Đồ án Xử lý nước thải nhà máy sữa, lưu lượng 2400 m3/ngày đêm

Sữa là nguồn dinh dưỡng có giá trị, phù hợp với mọi lứa tuổi, đặc biệt là trẻ em, người lớn tuổi và phụ nữ mang thai. Sữa cung cấp nhiều chất bổ dưỡng và năng lượng cần thiết cho quá trình hoạt động của cơ thể. Ngày nay, khi mức sông ngày càng được năng cao thì các sản phẩm sữa ngày càng được sử dụng rộng rãi. Cũng như các nghành công nghiệp khác, trong những năm rằng đây, ngành công nghiệp chế biến sữa Việt Nam có những bước phát triển mạnh mẽ. Các sản phẩm sữa được chế biến ở Việt Nam được bày bán và tiêu thu khắp nơi, Chương trình phát triển sữa còn gắn với chương trình phát triển học đường, chương trình chống suy dinh dưỡng,. Mục tiêu cụ thể quy hoạch phát triển ngành công nghiệp chế biến sữa Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2025 ( quyết định số: 3399/QĐ-BCT) • Năm 2015 cả nước sản xuất 1,9 tỷ lít quy ra sữa tươi, tiêu thụ đạt trung bình 21 lít/người 1 năm. Sữa tươi sản xuất trong nước đạt 660 triệu lít đáp ứng 35% nhu cầu Kim ngạch xuất khẩu đạt 90-100 triệu USD. • Năm 2020 cả nước sản xuất 2,6 tỷ lít quy ra sữa tươi, tiêu thụ đạt trung bình 27 lít/người 1 năm. Sữa tươi sản xuất trong nước đạt 1 tỷ lít đáp ứng 38% nhu cầu Kim ngạch xuất khẩu đạt 120- 130 triệu USD. • Năm 2025 cả nước sản xuất 3,4 tỷ lít quy ra sữa tươi, tiêu thụ đạt trung bình 34 lít/người 1 năm. Sữa tươi sản xuất trong nước đạt 1,4 tỷ lít đáp ứng 40% nhu cầu. Kim ngạch xuất khẩu đạt 150-200 triệu USD.

docx59 trang | Chia sẻ: tuandn | Ngày: 28/05/2014 | Lượt xem: 5709 | Lượt tải: 30download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Xử lý nước thải nhà máy sữa, lưu lượng 2400 m3/ngày đêm, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỤC LỤC MỞ ĐẦU Sữa là nguồn dinh dưỡng có giá trị, phù hợp với mọi lứa tuổi, đặc biệt là trẻ em, người lớn tuổi và phụ nữ mang thai. Sữa cung cấp nhiều chất bổ dưỡng và năng lượng cần thiết cho quá trình hoạt động của cơ thể. Ngày nay, khi mức sông ngày càng được năng cao thì các sản phẩm sữa ngày càng được sử dụng rộng rãi. Cũng như các nghành công nghiệp khác, trong những năm rằng đây, ngành công nghiệp chế biến sữa Việt Nam có những bước phát triển mạnh mẽ. Các sản phẩm sữa được chế biến ở Việt Nam được bày bán và tiêu thu khắp nơi, Chương trình phát triển sữa còn gắn với chương trình phát triển học đường, chương trình chống suy dinh dưỡng,... Mục tiêu cụ thể quy hoạch phát triển ngành công nghiệp chế biến sữa Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2025 ( quyết định số: 3399/QĐ-BCT) Năm 2015 cả nước sản xuất 1,9 tỷ lít quy ra sữa tươi, tiêu thụ đạt trung bình 21 lít/người 1 năm. Sữa tươi sản xuất trong nước đạt 660 triệu lít đáp ứng 35% nhu cầu Kim ngạch xuất khẩu đạt 90-100 triệu USD. Năm 2020 cả nước sản xuất 2,6 tỷ lít quy ra sữa tươi, tiêu thụ đạt trung bình 27 lít/người 1 năm. Sữa tươi sản xuất trong nước đạt 1 tỷ lít đáp ứng 38% nhu cầu Kim ngạch xuất khẩu đạt 120- 130 triệu USD. Năm 2025 cả nước sản xuất 3,4 tỷ lít quy ra sữa tươi, tiêu thụ đạt trung bình 34 lít/người 1 năm. Sữa tươi sản xuất trong nước đạt 1,4 tỷ lít đáp ứng 40% nhu cầu. Kim ngạch xuất khẩu đạt 150-200 triệu USD. Như một hệ quả tất yếu, khi có điều kiện khai thác nguyên liệu tại chỗ, nghành công nghiệp chế sữa ở Việt Nam sẽ có đủ điều kiện thuận lợi để phát triển. Tuy nhiên, bên cạnh những đóng gớp về mặt kinh tế, những sản phẩm dinh dưỡng cần thiết cho cuộc sống của con người, công nghiệp chế biến sữa cũng tạo ra nhiều chất thải gớp phần làm ô nhiễm môi trường tự nhiên. Nhiều nhà máy không chú trọng đầu tư cho hệ thống xử lý nước thải đã gây ra ô nhiễm môi trường trầm trọng cho những khu vực xung quanh. Điều này thúc đẩy sự đầu tư, lựa chọn và áp dụng những kỹ thuật xử lý chất thải phù hợp để hạn chế và loại trừ các tác động xấu đến môi trường xung quanh. Chương I TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA 1.1.Tổng quan về công nghệ chế biến sữa Sữa – một loại thực phẩm giàu dinh dưỡng, cung cấp đầy đủ các chất dinh dưỡng như protein, glucid, lipit, chất khoáng, vitamin… Những dưỡng chất này rất cần thiết cho các hoạt động của cơ thể hằng ngày, đặc biệt bổ sung lượng lớn dinh dưỡng cho trẻ em, người cao tuổi và người đang bị ốm. Để xác định các nguồn nước thải chủ yếu của công nghệ chế biến sữa, ta cần phải hiểu rõ về các quá trình chế biến sữa và các côn đoạn sản xuất chính. Các sản phẩm sữa hầu hết được sản xuất từ sữa bò, một loại thực phẩm tiết ra từ tuyến vú của con bò cái để nuôi dưỡng bê con mới sinh. Sữa sau khi được vắt, chứa chứa vào các thùng, can, muốn sản xuất thành các sản phẩm khác thì phải qua qui trình chế biến, bao gồm các bước: Tiếp nhận sữa: sữa được đưa vào bồn trữ cô lập hoặc được làm lạnh. Xử lí nhiệt(thermization):để trữ được sữa qua vài giờ hoặc vài ngày mà không bị suy giảm về chất lượng, người ta đun sữa ở 60÷650C trong vòng 15 giây ngay sau khi tiếp nhận. Thanh trùng (pasteurization): là phương pháp xử lý nhiệt nhầm giết chết các vi sinh vật gây bệnh dạng không bào tử hoặc dạng sinh dưỡng và để làm giảm số lượng vi sinh vật tự sinh đến mức không gây ảnh hưởng đến chất lượng sữa. Gạn lọc: loại bỏ các cặn lắng và các vật lạ trong sữa đòng thời tách ly tâm để vớt váng sữa. Tiêu chuẩn hóa: làm lượng sữa béo bằng việc tách riêng một phần sữa để tách kem và sau đó cho sữa đã tách kem trở lại bồn chứa. Đồng hóa sữa: làm giảm kích thước các hạt sữa, duy trì sự phân tán của chúng thay vì để chúng tập hợp lại và nổi trên bề mặt. Khử khí: để đuổi khí và các cahaatsa bay hơi gây mùi hôi. 1.2.Sơ đồ dây truyền công nghệ 1.2.1.giới thiệu về sơ đồ công nghệ chế biến sữa tiệt trùng Sữa bột gầy Bơ Vitamin(A,D) Đường Tạm chứa Phối trộn Làm lạnh, ủ hoàn nguyên Tiệt trùng Đồng hóa Gia nhiệt Lọc Xếp thùng Làm nguội Rót vô trùng Nước Bảo quản Sản phẩm Sơ đồ 1.1: Sơ đồ sản chế biến sữa tiệt trùng 1.2.2.Thuyết minh sơ đồ 1.2.2.1. Yêu cầu nguyên liệu sản xuất Các loại nguyên liệu: nước, sữa bột gầy, đường, bơ, vitamin phải đảm bảo các chỉ tiêu cảm quan, hóa lí, vi sinh vật và các chỉ tiêu về kim loại nặng... Nguyên liệu phải được đảm bảo đóng gói đúng qui cách, và còn hạn sử dụng. 1.2.2.2. Các công đoạn sản xuất Kiểm tra Sữa bột nguyên liệu cần được nhân viên Qc kiểm tra về chất lượng vệ sinh và cân đủ số lượng Phối trộn - Mục đích: tạo sự đồng đều giữa các thành phần đem phối trộn, tạo điều kiện thuận lợi để thực hiện các quá trình tiếp theo, - Tiến hành: Tiến hành đúng trình tự, tỉ lệ đã tính toán, theo công thức phối chế cho từng sản phẩm. Lọc - Mục đích: Giúp loại bỏ tạp chất trong sữa nguyên liệu, các cục sữa vón cục chưa tan hết. - Tiến hành: Lọc trên màng lọc có đường kính 0.17 mm. làm lạnh, ủ nguyên Làm lạnh - Mục đích: đình chỉ hoạt động của VSV, Enzim làm ảnh hưởng tới chất lượng sữa. - Tiến hành làm lạnh xuống 4-6 0C Ủ nguyên Mục đích: Giúp sữa trở lại trang thái ban đầu, Protein trong sữa nở hoàn toàn triệt để hơn, các muối trử lại trạng thái căn bằng. Tiến hành: Dịch sữa được bơm sang bộ phận làm lạnh, tiến hành làm lạnh 4-60C và chứa trong bồn chứa đệm, thời gian ủ nguyên là 40 phút mỗi mẻ Gia nhiệt, đồng hóa Gia nhiệt - Mục đich: Làm giảm độ nhớt và tăng hiệu quả đồng hóa. - Tiến hành: sữa được gia nhiệt lên đến 60-70 0C nhờ vào trao đổi nhiệt với sữa sau tiệt trùng Đồng hóa - Mục đích: giảm kích thước các cầu mỡ tăng khả năng phân tán của sữa, tránh hiện tượng nổi váng bề mặt trong thời gian bảo quản và phân tán đều trong các thành phần, làm tăng độ đồng tính của dịch sữa. - Nguyên tắc: tạo sự thay đổi áp suất đột ngột. Tiệt Trùng - Mục đích: tiêu diệt VSV, Enzim tránh thư hỏng cho sữa, vì vậy sữa sẽ được bảo quản lâu hơn cả khi ở nhiệt độ thường. - Chế độ thanh trùng; thanh trùng ở 140±40C trong thời gian 4 giây. Rót hộp và bao gói - Mục đích: đảm bảo vận chuyển dẽ dàng. - Tiến hành: bằng thiết bị rót vô trùng. 1.3. Nguồn gốc và tính chất nước thải Các nguồn nước thải của nhà máy chế biến sữa: Nước thải của nhà máy chế biến sữa nói chung là sự pha loãng của sữa và các sản phẩm từ sữa do sự rơi vãi các công đoạn chế biến, hoặc do sự rò rỉ của các thiết bị công nghệ, cùng với các hóa chất tẩy rửa, dầu mỡ dùng để vệ sinh thiết bị cũng như các dụng cụ lưa trữ,... Dựa vào qui trình công nghệ sản xuất sữa ta thấy nước thải chung của nhà máy chế biến sữa bao gồm: Nước thải sản xuất: Nước rửa các bồn chứa và can ở các trạm tiếp nhận. Nước súc rủa các sản phẩm dư bên trong hoặc trên bề mặt tất cả các đường ống, bơm, bồn chứa, thiết bị công nghiệp, máy đóng gói,... Nước rửa thiết bị, rửa sàn cuối mỗi chu kì hoạt động. Sữa rò rỉ từ các thiết bị, hoặc do làm rơi vãi nguyên vật liệu và các sản phẩm. Một số chất lỏng khác như sữa tươi, sữa chua kém chất lượng bị hư hỏng do quá trình bảo quản và vận chuyển được thải chung vào quá trình thoát nước. Nước thải từ nồi hơi từ máy làm lạnh. Dầu mỡ rò rỉ từ các thiết bị và động cơ. Nước thải sinh hoạt: nước thải từ các quá trình sinh hoạt của công nhân, nước tưới tiêu,... Tính chất nước thải: Thành phần gây ô nhiễm chính trong quá trình sản xuất sữa là sữa và các sản phẩm từ sữa(chiếm 90% tải lượng hữu cơ_BOD). Vì vậy, các chỉ số nước thải ta cần quan tâm là BOD, COD, SS và chất béo. Sữa ó gia trị BOD cao (khoảng 100000mg/l). Những thàng phần chính tham gia vào BOD của nước thải chế biến sữa là lactose, bơ sữa, protein, và acid lactic. Bản chất của nước thải sinh ra bởi các quá trình khác nhau của nhà máy chế biến sữa nói chung hoàn toàn giống nhau, đều phản ánh sự ảnh hưởng lấn át của sữa. Tuy nhiên quá trình khác nhau là ảnh hưởng đến thành phần chi tiết. Vì vậy, thành phần và lưa lượng của mỗi nhà máy tùy thuộc vào quá trình thực hiện, điều kiện và công nghệ sản xuất Nhìn chung, nước thải chế biến sữa ban đầu là trung tính hoặc hơi kiềm, nhưng có khuynh hướng trở nên acid hoàn toàn một cách nhanh chống do sự thiếu hụt oxi tạo điều kiện cho sự lên man lactose thành acid lactic, khi đó ph giảm và có khả năng gây ra sự kết tủa của casein. Nước thải chế biến sữa thường có hàm lượng hữa cơ hòa tan cao, ít chất lơ lững, vì vậy chúng là nguồn thưc ăn cho vi khuẩn và các vi sinh vật tiêu thụ với tốc độ nhanh. Ngoài ra sữa cũng có chứa Nitơ và Photpho, là thức ăn tốt chho thực vật có thể dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước. 1.4.khả năng gây ô nhiễm của nước thải Do thiếu nguồn nguyên liệu tại chỗ nên các nhà máy chết biến sữa ở nước ta chủ yếu xuất phát tới nguồn nguyên liệu là sữa thành phẩm nhập ngoại, không sản xuất các loại sản phẩm có các loại ô nhiễm cao như: pho-mat, bơ, dịch sữa,...Vì vậy hàm lượng BOD5,COD trong nước thải chế biến sữa ở nước ta nói chung tương đối thấp, lưu lượng và thành phần nước thải ít thay đổi theo mùa. Tuy nhiên do trang thiết bị, công nghệ, trình đọ sản xuất còn kém nên mức đọ tiêu hao nguyên liệu cao là gia tăng ô nhiễm bởi các sản phảm hỏng hoặc thất thoát nguyên liệu trong quá trình sản xuất. Bên cạnh đó các nhà máy chế biến sữa thường nằm gần hoặc bên cạnh các khu dân cư, chưa có hẹ thống xử lý nước thải sản xuất o quá trình sản xuất chưa qua xử lí được trộn lẫn với nước thả sinh hoạt trước khi đi vào hệ thống cống thoát chung. Điều này gây ô nhiễm môi trường chi các khu vực chung quanh. Chương II CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI ĐIỂM HÌNH 2.1.Các phương pháp xử lý chất thải Hiện nay trên để xử lý nước thải sinh hoạt hay công nghiệp, trên thế giới có nhiều phương pháp khác nhau: Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học. Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học. Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Xử lý nước thải bằng phương pháp nhiệt. Mỗi phương pháp đều giúp loại bỏ một số thành phần ô nhiễm có trong nước thải. Việc sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp các phương pháp trên, tùy thuộc vào các yếu tố sau. Yêu cầu của việc xử lý. Đặc tính nước thải. Chi phí xử lý. Các quy định của pháp luật về môi trường. 2.2 Các phương pháp xử lý chất thải thường dùng 2.2.1.Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học Quá trình xử lý cơ học được thực hiện ở giai đoạn đầu của quá trình xử lý hay còn gọi là quá trình xử lý sơ bộ trước khi qua các phương pháp tiếp theo. Mục Đích: Nhằm loại bỏ các tạp chất không tan bao gồm các tạp chất vô cơ và hữu cơ trong nước: những vật nổi lơ lững có kích thước lớn như mảnh gỗ, nhựa, giấy, vở hoa quả,...; những cặn như sỏi, cát, thủy tinh,...; dầu mỡ. Nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả các bước xử lý tiếp theo. Các công trình bố trí trong giai đoạn này gồm: Song chắn rác và lưới chắn rác Song chắn rác và lưới chắn rác được đặt trước trạm bơm nhằm tập trung nươc chảy vào để thu gom. Chúng được sử dụng để loại bỏ các loại rác có kich thước lớn như lá cây, xương động vật...nhằm bảo vệ các công trình phía sau, cản các vật lớn đi qua làm tắt nghẽn hệ thống, ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý tiếp theo. Hiệu quả của song chắn rác phụ thuộc vào kích thước của khe song. Hinh 2.1.Song chắn rác Bể lắng cát Thường đặt phía sau song chắn rác,và đặt trước bể điều hòa lưu lượng. Bể lắng cát hoạt động theo nguyên tắc lắng trọng lực nhầm loại bỏ các cặn thô, nặng như cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh, xương cá,...để bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mòn. Bể tách dầu mỡ Thiết bị thu dầu thường đặt trước cửa xã vào cống chung hoặc trước bể điều hòa và sau bể lắng cát và bể lắng đợt 1. Ta cần quan tâm đến chất béo vì nó bịt kín đường ống dẫn, phá vỡ cấu trúc bùn hoạt tính ở bể Aroten; cản trở quá trình lên men; che phủ mặt thoáng, cản trở xâm nhập ôxi vào nước Quá trình tách dầu mỡ được thực hiện bằng cách hòa tan vào nước những bọt khí, những bọt khí này bám vào các hạt cặn làm tỷ trọng tổ hợp cặn khí giảm, lực đẩy nổi xuất hiện, khi lực nổi đủ lớn hỗn hợp cặn – khí nổi lên mặt nước và được gạt ra ngoài. Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng Có thể đặt sau song chắn rác, trước trạm bơm, bơm đều nước thải lên bể lắng đợt I. Nhằm mục đích điều hòa lưu lượng cũng như chất lượng nước trong các công trình trong hệ thống xử lý chất thải. Thường có các thiết bị khuấy trộn nhằm hòa trộn để sn bằng nồng độ các chất bẩn cho toàn bộ hệ thống thể tích nước thải có trong bể và ngăn ngừa cặn lắng trong bể , pha loãng nồng độ các chất độc hại nếu có để đảm bảo chất lượng của nước thải là ổn định đối với hệ thống xử lý sinh học phía sau. Trong bể cũng phải đặt thiết bị thu gom và xả bọt, ván nổi. Bể lắng đợt I Nhằm tách các chất rắn lơ lửng có trong nước dựa trên nguyên tắc lắng trọng lực. Bể lắng đợt I là một công trình sơ bộ thường được áp dụng khi đưa nước thải tới một công trình xử lý phức tạp hơn. Ngoài việc loại bỏ các chất rắn lơ lửng, bể lắng đợt I có thể làm giảm bớt tải lượng BOD, COD cho công trình xử lý sinh học phía sau. Căn cứ vào chiều nước chảy trong bể, người ta phân biệt thành các dạng: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng ly tâm. Hinh 2.2. Bể lắng đợt 1 2.2.2. Xử lý nước bằng phương pháp hóa lý Cơ sở của phương pháp này là các phản ứng sinh hóa diễn ra giữa các chất ô nhiễm và hóa chất thêm vào. Những phản ứng xảy ra có thể là phản ứng oxy hóa khử, phản ứng trung hòa tạo chất kết tủa hoặc phản ứng phân hủy tạo chất đọc hại. Các phương pháp hóa lý thường được ứng dụng nhiều nhất là oxy hóa và trung hòa. Nói chung bản chất của quá trình xử lý chất thải bằng phương pháp hóa lý là áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để loại bớt các chất ô nhiễm mà không thể dùng quá trình lắng ra khỏi nước thải. Phương pháp đông tụ Là quá trình làm thô hóa các hạt phân tán và nhũ tương, thường sử dụng để tách các hạt có kích thước 1÷1000 mm. Sự đông tụ diễn ra dưới ảnh hưởng của chất đông tụ, chất đông tụ trong nước tạo thành các bông Hydroxit kim loại, lắng nhanh dưới tác dụng của trọng lực. Các bông này có khả năng hút các hạt keo, các hạt lơ lửng và kết hợp chúng lại với nhau. Chất đong tụ thường là muối nhôm, muối sắt, vá các hợp chất của chúng, việc lựa chọn chất đông tụ phụ thuộc vào thành phần, tính chất hóa lý, giá thành, pH, nồng độ tạp chất trong nước. Phương pháp keo tụ Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các tạp chất cao phân tủ vào nước. Khác với quá trình đông tụ, khi keo tụ thì sự kết hợp diễn ra không chỉ do tiếp xúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các hạt phân tử chất keo tụ bị hấp thụ trên các hạt lơ lửng. Sự keo tụ được tiến hành nhầm thúc đẩy quá trình tạo bông Hydroxit nhôm và sắt với mục đích tăng vận tốc lắng của chúng. Việc sở dụng chất keo tụ cho phép giảm lượng chất đông tụ, giảm thời gian đông tụ và tăng vận tôc lắng Chất keo tụ thường dùng có thể là hợp chất tự nhiên và tổng hợp chất keo tự nhiên là tinh bột, Este, Xenlulose, Dectrin(C6H10Ò5)n, chất keo vô cơ là Dioxit Silic đã hoạt hóa (xSiO2.yH2O), chất keo tụ hữu cơ tổng hợp (-CH2-CH-CO-NH2-), Poliacrilamit kỹ thuật (PAA), PAA hoạt hóa. Phương pháp tuyển nổi Phương pháp này được sử dụng rộng rãi nhằm loại bỏ các tạp chất không tan và khó lắng hoặc có thể dùng để tách các chất tan như chất hoạt động bề mặt. Tuyển nổi được áp dụng để xử lý nước thải của nhiều nghành xuất như: chế biến dầu mỏ, tơ sợi nhân tạo, giấy xenlulo, da, hóa chất, thực phẩm, chế tạo máy. Quá trình này được thực hiện bằng cách đưa các bọt khí mịn vào pha loãng. Bọt khí mịn dín bám vào các hạt, và lực đẩy nổi đủ lớn để đẩy các hạt bám dính bọt khí lên bề mặt. Hiệu quả phân riêng của tuyển nổi phụ thuộc vào kích thước và bông bóng khí. Kích thước tối ưu của không khí là 15÷30mm. Các dạng tuyển nổi: tuyển nổi với sự tách không khí từ dung dịch, tuyển nổi với việc cho không khí qua vật liệu xốp, tuyển nổi hóa học, tuyển nổi điện, tuyển nổi với sự tách khng khí bằng cơ khí. Phương pháp thấp phụ Phương pháp này được sử dụng để loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan trong nước bằng một lớp vật liệu lọc. Chất hấp thụ thường được sử dụng là: tha hoạt tính, chất thải của vài ngành sản xuất( tro, rỉ, mạt cưa), chất hấp thụ vô cơ (đất sét, silicagen, keo nhôm)... 2.2.3. xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học Mục đích cơ bản của phương pháp xử lý sinh học là lợi dụng các hoạt động sống và sinh sản của vi sinh vật (VSV) để phân hủy chất hữu cơ, làm keo tụ các chất keo lơ lửng không lắng được trong nước thải. Các VSV sử dụng một số chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dưỡng và tạo ra năng lượng. Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất làm vật liệu xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên khối lượng sinh khối được tăng lên. Xử lý sinh học gồm các bước Chuyển hóa các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc Cacbon ở dạng keo và dạng hòa tan thành thể khí và các vở tế bào vi sinh Tạo ra các bông cặn sinh học gờm các tế bào sinh vật và các chất keo vô cơ trong nước thải Loại các bông cặn sinh học ra khổi nước bằng quá trình lắng trọng lực Do VSV đóng vai trò chủ yếu trong quá trình xử lý sinh học nên tùy vào tính chất hoạt động và môi trường sống của chúng, ta có thể chia phương pháp sinh học thành 2.2.3.1. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của đất và nước. Việc xử lý nước thải phải được thực hiện trên các công trình: Hồ sinh vật Là các thủy vực tự nhiện hoặc nhân tạo, không lớn, nhưng ở đáy sẽ diễn ra quá trình chuyển hóa các chất bẩn với vai trò quan trọng là loại ra các chất bẩn và tảo. Cơ chế chung của quá trình: khi tảo vào hồ, do vận tốc nước chảy nhỏ, các loai cặn lắng được lắng xuống đáy. Các chất bẩn hữu cơ còn lại sẽ bị vi khuẩn thấp phụ và ôxi hóa. Vi khuẩn sử dụng oxy do rong tảo sinh ra và oxy từ không khí để tạo ra sinh khối của nó, CO2, các muối nitrat, nitrit,... Để hồ tự nhiên hoạt động bình thường cần giữa giá trị pH và nhiệt độ tối ưu. Nhiệt độ không thấp hơn 60C. Theo bảng chất của quá trình sinh hóa, người ta chia hồ sinh vật ra các loại Hồ sinh vật hiếu khí: Là hồ mà ánh sáng có thể thường xuyên qua nước xuống mặt đáy. Ở hồ này quá trình quang hợp của tảo được thực hiện trong toàn bộ tầng nước nên sự khuyết tán oxy qua bề mặt và quang hợp là những yếu tố chính cung cấp oxy cho nước. Chất hữu cơ dược oxy hóa chủ yếu là nhờ hô hấp của vi khuẩn hiếu khí. Hồ sinh vật tùy tiện: Hồ có độ sâu từ 1.5-2.0m. thời gian lưu nước trong hồ là 5 đến 30 ngày.Trong hồ sinh vật tùy tiện, theo chiều sâu lớp nước có thể diễn ra hai quá trình oxy hóa hiếu khí và lên men yếm khí các chất bẩn hữu cơ. Vi khuẩn và tảo trong hồ có vai trò tương hỗ đóng vai trò cơ bản đối với sự chuyển hóa các chất. Oxy cung cấp cho quá trình chuyển hóa chất hứu cơ chủ yếu là do quang hợp của tảo và khuyếch tán từ khí quyển qua bề mặt hồ. Ngoài ra, các vi khuẩn tuỳ tiện hoặc vi khuẩn kị khí còn sử dụng oxy liên kết từ Nitrit, Nitrat, Sunfat,...để oxy hóa chất chất hữu cơ. Hồ sinh vật kị khí: Trong hồ kị khí, quá trình chuyển hóa chất bẩn chủ yếu diễn ra trong lớp cặn lắng và lớp nước sâu thiếu oxy. Hồ thường sâu 2.5÷5m và thời gian lưu nước từ một đến 20 ngày phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường. Cánh đồng tưới, cánh đồng lọc Là những khoảng đất canh tác có thể tiếp nhận và xử lý nước thải. Xử lý nước thải trong điều kiện này diễn ra dưới tác động của VSV, ánh sáng mặt trời, không khí và dưới ảnh hưởng của các hoạt đọng sống thực vật, chất thải hấp thụ và giữ lại trong đất, sau đó VSV có sẵn trong đất sẽ phân hủy chúng thành các chất đơn giản để cây trồng hấp thụ. Nước thải khi ngấm vào đất, một phần được cây trồng sử dụng, phần còn lai đổ vào hệ thống tưới tiêu nước, ra sông và bổ sung cho nước nguồn. Hinh 2.3.cánh đòng lọc sinh học 2.2.3.2. Xử lý nước bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo a) xử lý nước sinh học trong môi trường kị khí trong điều kiện không có oxy, các chất hữu cơ có thể bị phân hủy nhờ VSV và sản phẩm cuối cùng của quá trình này là các chất khí như Metan (CH4) và cacbonic (CO2) được tạo thành. Quá trình chuyển hóa chất hữu cơ nhờ vi khuẩn kị khí chủ yếu diễn ra theo nguyên lý lên men
Luận văn liên quan