4. Rỏc thải sinh hoạt, cỏc thụng số chớnh của nước rỏc và cỏc
4.3.2. Xử lý nước thải bằng phương phỏp sinh học
Quỏ trỡnh xử lý sinh học là quỏ trỡnh dựa vào hoạt động sống của vi sinh vật để phõn huỷ cỏc hợp chất hữu cơ gõy ụ nhiễm mụi trường nước thải. Cỏc vi sinh vật này sử dụng cỏc chất hữu cơ và một số chất khoỏng trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng tạo ra năng lượng và tổng hợp nờn tế bào mới.
2 3 4
Cỏc phương phỏp sinh học gồm cú: + Phương phỏp hiếu khớ
+ Phương phỏp yếm khớ
* Phương phỏp hiếu khớ: Là phương phỏp xử lý sử dụng cỏc nhúm vi sinh vật hiếu khớ. Để đảm bảo hoạt động sống của chỳng cần cung cấp oxi liờn tục và duy trỡ nhiệt độ trong khoảng từ 20 - 40o C
* Phương phỏp yếm khớ: Là phương phỏp sử dụng cỏc vi sinh vật yếm khớ núi chung trong xử lý nước thải cụng nghiệp, cỏc phương phỏp hiếu khớ được sử dụng rộng rói hơn cả.
Nguyờn lý chung của quỏ trỡnh: Quỏ trỡnh xử lý nước thải bằng phương phỏp sinh học là quỏ trỡnh gồm ba giai đoạn :
+ Giai đoạn 1: Di chuyển cỏc chất gõy ụ nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt của tế bào vi sinh vật do khuyếch tỏn đối lưu hoặc phõn tử.
+ Giai đoạn 2: Di chuyển chất từ bề mặt ngoài tế bào qua màng bỏn thấm bằng khuyếch tỏn do sự chờnh lệch nồng độ ở trong và ngoài tế bào.
+Giai đoạn 3: Quỏ trỡnh chuyển hoỏ cỏc chất ở trong tế bào vi sinh vật với sự sản sinh năng lượng và quỏ trỡnh tổng hợp cỏc chất mới của tế bào với sự hấp thụ năng lượng.
Cỏc giai đoạn trờn cú quan hệ rất chặt chẽ với nhau và quỏ trỡnh chuyển hoỏ cỏc chất đúng vai trũ chớnh trong quỏ trỡnh xử lý nước thải.
Phương trỡnh tổng quỏt cỏc phản ứng tổng của quỏ trỡnh oxi hoỏ sinh hoỏ ở điều kiện hiếu khớ cú dạng như sau :
CXHYOZN + (x + y /4+z/3 +3/4)O2 x CO2 + (y -3)/2 H2O +NH3 +
∆H
Men VSV
CXHYOZN +NH3 + O2 C 5H7NO2 + CO2+ ∆H Trong đú:
CXHYOZN: Chất hữu cơ cú trong nước thải
C 5H7NO2: Cỏc nguyờn tố chớnh của tế bào vi sinh vật
∆H: Năng lượng
Nếu tiếp tục tiến hành quỏ trỡnh oxy hoỏ thỡ khụng đủ chất dinh dưỡng sẽ xảy ra quỏ trỡnh phõn huỷ chất liệu tế bào ( tự OXH - tế bào vi khuẩn tự bị oxy hoỏ)
C 5H7NO2 +5 O2 5CO2+ NH3+ 2H2O+∆H
NH3+ O2 HNO2 + O2 HNO3
- Nước thải cú thể xử lý bằng phương phỏp sinh học sẽ đạt được đặc trưng bởi chỉ tiờu BOD hoặc COD
Phương phỏp sinh học thường sử dụng trong quỏ trỡnh xử lý nước rỏc Nam Sơn:
Đú là phương phỏp hồ sinh học
Trong hồ, nước thải được làm sạch bằng cỏc quỏ trỡnh tự nhiờn bao gồm tảo, vi khuẩn
*. Đặc điểm :
+ Tốc độ oxy hoỏ chậm.
+ Thời gianlưu thuỷ lực tương đối lõu ( 30-50 ngày). Cơ chế phõn huỷ chất thải trong hồ:
Cỏc vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ quỏ trỡnh quang hợp của tảo, oxy được hấp thụ từ khụng khớ để phõn huỷ cỏc hợp chất hữu cơ. Sau đú, tảo sẽ sử dụng CO2, NH4+ ,PO43- và cỏc chất được giải phúng từ quỏ trỡnh phõn huỷ cỏc hợp chất hữu cơ để thực hiện quỏ trỡnh quang hợp.
Men VSV
Điều kiện: cần khống chế pH dũng vào, nhiệt độ và cỏc điều kiện tự nhiờn khỏc. *. Phõn loại gồm cú: + Hồ hiếu khớ + Hồ hiếu - yếm khớ + Hồ yếm khớ
- Hồ hiếu khớ: Cú quỏ trỡnh hiếu khớ xảy ra trong tự nhiờn và oxy cung cấp làm thoỏng khụng khớ qua bề mặt một cỏch tự nhiờn hoặc nhờ hệ thống cấp khớ. Tỏch được 40 đến 60% BOD5, khụng tỏch được chất rắn lơ lửng.
- Hồ hiếu - yếm khớ: Là loại phổ biến nhất. Trong hồ tồn tại cả hai dạng vi sinh vật hiếu và yếm khớ ( đỏy hồ). Khả năng xử lý BOD khoảng 300 kg/ha . ngày
- Hồ yếm khớ: Trong hồ diễn ra quỏ trỡnh phõn huỷ yếm khớ. Hiệu suất khử BOD là 70%. Thường sử dụng để xử lý nước thải cú nồng độ lớn.
*. Ưu điểm của hồ sinh học: Chi phớ vận hành và bảo quản thấp. *. Nhược điểm: Tốn diện tớch, thời gian lưu lõu.