2. GIỚI THIỆU CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC NƢỚC THẢI
2.1. Phƣơng pháp xử lý sinh học nƣớc thải trong điều kiện tự nhiên
Cơ sở của phƣơng pháp xử lý nƣớc thải trong điều kiện tự nhiên là dựa vào hoạt động sống của hệ vi sinh vật có trong đất, nƣớc mặt để chuyển hoá các hợp chất ô nhiễm.
2.1.1. Xử lý nƣớc thải trong hồ sinh học
Thực chất của quá trình xử lý này là sử dụng khu hệ vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, nguyên sinh vật…) tự nhiên có trong nƣớc mặt để làm sạch nƣớc.
Hồ sinh học là dạng xử lý trong điều kiện tự nhiên đƣợc áp dụng rộng rãi hơn cả vì có những ƣu điểm nhƣ: tạo dòng nƣớc tƣới tiêu và điều hòa dòng thải, điều hoà vi khí hậu trong khu vực, không yêu cầu vốn đầu tƣ, bảo trì, vận hành và quản lý đơn giản, hiệu quả xử lý cao. Tuy nhiên, nhƣợc điểm của hồ sinh học là yêu cầu diện tích lớn và khó điều khiển đƣợc quá trình xử lý, nƣớc hồ thƣờng có mùi khó chịu đối với khu vực xung quanh.
Theo nguyên tắc hoạt động của hồ và cơ chế phân giải các chất ô nhiễm mà ngƣời ta chia ra làm 3 loại hồ:
a. Xử lý nước thải bằng hồ hiếu khí
Hồ hiếu khí làm sạch nƣớc bằng quá trình oxi hoá nhờ các vi sinh vật hiếu khí và hô hấp tuỳ tiện có trong nƣớc.
Nhu cầu oxi cho quá trình oxi hoá đƣợc đáp ứng nhờ khuếch tán bề mặt hoặc làm thoáng nhân tạo. Ở hồ làm thoáng tự nhiên, oxi không khí dễ dàng khuếch tán vào lớp nƣớc phía trên và ánh sáng mặt trời chiếu rọi, làm cho tảo phát triển tiến hành quang hợp thải ra oxi. Để đảm bảo ánh sáng qua nƣớc, chiều sâu của lớp nƣớc phải nhỏ, thƣờng là 30 – 40cm, do chiều sâu nhỏ nên thƣờng thì diện tích lớn. Thời gian lƣu nƣớc từ 3 – 12 ngày. Ở hồ làm thoáng nhân tạo nguồn cung cấp oxi cho vi sinh vật
hiếu khí là các thiết bị khuấy trộn cơ học hoặc nén khí. Nhờ vậy, mức độ hiếu khí trong hồ thƣờng mạnh hơn, đều hơn và độ sâu của hồ cũng lớn hơn (2 – 4,5m). Thời gian lƣu nƣớc trong hồ khoảng 1 – 3 ngày.
b. Xử lý nước thải bằng hồ kị khí
Dùng để lắng và phân hủy cặn bằng phƣơng pháp sinh hóa tự nhiên dựa trên cơ sở sống và hoạt động của loại vi sinh vật kỵ khí.
Loại hồ này dùng để xử lý nƣớc thải công nghiệp có độ nhiễm bẩn cao. Trong quá trình xử lý sinh mùi thối khó chịu nên cần đặt cách xa nhà máy. Để duy trì điều kiện kỵ khí thì chiều sâu hồ phải lớn, thƣờng lấy bằng 2,4 – 3,6m.
c. Xử lý nước thải bằng hồ tùy nghi
Hồ sinh học tùy tiện sâu từ 1,5 – 2m. Ngoài tầng hiếu khí phía trên hồ còn có các tầng kỵ khí tùy tiện, kỵ khí lớp bùn cặn lắng phía dƣới. Thời gian lƣu nƣớc trong hồ từ 3 – 5 ngày.
Oxi cung cấp cho quá trình chuyển hóa chất hữu cơ trong hồ chủ yếu là do quang hợp của tảo và khuếch tán từ không khí qua bề mặt hồ. Ngoài ra các vi khuẩn tùy tiện hoặc vi khuẩn kỵ khí còn sử dụng oxi liên kết từ nitrit, nitrat, sunphat… để oxi hóa chất hữu cơ.
Vùng 1: Hiếu khí, vùng 2: tùy nghi, vùng 3: kị khí
2.1.2. Các phƣơng pháp xử lý sinh học nƣớc thải trong điều kiện tự nhiên nhìn chung khó thực hiện đƣợc là vì.
- Diện tích xây dựng quá lớn, - Ô nhiễm môi trƣờng xung quanh,
- Mùa mƣa sẽ khó xử lý và nƣớc thải chảy tràn ra sông, - Vi sinh vật gây bệnh cao,
- Tuổi thọ công trình thấp.