Download miễn phí Đề tài Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty Vinacafé – Khu công nghiệp Biên hoà I – Đồng Nai
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
CHƯƠNG 1 : MỞ ĐẦU
1.1 CỞ SỞ HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI
1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.5 PHẠM VI NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN CÀ PHÊ
2.1. TỔNG QUAN NGÀNH CHẾ BIẾN CÀ PHÊ VIỆT NAM
2.2. VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG DO NGÀNH CHẾ BIẾN CÀ PHÊ GÂY RA
2.3. TÍNH CHẤT VÀ THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI CỦA NGÀNH CHẾ BIẾN
CÀ PHÊ.
CHƯƠNG 3 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY VINACAFÉ
3.1. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN
3.2. HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TẠI CÔNG TY
CHƯƠNG 4 : TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XLNT HIỆN NAY.
4.1. XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC.
4.2. XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HOÁ LY.
4.3. XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC.
CHƯƠNG 5 : THỬ NGHIỆM MÔ HÌNH VÀ KẾT QUẢ
5.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
5.2. CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH.
Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.
Ketnooi -
You must be registered for see links
Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ketnooi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
:
+ Hieáu khí
+ Trung gian
+ Kî khí
Nguoàn oxy caáp chuû yeáu laø do quaù trình quang hôïp rong taûo.
Quaù trình kî khí ôû ñaùy phuï thuoäc vaøo to.
Hoà hieáu khí: Oxy hoaù caùc chaát HC nhôø VSV hieáu khí. Coù 2 loaïi:
Hoà laøm thoaùng töï nhieân: caáp oxy chuû yeáu do khuyeách taùn khoâng khí qua maët nöôùc vaø quang hôïp cuûa caùc thöïc vaät.
Hoà laøm thoaùng nhaân taïo: caáp oxy baèng khí neùn, maùy khuaáy,
4.3.2.3. Ao sinh hoïc.
Ao sinh hoïc laø daõy ao goàm 3 -5 baäc, qua ñoù nöôùc thaûi chaûy vôùi vaän toác lôùn, ñöôïc laéng trong vaø xöû lyù sinh hoïc. Caùc ao ñöôïc öùng duïng ñeå xöû lyù sinh hoïc va xöû lyù boå sung trong toå hôïp caùc coâng trình xöû lyù khaùc. Ao ñöôïc chia ra laøm ao vôùi söï thoâng khí töï nhieân vaø nhaân taïo, ao vôùi söï thoâng khí töï nhieân khoâng saâu ( 0,5 – 1 m), ñöôïc ñun noùng bôûi maët trôøi vaø ñöôïc gieo caùc VSV trong nöôùc.
Vi khuaån söû duïng oxy sinh ra töø rong taûo trong quaù trình quang hôïp cuõng nhö oxi hoaù caùc chaát oâ nhieãm. Reâu taûo ñeán löôït mình tieâu thuï CO2, photphat vaø nitrat amon, sinh ra töø söï phaân huyû sinh hoïc caùc chaát höõu cô. Ñeå hoaït ñoäng bình thöôøng caàn phaûi ñaït giaù trò pH vaø nhieät ñoä toái öu. Nhieät ñoä khoâng ñöôïc nhoû hôn 60C.
4.3.3. Caùc coâng trình xöû lyù baèng nhaân taïo.
4.3.3.1. Beå loïc sinh hoïc (Beå Biophin)
Caáu taïo: coù vaät lieäu tieáp xuùc khoâng ngaäp nöôùc.
+ Caùc lôùp vaät lieäu coù ñoä roãng vaø dieän tích lôùn nhaát (neáu coù theå).
+ Nöôùc thaûi ñöôïc phaân phoái ñeàu.
+ Nöôùc thaûi sau khi tieáp xuùc VL taïo thaønh caùc haït nhoû chaûy thaønh maøng nhoû luoàng qua khe hôû VL loïc.
+ ÔÛ beà maët VL loïc vaø caùc khe hôû giöõa chuùng caùc caën baån ñöôïc giöõ laïi taïo thaønh maøng _ Maøng sinh hoïc.
+ Löôïng oxy caàn thieát ñeå caáp laøm oxy hoaù chaát baån ñi töø ñaùy leân.
+ Nhöõng maøng VS ñaõ cheát seõ cuøng nöôùc thaûi ra khoûi beå ñöôïc giöõ ôû beå laéng 2.
Vaät lieäu loïc:
+ Coù dieän tích beà maët/ñôn vò dieän tích lôùn
+ Than ñaù cuïc, ñaù cuïc, cuoäi soûi lôùn, ñaù ong (60-100 mm)
+ Nhöïa ñuùc saün PVC ñöôïc söû duïng roäng raõi ngaøy nay
Heä thoáng phaân phoái nöôùc:
+ Daøn oáng töï ñoäng qua (beå troän, thaùp loïc).
+ Daøn oáng coá ñònh (loïc sinh hoïc nhoû gioït) cao taûi.
+ Khoaûng caùch töø voøi phun ñeán beà maët VL: 0.2-0.3 m.
Saøn ñôõ vaø thu nöôùc: coù 2 nhieäm vuï:
+ Thu ñeàu nöôùc coù caùc maûnh vôû cuûa maøng sinh hoïc bò troùc.
+ Phaân phoái ñeàu gioù vaøo beå loïc ñeå duy trì MT hieáu khí trong caùc khe roãng.
+ Saøn ñôõ baèng beâ toâng vaø saøn nung
+ Khoaûng caùch töø saøn phaân phoái ñeán ñaùy beå thöôøng 0.6-0.8 m, i = 1-2 %
4.3.3.2. Beå Aerotank.
- Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa beå Aerotank
Beå A ñöôïc ñöa ra vaø nghieân cöùu raát laâu (töø 1887-1914 aùp duïng).
Beå A laø coâng trình XL sinh hoïc söû duïng buøn hoaït tính (ñoù laø loaïi buøn xoáp chöùa nhieàu VS coù khaû naêng oxy hoaù caùc chaát höõu cô).
Thöïc chaát quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng beå A vaãn qua 3 giai ñoaïn:
+ Giai ñoaïn 1: Toác ñoä oxy hoaù xaùc ñònh baèng toác ñoä tieâu thuï oxy.
+ Giai ñoaïn 2: Buøn hoaït tính khoâi phuïc khaû naêng oxy hoaù, ñoàng thôøi oxy hoaù tieáp nhöõng chaát HC chaäm oxy hoaù.
+ Giai ñoaïn 3: Giai ñoaïn nitô hoaù vaø caùc muoái amoân.
Khi söû duïng beå A phaûi coù heä thoáng caáp khí .
A
Laéng II
Caën dö
Buøn hoaït tính
Hình 6 : Sô Ñoà 1
- A moät baäc, khoâng coù ngaên phuïc hoài buøn
A
Laéng II
Buøn dö
B.htínhh
Ngaên phuïc hoài
- Thieát bò vaø quaûn lyù ñôn giaûn.
Hình 7 :Sô Ñoà 2
A.1
Laéng II (1)
Xaû söï coá
A.2
Laéng II (2)
HÌNH 8 :Sô Ñoà 3.
4.3.3.3. Beå UASB
Nöôùc thaûi sau khi ñieàu chænh pH vaø dinh döôõng ñöôïc daãn vaøo ñaùy beå vaø nöôùc thaûi ñi leân vôùi vaän toác 0,6-0,9 m/h. Quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp kî khí xaûy ra (buøn + nöôùc thaûi) à taïo ra khí (70-80% CH4).
4.3.3.4. Beå Meâtan.
Ñaây laø coâng trình xöû lyù caën hieäu quaû nhaát.
Thôøi gian leân men ngaén: 6-20 ngaøy, theå tích ngaên buøn nhoû
Caùc loaïi caën daãn ñeán beå
+ Caën töôi töø beå laéng 1
+ Buøn hoaït tính dö treân maøng VS
+ Raùc ñaõ nghieàn
Caën ñöôïc haâm noùng vaø xaùo troän taïo ñieàu kieän toái öu cho quaù trình leân men.
Khi beå laøm vieäc bình thöôøng:
+ pH = 7-7,5
+ Haøm löôïng a.beùo: 3-8 mg/l
+ Ñoä kieàm: 60-70 mgñ/l
+ Nitô cuûa muoái amino: 600-800 mg/l.
CHÖÔNG 5 : THÖÛ NGHIEÄM MOÂ HÌNH.
5.1. CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT.
5.1.1.Muïc ñích
Tìm hieåu phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi baèng buøn hoaït tính nhö theá naøo
Xaùc ñònh hieäu xuaát cao nhaát cuûa quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi.
Tìm hieåu caùch xaùc ñònh thoâng soá ñoäng hoïc
5.1.2. Cô sôû lyù thuyeát.
5.1.2.1. Nguyeân taéc
Caùc phöông phaùp hieáu khí döïa treân nguyeân taéc laø caùc vi sinh vaät hieáu khí phaân huûy caùc chaát höõu cô trong ñieàu kieän coù oxy hoøa tan.
Chaát höõu cô + O2 H2O + CO2 + NH3 + .
ÔÛ ñieàu kieän hieáu khí (haøm löôïng oâxy hoøa tan toái thieåu 1.5 – 2.0 mg/l), NH4+ cuõng bò loaïi nhôø quaù trình nitrat hoùa cuûa vi sinh vaät töï döôõng.
NH4+ + 2O2 NO3- + 2H+ + H2O + Naêng löôïng
5.1.2.2. Cô cheá cuûa quaù trình phaân huûy caùc chaát trong teá baøo
Cô cheá cuûa quaù trình phaân huûy caùc chaát trong teá baøo coù theå toùm taét nhö sau:
Caùc haát höõu cô ñaàu tieân bò oâxy hoùa laø hydrat cacbon vaø moät soá caùc chaát höõu cô khaùc. Men cuûa vi sinh vaät seõ taùch hydro khoûi moùc xích vaø ñem phoái hôïp vôùi oxy khoâng khí ñeå taïo thaønh nöôùc. Nhôø coù hydro khoûi moùc xích vaø oxy trong nöôùc, caùc phaûn öùng oxy hoùa khöû giöõa caùc nguyeân töû cacbon môùi dieãn ra ñöôïc.
Ñöôøng, ruôïu vaø caùc axit höõu cô khaùc laø caùc saûn phaåm ñaëc tröng nhaát cuûa quaù trình oxy hoùa bôûi vi sinh vaät hieáu khí. Caùc chaát ñoù khi phaân huûy hoaøn toaøn seõ taïo thaønh CO2 vaø H2O.
Thöïc ra khoâng phaûi taát caû caùc chaát ñaõ bò giöõ laïi ôû teá baøo khuaån (chæ moät phaàn) bò oxy hoùa hoaøn toaøn thaønh CO2 vaø H2O. Phaàn coøn laïi seõ bò ñoàng hoùa vaø ñöôïc söû duïng ñeå toång hôïp caùc chaát môùi cuûa teá baøo, töùc laø ñeå sinh khoái cuûa vi sinh vaät taêng leân. Ñoàng thôøi song song vôùi quaù trình ñoàng hoùa, trong teá baøo vi sinh vaät coøn dieãn ra quaù trình dò hoùa, phaân huûy caùc chaát coù trong thaønh phaàn teá baøo. Nhö vaäy moät phaàn trong caùc chaát soáng ñaõ ñöôïc toång hôïp laïi bò oxy hoùa.
5.1.2.3. Söï sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa vi sinh vaät
Söï sinh tröôûng cuûa vi sinh vaät laø söï taêng sinh khoái cuûa noù do haáp thuï, ñoàng hoùa caùc chaát dinh döôõng. Theo nghóa roäng, sinh tröôûng hay söï taêng sinh khoái laø taêng troïng löôïng, kích thöôùc hoaëc soá löôïng teá baøo.
Nhö vaäy hieäu quaû cuûa söï dinh döôõng (cuõng ñoàng thôøi laø söï giaûm BOD) laø quaù trình toång hôïp caùc boä phaän cuûa cô theå – teá baøo vaø söï taêng sinh khoái – söùc sinh tröôûng. Caùc quaù trình dieãn ra khoâng ñoàng ñeàu theo thôøi gian vaø khoâng gian trong teá baøo vi sinh vaät.
ÔÛ nhöõng nôi coù vi sinh vaät thöïc hieän quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi, söï sinh tröôûng cuõng ñöôïc goïi laø söï taêng soá löôïng teá baøo vaø söï thay ñoåi kích thöôùc teá baøo. ÔÛ noàng ñoä thaáp cuûa buøn, ñöôøng cong cho thaáy sinh khoái cuûa buøn coù xu höôùng taêng theo caáp soá nhaân (a - b). Giai ñoaïn naøy goïi laø pha tieàm phaùt roài pha sinh tröôûng logarit, ôû ñaây toác ñoä phaân ñoâi teá baøo trong buøn seõ ñieàu hoøa ñaït giaù trò toái ña. Ñieàu kieän chuû yeáu laø phaûi ñaùp öùng ñaày ñuû chaát dinh döôõng.
Phaàn giöõa ñöôøng cong gaàn nhö tuyeán tính (b - c). Khi chaát dinh döôõng baét ñaàu caïn kieät, toác ñoä sinh tröôûng (nhaân ñoâi) cuõng baét ñaàu giaûm theo quy luaät phaûn öùng nhaát. Söï sinh saûn cuûa vi sinh vaät daàn ñaït tôùi tieäm caän tuøy thuoäc noàng ñoä chaát dinh döôõng. Giai ñoaïn naøy goïi laø pha sinh tröôûng chaäm daàn.
HÌNH 9 : Caùc Giai Ñoaïn Taêng Tröôûng Cuûa Tb Vi Sinh
Vaät theo log
Pha oxy hoùa noäi baøo
Pha sinh tröôûng chaäm daàn
Pha tieàm phaùt vaø sinh tröôûng
Giaù trò log cuûa soá löôïng vi sinh vaät
c
b
Phaàn ñöôøng cong ( c– d) bieåu thò söï giaûm sinh khoái cuûa buøn bôûi quaù trình töï oxy hoùa dieãn ra nguyeân nhaân laø ñaõ ngheøo vaø heát chaát dinh döôõng. Giai ñoaïn naøy goïi laø pha oxy hoùa noäi baøo cuûa buøn hoaït tính. Luùc ñaàu quaù trình töï oxy hoùa
Thôøi gian
d
a
5.1.2.4. Söï chuyeån hoùa caùc chaát höõu cô (hay giaûm BOD)
Sau khi nöôùc thaûi tieáp xuùc vôùi buøn, ban ñaàu toác ñoä chuyeån hoùa caùc chaát höõu cô cao, caùc chaát lô löûng hoaëc keo ñöôïc chuyeån hoùa do ñoâng tuï sinh hoïc hoaëc haáp phuï. Caùc chaát höõu cô hoøa tan ñöôïc chuyeån hoùa nhôø ñoâng tuï sinh hoïc. Toác ñoä chuyeån hoùa ñoù tuøy thuoäc vaøo ñaëc tính nöôùc thaûi vaø buøn. Trong khi ñoù ñoä taêng tröôûng cuûa buøn (vi sinh) cuõng ñaït ñeán giaù trò cao nhaát, caùc chaát höõu cô tích luõy trong teá baøo sinh vaät cuõng raát nhieàu. Muoán oxy hoùa caùc chaát ñaõ tích luõy ñoù ñoøi hoûi phaûi laøm thoaùng moät thôøi gian khaù laâu trong nhieàu giôø.
...
+ Hieáu khí
+ Trung gian
+ Kî khí
Nguoàn oxy caáp chuû yeáu laø do quaù trình quang hôïp rong taûo.
Quaù trình kî khí ôû ñaùy phuï thuoäc vaøo to.
Hoà hieáu khí: Oxy hoaù caùc chaát HC nhôø VSV hieáu khí. Coù 2 loaïi:
Hoà laøm thoaùng töï nhieân: caáp oxy chuû yeáu do khuyeách taùn khoâng khí qua maët nöôùc vaø quang hôïp cuûa caùc thöïc vaät.
Hoà laøm thoaùng nhaân taïo: caáp oxy baèng khí neùn, maùy khuaáy,
4.3.2.3. Ao sinh hoïc.
Ao sinh hoïc laø daõy ao goàm 3 -5 baäc, qua ñoù nöôùc thaûi chaûy vôùi vaän toác lôùn, ñöôïc laéng trong vaø xöû lyù sinh hoïc. Caùc ao ñöôïc öùng duïng ñeå xöû lyù sinh hoïc va xöû lyù boå sung trong toå hôïp caùc coâng trình xöû lyù khaùc. Ao ñöôïc chia ra laøm ao vôùi söï thoâng khí töï nhieân vaø nhaân taïo, ao vôùi söï thoâng khí töï nhieân khoâng saâu ( 0,5 – 1 m), ñöôïc ñun noùng bôûi maët trôøi vaø ñöôïc gieo caùc VSV trong nöôùc.
Vi khuaån söû duïng oxy sinh ra töø rong taûo trong quaù trình quang hôïp cuõng nhö oxi hoaù caùc chaát oâ nhieãm. Reâu taûo ñeán löôït mình tieâu thuï CO2, photphat vaø nitrat amon, sinh ra töø söï phaân huyû sinh hoïc caùc chaát höõu cô. Ñeå hoaït ñoäng bình thöôøng caàn phaûi ñaït giaù trò pH vaø nhieät ñoä toái öu. Nhieät ñoä khoâng ñöôïc nhoû hôn 60C.
4.3.3. Caùc coâng trình xöû lyù baèng nhaân taïo.
4.3.3.1. Beå loïc sinh hoïc (Beå Biophin)
Caáu taïo: coù vaät lieäu tieáp xuùc khoâng ngaäp nöôùc.
+ Caùc lôùp vaät lieäu coù ñoä roãng vaø dieän tích lôùn nhaát (neáu coù theå).
+ Nöôùc thaûi ñöôïc phaân phoái ñeàu.
+ Nöôùc thaûi sau khi tieáp xuùc VL taïo thaønh caùc haït nhoû chaûy thaønh maøng nhoû luoàng qua khe hôû VL loïc.
+ ÔÛ beà maët VL loïc vaø caùc khe hôû giöõa chuùng caùc caën baån ñöôïc giöõ laïi taïo thaønh maøng _ Maøng sinh hoïc.
+ Löôïng oxy caàn thieát ñeå caáp laøm oxy hoaù chaát baån ñi töø ñaùy leân.
+ Nhöõng maøng VS ñaõ cheát seõ cuøng nöôùc thaûi ra khoûi beå ñöôïc giöõ ôû beå laéng 2.
Vaät lieäu loïc:
+ Coù dieän tích beà maët/ñôn vò dieän tích lôùn
+ Than ñaù cuïc, ñaù cuïc, cuoäi soûi lôùn, ñaù ong (60-100 mm)
+ Nhöïa ñuùc saün PVC ñöôïc söû duïng roäng raõi ngaøy nay
Heä thoáng phaân phoái nöôùc:
+ Daøn oáng töï ñoäng qua (beå troän, thaùp loïc).
+ Daøn oáng coá ñònh (loïc sinh hoïc nhoû gioït) cao taûi.
+ Khoaûng caùch töø voøi phun ñeán beà maët VL: 0.2-0.3 m.
Saøn ñôõ vaø thu nöôùc: coù 2 nhieäm vuï:
+ Thu ñeàu nöôùc coù caùc maûnh vôû cuûa maøng sinh hoïc bò troùc.
+ Phaân phoái ñeàu gioù vaøo beå loïc ñeå duy trì MT hieáu khí trong caùc khe roãng.
+ Saøn ñôõ baèng beâ toâng vaø saøn nung
+ Khoaûng caùch töø saøn phaân phoái ñeán ñaùy beå thöôøng 0.6-0.8 m, i = 1-2 %
4.3.3.2. Beå Aerotank.
- Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa beå Aerotank
Beå A ñöôïc ñöa ra vaø nghieân cöùu raát laâu (töø 1887-1914 aùp duïng).
Beå A laø coâng trình XL sinh hoïc söû duïng buøn hoaït tính (ñoù laø loaïi buøn xoáp chöùa nhieàu VS coù khaû naêng oxy hoaù caùc chaát höõu cô).
Thöïc chaát quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng beå A vaãn qua 3 giai ñoaïn:
+ Giai ñoaïn 1: Toác ñoä oxy hoaù xaùc ñònh baèng toác ñoä tieâu thuï oxy.
+ Giai ñoaïn 2: Buøn hoaït tính khoâi phuïc khaû naêng oxy hoaù, ñoàng thôøi oxy hoaù tieáp nhöõng chaát HC chaäm oxy hoaù.
+ Giai ñoaïn 3: Giai ñoaïn nitô hoaù vaø caùc muoái amoân.
Khi söû duïng beå A phaûi coù heä thoáng caáp khí .
A
Laéng II
Caën dö
Buøn hoaït tính
Hình 6 : Sô Ñoà 1
- A moät baäc, khoâng coù ngaên phuïc hoài buøn
A
Laéng II
Buøn dö
B.htínhh
Ngaên phuïc hoài
- Thieát bò vaø quaûn lyù ñôn giaûn.
Hình 7 :Sô Ñoà 2
A.1
Laéng II (1)
Xaû söï coá
A.2
Laéng II (2)
HÌNH 8 :Sô Ñoà 3.
4.3.3.3. Beå UASB
Nöôùc thaûi sau khi ñieàu chænh pH vaø dinh döôõng ñöôïc daãn vaøo ñaùy beå vaø nöôùc thaûi ñi leân vôùi vaän toác 0,6-0,9 m/h. Quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp kî khí xaûy ra (buøn + nöôùc thaûi) à taïo ra khí (70-80% CH4).
4.3.3.4. Beå Meâtan.
Ñaây laø coâng trình xöû lyù caën hieäu quaû nhaát.
Thôøi gian leân men ngaén: 6-20 ngaøy, theå tích ngaên buøn nhoû
Caùc loaïi caën daãn ñeán beå
+ Caën töôi töø beå laéng 1
+ Buøn hoaït tính dö treân maøng VS
+ Raùc ñaõ nghieàn
Caën ñöôïc haâm noùng vaø xaùo troän taïo ñieàu kieän toái öu cho quaù trình leân men.
Khi beå laøm vieäc bình thöôøng:
+ pH = 7-7,5
+ Haøm löôïng a.beùo: 3-8 mg/l
+ Ñoä kieàm: 60-70 mgñ/l
+ Nitô cuûa muoái amino: 600-800 mg/l.
CHÖÔNG 5 : THÖÛ NGHIEÄM MOÂ HÌNH.
5.1. CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT.
5.1.1.Muïc ñích
Tìm hieåu phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi baèng buøn hoaït tính nhö theá naøo
Xaùc ñònh hieäu xuaát cao nhaát cuûa quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi.
Tìm hieåu caùch xaùc ñònh thoâng soá ñoäng hoïc
5.1.2. Cô sôû lyù thuyeát.
5.1.2.1. Nguyeân taéc
Caùc phöông phaùp hieáu khí döïa treân nguyeân taéc laø caùc vi sinh vaät hieáu khí phaân huûy caùc chaát höõu cô trong ñieàu kieän coù oxy hoøa tan.
Chaát höõu cô + O2 H2O + CO2 + NH3 + .
ÔÛ ñieàu kieän hieáu khí (haøm löôïng oâxy hoøa tan toái thieåu 1.5 – 2.0 mg/l), NH4+ cuõng bò loaïi nhôø quaù trình nitrat hoùa cuûa vi sinh vaät töï döôõng.
NH4+ + 2O2 NO3- + 2H+ + H2O + Naêng löôïng
5.1.2.2. Cô cheá cuûa quaù trình phaân huûy caùc chaát trong teá baøo
Cô cheá cuûa quaù trình phaân huûy caùc chaát trong teá baøo coù theå toùm taét nhö sau:
Caùc haát höõu cô ñaàu tieân bò oâxy hoùa laø hydrat cacbon vaø moät soá caùc chaát höõu cô khaùc. Men cuûa vi sinh vaät seõ taùch hydro khoûi moùc xích vaø ñem phoái hôïp vôùi oxy khoâng khí ñeå taïo thaønh nöôùc. Nhôø coù hydro khoûi moùc xích vaø oxy trong nöôùc, caùc phaûn öùng oxy hoùa khöû giöõa caùc nguyeân töû cacbon môùi dieãn ra ñöôïc.
Ñöôøng, ruôïu vaø caùc axit höõu cô khaùc laø caùc saûn phaåm ñaëc tröng nhaát cuûa quaù trình oxy hoùa bôûi vi sinh vaät hieáu khí. Caùc chaát ñoù khi phaân huûy hoaøn toaøn seõ taïo thaønh CO2 vaø H2O.
Thöïc ra khoâng phaûi taát caû caùc chaát ñaõ bò giöõ laïi ôû teá baøo khuaån (chæ moät phaàn) bò oxy hoùa hoaøn toaøn thaønh CO2 vaø H2O. Phaàn coøn laïi seõ bò ñoàng hoùa vaø ñöôïc söû duïng ñeå toång hôïp caùc chaát môùi cuûa teá baøo, töùc laø ñeå sinh khoái cuûa vi sinh vaät taêng leân. Ñoàng thôøi song song vôùi quaù trình ñoàng hoùa, trong teá baøo vi sinh vaät coøn dieãn ra quaù trình dò hoùa, phaân huûy caùc chaát coù trong thaønh phaàn teá baøo. Nhö vaäy moät phaàn trong caùc chaát soáng ñaõ ñöôïc toång hôïp laïi bò oxy hoùa.
5.1.2.3. Söï sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa vi sinh vaät
Söï sinh tröôûng cuûa vi sinh vaät laø söï taêng sinh khoái cuûa noù do haáp thuï, ñoàng hoùa caùc chaát dinh döôõng. Theo nghóa roäng, sinh tröôûng hay söï taêng sinh khoái laø taêng troïng löôïng, kích thöôùc hoaëc soá löôïng teá baøo.
Nhö vaäy hieäu quaû cuûa söï dinh döôõng (cuõng ñoàng thôøi laø söï giaûm BOD) laø quaù trình toång hôïp caùc boä phaän cuûa cô theå – teá baøo vaø söï taêng sinh khoái – söùc sinh tröôûng. Caùc quaù trình dieãn ra khoâng ñoàng ñeàu theo thôøi gian vaø khoâng gian trong teá baøo vi sinh vaät.
ÔÛ nhöõng nôi coù vi sinh vaät thöïc hieän quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi, söï sinh tröôûng cuõng ñöôïc goïi laø söï taêng soá löôïng teá baøo vaø söï thay ñoåi kích thöôùc teá baøo. ÔÛ noàng ñoä thaáp cuûa buøn, ñöôøng cong cho thaáy sinh khoái cuûa buøn coù xu höôùng taêng theo caáp soá nhaân (a - b). Giai ñoaïn naøy goïi laø pha tieàm phaùt roài pha sinh tröôûng logarit, ôû ñaây toác ñoä phaân ñoâi teá baøo trong buøn seõ ñieàu hoøa ñaït giaù trò toái ña. Ñieàu kieän chuû yeáu laø phaûi ñaùp öùng ñaày ñuû chaát dinh döôõng.
Phaàn giöõa ñöôøng cong gaàn nhö tuyeán tính (b - c). Khi chaát dinh döôõng baét ñaàu caïn kieät, toác ñoä sinh tröôûng (nhaân ñoâi) cuõng baét ñaàu giaûm theo quy luaät phaûn öùng nhaát. Söï sinh saûn cuûa vi sinh vaät daàn ñaït tôùi tieäm caän tuøy thuoäc noàng ñoä chaát dinh döôõng. Giai ñoaïn naøy goïi laø pha sinh tröôûng chaäm daàn.
HÌNH 9 : Caùc Giai Ñoaïn Taêng Tröôûng Cuûa Tb Vi Sinh
Vaät theo log
Pha oxy hoùa noäi baøo
Pha sinh tröôûng chaäm daàn
Pha tieàm phaùt vaø sinh tröôûng
Giaù trò log cuûa soá löôïng vi sinh vaät
c
b
Phaàn ñöôøng cong ( c– d) bieåu thò söï giaûm sinh khoái cuûa buøn bôûi quaù trình töï oxy hoùa dieãn ra nguyeân nhaân laø ñaõ ngheøo vaø heát chaát dinh döôõng. Giai ñoaïn naøy goïi laø pha oxy hoùa noäi baøo cuûa buøn hoaït tính. Luùc ñaàu quaù trình töï oxy hoùa
Thôøi gian
d
a
5.1.2.4. Söï chuyeån hoùa caùc chaát höõu cô (hay giaûm BOD)
Sau khi nöôùc thaûi tieáp xuùc vôùi buøn, ban ñaàu toác ñoä chuyeån hoùa caùc chaát höõu cô cao, caùc chaát lô löûng hoaëc keo ñöôïc chuyeån hoùa do ñoâng tuï sinh hoïc hoaëc haáp phuï. Caùc chaát höõu cô hoøa tan ñöôïc chuyeån hoùa nhôø ñoâng tuï sinh hoïc. Toác ñoä chuyeån hoùa ñoù tuøy thuoäc vaøo ñaëc tính nöôùc thaûi vaø buøn. Trong khi ñoù ñoä taêng tröôûng cuûa buøn (vi sinh) cuõng ñaït ñeán giaù trò cao nhaát, caùc chaát höõu cô tích luõy trong teá baøo sinh vaät cuõng raát nhieàu. Muoán oxy hoùa caùc chaát ñaõ tích luõy ñoù ñoøi hoûi phaûi laøm thoaùng moät thôøi gian khaù laâu trong nhieàu giôø.
...