• Nenhum resultado encontrado

Hình 6.6. Lưu đổ chung của quá trình xử lý nưóc thải bằng bùn hoạt tính

6.4. xử LÝ NƯỚC THÀI BẰNG MÀNG SINH HỌC CÔ ĐỊNH (FIXED BIOFIRLM)

6.4.2. Đĩa quay sinh học (RBC)

RBC bao gồm một hệ thống đĩa plastic tròn mỏng được sáp xếp xát với n h au và được ngâm 40% diện tích vào bể có nước th ải chảy qua. Trục quay nằm ngang và các dla được quay tròn trong môi truờng nước th ải với tôc độ 1 vòng/phút. Vi sinh v ật tạo th à n h m àng sinh học cồ" định trê n m ặt các đìa, khi các đìa quay vào nước thải, các ch ất hữu cơ trong nước bị vi sinh v ật hấp phụ và phân huỷ. Khi m àng quay ra khỏi m ặt nước, oxy từ không khí sẽ bị hấp th ụ và giữ cho vi sinh v ật phát triển hiếu khí.

Sự p h át triển của RBC không đòi hỏi diện tích rộng, tra n g th iết bị đơn giản, khả năng tải trọng cao, đặc biệt là các quá trìn h n itra t hoá diễn ra th u ậ n lợi. Nhưng nhược điểm là không điều chỉnh được n h iệt độ và không trá n h được mưa nắng.

Đĩa quay sinh học được áp dụng đầu tiên ở CIiLB Đức từ những năm 60. ở Mỹ và Canada, 70% hệ thông RBC được sử dụng dể loại các chất hữu cơ, 25% đổ loại nitrat. Hệ thông đĩa quay thường bao gồm các đĩa tròn polystyren và polyvinyl clorit. Tương tự như bể lọc sinh học chậm, một lớp màng sinh học hình thành và bám chặt vào bề m ặt đĩa quay (hình 6.13 và 6.14).

Hình 6-13. Sơ đồ chưng của hệ thống xử lý RBC Yếu tô" quan trọng nhất ảnh

hưởng đến hoạt động của RBC là lớp màng sinh học trên mặt các đìa quay. Lớp màng nhày dày chừng 0,16 - 0,32cm. Vi sinh vật trong màng sinh học trong đĩa quay thưòng là các loại vi khuẩn kỵ khí tuỳ tiện như Pseudomonas,

A ỉc a lig e n e s, F la vo b a cteriu m , Micrococcus, còn các vi sinh vật

hiếu khí như Bacillus ồ lóp trên của màng sinh học. Khi kém khí

hoặc yếm khí thì tạo thành lớp màng sinh vật mỏng có các loài vi sinh vật yếm khí như Desuựovibrio và một số vi kh u ẩn khử su líầt khác. Trong điều kiệĩj kỵ khí, vi sinh v ật thường tạo mùi khó chịu. Nấm và các vi sinh v ậ t hiếu khí thường p h át triển ở lớp màng trên và cùng tham gia vào viộe phân huỷ các cha't hữu cơ. Tuy vậy, nấm chỉ phát triổn m ạnh hoặc p h át huy tác dụng khi môi trường nước thải có độ pH thấp, vì nấm khó cạnh tra n h thức ăn với các loại vi khuẩn trong điều kiện bình thường. Tảo p h át triển lớp trên của màng sinh học đóng vai trò như một m àng lọc và tăn g cưòng sức chịu đựng C 02 của m àng sinh học. Nhìn chung, pH tối ưu của hệ thông đĩa quay từ 6,5 - 7,8. Khi oxy hoá m ạnh

Hinh 6.14. Ảnh mô hình đĩa quay sinh học tiếp xúc (theo Lê Việt Hoàng, 2000)

các chất hữu cơ chứa carbon trong hệ thông thì pH thích hợp là 8,2 — 8,6. pH tối ưu cho quá trinh n itra t hoá trong hệ thông này khoảng 7,2 - 7,8. Quá trìn h oxy hoá thường làm kiềm hoá môi trường, vì vậy cần bổ sung them các chất nhằm tăng cường quá trìn h trên.

Các chất dinh dưỡng có trong nước thải sinh hoạt thường đủ cho vi sinh v ật p h át triển, vì vậy không cần bố sung them các chất dinh dưõng. Tuy nhiên với nước thải công nghiệp thì cần thêm các chất dinh dưỡng dổ tỷ lệ cân đôi là BODr>: N : p = 100 : 5 : 1.

N hiột độ ở mức 13 - 32°c không ảnh hưởng đến quá trìn h hoạt động của hộ thông xử lý nước thải kiểu này. Tuy vậy, khi nh iệt độ giảm xuống quá 13°c thì hiệu quả xử lý giảm đáng kể. Đe đ ạt hiệu quả xử lý nước thải cao, cần phải đảm bảo điều kiện thoáng khí trong toàn bộ hệ thông đô quá trìn h oxy hoá và n itra t hoá diễn ra bình thường. Nếu giữ nồng độ oxy hoà tan trong môi trường nưóc thải ở mức 1 - 2mg/l để dự phòng việc thiếu oxy, sẽ h ạn chế hiệu quả xử lý ở lớp nước dưói bể.

Một yếu tô' quan trọng khác cũng ảnh hưỏng đến hiệu su ấ t xử lý của hệ thống này là việc lựa chọn và sắp xếp vật liệu lọc. V ật liệu thường gặp ở dạng đĩa có diộn tích bề m ặt từ 6 - 7J62m2/mu. Như vậy m ật độ tru n g bình 9.300m2/ 1 trục dài 8m, m ật độ cao từ 11.000 - 16.700m2/l trục dài 8m, thể tích thích hợp là 5 lít/m 2. Rõ ràng viộc sử dụng vật lìộu lọc có diện tích bể m ặt lớn sẽ có hiệu quả xử lý cao. Vật liệu dạng lưới nói chung hoạt động tốt hơn dạng đĩa nhò diện tích bề m ặt lớn hơn. Tuy nhiên, khi sử dụng các vật liệu lọc có diện tích lớn ở giai đoạn dầu của quá trìn h xử lý có thể làm tắc nghẽn nước thải vào và nước thải ỏ phía trong dĩa th o át ra chậm cũng làm giảm hiệu suất xử lý. Vì vậy nên giảm bớt số’ đĩa ỏ giai đoạn này. Vận tốc quay của đĩa quay khoảng 0,3m/giây.

Mức độ tải trọ n g cho RBC để oxy hoá carbon nằm tro n g khoảng 0,5 - l ,0kg BODõ/m :7 ngày. Việc nạp chất hữu cơ ở giai đoạn đầu nên giảm bớt để đề phòng sự thiếu oxy. Tải trọng nước trên bề m ặt vật liệu của đĩa quay thay đổi từ 0,03 - 0,06m3/m2/ ngày trong xử lý oxy hoá các chất hữu cơ và 0}01m ;7m2/ ngày trong xử lý bằng n itra t hoá. Tuy vậy, tải trọng của nước th ải còn phụ thuộc vào thòi gian lưu, nghĩa là phụ thuộc vào độ thoáng của v ật liộu lọc và thùng chứa. Mốì quan hệ giữa thổ tích bồn chứa và diện tích bổ m ặt vật liệu có ý nghĩa rấ t lớn để tăng hiệu quả xử lý. Người ta cho rằng, dung tích tôi ưu cho bồn chứa xử lý nước sinh hoạt khoảng 4,88 lít/m2 bề m ặt vật liệu lọc. Căn cứ vào đó, thời gian lưu nước trong bồn chứa khoảng 40 — 90 phút cho quá trình oxy hoá carbon và 90 - 230 ph ú t cho quá trìn h ni tra t hoá.

6.5. XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG AO H ổ Ổn ĐỊNH (W A S TE -W A TE R STABILIZATION PONDS)

6.5.1. Nguyên iý

Xử lý nước thải bằng ao hồ sinh học là phương pháp xử lý có công nghệ thấp và giá th àn h re, nhưng lại là phương pháp xử lý có hiệu su ất cao. Quy trìn h xử lý diễn ra giống như các quá trình trong tự nhiên, tuy nhiên đòi hỏi thời gian xử lý dài và diện tích đất sử dụng lớn.

Có 3 kiổu ao hồ ổn định sinh học chính và chúng thường sắp xếp theo trình tự các loại ao hồ có khả năng xử lý nước thải theo những yêu cầu tiêu chuẩn chất lượng nước ra:

1) Ao kỵ khí (sâu 2 — 5m) tiếp nhận nước thải thô có độ nhiễm bẩn (B01)ri > 300mg/l) và chất rắn huyền phù (SS) cao; tải trọng I30D Ỗ cao (100 - 400g/ m:ỉ/ ngày), không có oxy hoà tan và chất huyền phù (SS) lắng xuống đáy bể và ở đó diễn ra quá trìn h phân huỷ kỵ khí ở nhiột độ cao hơn 15UC.

2) Ao kỵ khí tuỳ tiộn (facultative ponds) sâu 1 - 2m, tiếp n h ận hoặc nưỏc thái thổ (ao kỵ khí bắt buộc sơ cấp), hoặc nước thải dã lắng (ao kỵ khí tuỳ tiộn thứ cap), lớp nưốc sâu hơn là vùng kỵ khí, còn lớp nước cao hơn là vùng hiếu khí, ở đó lượng oxy cho quá trìn h trao đổi chất của vi sinh vật do hoạt tính quang hợp của vi tảo phát triển trong nước cung cấp và chính chúng đã tạo th àn h màu xanh của nước.

3) Ao xử lý bổ sung, sâu 1 - 2m, tiếp nhận nước đầu ra của bể kỵ khí tuỳ tiện và tiếp tục được xử lý chủ yếu làm giảm các loại vi sinh vật gây bệnh và các ch ất dinh dưỡng tới mức độ cho phép, chủ yếu bằng quang hợp của thực vật nổi để điều chỉnh chất lượng nước đầu ra cuối cùng.

Từ những kiểu ao cơ bản, ngưòi ta đã nghiên cứu nhằm cải tiến nhiều loại ao hồ khác nhau để xử lý nước thải tốt hơn. Hệ thông xử lý bằng ao hồ ẩn định có nhiều ưu điểm hơn so vổi các quá trình xử ỉý khác:

1) Đây là phương pháp xử lý rẻ nhất, cả về câu trúc, vận hành và bảo quản và không đòi hỏi cung cấp thêm năng lượng (sử dụng năng lượng M ặt Trời).

2) Có k h ả năng loại các loại vi sinh vật gây bệnh n h an h và có hiệu quả, nước đầu ra có th ể tái sử dụng trong nông nghiệp và sinh hoạt.

3) Có khả năng hấp thụ, các chất vô cơ và hữu cơ tan trong nước.

4) Có khả năng chịu được nồng độ các kim loại nặng cao (khoảng 30mg/l). 5) Việc vận hành và bảo quản ao hồ cũng rấ t đơn giản: ao hiếu khí và tuỳ tiện cần phải loại bùn và tảo, thay nước và làm cỏ thường xuyên; còn ao kỵ khí thường 2 - 3 năm thì cần loại một nửa lượng bùn.

Chính do có nhiều ưu điểm, nên phương pháp xử ìý ao hồ ổn định dược sử dụng rộng rã i trên th ế giới từ những vùng lạnh như ơ Alaska ở miền Bắc hay New Zealand ở miền Nam xa xôi. ở th àn h phố’ Auckland có hồ rộng tới 5km 2. Ớ Mỹ, một phần ba các cơ sở xử lý nước th ải sử dụng phương pháp ao hồ ổn định và phương pháp này cũng được sử dụng rộng rãi ở các nước châu Au như Pháp, Đức, Bồ Đào Nha,... và ở các nước ở Trung Đông, châu Phi, châu Á và châu Mỹ La Tinh.

Documentos relacionados