Đồ Án: thiết kế HỆ thống xử LÝ NƯỚc thải sinh hoạt quận bình thạNH. Tp. Hcm


II.2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ



tải về 1.4 Mb.
trang3/7
Chuyển đổi dữ liệu08.12.2017
Kích1.4 Mb.
#4221
1   2   3   4   5   6   7

II.2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

II.2.1 KHÁI NIỆM VỀ NƯỚC THẢI


Nước thải là nước đã qua sử dụng vào các mục đích như:sinh hoạt ,dịch vụ,tưới tiêu,thủy lợi,chế biến công nghiệp,chăn nuôi,các xí nghiệp…

Thông thường nước thải được phân theo nguồn phát sinh ra chúng:

Nước thải sinh hoạt :nước thải từ các khu dân cư,hộ gia đình ,bệnh viện..

Nước thải công nghiệp :là nước thải từ các xí nghiệp xản suất công nghiệp,thủ công ,giao thông vận tải ..

Nước thải tự nhiên :nước mưa,ở những thành phố hiện đại chúng được gom theo hệ thống thoát nước riêng.

Nước thấm qua :nước mưa thấm qua hệ thống cống



Nước thải đô thị :là chất lỏng trong hệ thống cống thoát của thành phố đó là hỗn hợp các loại nước trên.

II.2.2VAI TRÒ VÀ TÁC HẠI CỦA NƯỚC THẢI

II.2.2.1 vai trò:


Trong nước thải có nhiều hợp chất hữu cơ,vô cơ và thành phần vi sinh vật.cho nên một số loại nước thải giúp ích cho quá trình xản suất nông nghiệp,cung cấp cho cây trông f một số chất dinh dưỡng như:n.p.c…và một số chất hữu cơ.

Bên cạnh đó sinh vật tron nupowcs thải thám vào đất phân hủy các chất có trong đất giúp đất tươi xốp.

Nước thải sau khi sử lý có thể đưa vào tái sử dụng trong công nghiệp và nông nghiệp.

III.2.2,2Tác hại


Nước thải làm ô nhiễm môi trường nước gây ảnh hưởng đến hoạt sống bình htuowngf của người và sinh vật .

Trong quá trình phát trển của nền công nghiệp ,nông nghệp cũng như qua s trình đô thị hóa hiện nay dẫn tới việc sử dụng nước ngày càng nhiều và lượng nước thỉa càng lớn.Trong nước thiair lại có nhiều chất và vi sinh vật mang tính độc hại.Nếu không đước sử lý,kiểm soát thích hợp sẽ ảnh hưởng rất xấu đến môi trường nói chung .xét cho cùng ô nhiễm môi trường nước trên thế giới hiện nay đều do hoạt dọng của con người,trong đó chủ yếu là nước thải .

Hơn thế nữa ,môi trường lại có khả năng xâm nhập vào cơ thể động thực vật và con người bởi nhu cầu của sinh vật cho nên nó tác động trực tiếp đến mọi hoạt động sống của con người,gay nên nhiều tác hại xấu ảnh hưởng đến mọi mặt trong xã hội.

 II.2.3.CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

II.2.3.1.MỤC ĐÍCH CỦA XỬ LÝ NƯỚC THẢI


Mục đích của quá trình xử lý nước thải là loại bớt các chất ô nhiễm có trong nước thải đến mức độ chấp nhận được theo tiêu chuẩn quy định.Mức độ yêu cầu xử lý nước thải phụ thuộc vào các yếu tố sau:

Xử lý để tái sử dụng

Xử lý để quay vòng

Xử lý để thải ra môi trường

Hầu hết nước thải được xử lý để thải ra môi trường .trong trường hợp này ,yêu cầu mức độ xử lý phụ thuộc vào nguồn tiếp nhận nước thải và quy định của tung fkhu vực khác nhau.

Để đạt được mục đích đó chúng ta thường dựa vào đặt điểm của từng loại tạp chất để lựa chọn phương án xử lý thích hợp.


II.2.3.2.CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LỲ


Thông thường có các phương pháp sau:

Phương pháp cơ học:

Là gồm những quá trình mà khi nước thải đi qua sẽ thay đổi tính chất hóa học và sinh học của nước .Xử lý cơ học nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước tieps theo.

Các phương pháp hóa học và hóa học



Dùng trong hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt gồm có: trung hòa, oxy hóa khử, tạo kết tủa hoặc phản ứng phân hủy các hợp chất độc hại. Cơ sở của phương pháp này là các phản.ứng hóa học diễn ra giữa chất ô nhiễm và hóa chất thêm vào, do đó, ưu điểm của phương pháp là có hiệu quả xử lý cao, thường được sử dụng trong các hệ thống xử lý nước khép kín.Tuy nhiên, phương pháp hóa học có nhược điểm là chi phí vận hành cao, không thích hợp cho các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt với quy mô lớn. Bản chất của phương pháp hoá lý trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt là áp dụng các quá trình vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hoà tan nhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường.
Trung hòa
Nước thải chứa acid vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa pH về khoảng 6,5 – 8,5 trước khi thải vào nguồn nhận hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo. Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách:

- Trộn lẫn nước thải acid và nước thải kiềm;

– Bổ sung các tác nhân hóa học;

– Lọc nước acid qua vật liệu có tác dụng trung hòa;

– Hấp thụ khí acid bằng nước kiềm hoặc hấp thụ ammoniac bằng nước acid.

Keo tụ – tạo bông


Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn phân tán, kích thước các hạt thường dao động từ 0,1 – 10 micromet. Các hạt này không nổi cũng không lắng, và do đó tương đối khó tách loại. Vì kích thước hạt nhỏ, tỷ số diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hóa học bề mặt trở nên rất quan trọng. Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực hút Vander Waals giữa các hạt. Lực này có thể dẫn đến sự kết dính giữa các hạt ngay khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm. Sự va chạm xảy ra nhờ chuyển động Brown và do tác động của sự xáo trộn. Tuy nhiên trong trường hợp phân tán cao, các hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang tích điện, có thể là điện tích âm hoặc điện tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các ion trong dung dịch hoặc sự ion hóa các nhóm hoạt hóa. Trạng thái lơ lửng của các hạt keo được bền hóa nhờ lực đẩy tĩnh điện. Do đó, để phá tính bền của hạt keo cần trung hòa điện tích bề mặt của chúng, quá trình này được gọi là quá trình keo tụ. Các hạt keo đã bị trung hòa điện tích có thể liên kết với các hạt keo khác tạo thành bông cặn có kích thước lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này được gọi là quá trình tạo bông.

Phương pháp sinh học:

Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải cũng như một số chất vô cơ như H2S, Sunfit, ammonia, Nito… dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm. Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng  chất để làm thức ăn. Một cách tổng quát, phương pháp xử lý sinh học có thể phân thành 2 loại:

- Phương pháp kị khí sử dụng nhóm vi sinh vật kị khí, hoạt động trong điều kiện không có oxy.

- Phương pháp hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục.

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa. Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hòa tan, cả chất keo và chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo 3 giai đoạn chính như sau:


   – Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng đến bề mặt tế bào vi sinh vật.
   – Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng độ bên trong và bên ngoài tế bào. .
  – Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp tế bào mới.

Tốc độ quá trình oxy hóa sinh hóa phụ thộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàm lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thống xử lý. Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hoá là chế độ thủy động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, PH, dinh dưỡng và các yếu tố vi lượng.


Các loại hình công nghệ xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học:


Khư NItrat

(denitrification)


Bùn hoạt tính(aerobic activated sludge)

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC

HIẾU KHÍ

( Aerobic)



THIẾU KHÍ

( Anoxic)



Kị KHÍ

( Anaerobic)



Đĩa quay sinh học (potaling biological confator)

Màng lọc sinh học

( strickling filters)



Ao hồ ổn định nước thải(Waste stabilization ponds and lagoons)

Bể kị khí

(anaerobic sludge digestor)



Bể lọc ki khí

(Upflow anaerobic sludge blanket)


Phương pháp sinh học kỵ khí


Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian. Tuy nhiên phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể biểu diễn đơn giản như sau:

Chất hữu cơ    CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới

Một cách tổng quát quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn:


  • Giai đoạn 1: thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử;

  • Giai đoạn 2: acid hóa;

  • Giai đoạn 3: acetate hóa;

  • Giai doạn 4: methan hóa.

Các chất thải hữu cơ chứa nhiều chất hữu cơ cao phân tử như proteins, chất béo, carbohydrates, celluloses, lignin,…trong giai đoạn thủy phân, sẽ được cắt mạch tạo những phân tử đơn giản hơn, dễ phân hủy hơn. Các phản ứng thủy phân sẽ chuyển hóa protein thành amino acids, carbohydrate thành đường đơn, và chất béo thành các acid béo. Trong giai đoạn acid hóa, các chất hữu cơ đơn giản lại được tiếp tục chuyển hóa thành acetic acid, H2 và CO2. Các acid béo dễ bay hơi chủ yếu là acetic acid, propionic acid và lactic acid. Bên cạnh đó, CO2 và H2, methanol, các rượu đơn giản khác cũng được hình thành trong quá trình cắt mạch carbohydrate.Vi sinh vật chuyển hóa methan chỉ có thể phân hủy một số loại cơ chất nhất định như CO2 + H2, formate, acetate, methanol, methylamines, và CO.

Tùy theo trạng thái của bùn, có thể chia quá trình xử lý kỵ khí thành:

- Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng như quá trình tiếp xúc kỵ khí (Anaerobic Contact Process), quá trình xử lý bằng lớp bùn kỵ khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB);

- Qúa trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình lọc kỵ khí (Anaerobic Filter Process).



4


Xử lý bằng phương pháp “tiếp xúc kị khí “bị len men có thiết bị trộn nvaf có bể lắng riêng.
-Phương pháp này gồm một bể phản ứng và một bể lắng riêng biệt với một thiết bị điều chỉnh bùn tuần hoàn .Giữa hai thiết bị khử khí để loại khí tắc trong các cục vón tắc khí sẽ ảnh hưởng xấu toqis quá trình lắng .

-Bể phản ứng làm bằng bê tong,bằng thép hay chất dẻo chống ăn mòn ,cách nhiệt dể duy trì nhiệt độ mong muốn ở khu vực giữa.Khấy trộn bằng cách bơm

5

6

7



8

2

3



4

1


Hinh 8.2 Bể tiếp xúc kị khí

1.Nước thô,2.Nước đã xử lý,3.Bùn dư,.4.Tuần hoàn bùn,

5.Gas,6.Trộn gas,7.Loại bỏ khí,8lắng

Phương pháp này ít chịu ảnh hưởng bởi lưu lượng ,thích hợp với việc xử lý phân chuông,xử lý chất nước thải đặc như:trong công nghiệp đồ hộp ,cất cồn ,công nghiệp hóa chất,công nghiệp bột giấy …hiệu quả của phương pháp Này loại bỏ được BOD5 Tới 80_95% và COD từ 65-90%.


Xử lý nước thải ở lớp bìn kị khí với dòng hướng lên (UASE)hay còn goi là lên men lớp bùn-ANAPULSE:

Bể phản ứng có thể làm bằng bê tông,thép không rỉ,được cách nhiệt ở bên ngoài ,trong bể phản ứng với nước lên qua màng bùn và tieps tục vào bể lắng đặt cùng với bể phản ứng.

Khí meetan được tạo ra ở giữa lớp bùn Hỗn hợp khí lỏng –bùn làm cho bùn tạo thành dạng hạt lơ lửng->bùn tiếp xúc với nhiều hợp chất hữu cơ có trong nước thải và quá trình phân hủy xảy ra tích cực

Một số khí và bọt khí bám vào và nổi lên mặt nước .khi qua phải lớp lưới chăn phía trên ,các bọt khí bị vỡ ,hạt bùn tách ra lại rơi xuống .Để cho bùn ở trạng thái lơ lửng,vận tốc dòng hướng lên khoảng 0,6-0,9m/h.




Qúa trình

Nhu cầu õi hóa học (mg/l)

Thời gian lưu nước tropng bể (h)

Tải trọng chất hữu cơ

(kg COD/m3.ngaøy)

Hiệu suất khử COD (%)

- Qúa trình tiếp xúc kị khí(ANALIFT)

1500 – 5000

2 – 10

0,48 – 2,4

75 – 90

-Quá trình với nền bùn kị khí hướng lên trên (UASB hay ANAPULSE)

5000 – 15000

4 – 12

4,00 – 12,01

75 – 85

-vật liệu cố định

10000 – 20000

24 – 48

1 – 5

75 – 85

-Vật liệu trương nở

5000 – 10000

5 – 10

4,8 – 9,6

80 – 85

Bảng 1.CÁC THÔNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH KỊ KHÍ DÙNG ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Sơ đồ bể kị khí thường gặp



5

3

Hồ kị khí:

Ở trong hồ kị khí vi sinh vật kị khí phân hủy các chất hữu cơ thành các sản phẩm cuối ở dạng khí .chủ yếu là CO2,CH4,và các sản phẩm trung gian sinh mùi như H2S,axit hữu cơ…2

Đặt tính của nước thải xử lý bằng phương pháp kị khí là có hàm lượng chất hữu cơ cao,cụ thể là proterin,mỡ không chứa các chất có độc tinhsvoiws vi sinh vật ,các chất có nhiệt độ tương đối cao.

Bảng 2.Ở NHIỆT ĐỘ >20OC SỐ LIỆU THIẾT KẾ HỒ KỊ KHÍ



THỜI GIAN LƯU NƯỚC ( NGÀY)

HIỆU SUẤT GIẢM BOD (%)

1

2,5


5

50

60

70



Hồ kị khí đật hiệu suất khử BOD được 75%là tải trọng chất hữu cơ bằng 320g BOD/M3.ngày ,thời gian lưu nước 4 ngày ,t>250c




Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí


Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giai đoạn:
- Oxy hóa các chất hữu cơ;
- Tổng hợp tế bào mới;
- Phân hủy nội bào.

Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo.Trong các công trình xử lý nhân tạo, người ta tạo điều kiện tối ưu cho quá trình oxy hóa sinh hóa nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn rất nhiều. Tùy theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật, quá trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo có thể chia thành: :

-  Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu được sử dụng để khử chất hữu cơ chứa carbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng, bể phản ứng hoạt động gián đoạn, quá trình lên men phân hủy hiếu khí. Trong số các quá trình này, quá trình bùn hoạt tính là quá trình phổ biến nhất.

- Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa sinh học, bể phản ứng nitrate với màng cố định.

Và còn nhiều phương pháp nữa….



tải về 1.4 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   2   3   4   5   6   7




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©tieuluan.info 2022
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương