Vai trò của nước, sự ô nhiễm nguồn nước, các phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học là những nội dung chính trong bài thuyết trình Tìm hiểu quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Mời các bạn cùng tham khảo để có thêm tài liệu phục vụ nhu cầu học tập và nghiên cứu.
BÀI THUYẾT TRÌNH TÌM HIỂU QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Thị Linh Sinh viên thực : Mục Lục I.I VAI TRỊ CỦA NƯỚC II SỰ Ơ NHIỄM NGUỒN NƯỚC III CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC VAI TRỊ CỦA NƯỚC ĐỐI VỚI ĐỜI SỐNG CON NGƯỜI VAI TRÒ CỦA NƯỚC ĐỐI VỚI ĐỜI SỐNG CON NGƯỜI v v Nước dung mơi, nhờ tất chất dinh dưỡng đưa vào thể, sau chuyển vào máu dạng dung dịch nước Trong điều kiện bình thường, ngày thể cần khoảng 40ml nước/kg cân nặng, trung bình 2-2,5 lít nước/ngày Nhu cầu nước thiếu hoạt đông người Mục Lục I VAI TRỊ CỦA NƯỚC II II SỰ Ơ NHIỄM NGUỒN NƯỚC III CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC SỰ Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC Ngun nhân gây nhiễm nguồn nước Ơ nhiễm nhân tạo Sinh hoạt người Nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp thải hoạt động sản xuất Ý thức bảo bệ môi trường người NƯỚC Ơ NHIỄM Do thiên tai (núi lửa, xói mòn, lũ lụt) Ô nhiễm Các sản phẩm hoạt động sống sinh vật Di chuyển, khuấy động nguồn nước lũ lụt SỰ Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC Các chất gây ô nhiễm nguồn nước v Hợp chất hữu - Hợp chất hữu khó bay : phenol, benzen, dung mơi hữu - Hợp chất hữu khó xử lý : Hợp chất màu hữu cơ, công nghiệp dệt, nhuộm, in, -Hợp chất hữu dễ bay nên gây nhiễm khơng khí v Các kim loại nặng: Cd2+, Pb2+, Hg+,V2+,Ni2+, v Chất rắn gây ô nhiễm nguồn nước ( Lơ lửng ) v Các rác học Mục Lục I VAI TRỊ CỦA NƯỚC II SỰ Ơ NHIỄM NGUỒN NƯỚC III III CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC Xử lý nước thải công nghệ sinh học Được ứng dụng để xử lý chất hữu hồ tan có nước thải số chất ô nhiễm vô khác H2S, sunfit, ammonia, nitơ… dựa sở hoạt động vi sinh vật để phân huỷ chất hữu gây ô nhiễm Vi sinh vật sử dụng chất hữu số khoáng chất làm thức ăn để sinh trưởng phát triển Chia làm loại: - Phương pháp kỵ khí - Phương pháp hiếu khí Một số chủng vi sinh vật ứng dụng để xử lý nước thải: - Chủng vi sinh hoạt tính lơ lửng: achromobacter, alcaligenes, arthrobacter, citromonas, flavobacterium, zoogloea… - Chủng vi sinh tuỳ nghi: nitrosomonas, nitrobacter, nitrosospira, dethiobacillus, siderocapsa, methanonas, spirillum, denitrobacillus, moraxella, thiobacillus, pseudomonas … -Chủng vi sinh dính bám: arcanobacterium pyogenes, staphylococcus aureus, staphylococcus hyicus, streptococcus agalactiae, corynebacterium Xử lý nước thải công nghệ sinh học Vai trò : Cơng nghệ xử lý nước thải ngày sâu vào áp dụng công nghệ sinh học biện pháp sinh học chứng minh hiệu xử lý triệt để, hẳn biện pháp xử lý hóa lý khác - Trong q trình xử lý này, con người khơng tác động trực tiếp các biện pháp lý hóa vào quy trình khép kín, do đó lượng nước thải sau khi xử lý được đưa vào tự nhiên sạch hơn mà khơng bị biến đổi thành phần tính chất Mục đích: Xử lý nước thải bằng cơng nghệ sinh học đáp ứng mục đích đưa dòng thải vào vòng tuần hồn tự nhiên của vật chất, chất thải được xử lý và phân hủy theo chu trình sinh học tự nhiên. Kết quả của q trình xử lý là các chất Xử lý nước thải cơng nghệ sinh học Ø 1.1 Công nghệ xử lý nước thải bùn hoạt tính hiếu khí (Aerotank) Ưu điểm Rất dễ sử dụng vận hành o So với công nghệ kỵ khí cơng nghệ hiếu khí có ưu điểm hiểu biết trình xử lý hơn, hiệu xử lý cao triệt để o Không gây ô nhiễm thứ cấp phương pháp hóa học hóa lý o Ø Nhược điểm o o o o Thể tích cơng trình lớn chiếm nhiều mặt Chi phí xây dựng cơng trình đầu tư thiết bị lớn Chi phí cho vận hành, đặc biệt chi phí cho lượng suc khí cao, không thu hồi lượng Không chịu thay đổi đột ngột tải trọng hữu Xử lý nước thải công nghệ sinh học 1.2 Công nghệ lọc sinh học (Trickling Filter) v Bể lọc sinh học cơng trình nhân tạo, chất thải lọc qua lớp vật liệu lọc rắn có bao bọc lớp màng vi sinh vật Quá trình sinh trưởng phát triển vi sinh vật cách sử dụng chất (là chất nhiễm có nước thải) làm thức ăn định hiệu xử lý nước thải Xử lý nước thải công nghệ sinh học 1.2 Công nghệ lọc sinh học (Trickling Filter) Về mặt cấu tạo, bể lọc sinh học chia thành phần: - Phần chứa vật liệu lọc - Hệ thống phân phối nước tồn diện tích bể lọc - Hệ thống thu nước sau xử lý - Hệ thống cấp khí cho bể lọc Được chia thành loại: - Bể có vật liệu lọc khơng ngập nước - Bể có vật liệu lọc ngập nước Ưu điểm nhược điểm: ` Lọc sinh học với lớp vật liệu lọc ngập nước Lọc sinh học có lớp vật liệu lọc khơng ngập nước Ưu điểm - Chiếm diện tích, khơng cần bể lắng - Đảm bảo mỹ quan, có khả sinh mùi - Khơng cần phải rửa lọc - Dễ dàng phù hợp với nước thải pha loãng đưa vào hoạt động nhanh - Dễ dàng vận hành, có khả tự động hóa - Tiết kiệm chi phí nhân cơng (giảm việc trơng coi) - Tiết kiệm lượng (Có thể sử dụng cách thơng gió tự nhiên) Nhược điểm - Làm tăng tổn thất tải lượng, giảm lượng nước thu hồi - Tiêu tốn lượng cho việc thơng khí nhân tạo - Khí phun lên tạo nên dòng chuyển động xốy, làm giảm khả giữ huyền phù - Hiệu suất làm nhỏ - Dễ bị tắc nghẽn - Rất nhạy cảm với nhiệt độ - Khơng khống chế q trình thơng khí, dễ sinh mùi - Bùn dư khơng ổn định - Giá thành xây dựng cao Xử lý nước thải công nghệ sinh học 1.3 Công nghệ xử lý sinh học dạng mẻ (SBR) v Bể hoạt động gián đoạn hệ thống xử lý nước thải với bùn hoạt tính theo kiểu làm đầy xả cạn Quá trình xảy bể SBR tương tự bể bùn hoạt tính hoạt động liên tục có điều tất xảy bể thực theo bước: (1) – Làm đầy; (2) – Phản ứng; (3) – Lắng; (4) – Xả cặn; (5) – Ngưng Xử lý nước thải công nghệ sinh học 1.4 Công nghệ sinh học tăng trưởng dính bám v v Chất hữu bị phân hủy quần thể vi sinh vật dính bám lớp vật liệu lọc Các chất hữu có nước thải bị hấp phụ vào màng vi sinh vật dày 0,1 – 0,2 mm bị phân hủy vi sinh vật hiếu khí Khi vi sinh vật sinh trưởng phát triển, bề dày lớp màng tăng lên, lượng oxy bị tiêu thụ trước khuếch tán hết chiều dày lớp màng sinh vật Như vậy, môi trường tuỳ nghi hình thành sát bề mặt vật liệu lọc Khi chiều dày lớp màng tăng lên, trình đồng hóa chất hữu xảy trước chúng tiếp xúc với vi sinh vật gần bề mặt vật liệu lọc Kết vi sinh vật bị phân hủy nội bào, khơng khả dính bám lên bề mặt vật liệu lọc bị rửa trôi Xử lý nước thải công nghệ sinh học Cơng nghệ sinh học kỵ khí Q trình phân huỷ kỵ khí chất hữu trình sinh hố phức tạp tạo hàng trăm sản phẩm trung gian phản ứng trung gian Tuy nhiên, phương trình phản ứng sinh hố điều kiện kị khí biểu diễn đơn giản sau: Chất hữu =====> CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + tế bào Một cách tổng quát, q trình phân huỷ kỵ khí xảy theo giai đoạn: - Giai đoạn 1: Thuỷ phân, cắt mạch hợp chất cao phân tử; - Giai đoạn 2: Acid hoá; - Giai đoạn 3: Acetate hoá; - Giai đoạn 4: Methane hoá Tuỳ theo trạng thái bùn, chia q trình xử lý kỵ khí thành: - Q trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng - Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám Xử lý nước thải cơng nghệ sinh học 2.1 Cơng nghệ bể xử lý ki khí (UASB - Upflow Anaerobic Bludge Blanket) v v v Trong q trình xử lý nước thải cơng nghệ kỵ khí, chất hữu nước thải chuyển hố thành mêtan khí cacbonic, q trình thực khơng có mặt oxy Hệ thống xử lý kỵ khí ao kỵ khí dạng khác bình phản ứng tải trọng cao Hồ kỵ khí sử dụng để xử lý nước thải có nồng độ chất hữu hàm lượng cặn cao Độ sâu hồ kỵ khí phải lớn 2,4 m (8 ft), đạt đến 9,1 m với thời gian lưu nước dao động khoảng 20–50 ngày Quá trình ổn định nước thải hồ xảy tác dụng kết hợp trình kết tủa q trình chuyển hố chất hữu thành CO2, CH4, khí khác, acid hữu tế bào Hiệu suất chuyển hố BOD5 đạt đến 70 – 80 % Xử lý nước thải công nghệ sinh học 2.2 Công nghệ sinh học kỵ khí UASB Nguyên tắc: Sử dụng bể USAB bể xử lý sinh học dòng chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí bể thiết kế cho nước thải có nồng độ chất hữu cao nhiễm cao thành phần chất rắn thấp Quá trình hoạt động sau: Xử lý nước thải công nghệ sinh học 2.2 Công nghệ sinh học kỵ khí UASB v v v Nước thải phân phối từ lên, qua lớp bùn kỵ khí , diễn trình phân hủy chất hữu vi sinh vật Hệ thống tách pha phía bể làm nhiệm vụ tách pha rắn – lỏng khí, qua chất khí bay lên thu hồi, bùn rơi xuống đáy bể nước sau xử lý theo máng lắng chảy xuống Quá trình xử lý lọc sinh học kỵ khí: Ở nước thải lọc qua chắn hình thành màng vsv Nước thải qua màng lọc vs chất ô nhiễm bị giữ lại phân hủy chuyển hóa bùn cặn bị giữ lại Q trình kỵ khí tiếp xúc: Thiết bị bể phản ứng bể lắng riêng biệt với thiết bị điều chỉnh bùn tuần hoàn Nước thải chưa qua sử lý khuấy sau đưa vào bể phản ứng ởđây trình phân hủy vsv chuyển hóa sau đưa vào bể lắng bùn lắng xuống nước xử lý ngồi Xử lý nước thải cơng nghệ sinh học 2.2 Cơng nghệ sinh học kỵ khí UASB Hệ thống UASB (Up-flow Anaerobic Slugle Blanked) phát triển từ hệ thống xử lý kỵ khí loại nước thải có nồng độ chất nhiễm hữu cao Trong năm gần UASB nghiên cứu chuyên sâu triển khai áp dụng rộng rãi giới ưu điểm sau: Ø Tải trọng phân huỷ hữu cao mặt yêu cầu cho hệ thống xử lý nhỏ Ø Nhu cầu tiêu thụ lượng thấp không cần phải cung cấp oxy Ø Có khả thu hồi lượng Ø Xử lý nước thải phương pháp sinh học kỵ khí thực chất q trình phân hủy chất hữu vi sinh vật kỵ khí tạo thành chất khơng độc hay dễ xử lý với môi trường TỔNG KẾT LẠI VẤN ĐỀ Xử lý nước thải phương pháp sinh học Công nghệ sinh học hiếu khí - Cơng nghệ Aerotank - Cơng nghệ lọc sinh học - Cơng nghệ dạng mẻ,dạng dính bám Cơng nghệ sinh học kỵ khí Cơng nghệ sinh học kỵ khí UASB Bản chất phương pháp sinh học: Bản chất xử lý nước thải công nghệ sinh học phân huỷ chất ô nhiễm hữu nhờ vi sinh vật Tuỳ thuộc vào chất cung cấp khơng khí, phương pháp phân huỷ sinh học phân loại xử lý hiếu khí, kỵ khí Xin trân thành cảm ơn Nguồn nước vô giá vô tận Hãy trân nguồn nước có ý thưc bảo vệ Tất để bảo vệ mơi trường sống ... Các rác học Mục Lục I VAI TRỊ CỦA NƯỚC II SỰ Ơ NHIỄM NGUỒN NƯỚC III III CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC Xử lý nước thải công nghệ sinh học Được ứng dụng để xử lý chất... corynebacterium Xử lý nước thải cơng nghệ sinh học Vai trò : Công nghệ xử lý nước thải ngày sâu vào áp dụng công nghệ sinh học biện pháp sinh học chứng minh hiệu xử lý triệt để, hẳn biện pháp xử lý. .. q trình xử lý kỵ khí thành: - Q trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng - Q trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám Xử lý nước thải công nghệ sinh học