Khái niệm: Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là dần dần biến đổi và phân hủy các chất bẩn phức tạp thành các chất đơn giản nhờ hệ thống vi sinh vật có trong công trình xử lý. Xử lý sinh học nước thải từ trại chăn nuôi: Đây là phương pháp chủ yếu vì nó có hàng loạt các ưu điểm về mặt công nghệ, kinh tế và kỹ thuật, hiệu quả xử lý cao về BOD. Có 3 phương pháp xử lý sinh học: - Phương pháp hiếu khí - Phương pháp kỵ khí - Phương pháp sinh học tùy nghi Chất bẩn hữu cơ trong nước thải đóng vai trò là chất dinh dưỡng cho vi sinh vật. Quá trình này xảy ra gần giống với quá trình tự làm sạch của nguồn nước nhưng khác ở chổ cường độ phân hủy nhanh trong thời gian tương đối ngắn với sự tham gia của một số lượng lớn vi sinh vật. Sau quá trình xử lý bằng phương pháp sinh học, nước thải vẫn còn một lượng BOD là các chất khó phân hủy, có thể xả vào nguồn nước mà không gây tác hại. Trong công trình xử lý xảy ra đồng thời 2 quá trình phân hủy và tổng hợp:
Chuyên đề: XỬ LÝ SINH HỌC NƯỚC THẢI TỪ TRẠI CHĂN NUÔI Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: Trần Kim Thúy Danh sách nhóm Đặng Thành Phú Phan Thị Phới Nguyễn Thị Sa Ly Lê Thị Thúy Huỳnh Chung Thị Thu Niềm Đặng Anh Chi Phạm Minh Diệu Hồ Kiều Mơ Hồ Thị Xuân Diễm I Khái niệm: Xử lý nước thải phương pháp sinh học biến đổi phân hủy chất bẩn phức tạp thành chất đơn giản nhờ hệ thống vi sinh vật có công trình xử lý Xử lý sinh học nước thải từ trại chăn nuôi: Đây phương pháp chủ yếu có hàng loạt ưu điểm mặt công nghệ, kinh tế kỹ thuật, hiệu xử lý cao BOD Có phương pháp xử lý sinh học: - Phương pháp hiếu khí - Phương pháp kỵ khí - Phương pháp sinh học tùy nghi Chất bẩn hữu nước thải đóng vai trò chất dinh dưỡng cho vi sinh vật Quá trình xảy gần giống với trình tự làm nguồn nước khác chổ cường độ phân hủy nhanh thời gian tương đối ngắn với tham gia số lượng lớn vi sinh vật Sau trình xử lý phương pháp sinh học, nước thải lượng BOD chất khó phân hủy, xả vào nguồn nước mà không gây tác hại Trong công trình xử lý xảy đồng thời trình phân hủy tổng hợp: Chất hữu + CO2 tế bào + H2O + CO2 VSV Chất hữu + O2 W + muối Vco + chất hữu đơn giản VSV Tế bào + O2 CO2 + H2O + NH3 VSV khác CHCOOH CH4 + CO2 VSV Khi phân hủy chất hữu xảy trình trao đổi chất oxy hóa, kèm theo giải phóng lượng Các chất hữu cao phân tử tạo thành chất đơn giản Khi đồng hóa xảy ra, trình trao đổi chất tiêu thụ lượng tạo tế bào Quá trình phân hủy chất hữu tạo sản phẩm khoáng hóa như: CO2, H2O, N2O5, NO2-, P2O5 đồng thời tạo lượng bùn dư Hiệu xử lý xác định số lượng khả hoạt động vi sinh vật bùn hoạt tính, đồng thời phải tạo điều kiện thích hợp lượng chất hữu cơ, O2 hòa trộn nước thải với bùn hoạt tính Sự phát triển vi sinh vật trình xử lý qua giai đoạn: + Giai đoạn 1: chất dinh dưỡng nhiều, số lượng vi sinh vật tăng theo hàm logarite Ở giai đoạn này, hấp thu chất dinh dưỡng vi sinh vật tăng + Giai đoạn 2: lượng chất dinh dưỡng giảm dần, số lượng vi sinh vật phát triển với tốc độ chậm, có số vi sinh vật phải bị tiêu hóa nguyên sinh chất thân Nhu cầu oxy giảm dần, BOD giảm nhanh Trong giai đoạn tồn trình tạo tế bào vi sinh vật tự oxy hóa + Giai đoạn 3: chủ yếu trình tự oxi hóa, vi sinh vật chết dần, lượng bùn giảm, nhu cầu oxy không đáng kể, hầu hết chất hữu bị biến thành khoáng II Các phương pháp xử lý nước thải: Xử lý nước thải chăn nuôi ao sinh học Ao sinh học hay hồ oxy hóa công trình xử phương pháp sinh vật học Các trình diễn ao sinh học tương tự trình tự rửa sông hồ tốc độ nhanh hiệu Trong ao có chứa nhiều loại thủy thực vật, tảo, vi sinh vật, cá, phiêu sinh vật, nấm phát triển Quần thể động thực vật đóng vai trò quan trọng trình vô hóa hợp chất hữu nước thải Đầu tiên vi sinh vật phân hủy chất hữu phức tạp thành chất đơn giản vô cơ, đồng thời trình quang hợp chúng lại giải phóng oxy cung cấp cho cá Cá bơi lội có tác dụng khuấy trộn nước có tác dụng tăng tiếp xúc củ oxy với nước, thúc đẩy hoạt động phân hủy vi sinh vật Trong thực tế có kiểu hồ sinh học: a Ao ổn định chất thải hiếu khí Là loại ao cạn 0,3-0,5 m thiết kế cho ánh sáng mặt trời xâm nhập vào lớp nước nhiều làm phát triển tảo, hoạt động quang hợp để tạo oxy Điều kiện thông khí đảm bảo từ mặt nước đến đáy ao Chất hữu + O2 VSV H2O + CO2 + lượng Chất hữu + O2 vsv Tế bào Tế bào + O2 CO2 + H2O + NO3 Năng lượng Tuy nhiên, thực tế sản xuất, độ sâu ao tảo lớn 20 cm (và nằm khoảng 40-50cm) để tạo thời gian lưu tồn chất thải ao tảo thích hợp trừ hao thể tích cặn lắng + Thời gian lưu tồn chất thải ao: thời gian cần thiết để chất dinh dưỡng nước thải chuyển đổi thành chất dinh dưỡng tế bào tảo Thường người ta chọn thời gian lưu tồn nước thải ao lớn 1,8 ngày nhỏ ngày + Lượng BOD nạp cho ao tảo: ảnh hưởng đến suất tảo lượng BOD nạp cao môi trường ao tảo trở nên yếm khí ảnh hưởng đến trình cộng sinh tảo vi khuẩn + Sự khuấy trộn: trình khuấy trộn ao cần thiết nhằm ngăn không cho tế bào tảo lắng xuống đáy ao tạo điều kiện cho chất dinh dưỡng tiếp xúc với tảo thúc đẩy trình quang hợp Trong ao tảo lớn khuấy trộn ngăn trình phân tầng nhiệt độ ao tảo yếm khí đáy ao tảo Nhưng khuấy trộn bất lợi làm cặn lắng lên ngăn cản khuếch tán ánh sáng vào ao tảo b Xử lý thủy sinh thực vật có kích thước lớn Thủy sinh thực vật loài thực vật sinh trưởng môi trường nước, gây số bất lợi cho người việc phát triển nhanh phân bố rộng chúng.Tuy nhiên, ta lợi dụng chúng để xử lý nước thải, làm phân compost, thức ăn cho gia súc Cây thủy sinh chia làm nhóm: - Nhóm nổi: gồm loài chủ yếu bèo tấm, bèo nhật bản, loại có thân, hẳn mặt nước, có phần rễ chùm nước - Nhóm nửa chìm, nửa nổi: có loài đại diện sậy, lau Loại có rễ cấm vào đất bùn phần thân chìm nước, phần lại phía Mực nước thích hợp là>1,5m - Nhóm chìm: đại diện nhóm rong xương cá, rong đuôi chó, thực vật loại chìm hẳn nước, rễ chúng bám chặt vào bùn đất, thân ngập nước Xử lý nước thải hệ thống UASB Hệ thống nghiên cứu ứng dụng G.Lettinga Hà Lan từ năm 1980, thích hợp cho việc xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu từ thấp cao, thành phần vật chất rắn thấp Trong trình xử lý, UABS làm giảm hàm lượng chất hữu nước bẩn mà sản sinh lượng biogas đáng kể Đặc điểm hệ thống tạo thành hạt bùn có vi khuẩn bám vào cố định, hạt có đường kính từ 0,5mm 4mm, giữ lại hệ thống nhờ vào khối lượng riêng mức độ lắng hạt sinh khối cao tốc độ chảy từ lên nước thải Sau thời gian hoạt động, hệ thống hình thành lớp: phần bùn đặc đáy hệ thống, lớp thảm bùn hệ thống gồm hạt bùn kết phần chứa biogas Nước thải nạp từ đáy hệ thống, xuyên qua lớp đặc thảm bùn lên Khi tiếp xúc với hạt bùn kết thảm bùn, vi khuẩn xử lý chất hữu chất rắn giữ lại Biogas chất rắn lơ lững tách từ nước thải xử lý thiết bị tách gas chất rắn hệ thống Các hạt bùn lắng xuống lớp thảm bùn Ưu điểm hệ thống UASB: + Kết cấu đơn giản ngoại trừ thiết bị tách biogas chất rắn + Có khả xử lý tốt mức nạp cao phản ứng tốt với thay đổi đột ngột tỷ lệ chất thải cho vào nồng độ COD nước thải Khuyết điểm + Đòi hỏi phải có thiêt bị tách biogas chất rắn + Cần dụng cụ để nạp chất thải từ đáy hệ thống lên Xử lý hệ thống lên men kỵ khí sinh học có giá bám Hệ thống xử lý sinh học có giá bám phương pháp xử lý kỵ khí mới, có nhiều ưu điểm, có độ tin cậy cao Đây hệ thống hình trụ chứa đầy vật bám trơ đá, gạch, sỏi, đá thạch anh, ống làm nhựa tổng hợp xốp Ống PVC có rãnh khoan lỗ, viên tròn đất sét xốp số hạt nhựa, hạt thủy tinh, than, sạn, xương, san hô nhằm cung cấp giá bám cho vi khuẩn Ngoài nhờ vào hệ thống giá bám, vận tốc nước thải vào hệ thống giảm giữ lại chất khả bám Sau gian hoạt động hệ thống hình thành màng sinh học giá bám, màng hấp thu dưỡng chất từ chất nạp giúp vi khuẩn không bi rữa trôi khỏi hệ thống Độ nhám bề mặt giá bám, độ xốp giá bám, kích cở lỗ tác động đến mức độ bám vi khuẩn Giá bám phải đáp ứng yêu cầu đặc biệt tích lũy sinh khối theo thời gian vi khuẩn bám vào phát triển thành lớp dầy 1mm xung quanh giá bám đóng vai quan trọng trình hoạt động hệ thống xử lý Ưu điểm hệ thống: - Chi phí vận hành rẽ, không cần phải khuấy đảo - Thể tích hệ thống xử lý nhỏ hệ thống khác nạp với mức cao - Hoạt động hệ thống ổn định mật độ vi khuẩn cao có khả xử lý tốt mức nạp khác - Thời gian lưu trữ vi khuẩn hệ thống lâu nhờ vào hệ thống có giá bám Khuyết điểm hệ thống: - Chi phí đầu tư cao phải đầu tư thêm giá bám, máy bơm (để nạp nước thải từ lên), thiết bị lấy bùn dư - Chất thải xử lý hệ thống phải đảm bảo độ kiềm để tạo môi trường đệm pH giảm lúc xử lý giai đoạn khởi động ban đầu cần tạo dòng vi khuẩn thích hợp, vi khuẩn me-tan tạo điều kiện oxy hóa không phép xảy hệ thống Cám ơn Cô bạn ý theo dõi! [...]... để bảo đảm phân phối nước đều, tải trọng trên cánh đồng tưới tùy thuộc vào độ lớn của vật liệu lọc Hiệu quả làm sạch của cánh đồng lọc rất cao, giảm BOD >90%, coliform> 95% Nước thải rất trong và sau khi xử lý Mời các bạn xem video xử lí nước thải bằng bãi lọc nhân tạo b Cánh đồng tưới Với nguồn nước thải có nhiều hợp chất hữu cơ, ít độc tính như nước thải chăn nuôi, nước thải sinh hoạt có thể sử dụng... bùn đất, còn thân và lá ngập trong nước 4 Xử lý nước thải bằng hệ thống UASB Hệ thống này được nghiên cứu và ứng dụng bởi G.Lettinga ở Hà Lan từ năm 1980, nó thích hợp cho việc xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ từ thấp cho tới cao, thành phần vật chất rắn thấp Trong quá trình xử lý, UABS không những chỉ làm giảm hàm lượng chất hữu cơ trong nước bẩn mà còn sản sinh ra một lượng biogas đáng kể... tốt với những thay đổi đột ngột của tỷ lệ chất thải cho vào hoặc nồng độ COD trong nước thải Khuyết điểm + Đòi hỏi phải có thiêt bị tách biogas và chất rắn + Cần dụng cụ để nạp chất thải từ đáy hệ thống lên 5 Xử lý bằng hệ thống lên men kỵ khí sinh học có giá bám Hệ thống xử lý sinh học có giá bám là một phương pháp xử lý kỵ khí mới, có nhiều ưu điểm, có độ tin cậy cao Đây là một hệ thống hình trụ chứa... Trong thực tế ao tùy nghi được sử dụng rất rông rãi và phổ biến 2 Xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc và cánh đồng tưới a Cánh đồng lọc Đây là những khu đất được quy hoạch để xử lý nước thải Khi nước thải được lọc qua đất, các chất lơ lững keo được giữ lại tạo thành màng vi sinh vật Vi sinh vật trong màng này sử dụng chất hữu cơ tăng sinh khối và biến thành các chất hòa tan hoặc chất hữu cơ đơn giản... trồng 3 Xử lý nước thải bằng thủy sinh thực vật a Xử lý nước thải bằng tảo Tảo có khả năng quang hợp, chúng có thể ở dạng đơn bào hoặc đa bào Tảo có tốc độ sinh trưởng nhanh, chịu đựng được các thay đổi của môi trường, có khả năng phát triển trong nước thải, có giá trị dinh dưỡng và protein cao Do đó, người ta đã lợi dụng các đặc điểm này của tảo để: - Xử lý nước thải và tái sử dụng chất dinh dưỡng... thể sinh vật -Tiêu diệt các mầm bệnh -Thông thường người ta kết hợp việc xử lý nước thải với sản xuất và thu hoạch và thu hoạch tảo để loại bỏ chất hữu cơ trong nước thải Tuy nhiên, tảo rất khó thu hoạch, đa số có thành tế bào dầy do đó các động vật rất khó tiêu hóa, thường bị nhiễm bẩn bởi kim loại nặng, thuốc trừ sâu, các mầm bệnh còn lại trong nước thải Các yếu tố cần thiết cho quá trình xử lý nước. .. coliform> 95% Nước thải rất trong và sau khi xử lý Nếu có cây trồng, hiệu quả xử lý càng cao vì cây trồng hấp thu các chất vô cơ có tác dụng thúc đẩy nhanh tốc độ phân hủy Bộ rễ còn có tác dụng chuyển oxy xuống tần đất sâu dưới mặt đất để oxy hóa các chất hữu cơ được thấm xuống Khi sử dụng cánh đồng tưới cần chú ý đến độ xốp của đất, chế độ tưới nước và yêu cầu phân bón cho cây trồng 3 Xử lý nước thải bằng... cản sự khuếch tán ánh sáng vào ao tảo b Xử lý bằng thủy sinh thực vật có kích thước lớn Thủy sinh thực vật là loài thực vật sinh trưởng trong môi trường nước, nó có thể gây ra một số bất lợi cho con người do việc phát triển nhanh và phân bố rộng của chúng.Tuy nhiên, ta có thể lợi dụng chúng để xử lý nước thải, làm phân compost, thức ăn cho gia súc Cây thủy sinh được chia làm 3 nhóm: - Nhóm nổi: gồm... khuẩn sẽ xử lý chất hữu cơ và chất rắn sẽ được giữ lại Biogas và các chất rắn lơ lững được tách ra từ nước thải được xử lý bởi thiết bị tách gas và chất rắn trong hệ thống Các hạt bùn sẽ lắng xuống lớp thảm bùn Ưu điểm của hệ thống UASB: + Kết cấu đơn giản ngoại trừ thiết bị tách biogas và chất rắn + Có khả năng xử lý tốt ở mức nạp cao và vẫn phản ứng tốt với những thay đổi đột ngột của tỷ lệ chất thải. .. khuẩn cao có khả năng xử lý tốt ở mức nạp khác nhau - Thời gian lưu trữ của vi khuẩn trong hệ thống lâu hơn nhờ vào hệ thống có giá bám Khuyết điểm của hệ thống: - Chi phí đầu tư cao hơn do phải đầu tư thêm giá bám, máy bơm (để nạp nước thải từ dưới lên), thiết bị lấy bùn dư - Chất thải khi xử lý bằng hệ thống này phải đảm bảo độ kiềm để tạo môi trường đệm khi pH giảm trong lúc xử lý giai đoạn khởi động ... phải khuấy đảo - Thể tích hệ thống xử lý nhỏ hệ thống khác nạp với mức cao - Hoạt động hệ thống ổn định mật độ vi khuẩn cao có khả xử lý tốt mức nạp khác - Thời gian lưu trữ vi khuẩn hệ thống... VSV Khi phân hủy chất hữu xảy trình trao đổi chất oxy hóa, kèm theo giải phóng lượng Các chất hữu cao phân tử tạo thành chất đơn giản Khi đồng hóa xảy ra, trình trao đổi chất tiêu thụ lượng tạo... phối nước đều, tải trọng cánh đồng tưới tùy thuộc vào độ lớn vật liệu lọc Hiệu làm cánh đồng lọc cao, giảm BOD >90%, coliform> 95% Nước thải sau xử lý Mời bạn xem video xử lí nước thải bãi lọc