CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG CÁC PHƢƠNG ÁN ĐỀ XUẤT

4. PHẠM VI THỰC HIỆN

2.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG CÁC PHƢƠNG ÁN ĐỀ XUẤT

Nƣớc thải của nhà máy cĩ chứa một lƣợng các mảnh vụn từ xƣơng cá, đầu tơm, đầu cá…nên cần phải xử lý cơ học để loại bỏ chúng và đảm bảo cho các cơng trình phía sau vận hành an tồn và khơng bị tắc nghẽn. Ngồi ra, lƣợng dầu mỡ trong nƣớc thải khá lớn 190 mg/l cĩ thể đƣợc loại bỏ bằng phƣơng pháp hĩa lý để tránh ảnh hƣởng đến hiệu quả đến các cơng trình sinh học. Hơn nữa, hàm lƣợng các chất hữu cơ dễ phân hủy khá cao cùng với tỷ số COD/BOD 2 là điều kiện cần và đủ để đƣa vào xử lý sinh học.

Dƣới đây là những phƣơng án cụ thể đƣợc đề xuất:  Bể tuyển nổi

Bể tuyển nổi thƣờng đƣợc dùng để tách các tạp chất rắn tan hoặc khơng tan hoặc lỏng cĩ tỉ trọng nhỏ hơn tỉ trọng của chất lỏng làm nền.

Ƣu điểm của phƣơng pháp tuyển nổi so với phƣơng pháp lắng là cĩ thể khử hồn tồn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong một thời gian ngắn, khi các hạt nổi lên bề mặt, chúng cĩ thể đƣợc thu gom bằng bộ phận vớt bọt.

Quá trình tuyển nổi đƣợc thực hiện bằng cách sục khí vào nƣớc thải. Các bọt khí đĩ dính kết với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bĩng khí và hạt đủ lớn sẽ cùng nhau nổi lên bề mặt, sau đĩ tập hợp lại thành lớp bọt chứa hàm lƣợng cao các tạp chất.

Nƣớc thải nhà máy chế biến thủy sản chứa hàm lƣợng lớn các tạp chất rắn và dầu mỡ nên sử dụng phƣơng pháp tuyển nổi sẽ tách các tạp chất rắn đĩ, đồng thời loại bỏ đƣợc lƣợng dầu mỡ bằng cách vớt lớp bọt nổi vì tỉ trọng của dầu mỡ nhẹ hơn tỉ trọng của nƣớc thải.

 Bể aerotank

Nguyên tắc hoạt động của bể aerotank là sử dụng các vi sinh vật hiếu khí phân hủy các chất hữu cơ trong nƣớc thải trong điều kiện cĩ đầy đủ oxi, pH và nhiệt độ thích hợp.

Hoạt động sống của vi sinh vật hiếu khí bao gồm quá trình dinh dƣỡng: đồng hĩa, dị hĩa và tự phân hủy. 8 176,tr 

Đồng hĩa      x y z C H O N O2 CO H O NH2 2 3 Nănglượng Dị hĩa   x y z C H O N Nănglượng C H NO Tế bàochất5 7 2( ) Tự phân hủy      x y z C H O N O2 CO H O NH2 2 3 Nănglượng  Bể UASB 7, 201tr 

Nguyên tắc hoạt động: sử dụng các vi sinh vật kị khí phân hủy các chất hữu cơ trong nƣớc thải với điều kiện khơng cĩ oxi, pH và nhiệt độ thích hợp để sinh ra các sản phẩm dạng khí nhƣ CH4,CO2…

Các vi sinh vật metan sống kị khí hội sinh là các tác nhân phân hủy chất hữu cơ nhƣ: protein, chất béo, hidratcacbon... thành các sản phẩm cĩ phân tử lƣợng thấp qua 3 giai đoạn sau:

 

   

pha phân hủy phaaxit pha kiềm

4 2 2 2

Cácchất hữucơ cáchợpchất dễtan trongnước cácaxit

hữucơ,axit béo,rượu CH CO N H ...

Nghiên cứu đặc tính nƣớc thải nhà máy chế biến thủy sản F17 cho thấy hàm lƣợng các chất ơ nhiễm ở mức cao nên cần phải qua bƣớc xử lý kị khí để làm giảm nồng độ, hiệu suất loại BOD, COD từ 80%  90%.

 Bể thiếu khí (AO) 8, 215tr 

Khi mơi trƣờng thiếu oxi, các vi khuẩn khử nitrat Denitricans (dạng kị khí tùy nghi) sẽ tách oxy của nitrat NO3và nitrit NO2 để oxy hĩa các chất hữu cơ, tạo thành N2 thốt ra khỏi nƣớc.

Quá trình khử nitrat đƣợc biểu diễn theo phƣơng trình phản ứng dƣới đây:

3 2 2 2

4NO4H5Chữu cơ 5CO 2N 2 0H

Xử lý trong điều kiện kị khí – thiếu khí – hiếu khí kết hợp

Xử lý kết hợp cả 3 quá trình kị khí – thiếu khí – hiếu khí để loại bỏ chất hữu cơ (BOD, COD), đồng thoại loại bỏ N, P trong nƣớc thải.

Cơ chế loại Nitơ

Trong điều kiện hiếu khí, NH

4 sẽ đƣợc chuyển thành NO 3 nhờ các vi khuẩn Nitromonas và Nitrobacter 8, 18tr  4 1.5 2 Nitromonas 2 20 2 NH O NOH  H 2 0.5 2 Nitrobacter 3 NO  O  NO

Khi thiếu oxi và tồn tại nitrat hĩa sẽ xảy ra quá trình ngƣợc lại: tách oxi ra khỏi nitrat và nitrit để sử dụng cho các quá trình oxi hĩa các chất hữu cơ khác. Quá trình này đƣợc thực hiện nhờ các vi khuẩn phản nitrat hĩa.

Quá trình chuyển NO3 NO2 NON O2 N2với việc sử dụng metanol làm nguồn cacbon đƣợc biểu diễn bằng các phƣơng trình sau: 8, 215tr 

Khử nitrat 3 1.08 3 0.65 5 7 2 0.47 2 0.76 2 2.44 02 NO CH OH H   C H O N N  CO  H Khử nitrit 2 0.67 3 0.04 5 7 2 0.48 2 0.47 2 1.7 02 NO CH OH H   C H O N N  CO  H

 Điều kiện thiếu khí  Cĩ NO3

hoặc NO2

 Cĩ vi khuẩn kị khí tùy nghi khử nitrat  Các nguồn cacbon hữu cơ

Cơ chế loại Photpho 6, 368,369tr 

Hợp chất photpho tồn tại trong nƣớc dƣới dạng 3 loại hợp chất:  Photphate đơn PO43

 Polyphotphate P O2 7

 Hợp chất hữu cơ chứa photphate

Nguyên tắc loại P liên quan đến vi khuẩn Acinetobacter với khả năng nhả - hấp thụ P  Trong điều kiện kị khí, các vi khuẩn này đồng hĩa các hợp chất hữu cơ hịa tan, năng lƣợng cần thiết từ sự phân cắt các liên kết photphate trong các hạt volutin (một dạng chất dự trữ trong thể nguyên sinh của tế bào vi khuẩn) để tăng hàm lƣợng P trong nƣớc thải

 Khi chuyển tiếp sang giai đoạn hiếu khí, các vi khuẩn này sẽ hấp thụ P trở lại để dự trữ năng lƣợng vào dạng liên kết photphate. Lƣợng P hấp thụ này sẽ cao hơn mức bình thƣờng  gọi là ‘sự hấp thụ xa xỉ P”  hấp thụ thêm P từ nƣớc thải (Bình thƣờng tế bào vi khuẩn chứa 2  4% P, lúc này cĩ thể 5  7% P) để làm giảm hàm lƣợng P trong nƣớc thải.