Xử lý sinh học các hợp chất Phospor và kim loại pdf

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG
GVHD: T.S Trương Thanh Cảnh
Nhóm thực hiện: Nhóm 3
Xử lý kim loại trong nước bằng PP sinh học
Xử lý phosphor trong nước bằng PP sinh học
Giới thiệu nước thải nhiễm phosphor và kim loại
Kết luận và ý kiến đề xuất
NỘI
DUNG
PHOSPHO
TRONG NƯỚC
THẢI
Phosphat
đơn (PO
4
3-
)
Polyphosphat
(P
2
O
7
)
Hợp
chất hữu
cơ chứa
phosphat
 Trong đó polyphosphat
(P
2

O
7
) và hợp chất hữu cơ
chứa phosphat chiếm thỉ
trọng lớn
-Yếu tố sinh
thái
-Nhân tố giới
hạn
Phospho
Hàm lượng
phospho vượt quá
mức giới hạn cho
phép có thể dẫn
đến hiện tượng
phú dưỡng hóa
gây chết hàng loạt
sinh vật trong hồ.
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHOSPHO
KIM LOẠI NẶNG
Có tỷ
trọng lớn
hơn 5
Khối lượng
riêng lớn hơn
5.000 kg/m
3

Tích lũy
trong cơ

thể sinh vật
Ô nhiễm ở
những khu công
nghiệp, khai
thác khoáng sản,
tp lớn
NƯỚC THẢI NHIỄM KIM LOẠI NẶNG
Thế nào là :
PP VI
SINH
PP THỰC
VẬT
XỬ LÝ PHOSPHO BẰNG PP SINH HỌC
Thải loại
Yếm khí
Hiếu khí
Vi sinh vật sinh trường sẽ hấp thụ lượng phospho cao hơn
mức bình thường trong tế bào vi sinh vật (2-7%), làm giảm
phospho trong môi trường.
Loại bỏ hợp chất photpho ra khỏi môi trường
nước thải bằng cách tách vi sinh có hàm lượng
photpho cao dưới dạng bùn thải hoặc tách
photphat tồn tại trong nước sau khi xử lý yếm khí
bằng biện pháp hóa học
Trong điều kiện yếm khí, với sự có mặt của chất hữu
cơ, lượng phosphat dư lại được thải ra ngoài cơ thể vi
sinh vật dưới dạng photphat đơn
XỬ LÝ PHOSPHO BẰNG PP VI SINH
NGUYÊN TẮC CHUNG
Phương pháp

bốn hay năm
bậc
Công nghệ xử lý nước thải có chứa phospho
Gồm 2
pha kị khí
và hiếu
khí điển
hình
Ứng dụng
trên quy mô
công nghiệp.
Hệ thống
gồm 5 bể kế
tiếp và một
bể lắng trong
Công nghệ
xử lý có khả
năng, đồng
thơi loại bỏ
BOD, hợp
chất nitơ và
phospho
Phương pháp
hai bậc
Phương pháp
ba bậc
XỬ LÝ PHOSPHO BẰNG PP VI SINH
Nước sau kết tủa
Lắng
Hiếu khí

Yếm khí
Kết tủa hóa học
Bùn thải
Nước sau xử lý yếm khí
Hóa chất
Sơ đồ phostrip tách loại photpho
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
Quá trình bardenpho năm giai đoạn
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
Hiếu
khí
Thiếu
khí
Hiếu
khí
Thiếu
khí
Yếm
khí
ƯU
ĐIỂM
Giảm hoặc không sử dụng hóa
chất kết tủa (Al
3+
, Fe
3+
, Ca
2+
)
và hóa chất phụ trợ dùng trong

quá trình kết tủa (kiềm)

Giảm thiểu sự phát triển của vi
sinh dạng sợi tạo điều kiện tốt
cho quá trình lắng thứ cấp
Tiết kiệm một phần năng
lượng sục khí do một phần
chất hữu cơ đã tiêu hao cho
xử lý photpho
Tạo điều kiện thuận lợi cho quá
trình oxy hóa amoni do chất hữu
cơ giảm trong giai đoạn yếm khí
UƯ VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP
NHƯỢC
ĐIỂM
UƯ VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP
 Diễn biến của quá trình vi sinh phức tạp,
vấn đề tách loại photpho được quan tâm chưa
lâu nên các thông số kỹ thuật dùng trong thiết
kế cũng như các yếu tố ảnh hưởng tản mạn về
giá trị thậm chí trái ngược về kết quả, dẫn đến
việc tính toán dễ gặp sai sót thể hiện ở khâu
vận hành.

Kiểm soát điều kiện vận hành cần chặt chẽ
sao cho trong vùng yếm khí không tồn tại oxy
hòa tan và nitrat

Thủy thực vật
sống chìm

Thủy thực vật
sống trôi nổi
Thủy thực vật
sống nổi
Loài thực vật sinh trưởng trong môi trường nước,
nó có thể gây nên một số bất lợi cho con người do
việc phát triển nhanh và phân bố rộng của chúng.
Tuy nhiên lợi dụng chúng để xử lý nước thải.
THỦY SINH
THỰC VẬT
XỬ LÝ PHOSPHO BẰNG THỦY SINH THỰC VẬT
XỬ LÝ PHOSPHO BẰNG THỦY SINH THỰC VẬT
Loại Tên thông thường Tên khoa học
Thuỷ sinh thực vật sống chìm Hydrilla Hydrilla verticillata
Water milfoil Myriophyllum
spicatum
Blyxa Blyxa aubertii
Thuỷ sinh thực vật sống trôi nổi
trôi nổi
Lục bình Eichhornia crassipes
Bèo tấm Wolfia arrhiga
Bèo tai tượng Pistia stratiotes
Salvinia Salvinia spp
Thuỷ sinh thực vật sống nổi Cattails Typha spp
Bulrush Scirpus spp
Sậy Phragmites communis
Một số thủy sinh thực vật tiêu biểu
XỬ LÝ PHOSPHO BẰNG THỦY SINH THỰC VẬT
NGUYÊN TẮC CHUNG
Trong quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học.

Một lượng chất hưu cơ và dinh dưỡng được sử dụng để sinh vật
tổng hợp sinh khối và tạo năng lượng. Nhìn chung hợp chất
photpho chuyển hóa và tồn tại trong hệ ngập nước theo chu
trình tự nhiên khép kín, chỉ tách ra khỏi hệ theo sinh khối được
thu hoạch. Do đó để loại bỏ hợp chất photspho trong nước cần
sử dụng các sinh vật có khả năng hấp thụ photspho cao. Do
hiệu suất sinh khôi của các sinh vật là khác nhau nên hiệu quả
xử lý sẻ khác nhau
Các kim loại nặng trong nước
4
1
Nguồn gốc phát sinh và tác động
2
Phương pháp xử lý
3
XỬ LÝ KIM LOẠI BẰNG PP SINH HỌC
Chì (Pb)
Thủy ngân
(Hg)
Asen (As)
Crom (Cr)
Cadimi
(Cd )
CÁC KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC CẦN XỬ LÝ
KL
nặng
Mangan
(Mn)
NGUỒN TỰ NHIÊN
NGUỒN GỐC PHÁT SINH

NGUỒN NHÂN TẠO
 Kim loại trong đất đá ,xâm nhập
vào thủy vực qua quá trình tự nhiên,
phong hóa xói mòn.
 Rửa trôi từ nơi khai khoáng và
những vùng đổ bỏ chất thải rắn.
Từ ô nhiễm không khí

Nguồn công nghiệp
Nguồn nước thải sinh hoạt
Nguồn nông nghiệp

TÁC ĐỘNG CỦA KIM LOẠI NẶNG
KIM LOẠI
NẶNG
CON
NGƯỜI
MÔI
TRƯỜNG
Môi
trường
Thải ra
KLN + hóa
chất từ các
nhà máy
Tích tụ
trong cơ
thể sinh
vật
Chuỗi thức

ăn
Cơ thể con
người
Quá trình xâm nhập của kim loại nặng vào cơ thể người
TÁC ĐỘNG CỦA KIM LOẠI NẶNG
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG
TRONG NƯỚC THẢI

- Hiện có nhiều quy trình công nghệ để khử KLN ra khỏi nước thải:





PP hóa lý
bay hơi, kết tủa
hóa học, trao đổi
ion, hấp phụ,
màng, điện hoá…

PP sinh học
Sinh vật kỵ khí và
hiếu khí, sinh vật
thủy sinh, vật liệu
sinh học…

PP cơ học
Lọc qua song
chắn, lưới chắn,
bể lắng cơ học,

tách ly tâm …
PP hóa học
Trung hòa bằng khí
axit, hoặc bằng tác
nhân hóa học, oxi
hóa khử…
Nhờ khả năng hấp
thụ kim loại năng
trên bề mặt tế bào
→ Thay đổi trạng
thái oxy hóa khử
của kim loại
→ Tách bỏ kim loại
trong nước thải

NGUYÊN TẮC CHUNG
Tách sinh
khối chứa
kim loại và
xử lý tiếp
như đốt hoặc
tách thu KL
trong sinh
khối
Hấp thụ qua
2 cơ chế:
Hấp thụ
chủ động
Hấp thu
bề mặt (bị

động)
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG
CHỦ YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC
ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA PP SINH HỌC
• Tảo, nấm, vi khuẩn
• Vi sinh vật phát triển sẽ tích tụ kim loại và làm sạch môi trường
• Quá trình hấp thu gồm 2 giai đoạn: tích tụ và lắng sinh khối
VI SINH
VẬT
• Một cố loài thực vật sống được trong môi trường ô nhiễm KL
nặng và có khả năng hấp thụ và tách kim loại độc hại: Cỏ Vertiver,
cải xoong, cây dương xỉ, cây thơm ổi
• Thực vật có nhiều cách phản ứng khác nhau đối với sự có mặt
của các ion kim loại trong môi trường
THỰC VẬT
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG

SINH VẬT
CHỈ THỊ
• Đặc trưng
• Chỉ xuất hiện trong môi trường bị ô nhiễm bởi kim loại nặng
• Tích lũy kim loại nặng trong cơ thể



SINH VẬT CHỈ THỊ


Đặc trưng
Chỉ được phát hiện

trong 1 môi trường có
mức ô nhiễm nhất
định
Không xuất
hiện trong
mức ô nhiễm
khác
Sinh vật chỉ thị ( vd:
Động vật đáy: nghêu, sò,
ốc, hến…)