II. ẹỀ XUẤT PHệễNG ÁN XệÛ LÝ NệễÙC THẢ
2.Cơ chế của quá trình xử lý
+ Nguyên lý của quá trình xử lý nớc thải bằng phơng pháp thiếu khí(khử nitơ)
Quá trình sinh học khử NO3- đợc khử trong điều kiện thiếu oxy (Anocix proces) tức khơng cấp oxy từ ngồi vào. Vi khuẩn thu năng lợng để tăng tr- ởng từ quá trình chuyển NO3- thành khí N2 và cần cĩ nguồn cacbon để tổng hợp thành tế bào.
Quá trình khử NO3- cĩ thể mơ tả bằng các phản ứng sau:
NO3- + 1,183CH3OH + 0,273 H2CO3 →0,091 C5H7O2N + 0,45 N2 + 1,82H2O +HCO3-
NO2- + 0,681CH3OH + 0,555 H2CO3 →0,047 C5H7O2N + 0,476 N2 +
1,25H2O +HCO3-
0,061NO3-+0,952CH3OH+O2→0,061C5H7O2N + 1,75H2O +0,061HCO3-
+0,585 H2CO3
Từ các phơng trình trên rút ra:
LÊ VĂN ĐứC CNMT-B-K44
51
Khi cần khử 1 mgNO3- thành khí nitơ cần 2,70 mg CH3OH để tạo ra 0,74 mg tế bào mớivà 3,75 mg kiềm tính theo CaCO3 .
Lợng metanol cần cho cả quá trình:
CH3OHcần= 2,97 (NO3- ) + 1,56(NO2- )+0,95 DO
Cứ 1mg NO3- chuyển hố thành khí N2 cần lấy đi 2,86 mg/l oxy lợng oxy này cĩ thể tận dụng 50% cấp cho quá trình nitrat hố.
+ Nguyên lý của quá trình xử lý nớc thải bằng bùn hoạt tính
Sử dụng vi sinh vật để ơxy hố các hợp chất hữu cơ và vơ cơ chuyển hố sinh học đợc đồng thời các vi sinh vật sử dụng một phần hữu cơ và năng lợng khai thác đợc từ quá trình ơxy hố để tổng hợp nên sinh khối của chúng (bùn hoạt tính).
Cơ chế của quá trình ơxy hố:
- Ơxy hố các hợp chất hữu cơ khơng chứa Nitơ: CxHyOz + (x+ 4y - 2z ) O2 → xCO2 + 2y H2O - Ơxy các hợp chất hữu cơ cĩ chứa Nitơ:
CxHyOz N + (x+ 4y - 2z + 43 ) O2 → xCO2 + y2−3 H2O + NH3 + E - Ơxy hố các hợp chất hữu cơ khơng chứa Nitơ tổng hợp sinh khối:
CxHyOz + NH3 + (x-4 + y−418 - 2z ) O2 → (x-5) CO2 + (y−218) H2O + C5H7NO2 + E.
- Ơxy hố các hợp chất hữu cơ cĩ chứa Nitơ tổng hợp sinh khối: CxHyOz N + NH3 + O2 → C5H7NO2 + CO2 + H2O + E
- Quá trình tự huỷ của sinh khối vi khuẩn: C5H7NO2 + O2 → CO2 + H2O + NH3 + E.
- Ơxy hố các chất vơ cơ: Fe2+ → Fe3+ S → SO42- P → PO43- Mn2+ → Mn4+ Tác nhân sinh học LÊ VĂN ĐứC CNMT-B-K44 52
Chủ yếu là các vi khuẩn hiếu khí. Chúnh phân giải mạnh các hợp chất hữu cơ. Các vi sinh vật tham gia vào quá trình ơxy hố sinh học phải đáp ứng đợc các yêu cầu sau:
- Chuyển hố mạnh các hợp chất hữu cơ.
- Kích thớc tơng đối lớn để “bơng sinh học” lắng nhanh (φ = 50 - 200àm).
Khơng sinh các chất khí gây ơ nhiễm mơI trờng nh: H2S, Indol, Scatol..