Xử lý sinh học các hợp chất phospor và kim loại

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HỒ CHÍ MINH KHOA MƠI TRƯỜNG GVHD: T.S Trương Thanh Cảnh Nhóm thực hiện: Nhóm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Giới thiệu nước thải nhiễm phosphor kim loại NỘI DUNG Xử lý phosphor nước PP sinh học Xử lý kim loại nước PP sinh học Kết luận ý kiến đề xuất LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phosphat đơn (PO43-) PHOSPHO TRONG NƯỚC Hợp THẢI Polyphosphat (P2O7)  Trong polyphosphat (P2O7) hợp chất hữu chứa phosphat chiếm thỉ trọng lớn chất hữu chứa phosphat LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHOSPHO Phospho -Yếu tố sinh thái -Nhân tố giới hạn Hàm lượng phospho vượt mức giới hạn cho phép dẫn đến tượng phú dưỡng hóa gây chết hàng loạt sinh vật hồ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com NƯỚC THẢI NHIỄM KIM LOẠI NẶNG Có tỷ trọng lớn Thế : Khối lượng riêng lớn 5.000 kg/m3 Tích lũy thể sinh vật Ô nhiễm khu cơng nghiệp, khai thác khống sản, lớn KIM LOẠI NẶNG LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com XỬ LÝ PHOSPHO BẰNG PP SINH HỌC PP VI SINH PP THỰC VẬT LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com XỬ LÝ PHOSPHO BẰNG PP VI SINH Thải loại Yếm khí Hiếu khí Loại bỏ hợp chất photpho khỏi mơi trường nước thải cách tách vi sinh có hàm lượng photpho cao dạng bùn thải tách photphat tồn nước sau xử lý yếm khí biện pháp hóa học Trong điều kiện yếm khí, với có mặt chất hữu cơ, lượng phosphat dư lại thải thể vi sinh vật dạng photphat đơn Vi sinh vật sinh trường hấp thụ lượng phospho cao mức bình thường tế bào vi sinh vật (2-7%), làm giảm phospho môi trường NGUYÊN TẮC CHUNG LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com XỬ LÝ PHOSPHO BẰNG PP VI SINH Gồm pha kị khí hiếu khí điển hình Phương pháp hai bậc Ứng dụng quy mô công nghiệp Hệ thống gồm bể bể lắng Cơng nghệ xử lý có khả năng, đồng thơi loại bỏ BOD, hợp chất nitơ phospho Phương pháp ba bậc Phương pháp bốn hay năm bậc Cơng nghệ xử lý nước thải có chứa phospho LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ Hiếu khí Lắng Bùn thải Yếm khí Nước sau xử lý yếm khí Nước sau kết tủa Kết tủa hóa học Hóa chất Sơ đồ phostrip tách loại photpho LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ Yếm khí Thiếu khí Hiếu khí Thiếu khí Hiếu khí Q trình bardenpho năm giai đoạn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com NGUỒN GỐC PHÁT SINH NGUỒN TỰ NHIÊN  Kim loại đất đá ,xâm nhập vào thủy vực qua trình tự nhiên, phong hóa xói mịn  Rửa trơi từ nơi khai khoáng vùng đổ bỏ chất thải rắn Từ nhiễm khơng khí NGUỒN NHÂN TẠO Nguồn công nghiệp Nguồn nước thải sinh hoạt Nguồn nông nghiệp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÁC ĐỘNG CỦA KIM LOẠI NẶNG KIM LOẠI NẶNG CON NGƯỜI MÔI TRƯỜNG LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÁC ĐỘNG CỦA KIM LOẠI NẶNG KLN + hóa chất từ nhà máy Thải Mơi trường Tích tụ thể sinh vật Chuỗi thức ăn Cơ thể người Quá trình xâm nhập kim loại nặng vào thể người LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC THẢI - Hiện có nhiều quy trình cơng nghệ để khử KLN khỏi nước thải: PP học PP hóa lý PP hóa học PP sinh học Lọc qua song chắn, lưới chắn, bể lắng học, tách ly tâm … bay hơi, kết tủa hóa học, trao đổi ion, hấp phụ, màng, điện hố… Trung hịa khí axit, tác nhân hóa học, oxi hóa khử… Sinh vật kỵ khí hiếu khí, sinh vật thủy sinh, vật liệu sinh học… LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG CHỦ YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC NGUYÊN TẮC CHUNG Nhờ khả hấp thụ kim loại bề mặt tế bào → Thay đổi trạng thái oxy hóa khử kim loại → Tách bỏ kim loại nước thải Tách sinh Hấp thụ qua khối chứa chế: kim loại Hấp thụ xử lý tiếp chủ động đốt Hấp thu tách thu KL bề mặt (bị sinh động) khối LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA PP SINH HỌC LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG SINH VẬT CHỈ THỊ VI SINH VẬT • Đặc trưng • Chỉ xuất môi trường bị ô nhiễm kim loại nặng • Tích lũy kim loại nặng thể • Tảo, nấm, vi khuẩn • Vi sinh vật phát triển tích tụ kim loại làm mơi trường • Q trình hấp thu gồm giai đoạn: tích tụ lắng sinh khối THỰC VẬT • Một cố lồi thực vật sống mơi trường nhiễm KL nặng có khả hấp thụ tách kim loại độc hại: Cỏ Vertiver, cải xoong, dương xỉ, thơm ổi • Thực vật có nhiều cách phản ứng khác có mặt ion kim loại mơi trường LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SINH VẬT CHỈ THỊ Đặc trưng Chỉ phát mơi trường có mức nhiễm định Sinh vật thị ( vd: Động vật đáy: nghêu, sò, ốc, hến…) Không xuất mức ô nhiễm khác LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ví dụ sinh vật thị kim loại Động vật đáy (nghêu, sị, ốc, hến) Cá KLN tích lũy loài Hến Chỉ thị tốt cho kim loại nặng nước Pb, Cd Có mặt tự nhiên mơi trường nước biển LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LƯỢNG TÍCH TỤ KIM LOẠI NẶNG CỦA MỘT SỐ VSV Vi sinh vật Nguyên tố Lượng tích tụ ( % khối lượng khô ) Vi khuẩn Vi khuẩn (170 chủng) Vi khuẩn ( 137 chủng ) Vi khuẩn ( 19 chủng ) Vi khuẩn ( chủng) Actinomyceles ( chủng ) Streptomyces ( 12 chủng ) S viridochromogenes s lonwoodensis bacillus sp.( chủng ) hỗn hợp vi khuẩn hỗn hợp vi khuẩn hỗn hợp vi khuẩn citrobacter sp Citrobacter sp Cadmium Đồng Bạc Uranium Uranium Uranium Uranium Uranium Uranium Cadmium Đồng Bạc Chì Cadmium 0,2 < 0,05 – 0,5 0,7 – 4,4 8-9 8-9 2-14 30 44 3-5 0,22 30 32 34-40 13,5 (Trích : “CơLUONG sở công nghệ môi trường-NXB: Khoa học kỹ thuật) LUAN VAN CHAT download : add luanvanchat@agmail.com SỰ TÍCH TỤ KIM LOẠI NẶNG BẰNG VSV VÀ TẢO Kim loại Hiệu khử (%) Kim loại Hiệu khử (%) Nhôm Cadmium Crom Đồng Sắt 70 – 98 30 – 92 63 – 99 69 – 93 87 - 98 Chì Mangan Thủy ngân Niken Kẽm 42-100 25 – 31 68 – 100 25 – 74 44 – 100 (Trích : “Cơ sở công nghệ môi trường-NXB: Khoa học kỹ thuật) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com HAI GIAI ĐOẠN CỦA QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ KIM LOẠI NẶNG Ở VI KHUẨN  Giai đoạn I: Tích tụ kim loại nặng sinh khối, làm giảm nồng độ kim loại có nước  Giai đoạn II: Sau trình phát triển mức tối đa sinh khối, vi sinh vật thường lắng xuống đáy bùn kết thành mảng bề mặt cần phải lọc thu sinh khối khỏi môi trường nước LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PP XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG NHỜ KHẢ NĂNG HẤP THỤ CỦA THỰC VẬT •Một số lồi thực vật có khả hấp thụ tích kim loại phận khác •Theo tài liệu nghiên cứu, giới có 400 lồi thuộc 45 họ thực vật có khả hấp thụ kim loại •Các lồi thực vật thân thảo thân gỗ, có khả tích luỹ khơng có biểu mặt hình thái nồng độ kim loại thân cao hàng trăm lần so với lồi bình thường khác •Thực vật có nhiều cách phản ứng khác có mặt ion kim loại môi trường LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỘT SỐ THỰC VẬT CÓ KHẢ NĂNG HẤP THỤ KIM LOẠI NẶNG Cỏ Vertiver Cải xoong THỰC VẬT Cây dương xỉ Cây thơm ổi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỘT SỐ VẬT LIỆU HẤP PHỤ KIM LOẠI NẶNG Cát DIOXIT Mangan Zeolite 10% (theo lượng khô) Vật liệu hấp thụ kim loại nặng Hạt xúc tác aluwat Chitin thô 10% LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... luanvanchat@agmail.com XỬ LÝ KIM LOẠI BẰNG PP SINH HỌC Các kim loại nặng nước Nguồn gốc phát sinh tác động Phương pháp xử lý LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CÁC KIM LOẠI NẶNG TRONG... luanvanchat@agmail.com XỬ LÝ PHOSPHO BẰNG PP SINH HỌC PP VI SINH PP THỰC VẬT LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com XỬ LÝ PHOSPHO BẰNG PP VI SINH Thải loại Yếm khí Hiếu khí Loại bỏ hợp chất. ..Giới thiệu nước thải nhiễm phosphor kim loại NỘI DUNG Xử lý phosphor nước PP sinh học Xử lý kim loại nước PP sinh học Kết luận ý kiến đề xuất LUAN VAN CHAT LUONG download