Công nghệ vi sinh vật trong xử lý nước thải

Đề tài báo cáo CÔNG NGHỆ VI SINH VẬT TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NỘI DUNG BÁO CÁO I/ GIỚI THIỆU . II/ QUÁ TRÌNH HIẾU KHÍ VÀ HIẾU KHÍ KHÔNG BẮC BUỘC . III/ QUÁ TRÌNH YẾM KHÍ . IV/ CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC . I/GIỚI THIỆU : quá trình xử lý sinh học thường theo sau quá trình xử lý cơ học để loại bỏ các chất hữu cơ trong nước thải nhờ hoạt động của các vi khuẩn. Tùy theo nhóm vi khuẩn sử dụng là hiếu khí hay yếm khí mà người ta thiết kế các công trình khác nhau. nhưng với điều kiện trong nước thải không chứa các chất độc với vi sinh vật . II/ Quá trình hiếu khí và hiếu khi không bắt buộc: Chất thải hữu cơ sẽ được các vi khuẩn hiếu khí và hiếu khí không bắt buộc sử dụng để lấy năng lượng để tổng hợp các chất hữu cơ còn lại thanh tế bào vi khuẩn mới. Vi khuẩn trong bể bùn hoạt tính thuộc các giống Pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter, Flavobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium Hai loại vi khuẩn nitrat hóa là Nitrosomonas và Nitrobacter. Ngoài ra còn có các loại hình sợi như Sphaerotilus,Beggiatoa, Thiothrix, Lecicothrix và Geotrichum. flavobacterium flavobacterium mycobacterium mycobacterium nocardia nocardia nocardia untitled untitled zoogloea Khi bể xử lý được đưa vào vận hành thì các vi khuẩn có sẵn trong nước thải bắt đầu phát triển theo chu kỳ phát triển của các vi khuẩn trong một mẻ cấy vi khuẩn. 1/Chu kỳ phát triển của các vi khuẩn trong bể xử lý bao gồm 4 giai đoạn: Giai đoạn chậm (lag-phase). Giai đoạn tăng trưởng (log-growth phase). Giai đoạn cân bằng (stationary phase). Giai đoạn chết (log-death) Số Tế Bào Vi Khuẩn Giai đoạn chậm Giai đoạn tăng trưởng Giai đoạn cân bằng Giai đoạn chết đồ thị điển hình về sự tăng trưởng của vi khuẩn trong bể xử lý Thời gian - Vi khuẩn đóng vai trò hàng đầu trong các bể xử lý nước thải. Do đó trong các bể này chúng ta phải duy trì một mật độ vi khuẩn cao tương thích với lưu lượng các chất ô nhiễm đưa vào bể. - Phải tính toán chính xác thời gian tồn lưu của vi khuẩn trong bể xử lý và thời gian này phải đủ lớn để các vi khuẩn có thể sinh sản được. Trong quá trình vận hành, các điều kiện cần thiết cho quá trình tăng trưởng của vi khuẩn (pH, chất dinh dưỡng, nhiệt độ, khuấy trộn...) phải được điều chỉnh ở mức thuận lợi nhất cho vi khuẩn bacteria Free swimming ciliates Zoo flagellates suctoria Stalked ciliates Rotifes Đồ thị về sự tăng trưởng của các vi sinh vật trong bể xử lý nước thải 2/Cơ chế của quá trình: Oxi hóa các hợp chất hữu cơ không chứa nitơ. Oxi hoá các hợp chất có chứa nitơ. Tổng hợp sinh khối. Phân hủy nội bào. Quá trình Nitrat hóa: Oxi hóa các hợp chất chứa lưu huỳnh và photpho: Oxi hóa cả hợp chất chứa sắt và mangan: 3/ Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của các công trình xử lý nước thải hiếu khí : Oxi hòa tan – DO:DO tối ưu thường từ 2 – 4 mg/l. Nhưng trên thực tế thì tốt nhất là > 4 mg/l. pH của môi trường:pH tối ưu cho xử lý hiếu khí nước thải là từ 6.5 – 8. Nhiệt độ: nhiệt độ tối ưu là 20 – 27 oC, nhưng cũng có thể chấp nhận khoảng nhiệt độ 17,5 – 35oC. Chất dinh dưỡng: F/M – Food/Microorganism (BOD/MLSS):chỉ số thức ăn . Các chất kiềm hãm . Hàm lượng sinh khối :Hàm lượng sinh khối ổn định trong bể aeroten thường từ 500 – 800mg/l và có thể 1000 – 1500mg/l . III/Quá trình yếm khí : Quá trình phân hủy yếm khí chất hữu cơ rất phức tạp liên hệ đến hàng trăm phản ứng và sản phẩm trung gian. Tuy nhiên người ta thường đơn giản hóa chúng bằng phương trình sau đây : Chất hữu cơ lên men yếm khí ----------->CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S Hỗn hợp khí sinh ra thường được gọi là khí sinh học hay biogas. Thành phần của Biogas như sau: Methane (CH4) 55 ， 65% Carbon dioxide (CO2) 35 ， 45% Nitrogen (N2) 0 ， 3% Hydrogen (H2) 0 ， 1% Hydrogen Sulphide (H2S) 0 ， 1% 1/ Quá trình phân hủy yếm khí được chia thành 3 giai đoạn chính như sau: 1. Phân hủy các chất hữu cơ cao phân tử. 2. Tạo nên các axit. 3. Tạo methane. Ba giai đoạn của quá trình lên men yếm khí Chất hữu cơ cao phân tử Axit hữu cơ Axit acetic H2 methane 76% 4% 20% 24% 52% 28% 72% Giai đoạn 1 Thủy phân và lên men Giai đoạn 3 Sinh CH4 Giai đoạn 2 Tạo acetic ,H2 2/ Các nhóm vi khuẩn tham gia : Ba nhóm vi khuẩn chính tham gia vào quá trình là nhóm vi sinh vật thủy phân chất hữu cơ . nhóm vi sinh vật tạo acid bao gồm các loài Clostridium spp., Peptococcus anaerobus, Bifidobacterium spp., Desulphovibrio spp., Corynebacteriumspp.,Lactobacillus,Actonomyces, Staphylococcus và Escherichia coli . nhóm vi sinh vật sinh methane gồm các loài dạng hình que (Methanobacterium, Methanobacillus), dạng hình cầu (Methanococcus, Methanosarcina). clostridium methanococcus clostridium methanobacterium methanococcus clostridium peptococcus peptococcus peptococcus 3/ Các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình lên men yếm khí : Ảnh hưởng của nhiệt độ : + 25-40oC: đây là khoảng nhiệt độ thích hợp cho các vi sinh vật ưa ấm. + 50-65oC: nhiệt độ thích hợp cho các vi sinh vật ưa nhiệt. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên khả năng sinh khí của hầm ủ Ảnh hưởng của pH và độ kiềm (alkalinity) . Ảnh hưởng của độ mặn . Các chất dinh dưỡng . Ảnh hưởng lượng nguyên liệu nạp . Ảnh hưởng của các chất khoáng trong nguyên liệu nạp . IV/ CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC : - Xử lý nước hồ bằng công nghệ vi sinh vật hữu hiệu (EM – Effective Microorganisms) . Theo hai giai đoạn: giai đoạn xử lý cấp tập và giai đoạn duy trì. Để xử lý cấp tập, sử dụng EM thứ cấp 1% theo cách nhỏ giọt ở những điểm nước thải đổ vào hồ theo tỷ lệ 1/1.000 lượng nước thải chảy qua. Định kỳ đưa EM thứ cấp vào hồ, tốt nhất là theo phương pháp nhỏ giọt EM thứ cấp vào hố ga chứa nước thải trước khi dẫn vào hồ. Xử lý nước thải bằng thủy sinh vật . Xử lý nước thải bằng tảo . Xử lý nước thải bằng thủy sinh thực vật có kích thước lớn : + Thủy thực vật sống chìm . +Thủy thực vật sống trôi nổi . +Thủy thực vật sống nổi . Tảo lam Lục bình Tảo spirulina NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN THE END THANKYOU