MỤC LỤC
PHẦN I
MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài.
Phát triển bền vững kinh tế - xã hội - môi trường là mục tiêu hướng tới
của hầu hết các quốc gia hiện nay. Với sự phát triển kinh tế mạnh mẽ trong
những năm qua nguồn phát sinh gây ô nhiễm môi trường ngày càng lớn nhưng
Việt Nam chưa có các biện pháp bảo vệ môi trường đúng đắn, do đó đã gây ra
sức ép lớn đối với môi trường. Tình trạng ô nhiễm không khí, nước mặt, nước
ngầm ở các thành phố lớn, các khu công nghiệp đang ngày càng trầm trọng, gây
tác động xấu đến cảnh quan môi trường và sức khỏe con người.
Khi số dân tăng nhanh kèm theo đó lượng nước thải sinh hoạt cũng ngày
một tăng lên đang là mối đe dọa nghiêm trọng đối với môi trường. Nước thải
sinh hoạt chứa hàm lượng các chất hữu cơ nhiều như: COD, BOD
5
, TSS …
Nhiều vi sinh vật gây bệnh, nước thải chứa nhiều dầu mỡ chất tẩy rửa…. Đặc
biệt trong nước thải sinh hoạt có nhiều nguyên tố dinh dưỡng đa lượng như
amoni, phốt pho. Nếu nồng độ trong nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú
dưỡng hóa. Nếu không có các biện pháp hữu hiệu để xử lý sẽ gây ô nhiễm
nguồn nước mặt, theo thời gian sẽ ảnh hưởng nguồn nước ngầm. Điều đó gây
ảnh hưởng vô cùng nghiêm trọng đến ô nhiễm môi trường và sức khỏe cộng
đồng. Do đó, để đảm bảo sự phát triển kinh tế đi đôi với bảo vệ môi trường thì
các phương pháp xử lý nước thải cũng được nghiên cứu và phát triển.
Hiện nay ở Việt Nam hầu hết các khu đô thị, khu dân cư làng, xã…. Một
số điểm du lịch nhà hàng được xây dựng phục vụ chính nhu cầu của con người,
có thể nói nguồn nước thải sinh hoạt được sinh ra chưa được xử lý một cách triệt
để mặc dù một vài nơi đô thị, làng xã có hệ thống xử lý tập trung nhưng còn
nhiều khó khăn về vốn đầu tư cao, đặc biệt vấn đề vận hành cũng như chi phí xử
lý cao, dẫn đến nước thải không đạt tiêu chuẩn môi trường. Do vậy việc nghiên
cứu các công trình xử lý nước thải sinh hoạt phân tán là một việc làm cấp thiết.
cho công tác nghiên cứu sau này.
- Nâng cao khả năng tự học tập, nghiên cứu và tìm tài liệu.
- Bổ sung tư liệu cho học tập.
1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất
- Xác định được khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của từng loại vật liệu
lọc.
- Lựa chọn được các công thức vật liệu lọc có sẵn tại địa phương rẻ tiền,
dễ kiếm để sử dụng công nghệ xử lý nước thải.
- Xử lý được nước thải sinh hoạt, bảo vệ môi trường.
Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học
2.1.1. Một số khái niệm cơ bản
* Môi trường: Trong Luật Bảo vệ môi trường đã được Quốc hội nước Cộng
hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam khoá XI, kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 29 tháng
11 năm 2005, định nghĩa như sau: “Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và
vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất, sự
tồn tại, phát triển của con người và sinh vật”.
* Ô nhiễm môi trường: Theo Điều 6 Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam
2005: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không
phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người, sinh
vật”.
* Ô nhiễm môi trường nước: Là sự thay đổi thành phần và chất lượng
nước không đáp ứng cho các mục đích sử dụng khác nhau, vượt quá tiêu chuẩn
cho phép và có ảnh hưởng xấu đến đời sống con người và sinh vật. Nước trong
tự nhiên tồn tại dưới nhiều hình thức khác nhau: Nước ngầm, nước ở các sông
hồ, tồn tại ở thể hơi trong không khí, Nước bị ô nhiễm nghĩa là thành phần của
nó tồn tại các chất khác, mà các chất này có thể gây hại cho con người và cuộc
sống các sinh vật trong tự nhiên. Nước ô nhiễm thường là khó khắc phục mà
phải phòng tránh từ đầu.
vùng đất ô nhiễm.
Phụ
thuộc vào điều kiện hình thành, nước thải được chia
thành: nước thải sinh hoạt, nước thải công
nghiệp,
nước thải tự nhiên và nước
thải đô
thị.
2.1.2.2. Khái niệm nước thải sinh hoạt
- Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục
đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,
- Thông thường nước thải sinh hoạt của hộ gia đình được chia làm 2 loại
chính: nước đen và nước xám.
+ Nước đen là nước thải từ nhà vệ sinh, chứa phần lớn các chất ô nhiễm,
chủ yếu là: chất hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh và cặn lơ lửng.
+ Nước xám là nước phát sinh từ các quá trình rửa, tắm, giặt với thành
phần các chất ô nhiễm không đáng kể.
2.1.2.3. Nguồn thải
Nước thải sinh hoạt thường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường
học, bệnh viện, chợ, và các công trình công cộng khác. Lượng nước thải sinh
hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc
điểm của hệ thống thoát nước. Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm đô thị thường
được thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra sông rạch, còn ở các vùng ngoại
thành và nông thôn do không có hệ thống thoát nước nên nước thải thường được
tiêu thoát tự nhiên vào các ao hồ hoặc thoát bằng biện pháp tự thấm (TS. Lê
Quốc Tuấn, 2003) [15].
2.1.2.4. Thành phần và đặc tính của nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt có chứa nhiều các tạp chất khác nhau, trong đó
khoảng 52% là chất hữu cơ, 48% là chất vô cơ và một số lớn các chủng loại vi
sinh vật (Trần Hiếu Nhuệ, 1990) [8].
sống chủ yếu nhờ quang hợp, chúng sử dụng CO
2
cùng với nguồn Nitơ và
Phospho để cấu thành tế bào dưới tác dụng của năng lượng ánh sáng mặt trời,
đồng thời chúng cũng sản sinh ra oxy. Trong nước thải rất giàu Nitơ và
Phospho, vì vậy nước thải là môi trường thích hợp cho tảo tăng sinh khối. Mặt
khác, việc tăng nhanh sinh khối tảo cũng là nguồn gây ô nhiễm thứ cấp của nước
thải khi tảo chết.
• Động vật nguyên sinh
Động vật nguyên sinh thuộc nhóm sinh vật sống trôi nổi trong nước và
là một dạng chỉ thị cho nước, vì nếu có sự xuất hiện của chúng thì chứng tỏ
nước được xử lý hiệu quả và nước thải không có độc tính. Thức ăn của những
động vật nguyên sinh trong nước thải là các vụn hữu cơ hay tảo và vi khuẩn.
• Hệ vi sinh vật trong nước thải
Vi sinh vật là những sinh vật nhỏ bé, đơn bào hay sống tập trung, tồn tại với
số lượng rất lớn trong tự nhiên. Trong nước thải, vi sinh vật xâm nhập vào thông
qua nhiều con đường khác nhau: từ phân, nước tiểu, rác thải sinh hoạt, nước thải hộ
gia đình, rác thải sinh hoạt, rác thải bệnh viện, không khí,…
Hệ vi sinh vật trong nước thải cũng khá đa dạng, bao gồm nhiều loại như:
vi khuẩn, nấm men, nấm mốc, xoắn thể, xạ khuẩn, virus, thực thể khuẩn,…
nhưng chủ yếu là vi khuẩn. Vi khuẩn đóng vai trò quan trọng trong quá trình
phân hủy các chất hữu cơ làm sạch nước thải. Theo phương thức dinh dưỡng vi
khuẩn được chia làm hai nhóm chính:
- Vi khuẩn dị dưỡng: Là những vi khuẩn sử dụng chất hữu cơ làm nguồn
cacbon dinh dưỡng, và làm năng lượng để hoạt động sống, xây dựng tế bào, phát
triển,… có ba loại vi khuẩn dị dưỡng:
+ Vi khuẩn hiếu khí.
+ Vi khuẩn kỵ khí.
+ Vi khuẩn tùy nghi.
- Vi khuẩn tự dưỡng: Là những vi khuẩn có khả năng oxy hóa chất vô cơ
gây độc tích lũy, ảnh hưởng nguy hại đến cuộc sống.
Chất rắn lơ lửng hạn chế độ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu xuống,
gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong, rêu…Chất rắn có khả
năng gây trở ngại cho phát triển thủy sản nếu chúng có nồng độ cao.
Ngoài ra các loại vi sinh vật gây bệnh hiện hữu trong nước thải đưa ra
sông góp phần làm cho các bệnh, đặc biệt là các bệnh đường ruột (thương hàn,
tả, lỵ,…) gia tăng do lây lan qua đường ăn uống và sinh hoạt.
2.1.2.6. Các chỉ tiêu đánh giá nước thải sinh hoạt
• Độ pH
Độ pH là một trong những chỉ tiêu xác định đối với nước cấp và nước thải.
Chỉ số này cho biết có cần phải trung hòa hay không và tính lượng hóa chất cần
thiết trong quá trình xử lý đông keo tụ, khử khuẩn,… Trị số pH thay đổi sẽ ảnh
hưởng đến quá trình hòa tan, keo tụ, làm tăng hay giảm tốc độ phản ứng, nó ảnh
hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật có trong nước.
pH của nước thải có một ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý nước
thải. Trong thực tế, các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
thường làm việc tốt trong khoảng pH từ 7 – 7,6. Thường vi sinh vật phát triển tốt
nhất trong môi trường trung tính pH từ 7 – 8. Các nhóm vi sinh vật khác nhau có
mức giới hạn pH khác nhau, ví dụ vi khuẩn nitrit phát triển thuận lợi ở khoảng
pH từ 4,8 – 8,8; còn vi khuẩn nitrat thì pH từ 6,5 – 9,3. Vi khuẩn lưu huỳnh có
thể tồn tại trong môi trường pH từ 1 – 4. Với nước thải sinh hoạt thường có pH
từ 7,2 – 7,6.
• Hàm lượng các chất rắn
Hàm lượng các chất rắn là một trong những chỉ tiêu vật lý đặc trưng và
quan trọng nhất của nước thải. Nó bao gồm các chất nổi, chất lơ lửng, keo và
chất hòa tan. Chất rắn trong nước thải bao gồm các chất vô cơ ở dạng hòa tan
hoặc không hòa tan như đất đá, và dạng huyền phù lơ lửng. Các chất hữu cơ như
xác vi sinh vật, tảo, động vật phù du, …
Chất rắn làm trở ngại cho các quá trình lưu chuyển, sử dụng và làm giảm
chất lượng nước.
- Màu biểu kiến: là màu do các chất lơ lửng tạo nên.
Trên thực tế, người ta xác định màu thực tế của nước, nghĩa là sau khi lọc
bỏ các chất không tan.
• Độ đục
Độ đục trong nước là do các hạt rắn vô cơ lơ lửng, các chất hữu cơ phân
hủy hay xác động, thực vật gây nên. Độ đục làm giảm khả năng truyền dẫn ánh
sáng trong nước, gây mất cảm quan, giảm chất lượng nước. Các hạt vật chất lơ
lửng hấp phụ các ion kim loại độc và các vi khuẩn gây bệnh, gây khó khăn cho
quá trình khử khuẩn.
• Oxi hòa tan (DO – Dissolved Oxygen)
Oxy hòa tan là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất
lượng nước. Nước càng sạch thì chỉ số này càng cao hay lượng oxy hòa tan
trong nước cũng cao. Đây là chỉ số quan trọng đối với việc đánh giá vi sinh vật
trong nước thải vì nó ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của vi
sinh vật. Chỉ số này phụ thuộc vào các yếu tố áp suất, nhiệt độ và các đặc tính
của nước (nồng độ và thành phần các chất hòa tan, vi sinh vật, thủy sinh,…).
Nồng độ oxy hòa tan trong nước sạch thường dao động từ 6 – 7 mg/l ở nhiệt độ
bình thường.
• Chỉ số BOD (Biochemical Oxigen Demand)
Chỉ số BOD biểu thị lượng chất hữu cơ có trong nước có khả năng phân
giải nhờ vi sinh vật. Do đó, nhu cầu oxi sinh hóa là một trong những chỉ tiêu
quan trọng nhất để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải. BOD càng cao
chứng tỏ nước thải bị ô nhiễm càng nặng và ngược lại.
Để phân hủy hết các chất hữu cơ có trong nước thải, thường cần nhiều
thời gian đến vài chục ngày tùy thuộc vào từng loại nước thải, nhiệt độ và khả
năng phân hủy các chất hữu cơ của hệ vi sinh vật có trong nước thải.
Trong thực tế, người ta thường dùng chỉ số BOD
5
, nghĩa là xử lý mẫu
trong 5 ngày ở 20
PO
4
-
, HPO
4
-2
, PO
4
-3
, các
polyphosphat như Na
3
(PO
3
)
6
và phospho hữu cơ. Đây là một trong những nguồn
dinh dưỡng cho thực vật dưới nước.
Trong nước thải người ta xác định hàm lượng P – tổng số để xác định tỷ
số BOD
5
: N : P nhằm chọn kỹ thuật bùn hoạt tính thích hợp cho quá trình xử lý
nước thải. Ngoài ra xác lập tỷ số giữa P và N để đánh giá mức dinh dưỡng có
trong nước thải.
• Chỉ số vi sinh vật (E.coli)
Trong nước thải, đặc biệt nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh viện, nước thải
vùng du lịch, dịch vụ, khu chăn nuôi,… nhiễm nhiều vi sinh vật có sẵn trong phân
người và phân súc vật. Trong đó, có thể có nhiều loài vi khuẩn gây bệnh, đặc biệt các
bệnh về tiêu hóa, các vi sinh vật gây ngộ độc thực phẩm.
Việc xác định tổng số các vi sinh vật trong nước thải rất khó, nên người ta
quá trình làm sạch sinh hóa sau này. Các phương pháp hóa lý để xử lý nước thải
đều dựa trên các cơ sở ứng dụng của quá trình keo tụ, hấp phụ, tuyển nổi, trao
đổi ion, …
• Keo tụ:
Là phương pháp làm trong nước thải bằng cách dùng các chất trợ keo để liên
kết các chất bẩn ở dạng lơ lửng, tạo thành các bông có kích thước lớn hơn. Những
bông cặn đó lắng xuống kéo theo các chất không tan cùng lắng theo.
• Hấp phụ:
Là quá trình tách các chất ô nhiễm ra khỏi nước thải bằng cách tập trung
các chất đó lên bề mặt các chất rắn (chất hấp phụ).
• Trích ly:
Là phương pháp tách các chất bẩn hòa tan trong nước thải bằng dung môi
không tan và độ hòa tan của chất bẩn trong dung môi cao hơn trong nước.
• Tuyển nổi:
Là phương pháp dùng các tác nhân tuyển nổi để thu hút và kéo theo các chất
bẩn lên trên mặt nước, sau đó loại các tác nhân tuyển nổi đó ra khỏi nước.
• Thẩm tích dializ (màng bán thấm):
Là phương pháp dùng màng xốp bán thấm không cho các hạt keo đi qua
để tách keo ra khỏi nước thải.
• Trao đổi ion:
Là phương pháp thu hồi catrion và anion bằng các chất trao đổi ion.
2.1.3.3. Phương pháp sinh học
a. Điều kiện để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
Các loại nước thải sinh hoạt, nước thải đô thị có chứa nhiều chất hữu cơ
hòa tan gồm hidratcacbon, protein và các hợp chất chứa nitơ, các dạng chất béo,
… cùng một số chất vô cơ như H
2
S, các Sulfit, Amoniac,… có thể đưa vào xử lý
theo các phương pháp sinh học.
Phương pháp xử lý sinh học nước thải dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh
xử lý nước thải chính là:
- Phương pháp kỵ khí (Anaerobic).
- Phương pháp thiếu khí (Anoxic).
- Phương pháp hiếu khí (Aerrobic).
* Phương pháp kỵ khí (Anaerobic):
Phương pháp này thích hợp cho việc xử lý nước thải có nồng độ ô nhiễm
cao (COD > 2000mg/l), có khả năng thu hổi năng lượng (biogas), chi phí vận
hành thấp, thể tích công trình nhỏ,… Tuy nhiên, nó có những nhược điểm là
sinh ra nhiều các dạng khí độc, các loại khí gây mùi hôi thối làm ô nhiễm không
khí, thời gian xử lý kéo dài.
Nguyên tắc của phương pháp này là dùng các vi sinh vật kỵ khí và vi sinh
vật tùy nghi để phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện không có oxy hòa tan
trong cặn và trong nước thải ở điều kiện nhiệt độ thích hợp. Sản phẩm của quá
trình này là các chất khí CH
4
, CO
2
, H
2
S, N
2
,… quá trình phân hủy kỵ khí diễn ra
trong vòng từ 3 đến 6 tháng ở điều kiện bình thường, khi nhiệt độ lên tới 40
0
C –
50
0
C thời gian phân hủy sẽ rút ngắn (Winter et al, 1994) [20].
Quá trình lên men kỵ khí diễn ra theo các giai đoạn sau:
• Giai đoạn 1: Lên men axit.
2
chiếm từ 20 - 30%). Đặc điểm của quá trình này là phân hủy dần axit
cùng với các sản phẩm có tính khử mạnh do đó môi trường có tính kiềm. Quá trình
lên men kỵ khí tỏa nhiệt mạnh, lượng nhiệt tỏa ra lớn, nhiệt độ bể lên men vào mùa
hè có thể lên tới 50
0
C – 60
0
C. Điều này cũng giúp cho quá trình phân hủy diễn ra
nhanh hơn.
Quá trình lên men metan là một quá trình phức tạp nhờ một loạt các tác
động qua lại của quá trình trao đổi chất trong các nhóm vi sinh vật khác nhau.
Đạt được điều này là do có sự phân tích sinh hóa liên tiếp các hợp chất hữu cơ
cao phân tử thành CH
4
và CO
2
.
Phản ứng quá trình kỵ khí và các sản phẩm của nó:
(CHO)
n
CO
2
+ H
2
O + tế bào VSV mới + sản phẩm trung gian + CH
4
+
NH
4
Phương pháp này dựa trên hoạt động của các quần thể vi sinh vật hiếu khí có
sẵn trong nước thải. Chúng oxy hóa các chất hữu cơ bằng oxy hòa tan liên tục vào
trong nước thải ở nhiệt độ khoảng 20
0
C – 40
0
C. Kết quả là các chất bẩn trong
nước thải bị phân hủy và nước được làm sạch, sản phẩm của quá trình này là CO
2
và H
2
O. Các chất hữu cơ trong nước thải được oxy hóa và phân giải theo 3 giai
đoạn:
• Giai đoạn 1: Phản ứng oxy hóa các chất hữu cơ để đáp ứng nhu
cầu năng lượng của tế bào.
C
x
H
y
O
z
N + O
2
Vi sinh vật CO
2
+ H
2
O + NH
3
Chất hữu cơ đơn giản (Đường, peptit, axit amin,…)
+ CO
2
+ H
2
O
• Giai đoạn 3: Tiếp tục quá trình oxy hóa đến khi không còn đủ chất
dinh dưỡng thì diễn ra quá trình hô hấp nội bào hay oxy hóa các
chất liệu tế bào.
(C
5
H
7
NO
2
)
n
+ O
2
CO
2
+ NH
3
+ H
2
O
Tất cả các phản ứng hóa học trên đều xảy ra dưới tác dụng của các enzym
ngoại bào hay nội bào do vi sinh vật sinh tổng hợp ra. Trong quá trình oxy hóa
khử các chất hữu cơ được phân hủy theo thứ tự lần lượt là đường, protein, tinh
bột, chất béo, các hợp chất hữu cơ cao phân tử (cellulose, lignin,…) (Flemming
et al, 2001) [16].
Ta có sơ đồ của biện pháp:
Lắng sơ bộ Máy Lắng bổ sung
(lắng 1) sục khí (lắng 2)
Nước thải Nước ra
Song chắn rác
Sỏi, cát, bùn thô
Bùn hồi lưu
Bùn thải
Hình 2.2. Sơ đồ xử lý nước thải bằng kỹ thuật bùn hoạt tính có sục khí.
Bảng 2.2. Một số loại vi khuẩn có trong bùn hoạt tính và khả năng phân hủy
Tên chi Khả năng phân hủy
Pseudomonas Hydratcacbon, protein, nitrat, chất hữu cơ khác
Arthobacter Hydratcacbon
Bacillus Hydratcacbon, protein
Cytophagas Plysaccharide
Nitromonas Nitrit
Nitrobacter Nitrat
Akcagineses Protein
Favobacterium Protein
Corynebacterium Protein
Escherichia Protein, một số chất hữu cơ
Sarcina Chất hữu cơ
Nguyên sinh động vật Xác vi sinh vật
(Nguồn: PGS.TS. Nguyễn Văn Phước, 1999) [11]
• Sinh trưởng dính bám - màng sinh học
Trong dòng nước thải có các vật rắn làm giá đỡ (giá mang) để các vi sinh
vật (chủ yếu là vi khuẩn) sẽ dính bám trên bề mặt. Trong số các vi sinh vật dính
bám có những loài có khả năng sinh ra polysacarit có tính chất như các chất dẻo
(gọi là polyme sinh học), tạo thành màng – màng sinh học.
Như vậy, màng sinh học là tập hợp các loài vi sinh vật khác nhau, có hoạt
DO
VSV tùy nghi
CO
2
, H
2
O
Màng sinh học Màng chất lỏng
Hình 2.3. Quá trình hoạt động của màng sinh học
Các chất hữu cơ dễ phân hủy sẽ được các vi sinh vật sử dụng trước với tốc
độ nhanh đồng thời số lượng các quần thể tương ứng này sẽ phát triển nhanh.
Các chất hữu cơ khó phân hủy sẽ bị phân hủy sau với tốc độ chậm hơn và quần
thể sinh vật đồng hóa chúng cũng phát triển muộn và yếu hơn.
a. Những yếu tố ảnh hưởng đến màng sinh học
1. Tính chất bề ngoài của vật liệu (bề mặt, tính thấm).
2. Tính chất hóa lý của pha lỏng (nhiệt độ, pH, ion, chất hữu cơ,…).
3. Nồng độ những chất hữu cơ trong chất nền: Lượng cacbon hữu cơ có
thể đồng hóa được, lượng cacbon hữu cơ hòa tan dễ bị phân hủy, nhu cầu oxi
sinh học.
4. Các chế độ về dòng chảy (tốc độ dòng,…).
5. Sự có mặt của các tác nhân ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của vi
sinh vật (kim loại nặng,…).
b. Vật liệu tạo màng
Màng sinh học phát triển ở mọi bề mặt phân cách rắn – lỏng, lỏng – khí,
rắn – khí. Trong tự nhiên ta bắt gặp màng sinh học ở nhiều nơi, trên nhiều loại
vật liệu nhưng để ứng dụng nó vào trong công nghệ xử lý nước thải thì ta cần
xem xét đến rất nhiều yếu tố mà đặc biệt là lựa chọn vật liệu lọc sao cho:
1. Diện tích bề mặt lớn.
2. Có các đặc tính thích hợp cho các vi sinh vật cư trú và phát triển.
3. Có độ bền cơ học và độ ổn định tương đối.
chất) làm sạch nước.
Trong quá trình làm việc, các vật liệu lọc tiếp xúc với nước chảy từ trên
xuống, sau đó nước thải đã được làm sạch được thu gom xả vào lắng 2. Nước
vào lắng 2 có thể kéo theo những mảnh vỡ của màng sinh học bị tróc ra khi lọc
làm việc. Trong thực tế, một phần nước đã qua lắng 2 được quay trở lại làm
nước pha loãng cho các loại nước thải đậm đặc trước khi vào bể lọc và giữ nhiệt
cho màng sinh học làm việc.
Chất hữu cơ nhiễm bẩn trong nước thải bị oxi hóa bởi quần thể vi sinh vật
ở màng sinh học. Màng này thường dày khoảng từ 0,1 – 0,4 mm. Các chất
hữu cơ trước hết bị phân hủy bởi vi sinh vật hiếu khí. Sau khi thấm sâu vào
màng, nước hết oxi hòa tan và sẽ chuyển sang phân hủy bởi vi sinh vật kị
khí. Khi các chất hữu cơ có trong nước thải cạn kiệt, vi sinh vật ở màng sinh
học sẽ chuyển sang hô hấp nội bào và khả năng kết dính cũng giảm, dần dần
bị vỡ cuốn theo nước lọc. Hiện tượng này gọi là “tróc màng”. Sau đó lớp màng
mới lại xuất hiện.
2.1.4.4. Cấu tạo bể lọc sinh học
- Bể biophin xây dựng dưới dạng hình tròn hay hình chữ nhật có
tường đặc và đáy thép. Đáy trên là tấm đan đỡ lớp vật liệu lọc, đáy dưới liền
khối không thấm nước. Chiều cao giữa hai lớp đáy lấy khoảng 0,4 - 0,6 m,
độ dốc hướng về máng thu I ≥ 0,01. Độ dốc theo chiều dài của máng thu lấy
theo kết cấu, nhưng không được nhỏ hơn 0,005. Tường bể làm cao hơn lớp
vật liệu lọc 0,5 m.
- Đặc điểm riêng của bể Biophin nhỏ giọt là kích thước của vật liệu lọc
không lớn hơn 25 - 30 mm và tải trọng tưới nước nhỏ 0,5 – 1,0 m
3
/( m
3
.VLL).
2.1.4.5. Thông khí và hiệu suất lọc ở bể lọc sinh học
* Thông khí:
n
)
Trong đó:
S
0
: BOD
5
của nước sau khi lắng 1 (mg/l).
S
f
: BOD
5
của nước ra khỏi lọc sau khi lắng 2 (mg/l).
A
S
: Diện tích riêng của vật liệu lọc (m
2
/ m
3
).
Copyright: Tài liệu đại học ©