xu ly nuoc thai nho he thong dat ngap nuoc nhan tao

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG BÀI TIỂU LUẬN KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI BẰNG BIỆN PHÁP SINH HỌC ĐỀ TÀI:

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

BÀI TIỂU LUẬN

KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI BẰNG BIỆN PHÁP SINH HỌC

ĐỀ TÀI: XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHỜ HỆ THỐNG ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN

TẠO GVHD: PHẠM DUY THANH

Nhóm 6

III Khái quát chung về đất ngập nước nhân tạo

3.1 Giới thiệu về đất ngập nước nhân tạo

3.2 Các loại hệ thống đất ngập nước nhân tạo

IV Ứng dụng mô hình đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải 4.1 Những thuận lợi và khó khăn khi sử dụng hệ thống đất ngập nước nhân tạo

4.2 Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm ở đất ngập nước nhân tạo

4.3Các quá trình xử lý chất ô nhiễm trong đất ngập nước nhân tạo 4.4 Ứng dụng đất ngập nước trong xử lý nước thải

I LỜI MỞ ĐẦU

Phương pháp xử lý nước thải bằng hệ thống đất ngập nước nhân tạo là một phương pháp đă được áp

dụng ở nhiều nước trn thế giới cách đây khoảng vài

II ĐẤT NGẬP NƯỚC

2.1 Khái niệm

ĐNN được coi là các vùng đầm lầy, than bùn hoặc là vùng nước dù là tự nhiên hay nhân tạo, ngập nước thường xuyên hoặc từng thời kỳ,

là nước tĩnh, nước chảy, nước ngọt, nước lợ hay nước mặn, bao gồm cả những vùng biển mà độ sâu mực nước khi thuỷ triều ở mức thấp nhất

không vượt quá 6m

III Khái quát chung về đất ngập nước nhân tạo

Các hệ thống đất ngập nước nhân tạo được xây dựng để xử lý nước thải phỏng theo các quá trình sinh học, hóa và lý học của các vùng đất

ngập nước tự nhiên

Các hệ thống đất ngập nước nhân tạo này được sử dụng cho việc xử lý các loại nước thải

có chứa nhiều chất hữu cơ như nước thải nhà

máy giấy, nhà máy chế biến thực phẩm, bia rượu, chế biến cà phê, cơ sở giết mổ

Hệ thống xử lý bãi lọc nhân tạo

Hệ thống xử lý bãi lọc nhân tạo

3.2 Các loại hệ thống đất ngập nước nhân tạo

surface - FWS): Những hệ thống này thường là lưu vực chứa nước hoặc các kênh dẫn nước, với lớp lót bên dưới để ngăn sự rỉ nước, đất hoặc các lớp lọc thích hợp khác hỗ trợ cho thực vật nổi

 Các hệ thống với dòng chảy ngang dưới mặt đất (Horizontal subsurface flow - HSF): Hệ thống này

được gọi là dòng chảy ngang vì nước thải được đưa vào và chảy chậm qua tầng lọc xốp dưới bề mặt của nền trên một đường ngang cho tới khi nó tới được nơi dňng chảy ra

Trong suốt thời gian này, nước thải sẽ tiếp xúc với một mạng lưới hoạt động của các đới hiếu khí, hiếm khí và kị khí

Loại thực vật sử dụng phổ biến trong các hệ thống HSF là cây sậy

 Các hệ thống với dòng chảy thẳng

đứng (Vertical subsurface flow - VSF):

Nước thải được đưa vào hệ thống qua ống dẫn trên bề mặt

Nước sẽ chảy xuống dưới theo chiều thẳng đứng Ở gần dưới đáy có ống thu

nước đă xử lý để đưa ra ngoài

Cấu trúc SSF kiểu dòng chảy đứng điển hình

 Hệ thống xử lý dùng lau sậy

Hệ thống xử lý bằng lau sậy bao gồm các quá trình phân hủy hiếu khí và kị khí trong 1m đất

Nước thải thấm qua các lớp lọc theo phương thẳng đứng cho đến hệ thống thoát nước dưới đáy

Một số nước thải có ni tơ sẽ được giải phóng ra khỏi hệ thống nhân tạo này vào

không khí thông qua quá trình khử ni tơ

hóa

Các lỗ hổng trong đất sẽ được bổ sung khí nhằm tăng cường quá trình phân hủy

hiếu khí Một phần ôxy khác từ không khí

đi qua bộ rễ thông qua các mô trong các tế bào và rễ

Hệ thông xử lý nước thải nhờ lau sậy

NƯỚC THẢI

4.1Những thuận lợi và khó khăn khi sử dụng hệ thống đất ngập nước nhân tạo

a.Những thuận lợi

•Thân thiện với sinh thái

b.Những khó khăn

sinh học và cơ bản liên tục tái tạo

trên cơ sở theo mùa đòi hỏi phải kiểm soát, tùy thuộc vào điều kiện của địa phương và yêu cầu cụ thể

thống có thể là nguồn cung cấp thêm fecal coliforms

BOD và tăng phản ứng sinh học Nitrat hóa, phản nitrat hóa

4.2 Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm ở đất ngập nước

hợp chất dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời

sẽ chuyển sang thể khí

b Qúa trình sinh học:

Các loại thực vật trong hệ thống đất ngập nước có rễ bám vào lớp đất ở đáy và thân vươn cao lên trên mặt nước Thực vật thủy sinh là một thành phần không thể thiếu được của các hệ sinh thái này Một số bộ phận thực vật đóng vai trò quan trọng trong các quá trình xử lý nước thải

như:

 Phần thực vật tiếp xúc với không khí

 Phần thực vật tiếp xúc với nước

 Rễ và đới rễ trong lớp trầm tích

4.3 Các quá trình xử lý chất ô nhiễm trong đất ngập nước nhân tạo

 Quá trình xử lí các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học:

Trong các bãi lọc, sự phân hủy sinh học đóng vai trò lớn nhất trong việc loại bỏ các chất hữu cơ dạng hòa tan hay dạng keo có khả năng

phân hủy sinh học (BOD) trong nước thải

BOD còn lại cùng các chất rắn lắng được sẽ

bị loại bỏ nhờ quá trình lắng

 Quá trình tách các chất rắn:

Các chất rắn lắng được loại bỏ dễ dàng nhờ cơ chế lắng trọng lực, vì các hệ

thống này có thời gian lưu nước dài

Chất rắn không lắng được, chất keo có thể được loại bỏ thông qua các cơ chế lọc

Các cơ chế xử lí trong hệ thống phụ thuộc rất nhiều vào kích thước và tính chất của các chất rắn có trong nước thải và các dạng vật liệu lọc được sử dụng

 Quá trình khử Nitơ:

Trong các bãi lọc, sự chuyển hóa của

N2 xảy ra trong các tầng oxi hóa khử của

đất, bề mặt tiếp xúc giữa rễ và đất, phần

ngập nước của thực vật có thân nhô lên mặt đất N2 được loại bỏ trong các bãi lọc nhờ

3 cơ chế sau:

• Nitrat hóa / khử nitrat

• Sự bay hơi của NH3

• Sự hấp thụ của thực vật

• Kết tủa lắng cùng các ion Ca2+, Mg2+,

Fe3+, Mn2+

 Quá trình xử lí kim loại nặng:

Các vật liệu lọc là nơi tích tụ chủ yếu các kim loại nặng Các cơ chế loại bỏ chúng gồm có:

• Kết tủa và lắng ở dạng hydroxit không tan trong vùng hiếu khí, ở dạng sunfit kim loại trong vùng kị khí của lớp vật liệu

• Hấp phụ lên các kết tủa oxyhidroxit sắt,

mangan trong vùng hiếu khí

• Kết hợp lẫn thực vật và đất - Hấp phụ vào

rễ, thân và lá của thực vật trong bãi lọc trồng cây

 Quá trình xử lí các hợp chất hữu cơ:

Các hợp chất hữu cơ được loại bỏ trong các hệ thống chủ yếu nhờ cơ chế bay hơi, hấp phụ, phân hủy bởi các vi sinh vật

(chủ yếu là vi khuẩn và nấm) và hấp phụ

của thực vật

Yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất loại bỏ các chất hữu cơ nhờ quá trình

bay hơi là hàm số phụ thuộc của trọng

lượng phân tử chất gây ô nhiễm

 Quá trình xử lí vi khuẩn và virut:

Về bản chất cũng giống như quá trình loại bỏ các vi sinh trong hồ sinh học Vi

khuẩn và virut có trong nước thải được loại

bỏ nhờ:

• Các quá trình vật lí như lắng, dính kết, lọc, hấp phụ

• Bị tiêu diệt do điều kiện môi trường

không thuận lợi trong một thời gian dài

4.4 Ứng dụng đất ngập nước trong xử lý nước thải

Có rất nhiều công nghệ sử dụng các cơ chế

lí, hóa và sinh học đã và đang được áp dụng rộng rãi trong xử lý nước thải như phương pháp đông, keo tụ, phương pháp hiếu khí, yếm khí sinh học, phương pháp lọc, lắng v.v

Các vùng đất ngập nước có thể loại bỏ các chất ô nhiễm từ nước thải hoặc chuyển chúng

thành các dạng vật chất ít ảnh hưởng tới sức

khỏe con người và môi trường

Đất ngập nước nhân tạo dùng để xử lý nước thải sinh hoạt

Một ĐNN nhân tạo hoàn toàn có thể loại bỏ các chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học, chất rắn, N, P, kim loại nặng, các hợp chất hữu cơ, kể cả vi khuẩn và vi rút

Thuận lợi chính của việc sử dụng hệ thống đất ngập nước nhân tạo để xử lý

nước thải là quá trình xử lý được thực hiện liên tục trong điều kiện tự nhiên và với một giá thành rẻ vì chi phí xây dựng và bảo

quản thấp

Đạt hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định, đồng thời góp phần làm tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi

trường của địa phương Sinh khối thực vật, bùn phân hủy, nước thải sau xử lý từ bãi lọc trồng cây còn có giá trị kinh tế

Các chất ô nhiễm trên được loại bỏ nhờ nhiều cơ chế đồng thời như lắng, kết

tủa, hấp phụ hóa học, trao đổi chất của vi

sinh vật và sự hấp thụ của thực vật…

 Kết luận:

Việc sử dụng các thành phần tự nhiên của

hệ thống bãi lọc bằng sậy trong quản lý nước thải

đô thị và nước thải công nghiệp đã mở ra nhiều

cơ hội nhằm xủ lý nước ô nhiễm bằng kỹ thuật tự nhiên hiện đại

Theo quan điểm kinh tế - xã hội, một khi được đưa vào sử dụng, hệ thống đất ngập nước nhân tạo có chi phí vận hành thấp, khả năng

thích nghi với nhiều loại hình chất thải công

nghiệp

 TÀI LIỆU THAM KHẢO