T vi ̣ vào khử nitơ
3.3Các phương pháp xử lý
Các phương pháp xử lý cơ học:
Trong phương pháp này, các lực vật lý như trọng trường, ly tâm được áp dụng để tách các chất hoà tan ra khỏi nước. Các công trình xử lý cơ học được áp dụng rộng rãi là: song/ lưới chắn rác, thiết bị nghiền rác , bể điều hoà , khuấy trộn,bể rắn, bể tuyển nổi. Mỗi công trình được áp dụng đối với từng nhiệm vụ cụ thể.
- Ưu điểm:
+ Đơn giản, dễ sử dụng và quản lý + Rẻ, các thiết bị dễ kiếm
+ Hiệu quả xử lý sơ bộ nước thải tốt - Nhược điểm:
+ Chỉ hiệu quả đối với các chất không tan
+ Không tạo được kết tủa đối với các chất lơ lửng.
Phương pháp xử lý sinh học.
Nguyên lý của phơng pháp này là dựa vào hoạt động sống của các loài vi sinh vật sử dụng các chất có trong nước thải như: Photpho, nitơ và các nguyên tố vi lượng
làm nguồn dinh dưỡng có khả năng phân huỷ , phá huỷ các mạch phân tử của các chất hữu cơ có mạch cabon lớn thành các phân tử có mạch cacbon đơn giản hơn nhiều và sản phẩm cuối cùng là CO2 (hiếu khí) , CH4 + CO2 (kị khí) . Vậy phương pháp này xử lý đồng thời BOD và N- NH4+, P.
- Ưu điểm:
+ Hiệu quả cao, ổn định về tính sinh học
+ Nguồn nguyên liệu dễ kiếm, hầu như là có sẵn trong tự nhiên + Thân thiện với môi trường
+ Chi phí xử lý thấp
+ Ít tốn điện năng và hoá chất
+ Thường không gây ra chất ô nhiễm thứ cấp - Nhược điểm:
+ Thời gian xử lý lâu và phải hoạt động liên tục, chịu ảnh hưởng bởi nhiệt độ , ánh sáng, pH, DO, hàm lượng các chất dinh dưỡng , các chất độc hại khác.
+ Chịu ảnh hưởng nhiều của điều kiện thời tiết, do đó việc vận hành và quản lý khó, hầu như chỉ sử dụng ở giai đoạn xử lý bậc 2,3
+ Hiệu quả xử lý không cao khi trong nước thải chứa nhiều thành phần khác nhau.
+ Yêu cầu diện tích khá lớn để xây dựng các công trình
+ Phương pháp này hạn chế đối với nước thải có độc tính với VSV.
Phương Pháp xử lý hoá học
Phương pháp hoá học sử dụng các phản ứng hoá học để xử lý nước thải. Các công trình xử lý hoá học thường kết hợp với các công trình xử lý lý học. Nhờ các phản ứng hoá học mà các chất lơ lửng có khả năng kiên kết với nhau tạo ra các bông cặn lớn và lắng xuống đáy.
- Ưu điểm:
+ Nguyên liệu các hoá chất dễ kiếm + Dễ sử dụng và quản lý
+ Không gian xử lý nhỏ - Nhược điểm:
+ Có khả năng tạo ra một số chất ô nhiễm thứ cấp.
Phương Pháp Keo Tụ
a) Keo tụ bằng các chất điện ly
Bản chất của phương pháp này là cho thêm vào nước các chất điện ly ở dạng các ion ngược dấu. Khi nồng độ các ion ngược dấu tăng lên, thì càng nhiều ion được chuyển từ các lớp khuếch tán vào lớp điện tích kép dẫn tới việc giảm độ lớn của thế điện động thời lực đẩy tĩnh điện cũng giảm đi.Nhờ chuyển động Brown các hạt keo với diện tích khi va chạm sẽ dính kết bằng lực hút phân tử tạo nên các bông cặn đạt đến 1m thì chuyển động Brown hết tác dụng, cần phải có tác dụng phụ để đẩy các hạt cặn lại gần.
Quá trình keo tụ được bằng chất điện ly được đánh giá như một cơ chế keo tụ tối ưu. Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi liều lượng chất keo tụ cho vào nước phải thật chính xác.Do đó phương pháp này không áp dụng trong thực tế xử lý nước thải. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
a) Keo Tụ bằng hệ keo ngược dấu
Quá trình keo tụ được thực hiện bằng cách tạo ra trong nước một hệ keo mới tích điện trái dấu sẽ trung hoà nhau. Chất keo tụ thường sử dụng là phèn nhôm, phèn sắt, muối nhôm, sunfát nhôm,các muối sắt được đưa vào dưới dạng dung dịch hoà tan, sau phản ứng thuỷ phân chúng tạo ra một hệ keo mới mang điện tích dương trung hoà với các keo mang điện tích âm. Hiệu quả keo tụ phù thuộc vào nhiệt độ nước hàm lượng và tính chất của cặn. Hiện nay việc tìm ra công thức tính toán chung xác định liều lượng chính xác cho từng loại nước thải đều dựa trên việc phải lấy mẫu nước liều lượng chính xác cho từng loại nước thải dựa trên việc phải lấy mẫu nước thải cần xử lý để phân tích sau đó mới chọn loại hoá chất dùng cho TXL . Ngoài ra còn dùng các chất trợ đông tổng hợp như polyacryamil,polyclorua nhôm (PAC). Trong một vài trường hợp dioxit silic hoạt tính polyacrylat, polyacryamil,PAC, được dùng làm chất keo tụ thay phèn. Khác với keo tụ bằng chất điện ly hoặc chất keo tụ bằng hệ keo ngược dấu, cơ chế phản ứng ở đây chủ yếu là các tương tác hoá học. Do kích thước lớn và dài nên các hợp chất cao phân tử keo tụ các hạt bẩn trong nước dưới dạng liên kết chuỗi. Kiuể liên kết này rất thuận lợi cho quá trình hình thành và lắng các bông cặn. Tuy nhiên do điều kiện hạn chế như các hợp chất cao phân tử đòi hỏi công nghệ
sản xuất cao nên biện pháp này ít được dùng trong kỹ thuật xử lý nước ở nước ta hiện nay.
Phương pháp oxy hoá xúc tác.
Khác với phương pháp oxy hoá đơn thuần dùng hoá chất (các chất oxy hoá), phương pháp oxy hoá chất xúc tác cho phép có thể sử dụng các chất oxy hoá tự nhiên rẻ tiền như O2 (không khí) và thậm chí H2O.Tuy nhiên, hướng nghiên cứu nói trên hiện mới có kết quả tốt ở nhiệt độ cao.
Để thực hiện phản ứng oxy hoá ở nhiệt độ thấp(< 1000C và thậm chí ở nhiệtđộ phòng) cần áp dụng các biện phương pháp oxy hoá tiên tiến nghĩa là nhớ oxy hoá nhờ tác nhân gốc tự do OH- được tạo thành trong quá trình phản ứng nhờ những hợp chất giàu OXY như H2O2,O3,…
Gốc tự do OH- có thể oxy hoá = 3 V, chỉ thua có F nên nó có khả năng oxy hoá hoàn toàn các chất hữu cơ có mặt trong nước tới CO2 ( khoáng hoá) trong trường hợp này nó sẽ giảm nhanh COD của nước thải. Trong trường hợp khó khăn hơn nó có thể ngắt mạch các phân tử chất hữu cơ có phân tử khối lớn(M) tạo thành hợp chất trung gian có M nhỏ hơn có khả năng xử lý dễ dàng nhờ công đoạn xử lý vi phân tiếp theo. Như vậy, vai trò của công đoạn oxy hoá xúc tác ở đây là nhờ những hệ xúc tác quang hoá tạo và tái tạo liên tục gốc tự do OH để thực hiện phản ứng oxy hoá - ngắt mạch các phân tử tạp chất hữu cơ trong nước thải.