bài giảng công nghệ chương 7 công nghệ sinh học trong môi trường

CÔNG NGHỆ SINH HỌC
TRONG MÔI TRƯỜNG
XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Nguồn ô nhiễm nước
- Có 3 nguyên nhân chính: sinh hoạt, sx xông nghiệp, sx nông
nghiệp.
- Các chỉ tiêu cơ bản đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải
+ Chỉ tiêu TS (Total Solids): tổng hàm lượng các chất có bên
trong nước thải được tính theo đơn vị g/l.
+ Chỉ tiêu SS: tổng hàm lượng các chất rắn lơ lửng trong
nước thải được tính theo đơn vị g/l.
+ Nhu cầu về oxi hóa học COD: là hàm lượng oxi cvần thiết để
thực hiện quá trình oh hóa học các hợp chất có bên trong
nước thải, đơn vị mgO
2
/1lít nước thải.
+ Nhu cầu oxy sinh học BOD là hàm lượng oxy cần thiết để oh
sinh học các hợp chất hữu cơ có bên trong nước thải, đơn vị
mgO
2
/1lít nước thải.Thông thường người ta sử dụng BOD
3
và
BOD
5
.
+ Các chỉ tiêu khác: pH, hàm lượng kim loại nặng.
Các phương pháp xử lý nước thải
• PP vật lý: lắng, lọc
• PP hoá học
• PP hoá lý

• PP sinh học
QUÁ TRÌNH SINH HỌC
Mục đích:
(1) Chuyển hoá (oxy hoá) các chất hoà tan và
những chất dể phân hủy sinh học thành những
sản phẩm cuối cùng có thể chấp nhận được.
(2) Hấp phụ và kết tụ cặn lơ lửng và chất keo không
lắng thành bông sinh học hay màng sinh học
(3) Chuyển hoá/khử chất dinh dưỡng (như nitơ và
photpho)
(4) Trong một số trường hợp, khử những hợp chất
và những thành phần hữu cơ dạng vết.
Thuật ngữ thông thường được sử dụng trong xử lý nước
thải bằng phương pháp sinh học
QT XLSH trong đó các quá trình hiếu khí,
thiếu khí và kị khí kết hợp với nhau để thực
hiện mục tiêu xử lý riêng.
Quá trình kết hợp hiếu
khí/thiếu khí/kị khí
QT XLSH trong đó VSV có thể hoạt động
trong điều kiện có hoặc không có oxy.
Quá trình tùy tiện
Quá trình chuyển hoá Nitơ Nitrat thành khí
Nitơ trong điều kiện không có mặt oxy. quá
trình này cũng được gọi là khử nitrat
(denitrification)
Quá trình thiếu khí
QT XLSH trong điều kiện không có oxyQuá trình kị khí
QT XLSH xảy ra có hiện diện oxyQuá trình hiếu khí
Định nghĩaThuật ngữ

Quá trình được ứng dụng để bằng phương pháp sinh học,
photpho tích lũy trong sinh khối và được tách ra ở những qúa
trình tiếp theo.
Khử photpho bằng sinh
học
Quá trình được ứng dụng để khử Nitơ và photpho trong quá
trình xử lý sinh học.
Khử chất dinh dưỡng
bằng sinh học
Quá trình xử lý được thực hiện bên trong ao hay hồ với tỷ lệ
cạnh và chiều sâu khác nhau.
Quá trình hồ
Kết hợp quá trình tăng trưởng lơ lửng và tăng trưởng bám
dính.
Quá trình kết hợp
Vi sinh vật chịu trách nhiệm chuyển hoá những hợp chất hữu
cơ, hoặc những thành phần khác trong nước thải thành khí và
VS bám dính vào bề mặt VL trơ như: đá, xỉ, hoặc nhựa tổng
hợp. Quá trình xử lý tăng trưởng bám dính cũng giống như là
quá trình màng cố định.
Quá trình tăng trưởng
bám dính
VSV chịu trách nhiệm chuyển hoá hợp chất hữu cơ, hoặc
những thành phần khác trong nước thải thành khí và vi sinh
vật được duy trì lơ lửng trong chất lỏng.
Quá trình tăng trưởng
lơ
lửng
Định nghĩaThuật ngữ
Thuật ngữ thông thường được sử dụng trong xử lý nước

thải bằng phương pháp sinh học
Thuật ngữ thông thường được sử dụng trong xử lý nước
thải bằng phương pháp sinh học
Chỉ những hợp chất hữu cơ hoặc chất dinh dưỡng được chuyển hoá
trong QTXLSH.
Cơ chất
QT XLSH trong đó những hợp chất hữu cơ chứa trong bùn từ bể lắng 1
và từ quá trình ổn định chất thải bằng phương pháp sinh học, thường
được chuyển hoá thành tế bào và khí. Quá trình này có thể thực hiện
dưới điều kiện hiếu khí hay kị khí (gọi là phân hủy kị khí hay hiếu khí).
Ổn định
Quá trình xử lý sinh học để khử nitrat thành khí nitơ và các khí khácKhử nitrat
Quá trình xử lý gồm 2 giai đoạn: đầu tiên chuyển hoá ammonia thành
nitrit và sau đó từ nitrit thành nitrat
Nitrat hoá
Bằng phương pháp sinh học chuyển hoá những hợp chất hữu cơ chứa
carbon trong nước thải thành tế bào và sản phẩm cuối cùng dạng khí.
Trong quá trình chuyển hoá, giả sử rằng nitơ có mặt trong những hợp
chất khác được chuyển thành ammonia
Khử BOD (carbon)
Quá trình được ứng dụng để bằng phương pháp sinh học, photpho tích
lũy trong sinh khối và được tách ra ở những qúa trình tiếp theo.
Khử photpho bằng
sinh học
Định nghĩaThuật ngữ
C
á
c qu
á
tr

ì
nh x
ử
lý sinh h
ọ
c ch
ủ
y
ế
u đư
ợ
c
ứ
ng d
ụ
ng
để xử lý nước thải
Khử CBOD, nitrat hoálọc nhỏ nhọt/bùn hoạt tínhQuá trình kết hợp
tăng trưởng lơ lửng
và bám dính
Khử CBOD, nitrat hoá
Khử CBOD, nitrat hoá
Khử CBOD, nitrat hoá
Lọc nhỏ giọt
Tiếp xúc sinh học quay
Bể phản ứng tầng vật
liệu cố định
Tăng trưởng bám
dính
Khử CBOD, nitrat hoá

Khử CBOD, nitrat hoá
Ổn định, Khử CBOD
Quá trình bùn hoạt tính
Hồ làm thoáng
Phân huỷ hiếu khí
Tăng trưởng lơ lửng
Qúa trình hiếu khí
Sử dụng
Tên thông dụngDạng
C
á
c qu
á
tr
ì
nh x
ử
lý sinh h
ọ
c ch
ủ
y
ế
u đư
ợ
c
ứ
ng d
ụ
ng

để xử lý nước thải
Khử nitratTăng trưởng bám dính
khử nitrat
Tăng trưởng dính bám
Khử nitratTăng trưởng lơ lửng
khử nitrat
Tăng trưởng lơ lửng
Quá trình thiếu khí
Sử dụngTên thông dụngDạng
Khử CBODLớp bùn lơ lửng
dòng hướng lên/tăng
trưởng bám dính
dòng hướng lên.
kết hợp
Khử CBOD, đặc biệt là
chất thải có nồng độ bẩn
cao.
Xử lý kị khí dòng
chảy ngược qua lớp
bùn (UASB)
Bể kị khí dòng chảy
ngược
Khử CBOD, ổn định
chất thải, khử nitrat
kị khí tầng vật liệu cố
định và lơ lửng.
Tăng trưởng bám
dính
Khử CBOD
Ổn định, phân hủy cặn,

loại trừ mầm bệnh
Quá trình kị khí tiếp xúc
Phân hủy kị khí
Tăng trưởng lơ lửng
Quá trình kị khí
Sử dụngTên thông dụngDạng
C
á
c qu
á
tr
ì
nh x
ử
lý sinh h
ọ
c ch
ủ
y
ế
u đư
ợ
c
ứ
ng d
ụ
ng
để xử lý nước thải
Khử CBOD, nitrat hoá,
khử nitrat và khử

photpho
Quá trình một hay nhiều bậc
với tầng giá thể cố định cho
tăng trưởng bám
dính
Kết hợp
Khử CBOD, nitrat hoá,
khử nitrat và loại bỏ
photpho
Quá trình một hay nhiều
bậc, mỗi quá trình có đặc
trưng khác nhau.
Tăng trưởng lơ lửng
Quá trình kết hợp hiếu khí, thiếu khí và kị khí
Sử dụngTên thông dụngDạng
C
á
c qu
á
tr
ì
nh x
ử
lý sinh h
ọ
c ch
ủ
y
ế
u đư

ợ
c
ứ
ng d
ụ
ng
để xử lý nước thải
Các quá trình xử lý sinh học chủ yếu được ứng dụng
để xử lý nước thải
Khử CBOD, ổn định
chất thải.
Hồ kị khíHồ kị khí
Khử CBODHồ tuỳ tiện Hồ tuỳ tiện
Khử CBOD, nitrat
hoá
Hồ xử lý triệt để (bậc 3)Hồ xử lý triệt để
(bậc 3)
Khử CBODHồ hiếu khíHồ hiếu khí
Quá trình Hồ
Sử dụngTên thông dụngDạng
elements
www.animationfactory.com