Link tải luận văn miễn phí cho ae
Chương 1: MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề 1
1.2. Đối tượng nghiên cứu của đề tài 1
1.3. Mục đích yêu cầu của đề tài 2
1.4. Nội dung nghiên cứu 2
1.5. Phương pháp nghiên cứu 2
1.6. Phạm vi nghiên cứu 2
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
2.1. Tổng quan vể nước thải sinh hoạt 3
2.1.1. Khái quát về hiện trạng nước thải sinh hoạt 3
2.1.2. Những ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt đến đời sống của con người
2.1.2.1. Đến môi trường tự nhiên 4
2.1.2.2. Đến môi trường nhân tạo 5
2.1.3. Đặc tính của nước thải sinh hoạt 5
2.1.3.1. Thành phần vật lí 5
2.1.3.2. Thành phần hóa học 6
2.2. Tổng quan về các phương pháp xử lí nước thải sinh hoạt 6
2.2.1. Phương pháp cơ học 6
2.2.2. Phương pháp hóa lí 7
2.2.3. Phương pháp kết tủa – tạo bông 8
2.2.4. Phương pháp trung hòa 8
2.2.5. Phương pháp hấp thụ 9
2.2.6. Phương pháp oxi hóa khử 9
2.2.7. Phương pháp oxy hóa điện hóa 9
2.2.8. Phương pháp sinh học 11
2.2.8.1. Xử lí hiếu khí 11
a. Hệ thống bùn hoạt tính 11
b. Hồ sục khí 14
c. Sục khí 15
d. Phin lọc nhỏ giọt 19
e. Tổ hợp đĩa quay sinh học 21
f. Lựa chọn phương pháp xử lí hiếu khí 22
2.2.9. Phương pháp khử trùng 25
2.3. Các vi sinh vật tham gia vào quá trình xử lý nước thải 26
2.3.1. Vi khuẩn (Bacteria) 27
2,3.2. Virus và thực khuẩn thể 32
2.3.3. Vi nấm(Fungi) 32
2.3.4 Nấm men 33
2.3.5. Nấm mốc 34
2.3.6. Tảo (Algae) 34
2.3.7. Nguyên sinh động vật (Protozoa) 35
2.4. Lịch sử nghiên cứu và ứng dụng phương pháp sinh trưởng gắn kết trong xử lý nước thải 36
2.4.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí với sinh trưởng gắn kết 36
2.4.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp kị khí với sinh trưởng gắn kết 38
2.4.3 Vật liệu làm giá thể 40
Chương 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3. Phương pháp nghiên cứu 45
3.1. Phương pháp luận 45
3.1.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình sinh học 45
3.1.2. Cơ sở lý thuyết về khả năng dính bám 47
3.1.3. Giá thể và mô hình nghiên cứu 48
3.1.3.1. Giá thể 48
3.1.3.2. Mô hình 48
3.1.3.3. Các thiết bị phụ trợ 49
a. Máy bơm khí 49
b. Thiết bị phân phối khí 49
3.2. Vận hành 49
3.3. Kết quả nghiên cứu 51
3.3.1. Giá thể sử dụng là xơ dừa 51
3.3.1.1. Tiến hành chạy thích nghi 51
3.3.1.2.Thực hiện quá trình tăng tải trọng ( chạy mô hình tĩnh) 52
3.3.1.3. Quá trình tăng tải trọng ( giai đoạn chạy mô hình động) 59
3.3.2. Giá thể cước nhựa 64
3.3.2.1. Kết quả giai đoạn thích nghi 64
3.3.2.2.Thực hiện quá trình tăng tải trọng ( chạy mô hình tĩnh) 65
3.3.2.3. Quá trình tăng tải trọng ( giai đoạn chạy mô hình động) 73
CHƯƠNG 4: SO SÁNH VÀ KẾT LUẬN
4.1. So sánh 78
4.1.1. So sánh kết quả quá trình chạy thích nghi giá thể 78
4.1.2. So sánh giai đoạn tăng tải trọng (chạy mô hình tĩnh) 79
4.1.2.1. Với thời gian lưu nước là 24h 79
4.1.2.2. Ứng với thời gian lưu nước là 12h 82
4.1.2.3. ứng với thời gian lưu nước là 6h 85
4.1.2.4. Ưng với thời gian lưu nước là 4h 88
4.1.2.5. Ưng với thời gian lưu nước là 2h 92
4.1.3. So sánh giai đoạn tăng tải trọng (chạy mô hình động) 95
4.1.3.1. Ung với thời gian lưu nước là 24h 95
4.1.3.2. Ung với thời gian lưu nước là 12h 98
4.1.3.3. Ưng với thời gian lưu nước là 6h 102
4.2. Kết luận 105
4.3. Kiến nghị 105
4.4. Đề xuất quy trình công nghệ 106
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
Các vi khuẩn đóng vai trò quan trọng bậc nhất trong quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ trong tự nhiên cũng như trong các bể xử lý, biến chất hữu cơ thành chất ổn định tạo thành bông cặn dễ lắng, làm sạch nước thải trong vòng tuần hoàn vật chất
Vi khuẩn được chia thành 2 nhóm chính:
Vi khuẩn ký sinh (Paracitic Bacteria) là vi khuẩn sống bám vào vật chủ, thức ăn của nó là thức ăn đã được vật chủ đồng hóa, chúng thường sống trong đường ruột của người và động vật, đi vào nước thải theo phân và nước tiểu.
Hình 2.15: Paracitic Bacteria
Vi khuẩn hoại sinh (Saprophytic Bacteria) dùng chất hữu cơ không hoạt động làm thức ăn, nó phân hủy cặn hữu cơ làm chất dinh dưỡng để sống và sinh sản, và thải ra các chất gồm cặn hữu cơ có cấu tạo đơn giản và cặn vô cơ. Bằng quá trình hoạt động như vậy, vi khuẩn hoại sinh đóng vai trò cực kì quan trọng trong việc làm sạch nước thải. Nếu không có hoạt động sống và sinh sản của vi khuẩn, quá trình phân hủy sẽ không xảy ra. Có rất nhiều loài vi khuẩn hoại sinh, mỗi loài đóng vai trò rất đặc biệt trong mỗi công đoạn của quá trình phân hủy hoàn toàn cặn hữu cơ có trong nước thải và mỗi loài sẽ tự chết khi hoàn thành quy trình sống và sinh sản ở giai đoạn đó.
Hình 2.16: Saprophytic Bacteria
Tất cả các loài vi khuẩn ký sinh và hoại sinh can có thức ăn và oxi để đồng hóa. Một số loài trong số vi khuẩn này chỉ có thể hô hấp bằng oxi hòa tan trong nước gọi là vi khuẩn hiếu khí, còn quá trình phân hủy chất hữu cơ của chúng gọi là quá trình hiếu khí hay quá trình oxi hóa. Một số loài khác trong số các vi khuẩn này không thể tồn tại được khi có oxi hòa tan trong nước, những vi khuẩn này gọi là vi khuẩn kị khí và quá trình phân hủy gọi là quá trình kị khí, quá trình này tạo ra các mùi khó chịu. Còn một số loài vi khuẩn hiếu khí trong quá trình phân hủy chất hữu cơ, nếu thiếu hoàn toàn oxi hòa tan, chúng có thể tự điều chỉnh để thích nghi với môi trường gọi là vi khuẩn hiếu khí tùy nghi. Ngược lại cũng tồn tại một loài vi khuẩn kị khí, khi có oxi hòa tan trong nước chúng không bị chết mà lại làm quen được với môi trường hiếu khí gọi là vi khuẩn kị khí tùy nghi. Sự tự điều chỉnh để thích nghi với môi trường có sự thay đổi của oxi hòa tan của vi khuẩn hoại sinh là rất quan trong trong quy trình phân hủy chất hữu cơ của nước thải trong các công trình xử lý.
Nhiệt độ của nước thải có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình hoạt động và sinh sản của vi khuẩn, phần lướn vi khuẩn hoại sinh hoạt động có hiệu quả cao và phát triển mạnh mẽ ở nhiệt độ từ 20-400C. Một số loài vi khuẩn trong xử lý cặn phát triển mạnh mẽ ở nhiệt độ 50-600C. Khi duy trì các điều kiện môi trường: thức ăn, nhiệt độ, pH, oxy, độ ẩm thích hợp để vi khuẩn phát triển thì hiệu quả xử lý sinh học trong công trình sẽ đạt hiệu quả cao nhất.
Tuy nhiên không phải tất cả các loài vi khuẩn đều có lợi cho quá trình sinh hóa, một vài trong số chúng là loài gây hại, trong đó có hai loài vi khuẩn tiêu biểu có hại cho hệ thống. Một là các dạng vi khuẩn dạng sợi (Filamentous) là các dạng phân tử trung gian, thường kết với nhau thành lớp lưới nhẹ nổi lên mặt nước và gây cản trở cho quá trình lắng, làm cho lớp bùn đáy không có hiệu quả, sinh khối sẽ không gắn kết lại và theo các dòng chảy sạch đã qua xử lý ra ngoài. Một dạng vi khuẩn có hại khác tồn tại trong lượng bọt dư thừa trong các bể phẩn ứng sinh hóa, phát sinh từ các hệ thống thông gió để tuần hoàn oxi trong hệ thống.
Theo cách dinh dưỡng, vi khuẩn được chia làm 2 loại như sau:
- Vi khuẩn dị dưỡng (Heterotroph): sử dụng các chất hữu cơ làm nguồn cacbon dinh dưỡng và nguồn năng lượng để hoạt động sống, xây dựng và phát triển tế bào.
Hình 2.17: Heterotroph
- Vi khuẩn tự dưỡng (Autotroph): có khả năng oxi hóa chất vô cơ để thu năng lượng và sử dụng CO2 làm nguồn cacbon cho quá trình sinh tổng hợp. Trong nhóm này có vi khuẩn nitrate hóa, vi khuẩn sắt, vi khuẩn lưu huỳnh…
2,3.2. Virus và thực khuẩn thể:
Virus là những sinh vật cực nhỏ (kích thước khoảng 20-100nm). Chúng không có cấu tạo tế bào, thành phần hóa học rất đơn giản, chỉ bao gồm protein và acid nucleic, virus chỉ chưa AND hay ARÛN, không thể sống độc lập mà phải sống kí sinh vào tế bào chủ. Mỗi virus có một loại tế bào chủ tương ứng, virus bám vào tế bào chủ rồi xâm nhập vào nội bào, phần acid nucleic được giải phóng ra khỏi vỏ bọc.
Virus có nhiều dạng: virus của động vật có hình quả cầu, hình trứng (virus đậu gà), hình hộp vuông hay hình chữ nhật (đậu bò), hay hình gậy…virus thực vật có hình quả cầu hay hình que dài( virus đốm lá, thuốc lao). Sự hiện diện của virus trong nước thải sẽ ảnh hưởng không tốt cho quá trình xử lý.
Thực khuẩn thể là virus của vi khuẩn, có khả năng làm tan các tế bào vi khuẩn rất nhạnh. Thực khuẩn có hình dáng giống quả chùy, phần đuôi cán có sợi móc để bám vào vỏ của tế bào vi khuẩn, rồi làm tan một lỗ nhỏ trên vỏ tế bào, phần acid nucleic bên trong của virus sẽ nhanh chóng xâm nhập vào nội bào.
Trong nước thải thường có những vi khuẩn gây bệnh cho người và động vật, kèm theo có cả những thực khuẩn thể tương ứng với từng loại vi khuẩn đó. Do đó khi thấy có thực khuẩn thể trong nước thải người ta có thể kết luận được sự có mặt của vi khuẩn tương ứng.
2.3.3. Vi nấm (Fungi)
Nấm có cấu tạo cơ thể đa bào, hiếu khí, và thường thuộc loại cơ thể sinh vật dị dưỡng. Chúng lấy dưỡng chất từ các chất hữu cơ trong nước thải. Cùng với vi khuẩn, nấm chịu trách nhiệm phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải. Về mặt sinh thái học nấm có hai ưu điểm so với vi khuẩn: nấm có thể phát triển trong điều kiện ẩm độ và pH thấp. Không có sự hiện diện của nấm, chu trình cacbon sẽ chậm lại và các chất thải hữu cơ sẽ tích tụ trong môi trường.
Các giống nấm thường gặp trong nước thải là Saplogeria và Leptomus
Hình 2.17: Fungi
2.3.4. Nấm men
Nấm men thuộc cơ thể đơn bào, chúng có hình dạng không ổn định, thường là hình cầu, hình elip, hình bầu dục và cả hình dài. Tế bào nấm men thường có kích thước lớn gấp 5-10 lần tế bào vi khuẩn, kích thước trung bình của nấm men là 9-10 µm và rộng 2-7 µm.
Nấm men phân hủy các chất hữu cơ hạn chế hơn nhưng chúng có thể lên men được một số đường thành rượu, acid hữu cơ, glycerin trong điều kiện kị khí và phát triển tăng sinh khối trong điều kiện kị khí.
Hình 2.18: Nấm men
2.3.5. Nấm mốc
Nấm mốc được phân bố rộng rãi trong tự nhiên, chúng không phải là thực vật cũng không phải là động vật nên chúng hoàn toàn khác với vi khuẩn và nấm men.
Download:
wC4F2z1A9RFM47k
