Từ bể trung gian, do chênh lệch độ cao, tự chảy vào bể SBR, nước thải được chảy từng mẻ vào bể Aeroten, thời gian cho nước vào mỗi mẻ 6h. Giai đoạn xử lý sinh học hiếu khí chính được xảy ra tại đây.
Quá trình oxy hĩa chất bẩn tại bể này là nhờ vào bùn hoạt tính hiếu khí, bùn hoạt tính hiếu khí là tập hợp vi sinh vật cĩ khả năng oxy hĩa các chất hữu cơ trong nước thải , biến các hợp chất cĩ khả năng thối rửa thành các chất ổn định và cuối cùng CO2, nước và các chất vơ cơ khác. Để giữ cho bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lững và để cung cấp đủ lượng oxy dùng cho quá trình oxy hĩa các chất hữu cơ, dưới mỗi bể được lắp hệ thống phân phối khí dạng đĩa, phân tán dạng bột khí mịn vào nước thải, tăng quá trình hịa tan oxy vào nước thải. Để vi sinh vật phân hủy hết các hợp chất hữu cơ cĩ trong nước thải thì thể tích bể sinh học phải lớn và thời gian lưu trong bể đủ cho bùn hoạt tính phân hủy hết các chất.
Hiệu quả xử lý tại bể sinh học phụ thuộc vào các yếu tố chính sau: Thành phần các chất trong nước thải, pH nước thải, hàm lượng oxy, lượng bùn và trạng thái hoạt tính của chúng trong nước thải.
Trong quá trình hoạt động và phát triển của vi sinh vật hiếu khí, nhu cầu khơng thể thiếu được đĩ là oxy. Để vi sinh vật hoạt động tốt, lượng oxy hịa tan trong nước ở bể sinh học ít nhất phải đạt 2 – 3 mg/l. Tùy theo nhiệt độ của mơi trường mà độ hịa tan của oxy trong nước khác nhau.
Nước thải lưu lại trong bể sinh học hiếu khí khoảng 16h hầu hết các chất hữu cơ sẽ được phân hủy, hàm lượng BOD sẽ giảm xuống cịn nhỏ hơn 20mg/l và hàm lượng các tiêu chuẩn khác đạt tiêu chuẩn yêu cầu của nước thải sau xử lý. Nhưng trong nước thải cịn chứa một lượng lớn bùn hoạt tính cần phải tách ra khỏi nước thải trước khi thải ra mơi trường. Do vậy, nước thải sau chu kỳ sục khí sẽ được để yên để tách bùn. Phần nước trong sẽ được gạn ra khỏi nhờ thiết bị gạn nước bề mặt đi vào bể khử trùng , thời gian lấy nước ra 4h. Phần bùn lắng sẽ tham gia vào chu trình xử lý mới. Lượng bùn dư sẽ được bơm qua bể nén bùn và tiếp tục xử lý.
3.3.1.6 Khử trùng
Phần nước trong từ bể hiếu khí sẽ được gạn ra tự chảy sang bể khử trùng. Để đảm bảo thời gian tiếp xúc giữa nước thải với clo hoạt tính, thể tích của bể khử trùng phải đủ lớn để nước thải lưu lại trong bể khử trùng tối thiếu là 30 – 45 phút. Nước thải sau quá trình xử lý sinh học và được lắng gạn làm trong đã đạt một số tiêu chuẩn của nước thải, nhưng trong nước thải vẫn cịn chứa một lượng lớn các vi sinh vật , cĩ thể các mầm bệnh. Như vậy để đảm bảo an tồn nước thải cần được khử trùng trước khi đưa vào mơi trường.
3.3.1.7 Lọc liên tục
Với yêu cầu tiêu chuẩn nước thải sau xử lý phải đạt cột A – TCVN 5945 – 2005, nước thải sau khi qua bể khử trùng vẫn khơng đạt một số chỉ tiêu như: Độ trong, màu sắc, hàm lượng cặn lơ lửng. Do đĩ cần phải lọc. Nước thải từ bể khử trùng sẽ được bơm ly tâm trục ngang bơm vào thiết bị lọc áp lực liên tục. Tại thiết bị lọc, nước thải sẽ đi qua lớp vật liệu lọc cát tồn bộ các chất lơ lửng sẽ được giữ lại trên lớp vật lieuj lọc cát và phần nước trong sẽ được đua ra ngồi hoặc cĩ thể sử dụng để tưới cây. Phần cặn được giữ lại trên lớp cát và sẽ được rửa ngược để tách lớp cặn bẩn này và đưa về lại bể sinh học để tiếp tục xử lý.
3.3.1.8 Bể thủy sinh
Phần nước trong sau khi lọc, phần lớn thải ra ngồi theo cống thốt mưa trích một phần đi vào bể thủy sinh, để nuơi cá, kiểm tra chất lượng nước sau xử lý.
3.3.1.9 Bể nén bùn hiếu khí, và bể chứa bùn hiếu khí
Lượng bùn dư từ bể sinh học hiếu khí được bơm vào bể nén bùn hiếu khí bằng bơm chìm. Bể nén bùn hiếu khí chứa được một lượng bùn dư hàng ngày để tiếp tục xử lý. Để tránh quá trình lên men yếm khí xảy ra tạo thành các chất gây mùi khĩ chịu, dưới đáy bể nén bùn hiếu khí cĩ lắp đặt hệ thống đĩa sục khí từ thiết bị thổi khí. Bùn sau khi được bơm đầy bể nén sẽ được để yên. Bùn sẽ tách làm 2 phần: phần bùn đặc lắng xuống đáy và được đưa sang thiết bi tách bùn cịn phần nước trong ở trên sẽ được bơm về bể sinh học hiếu khí.
3.3.1.10 Thiết bị ép bùn
Việc xử lý cặn, bùn trong quá trình xử lý sinh học là hết sức ần thiết. Nếu xử lý khơng tốt sẽ cĩ hiện tượng lên men yếm khí gây hơi thối và ơ nhiễm moi trường SVTT: Lương Thị Thắm
xung quanh. Để tránh tình trạng này, lượng bùn dư sẽ được làm khơ và đem đỗ nơi qui định.
Quá trình làm khơ bùn thực hiện nhờ thiết bị ép bùn. Bùn từ các bể sẽ được bơm vào ngăn hịa trộn của thiết bị tách bùn. Tại ngăn này bùn sẽ được cấp lượng hĩa chất polyme bằng hệ thống bơm định lượng. Ơ đây bùn được hịa trộn cùng với hĩa chất keo tụ được định lượng nhờ bơm định lượng. Sau đĩ bùn được bơm lên lưới lọc. Quá trình làm khơ bùn được xảy ra tại đây. Phần bùn khơ dược giữ lại trên lưới và được dao gạt ra ngồi, cịn phần nước trong chảy xuống máng và được đưa về bể gom.
3.4. Một số chế phẩm xử lý nước thải nhà máy bia 3.4.1 Chế phẩm EMIC
Hình 3.7 Chế phẩm EMIC
3.4.1.1 Thành phần:
EMIC là hỗn hợp các vi sinh vật hữu ích cĩ khả năng phân giải mạnh xellulose, tinh bột, protein,… cĩ khả năng sinh hoạt các chất và cĩ lợi cho cây trồng và mơi trường.
Xử lý cho bể sinh học hiếu khí Vi sinh vật tổng số > 109 CFU/g
Chất mang
3.4.1.2 Cơng dùng
Phân giải nhanh chất hữu cơ trong nước thải. Thúc đẩy nhanh quá trình làm sạch nước thải.
Làm giảm tối đa mùi hơi thối của chất thải hữu cơ.
Phân giải nhanh các rác thải phế thải nơng nghiệp, mùn bã hữu cơ, phân bắc và phân chuồng làm phân bĩn hữu cơ vi sinh.
3.4.1.3 Cách dùng
Xử lý nước thải:
Cấy mới 40mg /1m3 bể.
Sử dụng bổ sung hàng ngày 2 – 4g /1 m3 /ngày đêm nước thải hữu cơ.
Xử lý chất thải làm phân bĩn: Hịa 1 – 2 gĩi vào nước tưới đều cho một tấn nguyên liệu, bạt dổ ẩm 45 đến < 500. Ủ thành đống cĩ che phủ, cứ 7 đến > 10 ngày đảo trộn một lần. U khoảng 2 đến > 20 ngày.
EMIC là chế phẩm trung tính, an tồn khơng độc hại đối với người, gia súc và mơi trường.
3.4.1.4 Bảo quản
Để nơi khơ ráo thống mát trong vịng 12 tháng.
3.4.2 GEM – P1
Hình 3.8 Chế phẩm Gem – P1
3.4.2.1 Thành phần
- Lactobacillus sp ≥ 107 CFU/g - Rhodopseudomonas sp ≥ 107 CFU/g - Aspergillus Oryzae ≥ 103 CFU/g - Saccharomyces Cerevisiae ≥ 103 CFU/g
- Hữu cơ ≥ 8% theo khối lượng
3.4.2.2 Cơng dụng
Bổ sung chủng loại vi sinh vật hữu ích vào rác thải, nước thải.
Tiết kiệm được chi phí vận hành vào hệ thống xử lý nước thải vì rút ngắn thời gian khởi động ban đầu; giảm thời gian sục khí.
Kích hoạt hệ vi sinh tự nhiên nên làm tăng mật độ vi sinh vật cĩ ích trong hệ thống xử lý.
Tăng khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ, đặc biệt hiệu quả để phân hủy các chất hữu cơ mạch vịng khĩ phân hủy sinh học trong điều kiện bình thường.
Làm giảm từ 25% đến 80% các thơng số ơ nhiễm như COD, BOD, SS, H2S, NH3 … trong nước thải.
Sử dụng cho bể hiếu khí và kỵ khí.
Kích thích quá trình phát sinh khí biogas nhanh hơn, làm giảm hàm lượng chất thải rắn đến 50%.
3.4.2.3 Cách dùng
Bổ sung GEM – P1 vào bể kỵ khí, hiếu khí của hệ thống xử lý nước thải theo tỉ lệ 1 kg GEM – P1 /5 ~ 10m3 nước thải
Bổ sung GEM – P1 vào trong hầm biogas, hầm cầu … theo tỉ lệ 1kg GEM – P1 cho 1m3 nước thải.
Định kỳ 2 đến 3 tháng bổ sung chế phẩm một lần.
3.4.2.4 Bảo quản
- Để nơi thống mát, tránh ánh sáng trực tiếp. - Khơng để trong phịng lạnh, tủ lạnh.
- Khơng dùng chung với các hĩa chất diệt khuẩn khác.
3.4.3 GEM – K 3.4.3.1 Thành phần chính - Lactobacillus sp - Rhodopseudomonas sp - Saccharomyces Cerevisiae Hình 3.9 Chế phẩm Gem - K 3.4.3.2 Cơng dụng • Xử lý mùi hơi
Giảm mùi hơi thối tại các bĩa rác, nước rỉ rác, cống rãnh, chuồng trại chăn nuơi, mùi hơi từ nước thải cao su, khoai mì.
Kích thích quá trình phân hủy các chất hữu cơ. Tăng khả năng làm sạch nguồn nước bẩn. Giảm lượng ruồi nhặng, cơn trùng gây hại..
• Xử lý nước thải
Chuyên sử dụng cho các loại nước thải ơ nhiễm hữu cơ cao.
Bổ sung chủng loại vi sinh vật hữu ích vào nước thải, làm tăng khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ.
Thời gian thích nghi nhanh khơng tạo bùn thải. Dễ xử dụng, phù hợp cho cả hiếu khí lẫn kỵ khí.
3.4.3.3 Cách dùng
Tùy theo mức độ ơ nhiễm mà pha lỗng 1 lít GEM – K với từ 50 lít đến 300 lít nước sạch rồi phun lên diện tích bề mặt nơi phát sinh ơ nhiễm. Cho hiệu quả ngay trong vịng 20 phút.
Phun ướt dung dịch vừa pha lỗng lên tồn bộ diện tích ơ nhiễm 2 lần/ ngày (vào sáng sớm và chiều tối) sẽ cĩ hiệu quả nhất.
Làm giảm lượng ruồi nhăng và những cơn trùng gây bệnh.
Sản phẩm đã được viện Pasteur kiểm nghiệm khơng độc hại tới mơi trường và con người. 3.4.4. GEM – P Hình 3.10 Chế phẩm Gem 3.4.4.1 Thành phần - Lactobacillus sp ≥ 107 CFU/g - Rhodopseudomonas sp ≥ 107 CFU/g - Aspergillus Oryzae ≥ 103 CFU/g - Saccharomyces Cerevisiae ≥ 103 CFU/g
- SO2 = 30 – 45% - AlO3 = 15 – 20% - MgO = 25 – 30%
3.4.4.2 Cơng dụng
- Rút ngắn thời gian gây tảo; kích thích sinh tảo cĩ ích. - Tăng độ oxy hịa tan, giảm lượng khí độc H2S, NH3 . . . - Tăng khả năng phân hủy hữu cơ, giảm COD, BOD. - Giảm lượng bùn tích tụ; khử mùi hơi lớp bùn đáy hồ. - On định màu nước, ổn định pH.
- Đặc biệt phục hồi hệ vi sinh vật đáy, tái tạo dinh dưỡng đáy những ao nuơi qua nhiều vụ, gĩp phần giảm bớt bệnh tật phát sinh.
3.4.4.3 Cách dùng
- Chuẩn bị ao nuơi: rải đều lên mặt đáy ao 1kg - 2kg /2000m2, sau đĩ cho nước vào khoảng 2 tấc, giữ từ 5 – 7 ngày để làm sạch đáy và gây tảo.
- Cải thiện mơi trường sống: 1kg - 2kg /5000m2 ; 1 – 2 lần /tháng. - Tốt nhất rải xuống ao lúc sáng sớm hoặc chiều tối; định kỳ 7 ngày /lần. - Khơng cần sục khí khi rải xuống ao.
PHẦN THỰC NGHIỆM
CHƯƠNG 4. VẬT LIỆU – PHƯƠNG PHÁP
4.1 Mục đích
Khảo sát khả năng xử lý nước thải nhà máy bia của 2 chế phẩm sinh học EMIC và GEM – P1.
4.2 Vật liệu và phương pháp4.2.1 Mẫu 4.2.1 Mẫu
Mẫu nước thải được lấy từ Cơng ty CP Bia Sài Gịn – Miền Trung, khu cơng nghiệp Phú Tài, tỉnh Bình Định. Lúc 15h ngày 27/5/2010.
Mẫu chế phẩm sinh học Emic và Gem – P1 được mua về với dạng bột mịn, đươc bao bì và bảo quản tốt.
4.2.1.1 Dụng cụChai DO Chai DO Ong đong Buret Pipet Erlen Ong nghiệm cĩ nút vặn Tủ sấy 1500C Bếp đun Bình định mức Bình và bầu Kjeldahl Hệ thống chưng cất Kjeldahl 4.2.1.2 Hĩa chất Dung dịch MnSO4.
Dung dịch Iodide-azide kiềm. Dung dịch H2SO4 đậm đặc. Dung dịch chuẩn K2Cr2O7. Dung dịch Na2S2O3
Dung dịch H2SO4 reagent. Chỉ thi màu feroin.
Dung dịch ferrous ammonium sulfate (FAS) 0,1M.
4.2.2 Phương pháp 4.2.2.1 Xác định DO
a. Ý nghĩa mơi trường
DO là lượng oxy hịa tan trong nước. Sự cĩ mặt của oxy trong nước rất quan trọng vì nĩ đảm bảo sự sống của các vi sinh vật trong nước. Đồng thời, oxy để oxy hĩa các hợp chất hữu cơ trong nước hoặc khử hĩacác tác nhân. DO cũng là cơ sở kiểm tra BOD nhằm đánh giá mức độ ơ nhiễm của nước thải.
b. Nguyên tắc
Chỉ số DO bình thường đảm bảo sự sống cho các vi sinh vật trong nước thải. Nếu giá trị DO thấp hơn thì nước bị ơ nhiễm. Nhiệt độ càng tăng thì lượng DO càng giảm và nĩ bằng 0 khi ở 1000C.
Xác định DO bằng phương pháp Iot của Winker. Kiểm tra cĩ oxy hịa tan hay khơng dựa vào phản ứng:
Mn 2+ + 2OH- = Mn(OH)2 (màu trắng, chứng tỏ khơng cĩ DO) Mn 2+ + 2OH- + ½ O2 = MnO2 (màu nâu đen, chứng tỏ cĩ DO) Gạn lấy kết tủa MnO2, hịa tan trong acid H2SO4:
MnO2 + 4H+ + 2I- = Mn 2+ + 2H2O + I2. Chuẩn độ Iot bằng Na2S2O3:
I2 + Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI (khơng màu)
c. Cách tiến hành
Lấy mẫu vào chai DO 300ml, đậy nút đổ bỏ phần trên ra. Khơng được để bọt khí bám quanh thành chai.
Mở nút, lần lượt thêm 2ml dung dịch MnSO4, 2ml Idour-Azur kiềm . Đậy nút, đảo chai ít nhất 20giây cho kết tủa lắng yên khoảng 2/3 chai.
Đợi kết tủa lắng yên, mở nút cẩn thận cho 2ml dung dịch H2SO4 đậm đặc. Đĩng nút đảo mạnh chai.
Khi kết tủa đĩ tan hồn tồn, dựng ống đong 100ml rĩt bỏ 97ml dung dịch. Định phân lượng cịn lại bằng dung dịch Na2S2O3 đến khi cĩ màu vàng nhạt rồi thêm 5 giọt chỉ thị hồ tinh bột. Tiếp tục định phân cho đến khi dung dịch mất màu xanh.
1ml Na2S2O3 0,025N = 1ml O2/l
4.2.2.2 Xác định COD a. Ý nghĩa mơi trường
COD là nhu cầu oxy cần thiết để oxy hĩa các chất hữu cơ trong điều kiện oxy mạnh và nhiệt độ cao thành CO2 và H2O.
COD là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng nước thải. Chất hữu cơ trong nước thải bị oxy hĩa càng nhiều thì lượng oxy cần thiết để oxy hĩa càng lớn.
b. Nguyên tắc
Lượng oxy tương đương với hàm lượng chất hữu cơ cĩ thể bị oxy hĩa, và được xác định bằng cách sử dụng một tác nhân oxy hĩa mạnh trong mơi trường acid:
Chất hữu cơ + Cr2O72- + H+ CO2 + H2O + 2Cr 3+
Lượng Cr2O72- được chuẩn độ bằng Fe(NH4)2(SO4)2 (dung dịch FAS 0,1M), dùng dung dịch feroin làm chất chỉ thị cho điểm kết thúc của quá trình chuẩn độ (chuyển màu từ màu xanh lam sang đỏ nhạt).
c. Cách tiến hành
Cho 2,5ml mẫu nước thải vào ống nghiệm, thêm 1,5ml dung dịch K2Cr2O7 0,0167M vào, cẩn thận cho thêm 3,5ml H2SO4 reagent vào bằng cách cho acid chảy dọc từ từ theo thành bên trong ống nghiệm.
Đậy nắp vặn ngay, đặt ống nghiệm vào rổ inox và cho vào tủ sấy (sấy ở 1500C trong 2 giờ). Để nguội đến nhiệt độ phịng, đổ vào erlen, tráng ống COD bằng nước cất và đổ vào erlen sau đĩ thêm 1 - 2 giọt chỉ thị feroin và chuẩn độ bằng FAS 0,1M. Dứt điểm khi mẫu chuyển từ xanh lam sang đỏ nhạt.
COD = (A – B) ˣ M ˣ 8000/Vmẫu (mg/l) Trong đĩ:
A: thể tích FAS dùng cho ống thử khơng B: thể tích FAS dùng cho mẫu thử thật M: nguyên chuẩn độ của FAS (M = 0,1)
4.2.2.3 Xác định BOD a. Ý nghĩa mơi trường
BOD là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hĩa các chất hữu cơ cĩ khả năng phân hủy sinh học trong điều kiện hiếu khí.