Phương pháp sinh học

Một phần của tài liệu Đánh giá hiệu quả phương pháp xử lý nước rỉ rác của bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt tại thành phố việt trì tỉnh phú thọ (Trang 28 - 33)

c. Tuyển nổi với việc dùng các chất tạo bọt (tuyển nổi hoá học):

1.3.4. Phương pháp sinh học

Cơ sở lý thuyết của quá trình xử lý sinh học

Bản chất của quá trình xử lý nước rỉ rác bằng phương pháp sinh học là sử dụng khả năng hoạt ựộng của vi sinh vật ựể phân huỷ các chất hữu cơ hòa tan ựược các vi sinh vật sử dụng làm nguồn thức ăn cho sự tăng trưởng của chúng. Trong quá trình tăng trưởng các vi sinh vật chuyển hoá chất ô nhiễm này thành dioxide cacbon, nước và các tế bào mới (sinh khối bùn). Các chất ô nhiễm ựược loại bỏ thông qua công trình lắng ựể tách bùn ra khỏi nước rỉ.

Trong trường hợp một bình chứa ựược ựổ ựầy một hỗn hợp của nước rỉ rác và một lượng vi sinh vật ựã thắch nghi (bùn hoạt tắnh), các vi sinh vật sẽ bắt ựầu chuyển hoá các chất ô nhiễm hữu cơ (cơ chất). Sự phân huỷ cơ chất bởi vi sinh vật sẽ làm giảm nồng ựộ chất ô nhiễm theo thời gian, ựồng thời làm tăng khối lượng tế bào. Quá trình chuyển hoá cơ chất và tăng trưởng sinh khối ựược minh họa bằng ựường cong tăng trưởng.

Hình 1.1. Quan hệ giữa sự tăng trưởng sinh khối và sự khử cơ chất.

(Nguồn: Lê Trang Mỹ Dung, 2007)

Phần thấp hơn của ựường cong gọi là pha tăng trưởng logarit: trong pha này sự tăng trưởng của tế bào cực ựại do nguồn thức ăn ựầy ựủ. Do quá trình tăng trưởng tiếp tục nên nguồn thức ăn cạn dần và pha tăng trưởng suy giảm xảy ra. Tiếp theo sự thiếu hụt nguồn thức ăn, các tế bào vi khuẩn bắt ựầu chết và ựược sử dụng bởi những vi sinh vật còn lại. Pha này gọi là pha hô hấp nội sinh hoặc pha tự oxy hoá và kết quả là khối lượng sinh khối giảm. Trong một số trường hợp, có thể tồn tại một pha phắa trước pha tăng trưởng logarite, ựây là giai ựoạn mà vi sinh vật thắch nghi với nguồn thức ăn mới và môi trường mới.

Trong một hệ thống xử lý sinh học tiêu biểu, nước rỉ rác có thể ựi vào một bể chứa kắn hoặc hở, hoặc ựược lưu lại trong một hồ chứa trong một khoảng thời gian nhất ựịnh, ựó là thời gian lưu nước. Trong thời gian này, quá trình

Pha logarit Pha suy giảm Pha hô hấp nội sinh

Vi khuẩn

phân huỷ và loại bỏ chất ô nhiễm bởi vi sinh vật xảy ra. Pha tăng trưởng vi sinh vật ở công trình xử lý có thể ựược kiểm soát thông qua việc khống chế nồng ựộ cơ chất hoặc tải trọng hữu cơ.(Lê Trang Mỹ Dung, 2007)

Tất cả các vi khuẩn sử dụng trong xử lý nước thải có thể ựược phân chia thành 3 nhóm tùy thuộc vào khả năng sử dụng oxy của chúng. Các vi sinh vật mà chỉ tồn tại khi ựược cung cấp oxy phân tử ựược gọi là nhóm hiếu khắ nghiêm ngặt. Các vi sinh vật có khả năng sống trong môi trường có hoặc không có oxy phân tử ựựơc gọi là nhóm tùy tiện. Các hệ thống xử lý sinh học sử dụng biện pháp làm thoáng ựể cung cấp oxy cho vi sinh vật gọi là các quá trình hiếu khắ, trong ựó các hệ thống sử dụng vi sinh vật kỵ khắ ựể thực hiện phản ứng sinh học gọi là các quá trình kỵ khắ.(Lê Trang Mỹ Dung, 2007)

Các phản ứng sinh hoá xảy ra bên trong các quá trình hiếu khắ và kỵ khắ là khác nhau vì vậy sản phẩm cuối cùng của hai quá trình này cũng khác nhau. Các sản phẩm cuối cùng của quá trình hiếu khắ chủ yếu là H2O, Cacbon dioxide, Nitrat và Sulphate, trong khi ựó các sản phẩm của quá trình kỵ khắ là khắ Mêtan, Amonia, Carbon dioxide, Sulfit và các Mercaptan.

Cơ sở lý thuyết về khả năng dắnh bám

Phần lớn vi khuẩn có khả năng sinh sống và phát triển trên bề mặt vật rắn, khi có ựủ ựộ ẩm và thức ăn là các hợp chất hữu cơ, muối khoáng và oxy. Chúng dắnh bám vào bề mặt vật rắn bằng chất gelatin do chắnh vi khuẩn tiết ra và chúng có thể dễ dàng di chuyển trong lớp gelatin dắnh bám này. đầu tiên vi khuẩn cư trú hình thành tập trung ở một khu vực, sau ựó màng vi sinh không ngừng phát triển, phủ kắn toàn bộ bề mặt vật rắn bằng một lớp ựơn bào. Chất dinh dưỡng (hợp chất hữu cơ, muối khoáng) và oxy có trong nước thải cần xử lý khuếch tán qua màng biofilm vào tận lớp xenlulo ựã tắch luỹ ở sâu nhất mà ở lớp ựó ảnh hưởng của oxy và chất dinh dưỡng không còn tác dụng.

khắ, ựược oxy khuếch tán xâm nhập, lớp trong là lớp yếm khắ không có oxy. Bề dày của lớp này phụ thuộc vào loại vật liệu ựỡ (vật liệu lọc), cường ựộ gió và nước qua lớp lọc.

Các công trình sinh học có thể chia thành hai nhóm:

Công trình xử lý sinh học trong ựiều kiện tự nhiên.

Cánh ựồng tưới công cộng và bãi lọc.

Cánh ựồng tưới nông nghiệp.

Hồ sinh học (kỵ khắ, hiếu khắ).

Công trình xử lý nhân tạo.

Bể lọc sinh học (biôphin, nhỏ giọt, cao tải).

Bể aeroten. Bể lắng II và bể nén bùn. 1.3.5. Phương pháp xử lý cặn Các phương pháp xử lý cặn: ỚBể tự hoại ỚBể lắng hai vỏ ỚBể mêtan ỚSân phơi bùn ỚXử lý cặn bằng phương pháp nhiệt. 1.3.6. Phương pháp khử trùng

Nước sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn có thể chứa khoảng 105-106 vi khuẩn trong 1 ml nước. Hầu hết các loại vi khuẩn có trong nước rỉ rác sau xử lý sinh học không phải là vi trùng gây bệnh, nhưng không loại trừ khả năng tồn tại của chúng. Nếu xả nước thải ra nguồn cấp nước, hồ nuôi cá thì khả năng lan truyền bệnh sẽ rất lớn. Do vậy, cần phải có biện pháp khử trùng nước rỉ trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Các phương pháp khử trùng

nước rỉ rác phổ biến hiện nay là:

Dùng clo hơi qua thiết bị ựịnh lượng clo.

Dùng hypoclorit canxi dạng bột Ca(ClO)2 hoà tan trong thùng dung dịch 3-5% rồi ựịnh lượng vào bể khử trùng.

Dùng hypoclorit natri; nước javen (NaClO).

Dùng ozon ựược sản xuất từ không khắ do máy tạo ozon tạo ra. Phương pháp này phỉ cần chi phắ khá cao.

Dùng tia UV do ựèn thủy ngân áp lực thấp sinh ra. Phương pháp này cũng cần phải lưu ý về tắnh kinh tế của nó.

Trong các phương pháp trên thì phương pháp dùng Clo hơi và các hợp chất của Clo là ựược sử dụng phổ biến vì chúng ựược ngành công nghiệp dùng nhiều, có sẵn với giá thành chấp nhận ựược và hiệu quả khử trùng cao nhưng cần phải có thêm các công trình ựơn vị như trạm cloratơ (khi dùng clo hơi), trạm clorua vôi (khi dùng clorua vôi), bể trộn, bể tiếp xúc. Tuy nhiên, những năm gần ựây các nhà khoa học ựã ựưa ra khuyến cáo nên hạn chế dùng clo ựể khử trùng nước thải với lý do sau:

Lượng clo dư khoảng 0,5 mg/l trong nước thải ựể ựảm bảo an toàn và ổn ựịnh cho quá trình khử trùng sẽ gây hại ựến cá và các vi sinh vật nước khác.

Clo kết hợp với hydro cacbon thành các chất có hại cho môi trường sống.

Ngoài các phương pháp hóa lý nêu trên còn có các phương pháp khác như: hấp phụ, trắch ly, bay hơi, trao ựổi ion, tinh thể hóa, cô ựặc, khử hoạt tắnh phóng xạ, khử màu,ẦVới mỗi phương pháp ựều có ưu ựiểm và nhược ựiểm. Do ựó, tùy theo mức ựộ xử lý nước rỉ rác và mức ựộ yêu cầu xử lý cụ thể mà ta có thể lựa chọn những phương pháp thắch hợp. (Lâm Vĩnh Sơn, 2003)

Một phần của tài liệu Đánh giá hiệu quả phương pháp xử lý nước rỉ rác của bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt tại thành phố việt trì tỉnh phú thọ (Trang 28 - 33)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(90 trang)