Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp sinh học hiếu khí

Khóa luận tốt nghiệp Ngành kĩ thuật mơi trường LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển kinh tế - xã hội Đời sống người ngày nâng cao Đô thị mở rộng nhiều Nếu khơng quan tâm quyền, người dân, môi trường sống ngày giảm sút Đặc biệt môi trường nước Nguyên nhân gây nhiễm nước thải q trình sử dụng người hoạt động sống hay sản xuất mình, làm thay đổi tính chất thành phần nước ban đầu Các chất thải thải môi trường nước, gây mùi hôi thối, làm chậm q trình chuyển hóa hịa tan oxy vào nước, dinh dưỡng hóa nước mặt, làm cản trở trình sinh trưởng phát triển sinh vật Có nhiều phương pháp xử lý nước thải, tích chất thành phần nước thải khác cần lựa chọn phương pháp xử lý cho phù hợp Hiện nay, xử lý nước thải phương pháp sinh học coi phương pháp thân thiện với môi trường ứng dụng nhiều nước kể nước phát triển Đây công nghệ xử lý nước thải dựa hoạt động vi sinh vật để phân huỷ chất hữu có nước thải mang lại hiệu cao, chi phí thấp, dễ vận hành Q trình phát triển vi sinh vật xảy điều kiện có chuyển hoá lượng tế bào vi sinh vật nhờ trình sinh học Vì vậy, em thực đề tài: “Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt phương pháp sinh học hiếu khí” Sinh viên: Phạm Thị Bích Ngọc - MT 1101 Khóa luận tốt nghiệp Ngành kĩ thuật môi trường CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Khái niệm nƣớc thải [5] Nước thải nước qua trình sử dụng người người thải môi trường Thành phần nước thải chủ yếu tạp chất vô cơ, hữu cơ, vi sinh vật Nước thải vào môi trường, tác động tiêu cực tới môi trường gây mùi hôi thối, ảnh hưởng tới trình sinh trưởng phát triển sinh vật, gây biến đổi tính chất mơi trường tiếp nhận 1.2 Phân loại nƣớc thải [7] Thông thường, nước thải phân loại theo nguồn gốc phát sinh chúng Nhằm thuận tiện cho việc lựa chọn biện pháp hay công nghệ xử lý nước thải + Nước thải sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt nước thải phát sinh trình sinh hoạt hàng ngày người Đặc biệt từ khu dân cư, khu hoạt động thương mại, công sở, trường học, chợ… Đặc trưng nước thải sinh hoạt thường chứa nhiều tạp chất khác nhau, khoảng 52% chất hữu cơ, 48% chất vô số lớn vi sinh vật Phần lớn vi sinh vật nước thải thường dạng vi rút vi khuẩn gây bệnh tả, lỵ, thương hàn … + Nước thải công nghiệp: Là loại nước thải phát sinh trình sản xuất người Thành phần tính chất nước thải cơng nghiệp phụ thuộc vào nhiều yếu tố lĩnh vực sản xuất công nghiệp, chế độ cơng nghệ, lưu lượng đơn vị tính sản phẩm …Trong thành phố phát triển, khối lượng nước thải công nghiệp chiếm khoảng 30-35% tổng lưu lượng nước thải đô thị Đây loại nước thải có nguy gây hại cho người mơi trường lớn nhất, dễ nhận biết Tiêu biểu thời gian gần đây, nước thải từ nhà máy sản xuất bột VEDAN làm ô nhiễm nước sông Thị Vải, gây ung thư cho người dân quanh khu vực, làm ảnh hưởng tới hệ sinh thái thủy sinh Nước thải sản xuất kiểm sốt đầu vào, đầu nên thuận lợi cho việc thu gom lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp + Nước thải đô thị bao gồm : Nước dư thừa, nước dùng sinh hoạt Sinh viên: Phạm Thị Bích Ngọc - MT 1101 Khóa luận tốt nghiệp Ngành kĩ thuật mơi trường chủ yếu từ gia đình, trường học, khu vui chơi giải trí nước sản xuất lẫn vào… Tỉ lệ nước thải đô thị sau: Nước thải sinh hoạt khoảng 50-60%, nước mưa thấm qua đất khoảng 10-14%, nước thải sản xuất khoảng 30-36% đơn vị sản xuất thủ công nghiệp, công nghiệp thải + Nước thải tự nhiên: Nước thải tự nhiên loại nước thải có nguồn gốc từ thiên nhiên Chúng có thành phần tính chất bị biến đổi so với nước nên không người sử dụng Như nước mưa chảy tràn bề mặt cơng trình, nước lũ… 1.3 Thành phần nƣớc thải đô thị[4] Nước thải đô thị tổ hợp hệ thống phức tạp thành phần vật chất, chất nhiễm bẩn thuộc nguồn gốc hữu vơ thường tồn dạng khơng hịa tan, dạng keo dạng hoà tan 1.3.1 Thành phần hóa học a.Các chất vơ cơ: nước thải NH4+, NO3-, PO43-, Cl-, kim loại nặng … +Amoniac: Trong nước tồn dạng NH3 NH4+ tuỳ thuộc vào pH, chất dinh dưỡng cho vi sinh vật, tảo phát triển Do chúng với photphat thúc đẩy trình phú dưỡng nước gây ô nhiễm môi trường Các muối amon dễ bị oxy hóa vi sinh vật thành nitrit sau thành nitrat Trong nước thải đô thị hàm lượng ammoniac từ 10÷100 mg/l Hàm lượng NH 3, NH4+ cao nước thải chứng tỏ nước bị ô nhiễm +Nitrat(NO3-): Nitrat sản phẩm cuối trình phân hủy hợp chất hữu chứa Nitơ có chất thải Hàm lượng nitrat cao làm tảo phát triển mạnh, ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước Trong nước uống thực phẩm có nitrat cao gây ung thư dày, ảnh hưởng xấu đến máu đặc biệt với trẻ nhỏ dễ bị bệnh trẻ xanh Tổ chức y tế giới quy định hàm lượng nitrat nước uống không 10 mg/l +Phosphat(PO43-): Đây nguồn dinh dưỡng cho thực vật phù du, rong, tảo vi sinh vật Nước thải sinh hoạt bị nhiễm có hàm lượng phosphat cao 0,5 mg/l Bản thân phosphate chất gây độc nồng độ cao Sinh viên: Phạm Thị Bích Ngọc - MT 1101 Khóa luận tốt nghiệp Ngành kĩ thuật mơi trường nước làm cho nước “nở hoa”, làm giảm chất lượng nước +Sulphat(SO42-): Có nhiều nước biển, nước phèn, nước vùng mỏ thạch cao …Khi nồng độ cao gây gỉ đường ống làm kim loại, ăn mịn cơng trình bê tơng gây hại đến trồng, làm đất bị sét hóa, chua hóa, điều kiện yếm khí hình thành H2S nước gây mùi khó chịu, nhiễm độc với giới thủy sinh +Clorua(Cl-): Ion tạo vị mặn nước, nồng độ 355 mg/l gây tác hại nặng đến trồng, kết hợp với hợp chất hưu mạch vòng tạo hợp chất clo gây ung thư Nếu sử dụng nước sinh hoạt có Cl - cao lâu ngày dẫn tới bệnh thận + Các kim loại nặng thường gây độc cho người ảnh hưởng não, máu(Pb), độc với sinh vật(Hg), gây đột biến gen, ung thư(As) a Các chất hữu + Chất hữu dễ bị phân hủy sinh học gồm hợp chất cacbon, protein, chất béo, pectin…có từ tế bào tổ chức động thực vật Trong nước thải sinh hoạt khu dân cư có khoảng 25-50% hydritcacbon, 40- 60% protein 10% chất béo Chúng làm suy giảm lượng oxy hòa tan nước, ảnh hưởng xấu đến động thực vật thủy sinh làm giảm chất lượng nước sinh hoạt + Các chất hữu khó bị phân hủy sinh học gồm chất vòng thơm, hợp chất đa vòng ngưng tụ, clo hưu thuốc trừ sâu, dạng polymer…Chúng khó phân hủy nên tồn lâu dài, tích lũy làm giảm mỹ quan, gây độc cho người, môi trường sinh vật Bảng 1.1: Trị số trung bình số thành phần nước thải thị Sinh viên: Phạm Thị Bích Ngọc - MT 1101 Khóa luận tốt nghiệp Ngành kĩ thuật mơi trường Các thông số Tỉ lệ thay đổi pH Phần lắng gan 7,5- 8, Chất rắn lơ lửng (mg/l) 150-500 50-60% BOD5 (mg/l) 100-400 20-30% COD (mg/l) 300-1000 20-30% Tổng –N (mg/l) 30-100 10% N-NH4+ (mg/l) 20-80 0% N-NO2- (mg/l)