Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Nguyên tắc xử lý nước thải bằng hồ sinh học :

Nguyên tắc xử lý nước thải bằng hồ sinh học :

Tải bản đầy đủ - 0trang

sự cộng sinh phức tạp giữa nấm và tảo, giúp ổn định dòng nước và làm

giảm các vi sinh vật gây bệnh. Những quá trình này cũng tương tự như q

trình tự làm sạch ở sơng hồ tự nhiên.

Các hồ sinh học có thể là hồ đơn hoặc thường kết hợp nhiều phương

pháp xử lý khác. Để hồ hoạt động bình thường cần phải giữ pH và nhiệt độ

tối ưu, nhiệt độ khơng được thấp hơn 6oC.



Chuổi hồ sinh học



Ngồi chức năng xử lý nước thải, hồ sinh học còn có thể sử dụng cho

mục đích:

+ Ni trồng thủy sản.

+ Là nơi tích trữ nguồn nước tưới tiêu cho cây trồng.

+ Điều hòa dòng chảy nước mưa trong hệ thống thốt nước đơ thị

hoặc các khu cơng nghiệp, khu dân cư.

+ Giúp tạo cảnh quan.

Ở nước ta hiện nay hồ sinh học chiếm vị trí đặc biệt quan trọng trong

các biện pháp xử lý nước thải vì có nhiều thuận lợi:

- Khơng đòi hỏi nhiều vốn đầu tư.

- Bảo trì, vận hành đơn giản, khơng đòi hỏi có người quản lý thường

xuyên.

- Hầu hết các đô thị, các khu dân cư có nhiều ao, hồ hay khu ruộng

trũng có thể sử dụng mà không cần cải tạo, xây dựng nhiều.

- Có các điều kiện kết hợp mục đích xử lý nước thải với việc ni

trồng thủy sản và điều hòa nước mưa.



III.



CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH VÀ NGUN TẮC HOẠT

ĐỘNG



Tùy theo q trình sinh hóa, người ta chia hồ sinh học ra làm nhiều

loại hồ: hồ hiếu khí, hồ tùy nghi và hồ kỵ khí.

- Hồ hiếu khí (Hình 1) : hồ hiếu khí có diện tích rộng, chiều sâu cạn.

Chất hữu cơ trong nước thải được xử lý chủ yếu nhờ sự cộng sinh giữa tảo

và vi khuẩn sống ở dạng lơ lửng. Oxy cung cấp cho vi khuẩn nhờ sự

khuếch tán qua bề mặt và quang hợp của tảo. Chất dinh dưỡng và CO 2 sinh

ra trong quá trình phân hủy chất hữu cơ được tảo sử dụng. Để đạt được hiệu

quả tốt có thể cung cấp thêm oxy bằng cách thổi khí nhân tạo.

Hồ hiếu khí có 2 dạng:

+ Dạng (1) có mục đích là tối ưu sản lượng tảo, hồ này có chiều sâu

cạn (0.15 ÷ 0.45m),

+ Dạng (2) tối ưu lượng oxy cung cấp cho vi khuẩn, chiều sâu hồ này

khoảng 1.5m.



Hình 1: Mối quan hệ cộng sinh giữa tảo và vi sinh vật hiếu khí



- Hồ tùy nghi (Hình 2) :

Trong hồ tùy nghi tồn tại 3 khu vực:

Khu vực (1) khu vực bề mặt, nơi đó chủ yếu là vi khuẩn và tảo sinh sống

cộng sinh;

Khu vực (2) khu vực đáy, tích lũy cặn lắng và cặn này bị phân hủy nhờ vi

khuẩn kỵ khí;

Khu vực (3) khu vực trung gian, chất hữu cơ trong nước thải chịu sự phân

hủy của vi khuẩn tùy nghi. Có thể sử dụng máy khuấy để tạo điều kiện hiếu

khí trên bề mặt khi tải trọng cao. Tải trọng thích hợp dao động trong

khoảng 70 ÷ 140 kgBOD5/ha.ngày.



Hình 2 Sơ đồ hồ hiếu khí tùy nghi



- Hồ kỵ khí: thường được áp dụng cho xử lý nước thải có nồng độ chất

hữu cơ cao và cặn lơ lửng lớn, đồng thời có thể kết hợp phân hủy bùn lắng.

Hồ này có chiều sâu lớn, có thề sâu đến 9m. Tải trong thiết kế khoảng 220

÷ 560 kgBOD5/ha.ngày.

- Ngồi ra, còn có thể có hồ xử lý bổ sung: có thể áp dụng sau q

trình xử lý sinh học (Bể Aerotank, bể lọc sinh học, sau hồ hiếu khí, hồ tùy

nghi,…) để đạt chất lượng nước ra cao hơn, đồng thời thực hiện q trình

nitrate hóa. Do thiếu chất dinh dưỡng, vi sinh xử lý nước thải còn lại trong

hồ này sống ở giai đoạn hô hấp nội bào và amonia chuyển hóa sinh học

thành nitrate. Thời gian lưu nước trong hồ này khỏng 18 ÷ 20 ngày. Tải

trọng thích hợp: 60 ÷ 200 kgBOD5/ha. Ngày.

IV. ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG HỒ

THỦY SINH

Qua các bài giảng của Thầy Đặng Minh Hải – Trường Đại học Thủy

Lợi và sau khi tìm hiểu các phương pháp, mơ hình xử lý nước thải bằng hồ

sinh học, bản thân em nhận thấy có thể áp dụng phương pháp xử lý nước

thải bằng hồ thủy sinh trong xử lý nước thải sinh hoạt (NTSH) tại một khu

vực dân cư nhỏ hoặc hộ gia đình.

Đây là đề tài đã được nhóm tác giả : Phạm Khánh Huy, Nguyễn Phạm

Hồng Liên – Trường Đại học Bách Khoa, Hà Nội và Đỗ Cao Cường,

Nguyễn Mai Hoa – Trường Đại học Mỏ-Địa chất, nghiên cứu và đã được

đăng tải trên Tạp chí KTKT Mỏ - Địa chất, số 40/10-2012, trang 16-22 .



Phương pháp hồ thủy sinh dựa trên cơ sở sử dụng các loại thực vật

thủy sinh bậc cao có khả năng làm sạch các chất bẩn trong nước thải, tác

dụng cơ bản của thực vật trong hệ thống thủy sinh sẽ tạo ra oxy, tạo ra

giá thể cho các loại vi sinh vật hiếu khí phát triển, thúc đẩy các q trình

nitrat hóa, q trình oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước.

Các loại cây trồng trong hệ thống thường là các loại thực vật thủy

sinh lưu niên, thân thảo, thân xốp, rễ chùm như sậy, cói, cỏ đi mèo, thủy

trúc, rau mác, bèo tây,…

1. Cơ chế làm sạch nước thải xảy ra như sau (Hình 1) :

- Loại bỏ chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học: do sự tiếp

nhận bởi thực vật, loại bỏ COD, BOD nhờ các vi sinh vật hiếu khí, kỵ khí

bám trên phần thân, lá và rễ ngập nước của thực vật;

- Loại bỏ chất rắn: dựa trên cơ chế lắng trọng lực;

- Loại bỏ Nitơ: bởi 3 q trình chính là q trình Nitrat hố (bằng việc

oxy hóa NH , NH + thành NO - và NO -, được xảy ra theo hai giai đoạn

3



4



2



3



nitrit hóa với sự tham gia của các vi khuẩn nitrit hóa như Nitrosomonas,

Nitrococcus cystis, Nitrogloea, Nitrospira... và giai đoạn nitrat hóa với sự

tham gia của vi khuẩn nitrat hóa như Nitrobacter), Q trình denitrat

hóa (q trình trao đổi chất trong điều kiện thiếu oxy của vi khuẩn

trong môi trường có ít hoặc khơng có oxy, q trình này có chức năng

cung cấp đầy đủ carbon để tổng hợp tế bào, phụ thuộc vào nhiệt độ, độ pH

trung tính, diện tích bề mặt, khả năng thốt khí N2.

6NO3- + 5CH3OH → 5CO2 + 3N2 + 7H2O + 6OHSự bay hơi của amoniăc NH4+ chuyển sang dạng NH3 và bay hơi

vào khơng khí, tiếp đến là do sự hấp thụ của thực vật;

- Loại bỏ Photpho: bởi quá trình hấp thụ của thực vật và đồng hoá

của vi khuẩn, tạo phức và hấp phụ lên bề mặt hạt rắn hay các chất hữu cơ

để kết tủa và lắng theo thời gian lớp trầm tích đó được nạo vét và xả bỏ;

- Loại bỏ kim loại nặng: các kim loại nặng hòa tan trong nước thải

khi chạy qua hệ thống xử lý tự nhiên, chúng cũng được loại bỏ bởi các cơ

chế kết tủa và lắng ở dạng hydroxit hoặc sunfur kim loại khơng tan trong

vùng hiếu khí và yếm khí. Một phần được hấp thụ vào tế bào của thực vật

thủy sinh cũng như các vi khuẩn tiếp nhận hoặc cùng với chất rắn, thực

vật chết lắng đọng vào trầm tích. Khi lượng bùn chứa kim loại nặng cũng

như chất hữu cơ đạt tới giới hạn thì cần loại bỏ khỏi hệ thống tránh hòa tan

ngược trở lại bằng việc nạo vét;

- Loại bỏ vi sinh vật gây bệnh: được loại bỏ nhờ các q trình vật lý

như dính kết, lắng, lọc, hấp phụ cũng dẫn đến sự tiêu diệt vi khuẩn, vi rút,



do tồn tại trong điều kiện môi trường không thuận lợi với thời gian dài bởi

tác động của các yếu tố lý-hố của mơi trường tự nhiên như nhiệt độ.Trong

tự nhiên, bộ rễ của của một số loại thực vật ngập nước có thể sinh ra

một số chất đặc biệt có thể sinh ra chất kháng sinh.



Hình 1. Sơ đồ chuyển hóa Nitơ trong hệ thống xử lý tự nhiên



2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu :

2.1. Đối tượng :

Nhóm tác giả đã sử dụng cây bèo lục bình hay còn gọi là bèo tây hay

bèo Nhật bản tên gọi khoa học Eichhornia crassipes để nghiên cứu khả

năng xử lý các chất ơ nhiễm có trong nước thải .

Tiến hành nghiên cứu đối với nước thải sinh hoạt được lấy trên

hệ thống mương thu gom và dẫn nước thải sinh hoạt của khu vực dân

cư lân cận trường Đại học Mỏ - Địa chất trước khi đổ ra sơng Nhuệ.

2.2. Phương pháp nghiên cứu :

Tính tốn và xây dựng mơ hình thí nghiệm hồ thủy sinh để xử lý

NTSH:

- Mơ hình thí nghiệm hồ thủy sinh để xử lý NTSH được xây dựng

với kích thước như sau:

+ Tỷ lệ giữa chiều dài và chiều rộng của một hồ là 3:1;

+ Chiều dài bể: L = 1800 mm; Chiều rộng bể: R = 600 mm;

+ Chiều cao bể: H = 600 mm (chiều cao ngập nước 500mm);+ Diện

tích bề mặt: S = 1,08 m2; Thể tích phần ngập nước: V = 540 lít.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Nguyên tắc xử lý nước thải bằng hồ sinh học :

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×