Thăm dò các biện pháp xử lý một số loại nước thải - pdf 28

Download miễn phí Khóa luận Thăm dò các biện pháp xử lý một số loại nước thải



Phương pháp sinh học thường để loại các chất phân tán nhỏ, keo và hữu cơ hòa tan (đôi khi cả vô cơ) ra khỏi nước thải [6].
Cơ sở của phương pháp này là dựa vào các hoạt động sống của vi sinh vật có khả năng phân huỷ các đại phân tử hữu cơ thành các hợp chất đơn giản hơn, đồng thời chúng cũng sử dụng các chất có trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng (nguồn cacbon, nitơ, photpho, kali,.). Trong quá trình đó, sinh khối của chúng tăng lên. Bởi vậy sản phẩm thu nhận từ phương pháp sinh học có thể sử dụng làm phân bón hữu cơ.
Các vi sinh vật quan trọng trong xử lý nước thải gồm rất nhiều loại khác nhau như: vi khuẩn, nấm men, nấm mốc, động vật nguyên sinh, các thể kí sinh và cộng sinh, tảo,. , trong đó đóng vai trò chủ yếu là các vi khuẩn.
 





Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.

Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn


Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:


Chương 1
tổng quan tài liệu

1.1. Nước thải và các đại lượng đánh giá độ ô nhiễm của nước thải
1.1.1. Khái niệm nước thải
Nước thải là nước đã qua sử dụng, có thành phần phức tạp gồm cả chất vô cơ và hữu cơ, cùng với một tập đoàn vi sinh vật đa dạng [15].
Các chất thải nói trên có thể tồn tại ở dạng hòa tan hay các hạt keo lơ lửng [15].
Thành phần cụ thể của từng loại nước thải thì rất khác nhau và phụ thuộc hàng loạt yếu tố, trong đó quan trọng nhất là nguồn gốc nước thải (sinh hoạt, công nghiệp, bệnh viện, làng nghề v.v...).
1.1.2. Các đặc trưng đánh giá độ ô nhiễm của nước thải
Để đánh giá mức độ ô nhiễm của môi trường nước người ta thường dùng các đặc trưng sau đây [5]:
- Các đặc trưng vật lý: nhiệt độ, màu, mùi, vị, độ dẫn điện, độ phóng xạ...
- Các đặc trưng hoá học: độ pH, hàm lượng chất lơ lửng (SS), các chỉ số BOD, COD, oxy hoà tan, dầu mỡ, sunphat, amôn, nitrit, nitrat, kim loại nặng, thuốc trừ sâu, các chất tẩy rửa và nhiều chất độc khác...
- Các đặc trưng sinh học: coliform, số lượng Steptococus có nguồn gốc từ phân, tổng số vi khuẩn hiếu khí, kỵ khí, tổng số nấm men, nấm mốc...
Tuy nhiên, các đặc trưng quan trọng nhất để đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nước bao gồm [3]:
- Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD - Biochemical Oxygen Demand): đó là lượng ôxy cần thiết để oxy hóa sinh hoá (nhờ các vi sinh vật hiếu khí) các chất hữu cơ trong nước, trong một khoảng thời gian xác định. Nó đặc trưng cho lượng chất hữu cơ dễ bị phân huỷ bởi các vi sinh vật hiếu khí. Thông thường đối với nước thải sinh hoạt, để phân huỷ hết các chất bẩn hữu cơ đòi hỏi thời gian 20 ngày (BOD20 hay BOD toàn phần). Trong thực tế, người ta chỉ xác định BOD5 tương ứng với 5 ngày đầu nuôi ở 200C.
Quá trình oxy hoá sinh học thể hiện qua phản ứng sau đây:
CO2 + H2O + NH3 +
Sinh khối (tế bào mới) Sản phẩm của tế bào
Vi sinh vật
Chất hữu cơ + O2
BOD được dùng để đánh giá độ nhiễm bẩn của nước thải, BOD càng cao thì mức độ nhiễm bẩn càng lớn. Đơn vị tính BOD thường sử dụng là mg/l. Trong các hệ thống xử lý người ta có thể sử dụng đơn vị là kg/m3.
- Nhu cầu oxy hoá học (COD - Chemical Oxygen Demand) là lượng oxy cần thiết để oxy hoá hoá học các chất hữu cơ thành CO2 và H2O. Phản ứng oxy hoá hoá học được thực hiện theo phương trình có dạng sau đây:
Hợp chất hữu cơ + Cr2O72- + H+ CO2 + H2O + Cr3+
Nhu cầu oxy hoá học càng lớn thì mức độ ô nhiễm của nước thải càng cao. Đơn vị tính COD thường là mg/l. Cùng với BOD thì COD là thông số cơ bản trong việc quy định tiêu chuẩn và phân loại nước thải. Chỉ số COD biểu thị cả lượng chất hữu cơ không thể và có thể bị oxy hoá bởi vi sinh vật, do đó có giá trị cao hơn BOD.
- Chất rắn tổng số (TS - Total Solid): là toàn bộ lượng chất rắn ở dạng lơ lửng và hoà tan. Nước có hàm lượng chất rắn cao là nước kém chất lượng và có thể bị ô nhiễm. TS được xác định bằng khối lượng chất khô còn lại khi cho bốc hơi hết nước trong nước thải (sấy ở 1030C - 1050C đến trọng lượng không đổi). Đơn vị tính: mg/l.
- Chất rắn huyền phù (SS - Suspended Solid): Là lượng chất rắn lơ lửng có trong nước thải được giữ trên giấy lọc và được sấy ở 1030C - 1050C đến trọng lượng không đổi. Đơn vị tính là mg/l. Chất rắn huyền phù thường làm nước đục hay bẩn, không thể dùng cho sinh hoạt.
- Chất rắn hoà tan (DS - Dissolved Solid): DS = TS - SS (mg/l), là chất rắn hoà tan trong nước thường không gây màu cho nước và không phát hiện được bằng mắt thường nhưng chúng có thể gây nên mùi, vị khó chịu.
1.2. Phân loại nước thải, nguồn gốc ô nhiễm và các đặc tính của nước thải
Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng. Đó cũng là cơ sở trong việc lựa chọn các biện pháp giải quyết hay công nghệ xử lý. Như vậy, có thể phân loại nước thải thành nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất.
1.2.1. Nước thải sinh hoạt
Đó là nước thải từ khu dân cư, khu vực thương mại, khu vực công sở, trường học, bệnh viện, các cơ sở tương tự khác. Nước thải sinh hoạt ở các đô thị đông dân là nguồn nước thải lớn nhất. Đặc điểm cơ bản của nước thải này là chứa chủ yếu các loại chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học (protein, lipit, cacbonhydrat, ), chất vô cơ (photphat, nitrat, ), vi khuẩn gây bệnh, chất rắn, và có mùi khó chịu (H2S, NH3, ). Trong nước thải sinh hoạt có chứa khoảng 58% các chất hữu cơ, 42% các chất vô cơ và một lượng lớn vi sinh vật. Các chất hữu cơ phân bố nhiều ở dạng keo và không tan. Trong 100ml nước thải sinh hoạt chứa 109 - 1010 vi khuẩn, 106 - 109 thuộc nhóm coliorm trong đó 105 - 106 Escherichia coli [6]. Trong nước thải loại này cũng chứa một lượng khá lớn virut.
Nước thải sinh hoạt có thành phần với các giá trị điển hình như sau [5]: COD = 500 mg/l, BOD5 = 250 mg/l, SS = 220 mg/l, photpho = 8 mg/l, nitơ = 40 mg/l, pH = 6,8.
1.2.2. Nước thải sản xuất
Nước thải sản xuất là nước thải từ các cơ sở sản xuất nông nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải, ... [6]. Nước thải công nghiệp thường chứa các hoá chất độc hại (kim loại nặng: Pb, Hg, Cd, Cr, ...), các chất hữu cơ khó phân huỷ sinh học (phenol, chất hoạt động bề mặt, ...), chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học từ các cơ sở sản xuất, chế biến nông sản, thực phẩm. Nước thải sản xuất không có đặc điểm chung mà phụ thuộc vào đặc điểm của từng ngành sản xuất. Ví dụ: nước thải của các xí nghiệp chế biến thực phẩm (đường, bia, sữa,...) chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân huỷ, nước thải của các xí nghiệp thuộc da ngoài chất hữu cơ còn có các kim loại nặng, sunphua, nước thải của các xí nghiệp acqui có nồng độ axit, chì cao,... Tính chất đặc biệt của nước thải một số ngành công nghiệp được thể hiện trong bảng 1 [6].
Bảng 1: Tính chất đặc trưng của nước thải một số nghành công nghiệp
Các thông số
Chế biến sữa
Sản xuất thịt hộp
Dệt sợi tổng hợp
Sản xuất clorophenol
BOD5, mg/l
1.000
1.400
1.500
4.300
COD, mg/l
1.900
2.100
3.300
5.400
Tổng chất rắn, mg/l
1.600
3.300
8.000
53.000
Chất rắn huyền phù, mg/l
300
1.000
2.000
1.200
Nitơ, mg/l
50
150
30
0
Photpho, mg/l
12
16
0
0
pH
7
7
5
7
Nhiệt độ, 0C
29
28
-
17
1.3. Các phương pháp xử lý nước thải
Hiện nay có nhiều phương pháp xử lý nước thải khác nhau, nhưng có thể chia thành nhiều nhóm phương pháp như sau: phương pháp xử lý cơ học, phương pháp hóa học, phương pháp sinh học.
Việc lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp phải dựa vào lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải, bản chất các chất bẩn, mức độ cần thiết xử lý nước thải và nhiều yếu tố khác có liên quan.
1.3.1. Phương pháp cơ học
Phương pháp này dùng để loại các tạp chất không tan trong nước. Đây thường là giai đoạn sơ bộ, ít khi là giai đoạn kết thúc của quá trình xử lý nước thải [10].
Các phương pháp cơ học thường dùng là: lọc qua lưới, lắng, xiclon thuỷ lực và quay li tâm. Phương pháp này có thể loại bỏ tới 60% các tạp chất không hòa tan trong nước thải và giảm tới 20% BOD [10]. Để tăng hiệu suất công trình xử lý cơ học có thể ứng dụng nhiều biện pháp tăng cường như làm thoáng sơ bộ, làm thoáng đông tụ sinh học, khi đó hiệu suất lắng đạt tới 75% và hàm lượng BOD giảm 40 - 50% [5].
1.3.2. Phương pháp hoá học
Cơ sở của các phương pháp hoá học là các phản ứng hoá học của các chất bẩn với các hoá chất cho thêm vào. Những phản ứng xảy ra có thể là các phản ứng oxy hoá khử, các phản ứng tạo chất kết tủa hay các phản ứng phân huỷ chất độc hại.
Các phương pháp hoá học là: oxy hoá, trung hoà, đông tụ (tụ keo), điện hoá. Thông thường, đi đôi với trung hòa đều kèm có quá trình đông tụ và nhiều hiện tượng vật lý khác.
Ngoài ra, người ta cũng có thể sử dụng phương pháp hoá - lý để xử lý một số loại nước thải công nghiệp [17], dựa trên cơ sở ứng dụng các quá trình keo tụ, hấp thụ, trích ly, bay hơi, tuyển nổi, trao đổi ion, tinh thể hóa, màng bán thấm,...
1.3.3. Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học thường để loại các chất phân tán nhỏ, keo và hữu cơ hòa tan (đôi khi cả vô cơ) ra khỏi nước thải [6].
Cơ sở của phương pháp này là dựa vào các hoạt động sống của vi sinh vật có khả năng phân huỷ các đại phân tử hữu cơ thành các hợp chất đơn giản hơn, đồng thời chúng cũng sử dụng các chất có trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng (nguồn cacbon, nitơ, photpho, kali,...). Trong quá trình đó, sinh khối của chúng tăng lên. Bởi vậy sản phẩm thu nhận từ phương pháp sinh học có thể sử dụng làm phân bón hữu cơ.
Các vi sinh vật quan trọng trong xử lý nước thải gồm rất nhiều loại khác nhau như: vi khuẩn, nấm men, nấm mốc, động vật nguyên sinh, các thể kí sinh và cộng sinh, tảo,... , trong đó đóng vai trò chủ yếu là các vi khuẩn.
Lê Văn Nhương và cộng sự đã nghiên cứu xử lý nước thải giầu tinh bột trong điều kiện hiếu khí khi sử dụng hệ vi khuẩn hiếu khí tự nhiên, hiệu quả xử lý là BOD giảm từ 80 đến 85% [11].
Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là quá trình bao gồm 3 giai đoạn [9, 18]:
- Giai đoạn 1: Chất hữu cơ khuếch tán và tiếp xúc lên bề mặt vi sinh vật. Hiệu quả của công đoạn này phụ thuộc vào các quy luật khuếch tán và trạng thái động của môi trường.
- Giai đoạn 2: Chất hữu cơ di chuyển qua màng b...
Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status