Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu công nghệ lọc sinh học có vật liệu ngập trong nước trong công nghệ xử lý nước thải bằng mảng vi sinh

  • Số trang: 94 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 7 |
  • Lượt tải: 0
tranphuong

Đã đăng 58976 tài liệu

Mô tả:

Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn CAÙC KYÙ TÖÏ VIEÁT TAÉT Beå UASB : Beå loïc kî khí coù lôùp caën lô löûng BOD5 : Biologycal Oxygen Demand- Nhu caàu oxy sinh hoaù trong 5 ngaøy( mgO2/l H2O) COD : Chemical Oxygen Demand- Nhu caàu oxy hoaù hoïc (mg O2/l H2O) DO : Dissolved Oxygen- Löôïng oxy hoaø tan MLSS : Noàng ñoä buøn hoaït tính lô löûng SS : Haøm löôïng chaát raén lô löûng SVI : Sludge Volume Index- Chæ soá theå tích buøn TCVN : Tieâu chuaån Vieät Nam Tp. HCM : Thaønh phoá Hoà Chí Minh 1 Phạm Thị Huyền Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn DANH MUÏC CAÙC BAÛNG Bảng 2.1 : Noàng ñoä caùc ioân höõu cô vaø voâ cô trong nöôùc thaûi sinh hoaït. ............... 6 Bảng 2.2 : Thaønh phaàn trung bình cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït ................................... 7 Baûng 2.3 : Löu löôïng nöôùc thaûi ôû moät soá nhaø maùy ñieån hình................................ 8 Baûng 2.4:Thaønh phaàn hoaù hoïc trung bình cuûa moät soá nöôùc thaûi coâng nghieäp.9 Baûng2.5 : thaønh phaàn tính chaát nöôùc thaûi saûn xuaát coâng ty VISSAN ................. 10 Baûng 2.6 : keát quaû phaân tích tính chaát nöôùc thaûi ôû moät soá cô sôû saûn xuaát treân ñòa baøn Tp.HCM (2005) ............................................................................................ 11 Baûng 2.7 : ÖÙng duïng caùc coâng trình cô hoïc trong xöû lyù nöôùc thaûi..................... 19 Baûng 2.8 : Heä thoáng caùc phöông phaùp vaø coâng trình xöû lyù sinh hoïc nöôùc thaûi theo nguyeân lyù oxy hoaù............................................................................................... 27 Baûng 2.9: Phaïm vi öùng duïng caùc phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc nöôùc thaûi .......... 28 Bảng 2.10: Noàng ñoä caùc chaát dinh döôõng cho vi sinh vaät ñeå xöû lyù nöôùc thaûi ( theo M. X. Moxitrep 1982) .............................................................................. 30 Baûng 3.1 Moät soá gioáng chính trong quaàn theå vi khuaån ....................................... 54 2 Phạm Thị Huyền Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn DANH MUÏC CAÙC HÌNH AÛNH Hình 2.1: Ñöôøng cong sinh tröôûng cuûa sinh vaät .................................................. 13 Hình2.2: Saøng chaén raùc thoâ ............................................................................ 16 Hình 2.3: Saøng chaén raùc tinh ............................................................................... 16 Hình 2.4: Sô ñoà caùnh ñoàng töôùi ........................................................................... 20 Hình 2.5: Hoà sinh hoïc.......................................................................................... 20 Hình 2.6: Moät soá loaïi vi khuaån trong nöôùc thaûi .................................................. 38 Hình 2.7: Hình daïng cuûa virus ............................................................................ 40 Hình 2.8: Moät soá nguyeân sinh ñoäng vaät .............................................................. 42 Hình 3.1: Caáu taïo cuûa maøng loïc sinh hoïc ........................................................... 46 Hình 3.2: Ñóa quay sinh hoïc ................................................................................ 47 Hình 3.3: Loïc sinh hoïc nhoû gioït .......................................................................... 48 Hình 3.4: Caáu taïo beå loïc sinh hoïc coù vaät lieäu ngaäp nöôùc ................................... 49 Hình 3.5 : Sô ñoà chi tieát beå loïc sinh hoïc ............................................................. 40 Hình 3.6: Hạt lọc nổi PS ...................................................................................... 51 Hình 3.7: Vaät lieäu ñeäm cho vi sinh vaät dính baùm ............................................... 51 Hình 3.8 : Vi khuaån nitrosomonas vaø nitrobacter ............................................... 59 3 Phạm Thị Huyền Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn DANH MUÏC CAÙC ÑOÀ THÒ Ñoà thò 4.1: Bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD theo thôøi gian trong giai ñoaïn thích nghi ............................................................................................................................. 71 Ñoà thò 4.2: Bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD vôùi thôøi gian löu nöôùc 24h ................ 72 Ñoà thò 4.3: Bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù COD vôùi thôøi gian löu nöôùc 12h ............. 73 Ñoà thò 4.4: Bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD vôùi thôøi gian löu nöôùc 6h .................. 74 Ñoà thò 4.5: Bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD vôùi thôøi gian löu nöôùc 4h .................. 75 Ñoà thò 4.6: : Bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD vôùi thôøi gian löu nöôùc 2h ................ 76 Ñoà thò 4.7: Ñoà thò Ln (CODra/CODvao) theo H ôû taûi troïng theå tích 1.244 m3/m2.ngaøy......................................................................................................... 77 Ñoà thò 4.8: Ñoà thò Ln (CODra/CODvao) theo H ôû taûi troïng theå tích 2,488 m3/m2.ngaøy......................................................................................................... 78 Đồ thị 4.9: Ñoà thò Ln (CODra/CODvao) theo H ôû taûi troïng theå tích 4,976 m3/m2.ngaøy......................................................................................................... 79 Đồ thị 4.10: Bieåu dieãn moái lieân heä Ln(s) vaø Ln(QL) ........................................... 80 4 Phạm Thị Huyền Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn MUÏC LUÏC NHIEÄM VUÏ KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIIEÄP NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN HÖÔÙNG DAÃN LÔØI CAÛM ÔN CAÙC KYÙ TÖÏ VIEÁT TAÉT DANH MUÏC CAÙC BAÛNG DANH MUÏC CAÙC HÌNH AÛNH DANH MUÏC CAÙC ÑOÀ THÒ CHÖÔNG I MÔÛ ÑAÀU trang I. Ñaët vaán ñeà .......................................................................................... 1 II. Muïc ñích.............................................................................................. 3 III. Ñoái töôïng nghieân cöùu.......................................................................... 3 IV. Phöông phaùp nghieân cöùu ..................................................................... 4 V. Phaïm vi nghieân cöùu ............................................................................ 4 CHÖÔNG II TOÅNG QUAN VEÀ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI 2.1 Nöôùc saïch laø gì? ................................................................................ 5 2.2 Nöôùc thaûi laø gì? .................................................................................. 5 2.2.1 Nöôùc möa ...................................................................................... 5 2.2.2. Nöôùc thaûi sinh hoaït ...................................................................... 5 2.2..3 Nöôùc thaûi coâng nghieäp ................................................................. 8 2.3 Söï sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa vi sinh vaät ....................................... 13 2.4 Caùc phöông phaùp xö ûlyù nöôùc thaûi ....................................................... 15 2.4.1 Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp cô hoïc .................................... 15 5 Phạm Thị Huyền Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn 2.4.1.1 Thieát bò chaén raùc ..................................................................... 15 2.4.1.2 Thieát bò nghieàn raùc .................................................................. 16 2.4.1.3 Beå ñieàu hoaø ............................................................................. 16 2.4.1.4 Beå laéng caùt .............................................................................. 17 2.4.1.5 Beå laéng .................................................................................... 17 2.4.1.6 Loïc .......................................................................................... 18 2.4.1.7 Tuyeån noåi, vôùt daàu môõ ............................................................ 18 2.4.2 Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hoaù hoïc .................................... 18 2.4.2.1 Phöông phaùp Ozon hoaù cuõng thuoäc loaïi phöông phaùp hoaù 19 hoïc ....................................................................................................... 20 2.4.2.2 Phöông phaùp trung hoaø............................................................ 20 2.4.2.3 Phöông phaùp oxy hoaù- khöû...................................................... 20 2.4.2.4 Khöû truøng nöôùc thaûi ................................................................ 21 2.4.2.5 Phöông phaùp Chlor hoaù ........................................................... 21 2.4.2.6 Phöông phaùp Chlor hoaù nöôùc thaûi baèng Clorua voâi ................ 21 2.4.3 Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hoaù lyù ..................................... 22 2.4.3.1 Phöông phaùp keo tuï ................................................................. 22 2.4.3.2 Phöông phaùp tuyeån noåi............................................................ 22 2.4.3.3 Phöông phaùp haáp phuï .............................................................. 23 2.4.3.4 Phöông phaùp trao ñoåi ion ........................................................ 23 2.4.3.5 Caùc quaù trình taùch baèng maøng ................................................ 24 2.4.3.6 Phöông phaùp ñieän hoaù ............................................................. 25 2.4.3.7 Phöông phaùp trích ly................................................................ 25 2.4.4 Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc ................................. 26 2.4.4.1 Coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi trong ñieàu kieän töï nhieân ................ 28 2.4.4.1.1 Caùnh ñoàng töôùi coâng coäng vaø baõi loïc .................................. 28 2.4.4.1.2 Caùnh ñoàng töôùi noâng nghieäp ................................................ 29 6 Phạm Thị Huyền Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn 2.4.4.1.3 Hoà sinh hoïc .......................................................................... 30 2.4.4.2 Xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän nhaân taïo ................................... 31 2.4.4.2.1 Beå Aeroten ........................................................................... 31 2.4.4.2.2 Beå loïc sinh hoïc- Bioâphin...................................................... 33 2.4.4.2.3 Ñóa quay sinh hoïc ................................................................. 33 2.4.4.2.4 Beå loïc kî khí coù lôùp caën lô löûng( UASB) ............................ 33 2.4.4.2.5 Beå khí sinh hoïc: ............................................................... 34 2.4.4.3 Vi sinh hoïc trong nöôùc thaûi coâng nghieäp ................................... 35 2.4.4.3.1 Vi khuaån ............................................................................... 37 2.4.4.3.2 Virut ..................................................................................... 39 2.4.4.3.3 Naám men .............................................................................. 40 2.4.4.3.4 Taûo ñôn baøo......................................................................... 41 2.4.4.3.5 Nguyeân sinh ñoäng vaät ......................................................... 41 2.4.4.3.6 Caùc sinh vaät khaùc ................................................................. 43 CHÖÔNG III NGHIEÂN CÖÙU COÂNG NGHEÄ LOÏC SINH HOÏC NGAÄP NÖÔÙC TRONG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI 3.1 Toång quan veà beå loïc sinh hoïc ........................................................... 44 3.1.1 Ñònh nghóa beå loïc sinh hoïc ........................................................... 44 3.1.2 Phaân loaïi loïc sinh hoïc .................................................................. 47 3.2 Loïc sinh hoïc bôûi lôùp vaät lieäu loïc ngaäp trong nöôùc. ........................... 48 3.2.1 Caáu taïo vaø quy trình vaän haønh ..................................................... 48 3.2.2 Tính chaát cuûa vaät lieäu loïc noåi ....................................................... 50 3.2.3 Vi sinh vaät trong xöû lyù .................................................................. 52 3.2.4 Caáu taïo vaø hoaït ñoäng cuûa maøng vi sinh vaät ................................. 55 3.2.4.1 Caáu taïo maøng vi sinh ................................................................. 55 3.2.4.2 Quaù trình tieâu thuï cô chaát vaø laøm saïch nöôùc thaûi ...................... 56 3.2.4.2.1 Quaù trình tieâu thuï cô chaát dieãn ra nhö sau .............................. 56 7 Phạm Thị Huyền Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn 3.2.4.2.2 Quaù trình nitrat hoùa ................................................................. 57 3.2.4.2.3 Quaù trình khöû nitrat ................................................................. 59 3.2.4.2.4 Quaù trình khöû phostpho ........................................................... 59 3.2.5 Quaù trình sinh tröôûng, phaùt trieån vaø suy thoaùi cuûa maøng vi sinh vaät................................................................................................... 60 3.2.6 Taéc maøng vaø caùc bieän phaùp khaéc phuïc ........................................ 60 3.2.6.1 Hieän töôïng taéc maøng ................................................................. 60 3.2.6.2 Caùch khaéc phuïc.......................................................................... 61 3.2.7 Öu ñieåm vaø nhöôïc ñieåm ............................................................... 63 3.2.7.1 Öu ñieåm ..................................................................................... 63 3.2.7.2 Nhöôïc ñieåm................................................................................ 63 3.2.8 Caùc yeáu toá aûnh höôûng tôùi xöû lyù .................................................... 63 3.3 Moâ hình thí nghieäm .............................................................................. 64 3.3.1 Chuaån bò ........................................................................................ 65 3.3.2 Caùc böôùc tieán haønh ....................................................................... 65 3.3.2.1 TN1: xaùc ñònh caùc thoâng soá buøn ................................................ 65 3.3.2.2 TN2: chaïy giai ñoaïn thích nghi .................................................. 66 3.3.2.3 TN3: giai ñoaïn chaïy tónh ........................................................... 66 3.3.2.4 TN4: giai ñoaïn chaïy ñoäng ........................................................ 67 3.4: Coâng thöùc tính thoâng soá ñoäng hoïc .................................................. 67 CHÖÔNG IV KEÁT QUAÛ VAØ THAÛO LUAÄN 4.1 Xaùc ñònh thoâng soá ñaàu vaøo cuûa buøn ..................................................... 70 4.2 Giai ñoaïn thích nghi .............................................................................. 70 4.3 Giai ñoaïn chaïy tónh ............................................................................... 71 4.3.1 Taûi troïng 24 giôø ............................................................................ 71 4.3.2 Taûi troïng 12 giôø ............................................................................ 72 4.3.3 Tải trọng 6 giờ ............................................................................ 73 8 Phạm Thị Huyền Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn 4.3.4 Taûi troïng 4 giôø ............................................................................ 74 4.3.5 Taûi troïng 2 giôø: ............................................................................ 76 4.4 Giai ñoaïn chaïy ñoäng: ............................................................................ 77 4.4.1 Taûi troïng 24 giôø vôùi löu löôïng28 lít/ngaøy ..................................... 77 4.4.2 Taûi troïng 12 giôø vôùi löu löôïng 56 lít/ngaøy .................................... 78 4.4.3 Taûi troïng 6 giôø vôùi löu löôïng 112 lít/ ngaøy ................................... 79 CHÖÔNG V: KEÁT LUAÄN VAØ KIEÁN NGHÒ 5.1 Keát luaän 5.2 Kieán nghò PHUÏ LUÏC PHUÏ LUÏC 1: Baûng tieâu chuaån nöôùc thaûi Vieät Nam 5945:2005 PHUÏ LUÏC 2: Hình aûnh moät soá vaät lieäu loïc TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 9 Phạm Thị Huyền Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn LÔØI CAÛM ÔN Ñeå hoaøn thaønh ñöôïc ñeà taøi toát nghieäp naøy, ngoaøi söï noã löïc raát lôùn cuûa baûn thaân sinh vieân thì söï taän tình höôùng daãn vaø söï giuùp ñôõ cuûa thaày coâ, baïn beø vaø gia ñình heát söùc quan troïng. Ñaàu tieân, em xin chaân thaønh caûm ôn thaày Laâm Vónh Sôn ñaõ tröïc tieáp höôùng daãn vaø taïo ñieàu kieän thuaän lôïi ñeå em hoaøn thaønh ñeà taøi toát nghieäp. Trong quaù trình thöïc hieän khoaù luaän, em ñaõ ñöôïc thaày coâ trong khoa Moâi Tröôøng vaø Coâng Ngheä Sinh Hoïc giuùp ñôõ raát nhieàu. Em xin baøy toû loøng bieát ôn saâu saéc ñeán caùc thaày coâ – nhöõng ngöôøi ñaõ heát loøng truyeàn ñaït kieán thöùc quyù baùu cho em coù ñöôïc ngaøy hoâm nay. Em cuõng caûm ôn söï chia seû cuûa caùc baïn cuøng khoaù vaø caùc anh chò lôù p treân. Chính nhôø söï höôùng daãn taän tình cuûa thaày coâ vaø caùc baïn em ñaõ vöôït qua nhöõng khoù khaên trong thôøi gian qua. Hôn nöõa trong quaù trình thöïc hieän khoaù luaän em ñaõ hoïc hoûi ñöôïc raát nhieàu kinh nghieäm quyù baùu. Em xin chaân thaønh caûm ôn ! SVTH : Phaïm Thò Huyeàn 10 Phạm Thị Huyền Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC KYÕ THUAÄT COÂNG NGHEÄ TP.HCM KHOA MOÂI TRÖÔØNG VAØ COÂNG NGHEÄ SINH HOÏC KHOAÙ LUAÄN TOÁT NGHIEÄP NGHIEÂN CÖÙU COÂNG NGHEÄ LOÏC SINH HOÏC COÙ LÔÙP VAÄT LIEÄU NGAÄP TRONG NÖÔÙC TRONG COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI BAÈNG MAØNG VI SINH GVHD : Ths. Laâm Vónh Sôn SVTH : Phaïm Thò Huyeàn MSSV : 207111020 11 Phạm Thị Huyền Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn TP.HCM, thaùng 8 naêm 2010 CHÖÔNG I MÔ ÛÑAÀU 1.1 Ñaët vaán ñeà Nước laø chất khoâng thể thiếu ñối với sự sống treân traùi ñất. Cuøng với sự phaùt triển của nền văn minh nhaân loại qua quaù trình coâng nghiệp hoùa vaø ñoâ thị hoùa loaøi người ñang ñứng trước hiểm họa của vấn ñề oâ nhiễm moâi trường. Trong ñoù oâ nhiễm nguồn nước laø một trong những vấn ñề noùng bỏng nhất. Để tiến tới một xaõ hội phaùt triển bền vững, nhiều tổ chức quốc tế vaø hầu hết caùc quốc gia treân thế giới ñều coù những chương trình vaø haønh ñộng cụ thể nhằm bảo vệ moâi trường sinh thaùi của nước mình cũng như moâi trường toaøn cầu. Trong xu thế ñoù ở nước ta ñaõ ban haønh luật bảo vệ moâi trường vaø caùc quy luật cũng như triển khai nhiều chương trình haønh ñộng cụ thể ñể bảo vệ moâi trường. Để giảm thiểu taùc ñộng xấu ñến moâi trường, ñảm bảo phaùt triển bền vững thì ngoaøi việc aùp dụng caùc biện phaùp nhằm giảm thiểu tại nguồn sử dụng tiết kiệm vaø hiệu quả taøi nguyeân thieân nhieân thì giải phaùp xử lyù cuối ñường ống luoân ñoùng vai troø quan trọng trong nhiệm vụ bảo vệ moâi trường noùi chung vaø bảo vệ nguồn nước noùi rieâng. Chính vì lẽ ñoù nhiều nhaø khoa học, coâng nghệ ñaõ ñược tập trung vaøo nghieân cứu vaø ñưa ra caùc giải phaùp nhằm giảm thiểu caùc taùc ñộng xấu tới moâi trường do caùc hoạt ñộng của ñời sống vaø sản xuất gaây neân. Một trong những xu hướng nghieân cứu thu huùt nhiều sự quan taâm của giới khoa học ñoù laø xử lyù nước thải. Nước thải ñược tạo ra từ nhiều loại hoạt ñộng khaùc nhau của xaõ hội vaø vì vậy chuùng coù tính chất rất khaùc nhau tuøy thuộc vaøo nguồn thải. Nhưng coù một ñiểm 12 Phạm Thị Huyền Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn chung laø khả năng gaây oâ nhiễm nguồn nước ñe dọa trực tiếp tới con người cũng như moâi trường sinh thaùi. Để giải quyết những vấn ñề neâu treân ñaõ coù nhiều biện phaùp. Trong ñoù coù:  Aùp dụng coâng nghệ mới khoâng coù hoặc coù ít nước thải.  Loại trừ hoặc giảm phế thải coâng nghiệp vaøo nước thải sản xuất.  Aùp dụng hệ thống tuần hoaøn, taùi sử dụng nước sản xuất.  Xử lyù nước thải ñạt tieâu chuẩn. Tùuøy thuộc vaøo từng loại nước thải vaø dựa treân những yeâu cầu nhất ñịnh maø người ta lựa chọn sử dụng một phương phaùp naøo ñoù hoặc kết hợp nhiều phương phaùp với nhau. Mỗi phương phaùp xử lyù nước thải ñều coù những ưu việt vaø hạn chế. Khoâng thể naøo coù duy nhất một phương phaùp duy nhất cho tất cả caùc loại nước thải. Để lựa chọn một phương phaùp cần phải coù những hiểu biết chung về moâi trường vaø những kiến thức về caùc nguyeân lyù cơ bản cũng như coâng nghệ của phương phaùp ñoù. Treân cơ sở ñoù mới coù thể ñưa ra giải phaùp thích hợp. Tuy nhieân, xuất phaùt từ yeâu cầu của sự phaùt triển thieân thiện, haøi hoøa với moâi trường vaø những ưu ñiểm vượt trội của phương phaùp sinh học, ñiều ñầu tieân phải tính ñến laø sử dụng phương phaùp sinh học. Nhiều nơi thế giới như hệ thống xử lyù bằng hoạt tính, hệ thống xử lyù kỵ khí kiểu UASB; caùc kiểu dạng khaùc nhau của lọc sinh học kỵ khí vaø hiếu khí; hệ thống xử lyù kết hợp kỵ khí/ hiếu khí; hệ thống kết hợp xử lyù bằng buøn hoạt tính với thực vật thủy sinh, hệ thống sử dụng tảo xử lyù nước thải thu sinh khối. Tuy nhieân, những hệ thống naøy ñược nghieân cứu vaø ñưa vaøo thực tế ứng dụng cho caùc cơ sở xử lyù quy moâ lớn với cơ sở hạ tầng tốt, coâng việc thu gom nước thải thực hiện dễ daøng. Với những nước ñang phaùt triển như Việt Nam thì việc xaây dựng hệ thống thu gom nước thải sinh hoạt về caùc cơ sở xử lyù tập trung quy moâ lớn laø rất tốn keùm vaø coù thể noùi khoù coù thể thực hiện trong tương lai gần. Theâm vaøo ñoù nước thải sinh hoạt của cộng ñồng daân cư nhỏ thì việc thu gom lại caøng trở neân khoù khăn hơn do 13 Phạm Thị Huyền Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn khoảng caùch lớn từ nguồn thải tới traïm xử lyù. Đối với caùc cơ sở coâng nghệ quy moâ nhỏ, cơ sở sản xuất tại caùc laøng nghề ñặc biệt laø cơ sở sản xuất thực phẩm quy moâ nhỏ ñang tạo ra sức eùp rất lớn ñối với moâi trường do nước sản xuất gaây ra. Một trong những nguyeân nhaân gaây ra tình trạng naøy laø do trình ñộ coâng nghệ của những cơ sở naøy thấp, thiết bị lạc hậu, chắp vaù neân lượng nước thải ra treân một ñơn vò sản phẩm lớn. Trong phạm vi của baøi tiểu luận tốt nghiệp “ nghieân cứu coâng nghệ lọc sinh học với vật liệu ngập trong nước trong coâng nghệ xử lyù nước thải bằng maøng vi sinh” . Toâi tiến haønh nghieân cứu nhằm ñưa ra moâ hình xử lyù nước thải ứng dụng lọc sinh học ñể xử lyù nước thải sinh hoạt vaø nước thải thực phẩm. 1.2 Muïc ñích Ñeå baûo veä moâi tröôøng cuøng vôùi söï phaùt trieån cuûa caùc ngaønh coâng nghieäp laøm cho moâi tröôøng ngaøy caøng bò oâ nhieãm nghieâm troïng aûnh höôûng tôùi ñôøi soáng vaø söùc khoeû cuûa con ngöôøi. Trong ñoù, moâi tröôøng nöôùc ñang bò oâ nhieãm naëng. Nhaèm naâng cao ñôøi soáng cho ngöôøi daân ñoøi hoûi nöôùc phaûi saïch seõ ñaûm baûo yeâu caàu y teá. Do ñoù, vieäc xöû lyù nöôùc thaûi laø raát caàn thieát ñoái vôùi caùc nöôùc cuõng nhö Vieät Nam. Coâng ngheä loïc sinh hoïc coù lôùp vaät lieäu loïc ngaäp trong nöôùc nhaèm loaïi boû caùc chaát höõu cô gaây oâ nhieãm nguoàn nöôùc trong nöôùc thaûi mang laïi nguoàn nöôùc saïch nhaèm baûo veä moâi tröôøng vaø con ngöôøi. 1.3 Noäi dung nghieân cöùu Noäi dung nghieân cöùu cuûa ñeà taøi ñöôïc thöïc hieän qua vieäc tìm hieåu caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi trong coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi. Caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi söû duïng phoå bieán hieän nay ñaëc bieät laø phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc Nghieân cöùu quaù trình loïc sinh hoïc coù vaät lieäu ngaäp trong nöôùc trong coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi baèng bieän phaùp vi sinh öùng duïng cho xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït vaø nöôùc thaûi thöïc phaåm mang laïi hieäu quaû cao 14 Phạm Thị Huyền Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn Baøi khoaù luaän bao goàm caùc chöông sau: Chöông I: Môû ñaàu Chöông II: Toång quan veà xöû lyù nöôùc thaûi Chöông III: Nghieân cöùu coâng ngheä loïc sinh hoïc ngaäp nöôùc trong xöû lyù nöôùc thaûi. Chöông IV: Keát quaû thöïc nghieäm vaø thaûo luaän Chöông V: Keát luaän vaø kieán nghò 1.4 Phöông phaùp nghieân cöùu Ñeà taøi ñöôïc nghieân cöùu baèng caùc phöông phaùp sau ñaây: Phöông phaùp luaän: Nghieân cöùu tö lieäu ñoïc vaø thu thaäp soá lieäu veà tình hình nöôùc thaûi sinh hoaït vaø coâng nghieäp. Caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ñöôïc söû duïng vaøo xöû lyù nöôùc. Phöông phaùp phaân tích thöïc nghieäm taïi phoøng thí nghieäm. Phöông phaùp so saùnh: Phöông phaùp naøy nhaèm ñaùnh giaù hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi ñaàu vaøo vaø ra theo tieâu chuaån Vieät Nam ( TCVN 5945 : 1995) Phöông phaùp phaân tích vaø toång hôïp. 1.5 Phaïm vi nghieân cöùu Moãi loaïi nöôùc thaûi ñeàu coù ñaëc tính rieâng khaùc nhau, do ñoù cuõng coù nhöõng phöông phaùp xöû lyù khaùc nhau. Do thôøi gian thöïc hieän khoaù luaän töông ñoái ngaén neân toâi môùi chæ thöïc hieän moâ hình thöïc nghieäm taïi phoøng thí nghieäm cuûa tröôøng Ñaïi Hoïc Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Tp.HCM maø thoâi. Coâng ngheä loïc sinh hoïc coù vaät lieäu ngaäp trong nöôùc trong coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi baèng maøng vi sinh öùng duïng cho nöôùc thaûi sinh hoaït vaø thöïc phaåm 15 Phạm Thị Huyền Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn 16 Phạm Thị Huyền Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn Chương II TOÅNG QUAN VEÀ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI 2.1 Khaùi nieäm nöôùc caáp. Nöôùc saïch laø nöôùc khoâng chöùa caùc taùc nhaân gaây beänh, caùc ñoäc toá hoaø tan coù ñoä ñuïc, maøu, muøi vaø vò khoù chòu. 2.2 Khaùi nieäm nöôùc thaûi. Nöôùc thaûi laø nöôùc ñaõ qua söû duïng, laøm bieán ñoåi tính chaát lyù hoïc, hoaù hoïc vaø sinh hoïc. Tuyø theo phöông phaùp söû duïng vaøtuyø theo nguoàn goác maø nöôùc thaûi coù nhöõng tính chaát lyù hoïc, hoaù hoïc vaø sinh hoïc raát khaùc nhau. Nhìn chung, nöôùc thaûi laø nhöõng loaïi nöôùc thöôøng chöùa caùc hôïp chaát hoaù hoïc cao hôn nöôùc töï nhieân, coù söï bieán ñoåi maøu saéc veà baûn chaát vaät lyù vaø khu heä sinh vaät trong ñoù. s 2.2.1 Nöôùc möa Ñaây laø loaïi nöôùc thaûi sau khi möa chaûy traøn treân maët ñaát vaø loâi keùo caùc chaát caën baõ, daàu môõ…khi ñi vaøo heä thoáng thoaùt nöôùc. Nhöõng nôi coù maïng löôùi coáng thoaùt rieâng bieät: maïng löôùi coáng thoaùt nöôùc möa. Nöôùc thaûi ñi veà nhaø maùy xöû lyù goàm: Nöôùc sinh hoaït, nöôùc coâng nghieäp vaø nöôùc ngaàm thaâm nhaäp, neáu sau nhöõng traän möa lôùn khoâng coù hieän töôïng ngaäp uùng cuïc boä, neáu coù nöôùc möa coù theå chaûy traøn qua naép nay caùc hoá ga chaûy vaøo heä thoáng thoaùt nöôùc thaûi. Löôïng nöôùc thaâm nhaäp do thaám töø nöôùc ngaàm vaø nöôùc möa coù theå leân ñeán 470 m3/ ha.ngaøy. Nôi coù maïng coáng chung vöøa thoaùt nöôùc thaûi vöøa thoaùt nöôùc möa. Ñaây laø tröôøng hôïp haàu heát caùc thò traán, thò xaõ, thaønh phoá cuûa nöôùc ta. Löôïng nöôùc chaûy veà nhaø maùy goàm nöôùc thaûi sinh hoaït, nöôùc thaûi coâng nghieäp, nöôùc ngaàm xaâm nhaäp vaø moät phaàn nöôùc möa. 2.2.2 Nöôùc thaûi sinh hoaït Nöôùc thaûi sinh hoaït laø nöôùc ñöôïc thaûi boû sau khi söû duïng cho caùc muïc ñích sinh hoaït cuûa coäng ñoàng nhö taém goäi, giaët giuõ, taåy röûa…chuùng ñaõ ñöôïc thaûi ra töø 17 Phạm Thị Huyền Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn caùc caên hoä, cô quan, tröôøng hoïc… Löôïng nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa khu daân cö phuï thuoäc vaøo muøa, thaùng trong naêm, giôø trong ngaøy. Caùc loaïi nöôùc thaûi sinh hoaït chöùa nhieàu taïp chaát voâ cô, höõu cô deã phaân huyû vaø nhieàu loaïi vi khuaån gaây beänh. Ñaëc tính cuûa nöôùc sinh hoaït töông ñoái oån ñònh. Taäp quaùn sinh hoaït cuûa daân ôû moãi ñòa phöông aûnh höôûng tôùi thaønh phaàn tính chaát, khoái löôïng nước thaûi vaø cheá ñoä thaûi nöôùc. Caùc yeáu toá chuû yeáu aûnh höôûng tôùi thaønh phaàn, tính chaát nöôùc thaûi sinh hoaït laø: thaønh phaàn tính chaát hoaù lyù cuûa nöôùc caáp, tieâu chuaån thaûi nöôùc , caùc loaïi thöùc aên, thaønh phaàn cheá ñoä aên uoáng sinh hoaït, möùc soáng vaø neàn vaên minh xaõ hoäi, khí haäu töøng nôi. Thaønh phaàn, tính chaát cuûa nöôùc thải sinh hoaït Nöôùc thaûi sinh hoaït chöùa nhieàu caùc chaát höõu cô, voâ cô. Noàng ñoä caùc ioân voâ cô trong nöôùc thaûi coù theå bieán ñoän g töø 300- 3000 mg/l, trung binh 500 mg/l. Theo Mackinney Ross E, tyû leä veà troïng löôïng caùc ioân voâ cô trong nöôùc thaûi nhö sau: Bảng 2.1: Noàng ñoä caùc ioân höõu cô va øvoâ cô trong nöôùc thaûi sinh hoaït. Ioân voâ cô % Ioân höõu % cô Natri 25 Saét <1 Kali 2 Bicacbon 40 at Amon 4 Sulfat 10 Canxi 5 Clorua 10 Magie 1 Phosphat 1 ( nguoàn: GTZ (1989) wastewater technology springer verlag berlin Heidelberg) Caùc chaát höõu cô trong nöôùc thaûi coù theå chia thaønh 3 nhoùm chính: Protein, hydrocacbon vaø chaát beùo. Trong 300 mg/l chaát höõu cô thì 40- 50% laø protein, 4050% laø hydrocacbon vaø5- 10% laø chaát beùo. Protein laø phöùc hôïp caùc axit amin laø nguoàn dinh döôõng chính cuûa caùc vi sinh vaät. Hydrocacbon coù theå chia thaønh 2 18 Phạm Thị Huyền Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn nhoùm chính laø tinh boät- ñöôøng vaø xenluloza. Tinh boät vaø ñöôøng raát deã bò phaân huyû bôûi vi sinh vaät coøn xenluloza bò phaân huyû chaäm hôn nhieàu. Chaát beùo ít tan vaø sinh vaät phaân giaûi vôùi toác ñoä raát chaäm. Trong nöôùc thaûi khoaûng 20- 40% löôïng chaát höõu cô khoâng bò phaân huyû bôûi vi sinh vaät. Bảng 2.2: Thaønh phaàn trung bình cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït. Caùc chaát coù trong nöôùc thaûi( Möùc ñoä oâ nhieãm mg/l) Cao Trung bình Thaáp - Toång chaát raén 1000 500 200 - Chaát raén hoaø tan 700 350 120 - Chaát raén khoâng hoaø tan 300 150 80 - Toång chaát raén lô löûng 600 350 120 - Chaát raén laéng 12 8 4 - BOD5 300 200 100 - DO 0 0 0 - Toång nitô 85 50 25 - Nitô höõu cô 35 20 10 - Nitô ammoniac 50 30 15 - NO2 0,1 0,05 0 - NO3 0,4 0,2 0,1 - Clorua 175 100 15 - Ñoä kieàm 200 100 50 - Chaát beùo 40 20 0 - Toång photpho - 8 - ( Nguoàn: Mackenzio L. Davis, Susan J. MActen, Principles of Environmental Engineering and Science) Nöôùc thaûi sinh hoaït coù thaønh phaàn vôùi caùc giaù trò ñieån hình nhö sau: COD= 500 mg/l, BOD5= 250 mg/l, SS- 220 mg/l, photpho= 8 mg/l, nitô NH3 vaø nitô höõu cô= 40 mg/l, pH= 6.8, TS= 720 mg/l. 19 Phạm Thị Huyền Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn Nhö vaäy, nöôùc thaûi sinh hoaït coù haøm löôïng caùc chaát dinh döôõng khaù cao, ñoâi khi vöôït caû yeâu caàu cho quaù trình xöû lyù sinh hoïc. Thoâng thöôøng caùc quaù trình xöû lyù sinh hoïc caàn caùc chaát dinh döôõng theo tyû leä; BOD: N: P= 100: 5: 1 2.2.3 Nöôùc thaûi coâng nghieäp Tuyø thuoäc vaøo loaïi hình saûn xuaát coâng nghieäp, nöôùc ñöôïc cung caáp söû duïng vaøo nhöõng muïc ñích sau: Nöôùc duøng cho xöû lyù nguyeân lieäu Nöôùc duøng cho veä sinh maùy moùc, phaân xöôûng Nöôùc duøng cho quaù trình saûn xuaát( cho quaù trình coâng ngheä) Nöôùc duøng laøm nguoäi maùy moùc thieát bò. Tuyø theo tính chaát coâng ngheä maø löôïng nöôùc cung caáp vaø nöôùc thaûi khaùc nhau. Baûng 2.3: Löu löôïng nöôùc thaûi ôû moät soá nhaø maùy ñieån hình STT Ngaønh coâng nghieäp Löôïng nöôùc cho Löu löôïng nöôùc thaûi 1 Saûn xuaát bia 1 lít bia 5,65 lít 2 Tinh cheá ñöôøng 1 taán cuû caûi ñöôøng 10- 20 m3 3 Saûn xuaát bô, söõa 1 taán söõa 5- 6 lít 4 Xaø boâng, nöôùc taåy röûa - - 5 Nhaø maùy ñoà hoäp, rau quaû 1 taán saûn phaåm 4,5 6 Nhaø maùy giaáy traéng 1 taán - 7 Giaáy khoâng traéng 1 taán - 8 Nhaø maùy sôïi nhaân taïo 1 taán 100 m3 9 Xí nghieäp sôïi taåy traéng 1 taán 1000-4000 10 Sôïi boâng - - 11 Döôïc - - 20 Phạm Thị Huyền
- Xem thêm -