Nhằm phá huỷ các tạp chất độc hại ở trong nƣớc bằng cách oxy hố điện hố trên cực anốt hoặc dùng để phục hồi các chất quý.
2.4 PHƢƠNG PHÁP SINH HỌC
Phƣơng pháp này sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi sinh vật để phân hủy những chất bẩn hữu cơ trong nƣớc thải. Các sinh vật sử dụng các chất khống và hữu cơ để làm dinh dƣỡng và tạo năng lƣợng. Trong quá trình dinh dƣỡng chúng nhận đƣợc các chất làm vật liệu để xây dựng tế bào, sinh trƣởng sinh sản nên sinh khối tăng lên.
Quá trình sau là quá trình khống hĩa chất hữu cơ cịn lại thành chất vơ cơ (sunfit, muối amon, nitrat…), các chất khí đơn giản (CO2, N2,…) và nƣớc. Quá trình này đƣợc gọi là quá trình oxy hĩa.
Căn cứ vào hoạt động của vi sinh vật cĩ thể chia phƣơng pháp sinh học thành 3 nhĩm chính nhƣ sau:
2.4.1. Các Phƣơng Pháp Hiếu Khí
Phƣơng pháp hiếu khí dựa trên nguyên tắc là các vi sinh vật hiếu khí phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện cĩ oxy.
Chất hữu cơ + O2 H2O + CO2 + NH3 + …
Các phƣơng pháp xử lý hiếu khí thƣờng hay sử dụng: Phƣơng pháp bùn hoạt tính: dựa trên quá trình sinh trƣởng lơ lửng của vi sinh vật. Và phƣơng pháp lọc sinh học: dựa trên quá trình sinh trƣởng bám dính của vi sinh vật.
SVTH: Nguyễn Thị Hƣơng Trang 21
Phương pháp bùn hoạt tính
Bùn hoạt tính là tập hợp những vi sinh vật khác nhau, chủ yếu là vi khuẩn, kết lại thành các bơng với trung tâm là các hạt chất rắn lơ lửng trong nƣớc (cặn lắng chiếm khoảng 30 – 40% thành phần cấu tạo bơng, nếu hiếu khí bằng thổi khí và khuấy đảo đầy đủ trong thời gian ngắn thì con số này khoảng 30%, thời gian dài khoảng 35%, kéo dài tới vài ngày cĩ thể tới 40%). Các bơng này cĩ màu vàng nâu dễ lắng cĩ kích thƣớc từ 3 - 100μm. Bùn hoạt tính cĩ khả năng hấp phụ (trên bề mặt bùn) và oxy hĩa các chất hữu cơ cĩ trong nƣớc thải với sự cĩ mặt của oxy.
Quá trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính bao gồm các bước
Giai đoạn khuếch tán và chuyển chất từ dịch thể (nƣớc thải) tới bề mặt các tế bào vi sinh vật.
Hấp phụ: khuếch tán và hấp phụ các chất bẩn từ bề mặt ngồi các tế bào qua màng bán thấm.
Quá trình chuyển hĩa các chất đã đƣợc khuếch tán và hấp phụ ở trong tế bào vi sinh vật sinh ra năng lƣợng và tổng hợp các chất mới của tế bào.
Phương pháp lọc sinh học
Là phƣơng pháp dựa trên quá trình hoạt động của vi sinh vật ở màng sinh học, oxy hĩa các chất bẩn hữu cơ cĩ trong nƣớc. Các màng sinh học là các vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) hiếu khí, kỵ khí, tùy nghi. Các vi khuẩn hiếu khí đƣợc tập trung ở màng lớp ngồi của màng sinh học. Ở đây chúng phát triển và gắn với giá mang là các vật liệu lọc (đƣợc gọi là màng sinh trƣởng gắn kết hay sinh trƣởng bám dính).
2.4.2. Các Phƣơng Pháp Kỵ Khí
Dựa trên sự chuyển hố vật chất hữu cơ trong điều kiện khơng cĩ oxy nhờ rất nhiều lồi vi sinh vật yếm khí tồn tại trong nƣớc thải. Sản phẩm của quá trình là CH4, CO2, N2 , H2S, NH3 trong đĩ CH4 chiếm nhiều nhất.
SVTH: Nguyễn Thị Hƣơng Trang 22
Quá trình lên men Metan gồm 3 giai đoạn
- Pha phân hủy: Chuyển các chất hữu cơ thành hợp chất dễ tan trong nƣớc.
- Pha chuyển hĩa axit: các vi sinh vật tạo thành axit gồm cả vi sinh vật kỵ khí và vi sinh vật tùy nghi. Chúng chuyển hĩa các sản phẩm phân hủy trung gian thành các axít hữu cơ bậc thấp, cùng các chất hữu cơ khác nhƣ axit hữu cơ, axit béo, rƣợu, axit amin, glyxerin, H2S, CO2, H2.
- Pha kiềm: Các vi sinh vật Metan đích thực mới hoạt động. Chúng là những vi sinh vật kỵ lhí cực đoan, chuyển hĩa các sản phẩm của pha axit thành CH4 và CO2. Các phản ứng của pha này chuyển pH của mơi trƣờng sang kiềm.
2.5 XỬ LÝ BÙN CẶN
Nhiệm vụ của xử lý cặn (cặn đƣợc tạo nên trong quá trình xử lý nƣớc thải):
- Làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn
- Ổn định cặn
- Khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau
Rác (gồm các tạp chất khơng tan kích thƣớc lớn:cặn bả thực vật, giấy, giẻ lau…) đƣợc giữ lại ở song chắn rác cĩ thể chở đến bãi rác (nếu lƣợng rác khơng lớn) hay nghiền rác và sau đĩ dẫn đến bể mêtan để tiếp tục xử lý.
Cát từ bể lắng đƣợc dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nƣớc và chở đi sử dụng vào mục đích khác.
Để giảm thể tích cặn và làm ráo nƣớc cĩ thể ứng dụng các cơng trình xử lý trong điều kiện tự nhiên nhƣ: sân phơi bùn, hồ chứa bùn, hoặc trong điều kiện nhân tạo: thiết bị lọc chân khơng, thiết bị lọc ép dây đai, thiết bị ly tâm cặn…). Độ ẩm của cặn sau xử lý đạt 55-75%.
Máy ép băng tải: bùn đƣợc chuyển từ bể nén bùn sang máy ép để giảm tối đa lƣợng nƣớc cĩ trong bùn. Trong quá trình ép bùn ta cho vào một số polyme để kết dính bùn.
SVTH: Nguyễn Thị Hƣơng Trang 23
Lọc chân khơng: Thiết bị lọc chân khơng là trụ quay đặt nằm ngang. Trụ quay đặt ngập trong thùng chứa cặn khoảng 1/3 đƣờng kính. Khi trụ quay nhờ máy bơm chân khơng cặn bị ép vào vải bọc.
Quay li tâm: Các bộ phận cơ bản là rơtơ hình cơn và ống rỗng ruột. Rơtơ và ống quay cùng chiều nhƣng với những tốc độ khác nhau. Dƣới tác động của lực li tâm các phần rắn của cặn nặng đập vào tƣờng của rơtơ và đƣợc dồn lăn đến khe hở, đổ ra thùng chứa bên ngồi.
Lọc ép: Thiết bị lọc gồm một số tấm lọc và vải lọc căng ở giữa nhờ các trục lăn. Mỗi một tấm lọc gồm hai phần trên và dƣới. Phần trên gồm vải lọc, tấm xốp và ngăn thu nƣớc thấm. Phần dƣới gồm ngăn chứa cặn. Giữa hai phần cĩ màng đàn hồi khơng thấm nƣớc.
Để tiếp tục làm giảm thể tích cặn cĩ thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều dạng khác nhau: thiết bị sấy dạng trống, dạng khí nén, băng tải….Sau khi sấy, độ ẩm cịn 25-30% và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển.
Đối với trạm xử lý cơng suất nhỏ, việc xử lý cặn cĩ thể tiến hành đơn giản hơn: nén sau đĩ làm ráo nƣớc ở sân phơi cặn trên nền cát.
2.6 MỘT SỐ HỆ THỐNG XLNT ĐANG ÁP DỤNG TẠI CÁC KCN