I. Xử lý nước 6 2-
3.Xử lý nước thại baỉng cođng ngheơ vi sinh (CNVS) 6 3-
Nứơc thại nêu đưa thaíûng vào các nguoăn tự nhieđn mà khođng qua xử lý hoàn chưnh sẽ dăn đên nhieău hieơu quạ nghieđm trĩng :
- Gađy ođ nhieêm nước sinh hốt, do vaơy trở thành nguoăn lađy beơnh cho người và gia xúc, gia caăm
- Làm cán kieơt nguoăn Oxy cụa nước, dăn đên hụy hĩai sựï sông trong nước.
- Gađy hođi thôi cho các sinh cạnh nước ỏ các khu du lịch, giạm giá trị cạnh quan – giại trí.
Bạn chât cụa quá trình xử lý nước thại baỉng cođng ngheơ vi sinh là taơn dúng khạ naíng phađn giại cụa moơt phức heơ VSV goăm nhieău chụng lối, nhaỉm lối bỏ các chât baơn hữu cơ đang có maịt trong nước thại với nhieău noăng đoơ khác nhau
Có 3 phương pháp chính đeơ xử lý nước thại
- Nhóm Phương pháp hiêu khí( Aerobic processes) - Nhóm Phương pháp kỵ khí( Anaerobic processes) - Các phương pháp xử lý tự nhieđn
Ưu đieơm chung cụa những phương pháp này là sự phađn giại dieên ra khá trieơt đeơ, thiêt bị đơn giạn, chi phí cho thiêt kê xađy dựng khođng lớn laĩm.
A . Nhóm Phương pháp hiêu khí( Aerobic processes)
Nguyeđn taĩc chung cụa Phương pháp này là quá trình phađn giại cụa VSV dieên trong đieău kieơn pH thích hợp, có sự tham gia trực tiêp cụa Oxy khođng khí - được đưa vào heơ thông baỉng cách súc khí lieđn túc.
Sạn phaơm cụa sự phađn giại các hợp chât dáng Hydratcacbon là CO2 , H2O và moơt chât chứa hydro nào đó (AH)
Sạn phaơm cụa sự phađn giại các hợp chât dáng giàu Protein là NH3, H2O và AH
Có 3 phương thức tiên hành xử lý hiêu khí : Xử lý baỉng bùn hốt tính, Xử lý baỉng phin lĩc sinh hĩc, Xử lý baỉng lớp nén giạ
*/ Xử lý baỉng bùn hốt tính (Activated – sludge) :
Phương pháp này thích hợp cho vịeđc xử lý nước thại sinh hốt.
Bùn hốt tính còn gĩi laí bùn non, đó là moơt khôi vaơt chât dáng nhão - xôp, trong đó có chứa 70% là sinh khôi VSV , còn lái là các táp chât khác. Khu heơ VSV trong bùn non có hĩat tính Oxy hoá phađn giại chât hữu cơ mánh, thường bao goăm các chụng thuoơc các giông Actinomyces, bacillus, Corynebacterium, Pseudomonas, Micrococus … ; trong đó, giông Pseudomonas có hốt tính cao hơn cạ.
Nêu trong nứớc thại có nhieău NH3 , H2S và Fe thì caăn có theđm các vi khuaơn
Nitrobacter, Nitrosomonas, Thiobacillus và Ferobacillus.
Heơ thông thiêt bị xử lý chụ yêu bao goăm moơt beơ lĩc, moơt beơ laĩng và moơt heơ
thông ông dăn có van đóng mơ.û Beơ Aeroten thường được làm baỉng betone côt thép. Nước lưu trong beơ khođng neđn quá 12 giờ. Quá trình Oxy Hoá trong beơ thường dieên ra theo 3 giai đốn
- Phađn huỷ các chât hữu cơ deê Oxy Hoá - Phađn huỷ các chât hữu cơ khó Oxy Hoá - Vođ cơ hoá các chât hữu cơ
Bùn có theơ được cho chạy thành dòng cùng chieău hoaịc ngược chieău với dòng nước thại đeơ đưa vào beơ lĩc, khođng khí được súc mánh từ dưới đáy leđn. Moơt cách khác, bùn được chứa sẵn trong beơ lĩc, nước thại được xúc từ dươi leđn còn khođng khí được súc từ tređn xuông và khuây troơn lieđn túc.
Beơ Laĩng Beơ Lĩc Nước Đã xử lý Bùn non Tái sử dúng Khođng khí Bùn non Nước thại caăn xử lý
Heơ thông Xử lý nướùc thại baỉng Bùn Hốt Tính nhờ các VSV hiêu khí (Beơ Aeroten)
Sau khi xử lý trong beơ lĩc, toàn boơ hoên hợp được chuyeơn qua beơ laĩng, tái đađy các thành phaăn được tách rieđng bieơt :
-Nước sách (nước thại đã qua xử lý có theơ đưa veă các nguoăn nước tự nhieđn) -Bùn hốt tính (được thu hoăi đeơ tái sử dúng )
- Caịn tụa (có theơ dùng làm phađn bón hữu cơ hoaịc làm nguyeđn lieơu sạn xuât Biogaz).
Phương pháp này thích hợp cho vieơc xử lý nước thại cođng nghieơp. câu trúc cụa phin lĩc goăm moơt lớp nguyeđn lieơu dáng hát đieău chê từ Pe, Ps, Pv - dùng làm chât mang -được ép thành lớp màng mỏng -xôp, tređn beă maịt hâp phú các sinh khôi sông cụa Vi khuaơn, lúc tạo Chlorophyceae, vi khuaơn lam Cyanophyceae, giun đât, moơt vài lối Metazoa…
Nước thại cho chaơy từ tređn xuông beă maịt cụa phin lĩc, khođng khí được phun mánh từ dưới leđn ; nước sách đã qua xử lý được thu nhaơn ở beđn dưới lớp phin lĩc.
• Vi tạo có vai trò đaịc bieơt quan trĩng trong vieơc xử lý ođ nhieêm kim lối
naịng:
Các lối thường được dùng là Chlorrella, Spirulina, Silic, Cladophoara… Nhieău dăn lieơu cho thây Vi tạo có khạ naíng thu nhaơn kim lối naịng ở mức đoơ rât cao, noăng đoơ kim lối naíng tíc luỹ trong noơi bào cụa chúng cao gâp hàng ngàn laăn so với noăng đoơ ngoài mođi trường.
Ví dú (tính theo sinh khôi khođ) :
- Tạo Silic có noăng đoơ Zn noơi bào cao gâp 21.600 laăn so vói noăng đoơ trong nước thại
- Chlorella SP. có noăng đoơ Cu, Cd, Ni noơi bào cao gâp 2.500 laăn so vói noăng đoơ trong nước thại
(Lađm Ngĩc tuân, Táp chí BVMT sô5/2001, T.25-27)
• Có theơ tóm taĩt cơ chê haẫp thu kim lối naịng cụa vi tạo như sau: Quá trình dieên ra theo 2 pha - (1) Pha hâp phú beă maịt
- (2) pha tích tú noơi bào
+ Trong pha (1) các Ion kim lối được gaĩn leđn các dieơm thú theơ naỉm tređn beă maịt tê bào nhờ những lieđn kêt hoá hĩc khođng beăn (lieđn kêt Ion, lieđn kêt coơng hoá trị …) + Trong pha (2) các Ion kim lối được đưa qua màng tê bào theo cơ chê vaơn chuyeơn tích cực , baỉng cách này, kim lối có theơ được tích luỹ noơi bào vói moơt lượng vođ cùng lớn ( tuỳ thúođc vào nhu caău sử dúng cụac tê bào )
• Song song vói vieơc tieđu thú kim lối naịng, vi tạo còn sử dúng CO2 cho quá trình quang hợp, góp phaăn làm giạm hieơu ứng nhà kính và khaĩc phúc tình tráng phì dưỡng (eutrophication) cụa mođi trường nước.
*/. Xử lý baỉng lớp nén giạ
Phương pháp này thực chât là sự kêt hợp cụa 2 phương pháp tređn. Heơ thông lĩc goăm 3 beơ xử lý lieđn hoàn :
- Beơ lĩc sinh hĩc I : dùng heơ thông màng lĩc sinh hĩc đeơ lối các Ion (Cl-, Hg, Nh4 , CN -…)
- Beơ lĩc sinh hĩc II : Dùng than hốt tính chứa VSV đeơû Oxy hoá phađn giại trieơt đeơ các táp chât hữu cơ
B. Phương pháp kỵ khí ( Anaerobic processes)
Bạn chât cụa phương pháp này là sử dúng toơ hợp VSV kỵ khí đeơ phađn giại các chât baơn hũu cơ trong đieău kieơn khođng có Oxy khođng khí. Sạn phaơm cuôi cùng cụa quá trình phađn giại là khí Metan CH4 và khí CO2. Vì thê phương pháp này còn được goiï là leđn men metan . Nhóm VSV tham gia cơ chê này bao goăm:
- Methanococus vannielli, Methanosarcina, Methanoruminantium - Bacillus subtilis, Bacteria meganterium, Bac.cereus
Đoăng thời với vieơc lối chât hữu cơ, trong QT.leđn men Methan các VSV gađy beơnh cũng bị tieđu dieơt hêt.
Dieên biên sinh hoá cụa QT.leđn men Methan nhờ VSV Kỵ khí như sau Lipit Lignin Gluxit Protein
Axit béo phađn tử lớn Hợp chât nhađn thơm Đường Axit Amin
A.Lactic CT. Krebs A. Propionic A. Acetic Keto axit A. Pyruvic A.Butilic CH4+ CO2 A. Formic Etilic H2, CO2 A. lactic CH4+ H2O
* Heơ thông thiêt bị leđn men Methan goăm 3 beơ lieđn hoàn:
- Beơ 1 : các VSV phađn giại ngối bào chuyeơn các cao phađn tử thành các đơn phađn - Beơ2 :VSV leđn men A.acetic và A.Lactic, táo nhieău H2
- Beơ 3 : VSV len men Methan
* Đeơ qt phađn huỷ dieên ra oơn định caăn có bieơn Pháp kieơm soát sinh hĩc các beơ Methan baỉng cách theo dõi noăng đoơ các chât đoơc trong dòng nước thại đi vào, tránh cho thiêt bị phại làm vieđïc quá tại.
*Trong leđn men kỵ khí các Axit béo bão hoà hình thành (do phạn ứng β- Oxyhoá) sẽ kêt hợp với H2 táo thànhaxit Octanic - chât này có hốt tính dieơt khuaơn rât mánh