Tiểu luận Môn xử lý nước thải

Seminar Môn xử lý nước thải Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học: ưu điểm và những đòi hỏi trong ứng dụng thực tế. Nhóm sinh viên thực hiện: - Phùng Duy Độ - Dương Minh Hải - Dương Đức Tiệp - Nguyễn Văn Toản - Nguyễn Đình Thông - Phạm Quang Minh I .Đặt vấn đề • 1>Thực trạng và lý do chọn đề tài. • Cùng với sự phát triển như vũ bão của khoa học và công nghệ, nền sản xuất đại công nghệ đã mang lại cho xã hội loài người một diện mạo mới, nhân dân trên toàn thế giới có một đời sống tốt đẹp hơn, song sự khai thác các nguồn lực tự nhiên một cách thái quá và chưa quan tâm thực sự đến vấn đề môi trường nên cũng đã đẩy toàn cầu đến một lỗi lo khủng khiếp-“môi trường” • Môi trường đô thị có tốc độ ô nhiễm ngày một cao. Nguyên nhân là do các khu vực xây dựng chưa có biện pháp giảm bụi, chưa áp dụng chặt chẽ các quy định trong xây dựng; chất lượng các phương tiện giao thông kém, chưa có cơ chế kiểm soát dẫn đến gây bụi và tiếng ồn ngày càng nhiều; chưa có hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt đô thị tập trung, thu gom rác mới đạt 50 - 60% nhưng khâu xử lý chưa được quan tâm đúng mức. 1>Thực trạng và lý do chọn đề tài. • Môi trường nông thôn, đặc biệt các làng nghề do sử dụng phân bón hoá học và thuốc BVTV ngày càng tăng, trong khi đó lượng phân bón hữu cơ được bổ sung cho đất ít. Đặc biệt, các làng nghề ngày càng phát triển, gây ô nhiễm ngày càng rộng, các chỉ tiêu ô nhiễm có tính chất ngày càng lan rộng và đi sâu vào môi trường không khí, môi trường nước và môi trường đất. • Môi trường khu du lịch vẫn chưa được cải thiện, đa dạng sinh học vẫn tiếp tục bị vi phạm. Nổi bật là ở các khu du lịch, rác thải chưa được thu gom hàng ngày, bãi thải chưa xây dựng tập trung, nước thải tiếp tục đổ ra sông, suối làm ô nhiễm nặng nguồn nước mặt. • Môi trường khu vực công nghiệp chưa được cải thiện. Trong những năm qua, các khu, cụm công nghiệp tiếp tục được xây dựng và phát triển, tuy nhiên cơ sở hạ tầng còn rất yếu. Các khu, cụm công nghiệp không có hệ thống thu gom và xử lý nước thải tập trung, chưa quy hoạch được bãi xử lý chất thải công nghiệp, nước thải không có nơi tiêu thoát, giao thông thấp kém, việc chấp hành các văn bản pháp quy về bảo vệ môi trường của các đơn vị sản xuất chưa cao. 1>Thực trạng và lý do chọn đề tài. • Theo thống kê thì riêng hai làng nghề Dương Ô và Phú Lâm (Bắc Ninh) mỗi ngày sản xuất cũng đã thải ra ngoài môi trường khoảng 1.500- 3.000 kg BOD và hơn 3.000 kg bột giấy vào nước thải. Nếu được thu lại, không chỉ làm giảm mức độ ô nhiễm môi trường mà còn tận thu để tái chế, tái sử dụng. Bột giấy thu được từ công đoạn này có thể tiếp tục đưa vào sử dụng để sản xuất giấy chất lượng thấp. • Ô nhiễm môi trường làng nghề Việt Nam đang trở thành vấn đề bức xúc ở hầu hết các địa phương và là một bài toán khó khăn, nan giải với những cơ quan bảo vệ môi trường.Vì thế vấn đề môi trường đang là vấn đề toàn cầu, là chính sách của mỗi quốc gia trong đó có Việt Nam. • Do đó để cải thiện môi trường sống quanh ta , đảm bảo sự phát triển bền vững chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Khả năng ứng dụng của phương pháp sinh học trong xử lý nước thải”. 2> Khái niệm xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học • Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là dựa vào khả năng sống và hoạt động của vi sinh vật trong nước thải chủ yếu là vi sinh vật dị dưỡng hoại sinh để oxy hoá chất bẩn hữu cơ ở dạng keo và hoà tan trở thành nước, những chất vô cơ và những chất khí đơn giản. 3>Ưu điểm của xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học • Đơn giản, giá rẻ, lại không đòi hỏi những thiết bị, quy trình phức tạp như ở các công nghệ khác”. • Cho phép khép kín các chu trình tự nhiên, trả lại cho tự nhiên sự cân bằng vốn có, giúp khôi phục những vùng đất bị ô nhiễm... • Loại bỏ thành phần chất hữu cơ dưới dạng hòa tan trong nước thải. Loại bỏ khoảng 85-95% lượng chất nguy hại ra khỏi nước thải.. (TTXVN 30-11-2006) • Ngoài ra, những hệ thống xử lý nước thải này còn kết hợp sử dụng những phương pháp xử lý loại bỏ cặn dạng rắn ra khỏi nước thải, lọc nước bằng phương pháp đông tụ, kết tủa và bùn hoạt tính. II. Các điều kiện nước thải đưa vào xử lý sinh học 1>Cơ chế tác dụng của phương pháp xử lý sinh học • điều kiện đầu tiên và vô cùng quan trọng là nước thải phải là môi trường sống của quần thể vi sinh vật. • Muốn đảm bảo được điều kiện này nước thải phải: - Không có chất độc làm chết hoặc ức chế hoàn toàn hệ vi sinh vật trong nước thải. Trong số các chất độc phải chú ý đến hàm lượng các kim loại nặng: Sb, Ag, Cu, Hg… -Chất hữu cơ có trong nước thải phải là cơ chất dinh dưỡng nguồn C và năng lượng cho vi sinh vật. Các hợp chất hidrocacbon, pr, Lipit hoà tan thường là các cơ chất rất tốt cho vi sinh vật -Tỷ số của 2 thông số này là COD/BOD<2 mới có thể đưa vào xử lý sinh học. Nếu COD>BOD nhiều lần thì trong nước thải có xenlulozơ, hemixenlulozơ, pr, tinh bột chưa tan thì phải qua xử lý sinh học kỵ khí. 2>Các loại nước thải được xử lý bằng phương pháp sinh học. • Do điều kiện đầu tiên và vô cùng quan trọng là nước thải phải là môi trường sống của quần thể vi sinh vật phân huỷ các hợp chất hữu cơ có trong nước thải. - Các loại nước thải sinh hoạt, - Nước thải đô thị, - Nước thải một số nghành công nghiệp ( thực phẩm, thuỷ sản, chế biến nông sản, lò mổ, chăn nuôi…và có thể cả công nghiệp giấy) Các loại nước thải này có chứa nhiều chất hữu cơ hoà tan gồm hydratcacbon, pr, và các hợp chất chứa nito, các dạng chất béo cùng một số chất H2S, các sunphit, amoniăc…thì đều có thể đưa vào xử lý theo phương pháp sinh học. III- Đòi hỏi trong ứng dụng thực tiễn • 3.1. Đối với phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên • Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của đất và nguồn nước. Để tách các chất bẩn dạng keo và hoà tan trong điều kiện tự nhiên ta sử dụng các công trình: cánh đồng tưới, cánh đồng lọc, hồ sinh học…Những công trình này thích hợp cho vùng nhiệt đới và với trạm có công suất nhỏ. • 3.1.1. Hồ sinh học • * Phương pháp này có một số ưu điểm : • Là phương pháp rẻ nhất, dễ thiết kế, và xây dựng, vận hành không đòi hỏi cung cấp năng lượng ( sử dụng năng lượng mặt trời) • Có khả năng làm giảm các vi sinh vật gây bệnh nhiễm trong nước thải xuống mức thấp nhất • Có khả năng loại được các chất vô cơ hữu cơ tan trong nước • Hệ vi sinh vật ở đây chịu được nồng độ kim loại nặng tương đối cao(30mg/l) • Kết hợp xử lý nước thải với nuôi trồng thủy hải sản và điều hòa nước mưa 3.1.1. Hồ sinh học • *Phương pháp này cũng có nhược điểm; • Thời gian xử lý khá dài • Đòi hỏi mặt bằng rộng • Trong quá trình xử lý phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết, nhiệt độ thấp của mùa đông sẽ kéo dài thời gian và hiệu quả làm sạch hoặc gặp mưa sẽ làm tràn ao hồ gây ô nhiễm các đối tượng khác • Căn cứ theo đặc tính tồn tại và tuần hoàn của các vi sinh vật mà người ta phân ra làm 3 loại hồ • a.Hồ kỵ khí • Phải đặt cách xa nhà ở và xí nghiệp thực phẩm 1.5-2km. • Chiều sâu hồ phải lớn 2.4-3.6m • Cửa xả nước vào hồ phải dặt chìm, phải đảm bảo việc phân bổ cặn lắng đồng đều và có tấm ngăn để bùn không thoát ra cùng với nước • b. Hồ hiếu khí • *Hồ làm thoáng tự nhiên: 3.1.1. Hồ sinh học • Để đảm bảo cho ánh sáng có thể xuyên qua, chiều sâu của hồ phải bé =30-40cm. Thời gian nước lưu trong hồ khoảng 3-12 ngày. Do độ sâu bé thời gian nước lưu dài nên diện tích hồ lớn. Vì thế nó chỉ hợp lý về kinh tế khi kết hợp việc xử lý nước thải với việc nuôi trồng thuỷ sản cho mục đích chăn nuôi và công nghiệp • *Hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo • Vì được tiếp nhận khí nhân tạo nên chiều sâu của hồ 2- 4.5m . Thời gian nước lưu trong hồ khoảng 1-3 ngày. • Hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo do chiều sâu lớn mặt khác việc làm thoáng cũng khó đảm bảo vì thế phần lớn chúng làm việc như hồ hiếu kỵ khí • c.Hồ hiếu kỵ khí • Nhược điểm là phải mất một diện tích đất lớn, và nếu nước thải có hàm lượng ô nhiễm quá cao thì hiệu quả xử lý không triệt để, khó kiểm soát được mùi. • Không nên xáo trộn hồ để cho các vi khuẩn ở đáy được che chở bởi tầng phân cách • Chiều sâu của hồ thường 0.9-1.5m. 3.1.2.Cánh đồng lọc và bãi lọc. • Quá trình oxi hoá nước thải chỉ xảy ra ở lớp đất mặt sâu tới 1,5m. Vì vậy, các cánh đồng tưới và bãi lọc chỉ được xây dựng ở những nơi có mực nước nguồn thấp hơn 1,5 m so với mặt đất. • Nước thải trước khi đưa vào cánh đồng tưới hoặc bãi lọc cần qua xử lý sơ bộ • Cánh đồng tưới và bãi lọc cần phải có diện tích lớn ,chế độ làm việc không ổn định phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, thời tiết. • yêu cầu: + Đảm bảo vệ sinh cho cộng đồng và cho các sản phẩm cây trồng. + Đảm bảo tưới bón cho cây trồng không gây ô nhiễm nguồn nước ngầm • Xử lý nước thải bằng cánh đồng tưới và bãi lọc có thể áp dụng cho những vùng dân cư lớn 3.2. Xử lý sinh học bằng phương pháp nhân tạo. • 3.2.1. Qúa trình xử lý hiếu khí • không cần sử dụng nhiều diện tích đất, kiểm soát vấn đề mùi một cách dễ dàng • Tuy nhiên, chi phí xây dựng, lắp đặt thiết bị và vận hành cao. • thực hiện trên 2 mô hình cơ bản : - Bể hiếu khí - bể lọc sinh học • a.Bể phản ứng sinh học hiếu khí-aeroten.. • phương pháp bùn hoạt tính thông thường (kiểu cổ điển) nhiều nhược điểm khó khắc phục như: diện tích công trình lớn, hiệu quả năng lượng sử dụng chưa cao. • Phương pháp này đòi hỏi tiêu tốn điện năng để cung cấp oxy vào nước thải nhằm kìm hãm quá trình phân hủy yếm khí, ngoài ra cần có chi phí đầu tư lớn. • b. bể lọc sinh học • Phương pháp này được sử dụng khi nồng độ nhiễm bẩn của nước không vượt quá 150 -200 mg/l tính theo BOD. 3.2.2. Qúa trình xử lý yếm khí • Hệ thống này không thích hợp cho xử lý ô nhiễm môi trường trong nuôi trồng thuỷ sản do chi phí xây dựng cao. Tuy nhiên hệ thống này lại có ưu điểm là có thể giải phóng nitơ, giảm gây ô nhiễm NO3- (nitơrat) cho nước mặt và nước ngầm. • Loại hồ này thường dùng để xử lý nước thải công nghiệp có độ nhiễm bẩn lớn vì nó gây mùi hôi thối khó chịu. • Để duy trì điều kiện kỵ khí và giữ ẩm cho hồ trong mùa đông thì chiều sâu hồ phải lớn (2.4- 3.6m.). IV. Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học Toàn cảnh nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt Đà Lạt Hệ thống Xử lý nước thải Xưởng Giấy TISSUE - Nhà máy gỗ Cầu Đuống • Chủ đầu tư : CÔNG TY GIẤY BÃI BẰNG • Giải pháp công nghệ : Xử lý bằng phương pháp sinh học; Tự động hóa hoàn toàn • Năm : 2001 - 2002 Hệ thống Xử lý nước thải Nhà máy Sữa Hà Nội • Chủ đầu tư : Công ty Sữa Việt Nam - VINAMILK • Giải pháp công nghệ : Xử lý bằng phương pháp sinh học; Tự động hóa hoàn toàn • Năm : 2001 – 2002 • Hệ thống xử lý bùn hoạt tính: 2 bể Aeroten, 1 bể lắng thứ cấp Hệ thống Xử lý nước thải Nhà máy Sữa Trường Thọ • Chủ đầu tư : Công ty Sữa Việt Nam - VINAMILK • Giải pháp công nghệ : Xử lý bằng phương pháp sinh học; Tự động hóa hoàn toàn • Năm : 2003 Hệ thống xử lý nước thải Công ty Chế biến thực phẩm & Đồ uống Vĩnh Phúc - ELOVI • Chủ đầu tư: Công ty Chế biến thực phẩm & Đồ uống Vĩnh Phúc • Giải pháp công nghệ : Xử lý bằng phương pháp sinh học; Tự động hóa hoàn toàn • Ngày bàn giao công trình : 25/11/2003 Nhà máy xử lý nước thải Khu Công nghiệp Tân Đông Hiệp B – Bình Dương • Chủ đầu tư: Công ty TNHH Tứ Hải Đang lắp đặt thiết bị (Ảnh chụp tháng 11/2003) V. Kết luận và đề nghị • Có rất nhiều phương pháp sinh học có thể sử dụng để xử lý nước thải, mỗi phương pháp đều có những ưu, nhược điểm riêng, xong việc lựa chọn phương pháp nào cho thích hợp với điều kiện của Việt Nam trên phương diện kinh tế, xã hội và môi trường phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của từng vùng. • Có thể nói rằng các quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học cho kết quả tốt, chi phí thấp, gây ảnh hưởng không lớn đến môi trường, thích hợp với điều kiện của Việt Nam. • Nhà nước cần khuyến khích và tạo điều kiện thuận lợi cho các đơn vị doanh nghiệp đầu tư vào xử lý nước thải trước khi thải ra môi trường...