ giọt đa dạng, gồm loại: lọc sinh học nhỏ giọt quay, biophin nhỏ giọt, bể lọc sinh học thô… Bể thường có dạng hình trụ hay hình chữ nhật Thiết bị lọc nhỏ giọt thường bao gồm phần chính: mơi trường lọc đệm, bể chứa, hệ thống cung cấp nước thải, cống ngầm hệ thống thơng gió Nước thải đưa vào xử lý phân thành màng nhỏ chảy qua lớp vật liệu đệm sinh học, tác dụng vi sinh vật phân hủy hiếu khí lớp màng vật liệu chất hữu bị phân hủy loại bỏ Lọc sinh học nhỏ giọt - Lọc sinh học với lớp vật liệu ngập nước 2.1.1 Cấu tạo, sơ đồ hệ thống lọc sinh học nguyên lý làm việc bể lọc sinh học, ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng Cấu tạo bể lọc sinh học gồm phận chính: phần chứa vật liệu lọc, hệ thống phân phối nước toàn bề mặt bể, hệ thống thu dẫn nước sau lọc, hệ thống dẫn phân phối khí cho bể lọc Bể lọc sinh học chia làm loại là: lọc sinh học có lớp vật liệu ngập nước lọc sinh học có lớp vật liệu khơng ngập nước Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu xử lý thiết bị lọc sinh học: chất chất hữu ô nhiễm, vận tốc oxi hóa, cường độ thơng khí, tiết diện màng sinh học, thành phần vi sinh… Bố trí đĩa phân phối khí Mương oxy hóa Mương oxy hóa cơng trình xử lý nước thải, hoạt động theo nguyên lý sinh học hiếu khí hay nói cách khác hệ thống cải tiến bể aerotank Kết hợp khuấy trộn đồng thời với kéo dài thời gian tiếp xúc Vi sinh vật hiếu khí chất hữu nhằm xử lý triệt để Nitơ, Phốt chất hữu khác.Việc sử dụng lượng bùn hoạt tính lơ lừng chuyển động liên tục nhằm phá hủy hợp chất hữu nên mương oxy hóa có sinh khối lớn sinh lượng bùn chết lớn Sau trình phản ứng nước thải chuyển đến bể lắng nhằm tách toàn lượng bùn khỏi nước thải đầu ra.Với đặc điểm cấu tạo bùn hoạt tính phát triển, vi sinh vật vời oxy bẻ gãy mạch chất hữu chất gây ô nhiễm, phát triển sinh khối giảm nồng độ nhiễm có nước thải Q trình oxy hóa, phản ứng xảy dọc mương oxy hóa khuấy trộn giúp tăng trình phản ứng Nhưng thực tế chứng minh trình phản ứng diễn hiệu số điểm sau: Khu vực đầu máy thổi khí: Với mật độ oxy lớn vi sinh vật hiếu khí phân hủy trực tiếp chất hữu cơ, giảm COD, BOD5, q trình Nitrat hóa gốc NH4+ thành gốc NO3- 17 Khu vực khuấy trộn: với hoạt động đảo trộn máy khuấy hỗn hợp bùn nước thải có tiếp xúc tốt Sau trình phản ứng bùn hoạt tính, oxy chất hữu nước thải hỗn hợp chuyển đến bể lắng thứ cấp nhằm tách bùn khỏi nước thải Sau đó, phần bùn đưa trở lại mương oxy hóa nhằm tăng nồng độ bùn hoạt tính 2.3 Xử lý sinh học điều kiện tự nhiên 2.3.1 Nguyên lý kết cấu chế hoạt động dạng hồ sinh học wetland kiến tạo Hồ sinh học xử lý nước thải dùng để xử lý nguồn thải thứ cấp với chế phân hủy chất hữu xảy cách tự nhiên Các hoạt động diễn hồ sinh học kết cộng sinh phức tạp nấm tảo, giúp ổn định dòng nước làm giảm vi sinh vật gây bệnh Những trình tương tự trình tự làm sơng hồ tự nhiên.Các hồ sinh học hồ đơn thường kết hợp nhiều phương pháp xử lý khác Nguyên tắc hoạt động: Vi sinh vật sử dụng oxy từ rêu tảo hóa trình quang hợp oxy từ khơng khí để oxy hóa chất hữu rong tảo hồ lại tiêu thụ CO2, photphat nitrat amon sinh từ phân hủy, oxy hóa chất hữu vi sinh vật Để hồ hoạt động bình thường cần phải giữ pH nhiệt độ tối ưu, nhiệt độ 18 khơng thấp 6oC Q trình xử lý nước thải hồ sinh học phụ thuộc vào yếu tố tự nhiên Hiện chưa có tiêu thiết kế chung cho hồ sinh học Hầu hết hồ sinh học thiết kế, xây dựng sở kinh nghiệm nghiên cứu thực nghiệm loại nước thải cụ thể điều kiện cụ thể Hồ hiếu khí Hoạt động dựa q trình oxy hóa chất hữu nhờ vi sinh vật hiếu khí.Hiện người ta phân hồ sinh học hiếu khí thành hai loại: Hồ làm thống tự nhiên: Ơ xy cung cấp cho q trình xy hóa chủ yếu khuyếch tán khơng khí qua mặt nước trình quang hợp thực vật nước (rong, tảo,…) Để đảm bảo cho ánh sáng xuyên qua, chiều sâu hồ phải nhỏ, tốt từ 0,3 - 0,5 m Sức chứa tiêu chuẩn lấy theo tiêu BOD vào khoảng 250 - 300 kg/ha/ngày Thời gian lưu nước hồ khoảng - 12 ngày Tuy nhiên độ sâu cần nhỏ, thời gian lưu nước lâu nên diện tích hồ địi hỏi phải đủ lớn Vì hợp lý kinh tế kết hợp với việc nuôi trồng thủy sản với chăn nuôi hồ chứa nước cho cơng nghiệp - Hồ hiếu khí làm thống nhân tạo: Loại nguồn ô xy cung cấp cho q trình sinh hóa thiết vị bơm khí nén hay máy khuấy học Do tiếp khí nhân tạo nên chiều sâu hồ từ - 4,5 m, sức chứa tiêu chuẩn theo tiêu BOD khoảng 400 kg/ha/ngày Thời gian lưu nước hồ cần từ - ngày - Cấu tạo hồ: Các loại hồ sinh học hiếu khí làm nhiều bậc, chiều sâu bậc sau sâu bậc phía trước Thiết bị đưa nước vào hồ phải có cấu tạo thích hợp để phân phối, điều hịa nước tồn diện tích hồ Thơng thường, hồ bậc thường thiết kế với diện tích 0,5 - 0,7 ha; hồ nhiều bậc bậc 2,25 ha; tùy theo cơng suất mà xây dựng làm nhiều hồ Hồ kỵ khí Hồ kỵ khí dùng để lắng phân hủy cặn lắng phương pháp sinh hóa tự nhiên dựa sở sống hoạt động vi sinh vật kỵ khí Hồ kỵ khí có đặc điểm sau: - Chuyên xử lý loại nước thải CN nhiễm bẩn, nước thải chứa hàm lượng chất hữu cao 19 - Trong hồ, vi khuẩn kỵ khí phá vỡ hợp chất hữu dịng chảy, giái phóng khí CH4 CO2 Hồ kỵ khí làm giảm hàm lượng N, P, K vi sinh vật gây bệnh cách tạo bùn giải phóng NH3 vào khơng khí Cấu tạo hồ kị khí: - Chiều sâu hồ từ 2,4-3,6m - Hồ thường thiết kế với ngăn (dự phòng) - Thời gian lưu nước mùa hè >1,5 ngày cịn mùa đơng > ngày - S kỵ khí = 10-20% S hiếu khí Hồ tùy tiện Có 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 qua xử lý (thường dịng thải từ hồ kỵ khí) Trong hồ tùy tiện thường xảy trình song song: - Oxy hóa hiếu khí - Phân hủy metan cặn lắng Khi q trình hồn thành, hồ tùy tiện đáp ứng: - Tăng cường xử lý dòng thải vào từ xử lý kỵ khí thơng qua việc phân chia, phân hủy tiêu hóa vật chất hữu - Xử lý hiếu khí phá vỡ hầu hết dạng hữu lại gần bề mặt hồ - Làm giảm số lượng vi sinh vật có khả gây bệnh 20 Cấu tạo: Hồ có cấu tạo lớp: lớp hiếu khí, lớp trung gian lớp kỵ khí Chiều sâu hồ tùy tiện 0,9-1,5 m Ở vùng có gió, S hồ lớn cịn vùng gió hồ thiết kế có nhiều ngăn Wetland kiến tạo Hệ thống thường lưu vực chứa nước kênh dẫn nước , với lớp lót bên để ngăn rò rỉ nước, đất lớp lọc đất thích hợp khác hỗ trợ cho thực vật Lớp nước nơng, tốc độ dịng chảy chậm, có mặt thân định dòng chảy đặc biệt mương dài hẹp định dòng chảy nhỏ Công nghệ Wetland hệ thống xử lý nước hoàn toàn phương pháp sinh học học khơng sử dụng hóa chất ưu điểm lớn công nghệ Wetland Hệ thống thiết kế theo quy mơ mơ hình thực tế cơng trình khác Cơng nghệ Wetland hệ thống đại vấn đề xử lý nước mặt, nước ngầm nước thải sinh hoạt 21 Weland kiến tạo Nguyên tắc hoạt đông: Xử lý nước sinh học nhờ loại thủy sinh có khả hấp thụ chất ô nhiễm chất hữu cơ, amoni, kim loại nặng, As, Fe …, chúng sử dụng nguồn thức ăn hấp thụ phát triển thành sinh khối Trong trình phát triển, chúng loại bỏ chất nhiễm có nước Hệ Wetland nuôi trồng bè, trồng hệ vật liệu màng kết hợp hình thành màng biofilm tăng hiệu xử lý nước 2.3.2 Xử lý chất hữu loại bỏ vi sinh vật gây bệnh hồ xử lý điều kiện tự nhiên Ở điều kiện tự nhiên hồ có khả tự làm Trong hồ có hệ sinh thái bao gồm: vi sinh vật, động vật, thực vật Nước hồ vi sinh vật xử lý Ngồi hồ tự nhiên có diện tích mặt thống lớn nên có khả trao đổi oxy nước Giúp oxy hóa chất hữu nước Một số loại thủy thực vật sử dụng để xử lý như: Cỏ Vetiver, Cây cỏ nến, thủy trúc-Cyperus alternifolius, chuối hoa-Canna, Cây cỏ voi – elephant grass Tuy nhiên, yêu cầu quan trọng sử dụng thủy thực vật là: Khả hấp thụ cao chất ô nhiễm mà không nhả các cặn bẩn, chất nhiễm q trình phát triển 2.3.3 Xử lý nước thải cánh đồng tưới cánh đồng lọc Trong nước thải sinh hoạt chứa hàm lượng N, P, K đáng kể Như vậy, nước thải nguồn phân bón tốt có lượng N thích hợp với phát triển thực vật Tỷ lệ nguyên tố dinh dưỡng nước thải thường 5:1:2 = N:P:K Nước thải CN sử dụng loại bỏ chất độc hại Để sử dụng nước thải làm phân bón, đồng thời giải xử lý nước thải theo điều kiện tự nhiên người ta dùng cánh đồng tưới công cộng cánh đồng lọc Nguyên tắc hoạt động : Việc xử lý nước thải cánh đồng tưới, cánh đồng lọc dựa khả giữ cặn nước mặt đất, nước thấm qua đất qua lọc, nhờ có oxy lỗ hỏng mao quản lớp đất mặt, VSV hiếu khí hoạt động phân hủy chất hữu nhiễm bẩn Càng sâu xuống, lượng oxy trình oxy hóa chất hữu giảm xuống dần Cuối đến độ sâu xảy trình khử nitrat Đã xác định trình oxy hóa nước thải xảy lớp 22 đất mặt sâu tới 1.5m Vì cánh đồng tưới bãi lọc thường xây dựng nơi có mực nước nguồn thấp 1.5m so với mặt đất Nguyên tắc xây dựng: Cánh đồng tưới bãi lọc mảnh đất san phẳng tạo dốc không đáng kể ngăn cách tạo thành ô bờ đất Nước thải phân bố vào ô hệ thống mạng lưới phân phối gồm : mương chính, máng phân phối hệ thống tưới ô Nếu khu đất dùng xử lý nước thải, chứa nước thải cần thiết gọi bãi lọc Cánh đồng tưới, bãi lọc thường xây dựng nơi có độ dốc tự nhiên, cách xa khu dân cư cuối hướng gió Xây dựng nơi đất cát, cát, nơi đất sét, với tiêu chuẩn tưới không cao đảm bảo đất thấm kịp Diện tích khơng nhỏ ha, cánh đồng công cộng diện tích trung bình lấy từ đến ha, chiều dài ô nên lấy khoảng 300-1500 m, chiều rộng lấy vào địa hình Mực nước ngầm biện pháp tưới không vượt 10 -200 m 2.3.4 Tính tốn thiết kế Khoảng cách vệ sinh phụ thuộc vào công suất: + Đối với bãi lọc: - l=300m; Q=200-5000 m3/ng.đ - l=500m; Q=5000-50000 m3/ng.đ - l=1000m; Q>50000 m3/ng.đ + Đối với cánh đồng tưới - l=200m; Q=200-5000 m3/ng.đ - l=400m; Q=5000-50000 m3/ng.đ - l=1000m; Q>50000 m3/ng.đ - Mạng lươí tưới bao gồm: + Mương + Mương phân phối + Hệ thống mạng lưới tưới ô + Hệ thống tiêu nước (nếu nước không thấm đất) ( Chiều sâu ống tiêu: 1,22m) - Kích thước phụ thuộc vào địa hình 23 ... LÝ SINH HỌC 1.1 Khái niệm Xử lý nước thải phương pháp sinh học (hay gọi xử lý nước thải vi sinh) phương pháp xử lý dựa hoạt động sống vi sinh vật, chủ yếu sinh vật hoại sinh có nước thải Vi sinh. .. tính  Xử lý nước thải phương pháp xử lý sinh học kỵ khí Xử lý nước thải phương pháp xử lý sinh học kỵ khí q trình phân hủy sinh học chất hữu vô phân tử điều kiện khơng có oxy phân tử vi sinh vật... phải qua xử lý sinh học kỵ khí II NGUYÊN LÝ, CẤU TẠO CÁC THIẾT BỊ XỬ LÝ SINH HỌC VÀ CÁCH TÍNH TỐN 2.1 Lọc sinh học Các dạng bể lọc sinh học (biophil nhỏ giọt, Biophil cao tải, bể lọc sinh học ngập