nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nhà máy đường sơn la bằng bùn hoạt tính và vi tảo lam spirulina platensis

. TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

ẤN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG & MÔI TRƯỜNG.

as a Pea MAY OU : DUONG Teac)

MANGANH :306

OD Viet Thể: Kiềñ Thị Duong
; _ Nguyễn Dan Quân
sứ Ragashiuc hién
1...7
1/9} 22c

cïL Ajp029/90/ ¿3 | Y8)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUN RỪNG & MƠI TRƯỜNG

KHĨA LUẬN TĨT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THÁI NHÀ MÁY ĐƯỜNG

SON LA BANG BUN HOAT TINH VA VI TAO LAM (Spirulina platensis)

NGANH : KHOA HQC MOI TRUONG

MÃNGÀNH :306

Giáo viên hướng dẫn :_ Thể. Kiều Thị Dương

nh viên thực hiện :_ Nguyễn Đan Quân
Khóa học : 2008 - 2012

Hà Nội - 2012

LỜI CẢM ƠN
Được sự đồng ý của Nhà trường. Khoa Quản lý Tài nguyên rừng và

Môi trường và Bộ môn Quản lý Mơi trường, tơi thực hiện khóa luận tốt

nghiệp “Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nhà máy đường Sơn La

bằng vi sinh vật trong bùn hoạt tính và vi tảo lam Spirulina platensis”.

Trong thời gian thực hiện đề tài, ngồi sự nỗ lực của bản thân, tơi đã

nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của các: thầy cô, cô giáo,

các tổ chức, cá nhân trong và ngồi trường.

Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới cô giáo hướng dẫn

ThS. Kiều Thị Dương và thầy giáo Th§, Bùi Văng Năng đã định hướng,

khuyến khích, chỉ dẫn tơi trong suốt q trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp.

Tơi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của tập thể cán bộ phòng vật tư —

kỹ thuật và phịng hóa nghiệm nhà máy đường Sơn La đã tạo điều kiện và

giúp đỡ tôi trong quá trình thực tập. Ca

Cuối cùng tơi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên, giúp đỡ

trong suốt quá trình thực hiện đề tàitốt nghiệp.

Tuy nhiên, do bản thân còn hạn chế nhất định về mặt chuyên môn và

thực tế, thời gian hồn thành đềtài khơng nhiều nên khóa luận khơng tránh

khỏi những sai sót: Kính monđưgợc sự góp ý của các thầy cơ giáo và các bạn

để khóa luận hồn thiện hơn.
Tơi xiú chân. thành cảm ơn!

fi Xuân Mai, ngày 1 tháng 6 năm 2012

Sinh viên

Nguyễn Đan Quân

DAT VẦN ĐÈ.................. MỤC LỤC

Chuong 1: TONG QUAN VAN DE NGHIEN CUU

1.1. Công nghệ sản xuất đường của nhà máy đường Sơn La

1.2. Phân loại nước thải và các chất ô nhiễm trong nước thải nhà máy đường

Sơn La

1.2.1. Nước thải và phương pháp xử lý nước thải của nhà Tmấy..„.ÁŠ,.................Ổ

1.3. Giới thiệu sơ bộ về VSV trong bùn hoạt,tính vi tao.lam Spirulina`
8
platensis

1.3.1. Giới thiệu sơ bộ về VSV và cơ sở sinh học của quá trình làm sạch nước.

thải của 1 số chủng VSV có trong nước... ? 18

1.3.2. Nghiên cứu khả năng xử lýnước Ô nhiễm băng vi tảo. coed 3

Chương 2: MỤC TIEU, NOI DUNG, ĐÓI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHAP

NGHIÊN CỨU..... sind

2.1. Mục tiêu nghiên cứu 25

2.2. Nội dung nghiên cứu ............e su)

2.3. Đối tượng nghiên cứu .‹.... S0

2.4. Phương pháp nghiên cứ ....26

2.4.1. Phương pháp luận.. i268
26
2.4.2. Phương pháp, Kế thừa số liệu...
—_-

2.4.3. Phương pháp chuyên gănh.
2.4.4 Phương rst tríthí nghiêm... su: 2Ô

tích trong phịng thí nghiệm ...

2.4.6 Phuong pI ¡p xử lý, đánh giá kết quả..... nhân tố đến sự
AT
3.1. Khái quát về nhà máy đường Sơn La
AT
Chương 4: KÉT QUẢ NGHIÊN CỨU.

4.1. Thực trạng nước thải nhà máy đường Sơn La..

4.2. Kết quả ni tạo bùn hoạt tính và ảnh hưởng của một sô

phát triển của tảo lam Spirulina platensis
4.2.1. Kết quả ni tạo bùn hoạt tính

4.2.2. Ảnh hưởng của pH đến sự phát triển của tảo lam Spirulina platensis ..48

4.3. Kết quả sinh trưởng của tảo lam Spirulina platensis thu được trong nước

thải công ty mía đường Sơn La 50

4.4. Kết quả về sự thay đổi các thông số đặc trưng của nước thải qua các giai

đoạn xử lí nước thải tại nhà máy đường Sơn La................... “2

4.4.1. Hiệu quả xử lý của VSV trong bùn hoạt tí ảo lam Spirulina

platensis sau ngày xử lý...

4.4.2. Hiệu quả xử lý của VSV trong bùn Resva “ lam Spirulina

platensis sau 7 ngày xử lý...

4.4.3. Hiệu quả xử lý của VSV trong b

platensis sau 20 ngày xử lý..........

Chương 5: KÉT LUẬN - TỒN TẠI -

2. Tén tại

3. Kiến nghị.................

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

_ | ADN Axit deoxyribonucleotit
BOD
COD Biological oxygen demand
Nes
Chemical oxygen demand
OD
Ps Nitơ tông sô
S. platensis
Optical density RQ

Photpho tông SỐ,P5 y *

Ws Spirulina platen: sy
oo

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Quần thể VSV trong bùn hoạt tính

'Bảng2.1. Thành phần mơi trường SOT

Bảng 2.2. Chọn thể tích mẫu thử...

Bang 2.3. Thể tích mẫu thử và chiều dày cuvet.....

Bảng 2.4. Thể tích mẫu lấy phụ thuộc vào khoảng giá trị
ước thải của nhà máy
Bảng 4.1. Hàm lượng các chất trong mẫu phân ti
>» &
đường Sơn La.... ...46

Bảng 4.2. Ảnh hưởng của pH lên sự sinh trưởng và Liên 2 của tảo

Spirulina ..... a Law

Bảng 4.3. Ảnh hưởng của nồng độ NaNO, sinh trưởng của tdo Spirulina

plafensis trong môi trường nước thải. .. i AD

Bảng 4.4. Nồng độ các chất sau 1 ngày xử lý o ..54

Bảng 4.5. Giá trị trung bình van chất sau 7 ngày xử lý ngà)

Bảng 4.6. Hiệu suất xử lý sau >. 21056
ae T
Bảng 4.7. Giá trị trung bình nồng độ cáể chất sau 20 ngày xử lý...... —-

Bảng 4.8. Hiệu suất xử lý 6 ngàyY........
—_

& a

>`

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Cơng nghệ sản xuất đường của nhà máy đường Sơn La...................3

Hình 1.2. Cơng nghệ xử lý nước thải của nhà máy đường Sơn La...................Ĩ

Hình 1.3. Hệ thống xử lý nước thải theo công nghệ sinh học...... _v/

Hình 1.4A. Hình ảnh về tảo Spirulina platensis............. 16

Hình1.4B. Hình ảnh về Spizulina maxima..............

Spirulina platensis......
Hình 4.2. Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ NaHCO; lén
Spirulina platensis trong méi truéng nước thải. .
Hình 4.3. Sinh trưởng của chủng tảo lam Spirulina platensis qua céc ngày
nuôi cấy trong nước thải công ty mía đường Sơn La đã qua giai đoạn xử lý

bằng bùn hoạt tính và sục khi

Hình 4.6. Biểu đồ lượng Ns biến . ...60
Hình 4.7. Biể
đồ lượng P„biến đổi trong mẫu nước thai qua các đợt xử lý....61
Hình 4.8. Biểu suối
đồ tiề hiện mối đổi trong mẫu nước thải.
20 ngày xử Ì độ tảo sau
đò thể hiện mối quan hệ giữa lượng Nụ, xử lý và mật
Hình 4.9. Biểu aie,
hình xử lý nước quan hệ giữa lượng P„ xử lý va mật
20 ngày xử lý . tính kết hợp tảo độ tảo sau
thải nhà máy đường Sơn La có sử
Hình 4.10. Mơ lam Spirulina Platensis c6 suc khi... ..

trong bùn hoạt dụng VSV

....ÓÓ

TÓM TẮT KHÓA LUẬN

1. Tên đề tài: “Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nhà máy đường

Sơn La bằng bùn hoạt tính và vi tao lam Spirulina platensis”

2. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đan Quân

3. Giáo viên hướng dẫn: ThS. Kiều Thị Dương

4. Nội dung khóa luận

4.1. Mục tiêu nghiên cứu

~ Đánh giá được thực trạng nước thải tại Công ty mía đường Sơn La.
~ Nghiên cứu khả năng xử lí nước thải của nhà máy đường Sơn La bằng
bùn hoạt tính và tảo lam Spirulina má,

4.2. Đối tượng nghiên cứu

+ Nước thải của Cơng ty cỗ phần mía đường Son La— Thi tran Hat Lot —

huyện Mai Sơn — Sơn La.

Mẫu nước thải được lấy tại cống xả (hải trực tiếp và tại cống nước đã qua

xử lý của cơng ty cổ phần mía đường Sơn La.

+ Quần thể VSV trong nước thải được thu từ hệ thống cống xả thải trực

tiếp để ni tạo bùn hoạttính của cơng ty cổ phần mía đường Sơn La.
+ Ching tảo lam Spitulina platensis thudc tp doan giống Phịng cơng

nghệ Tảo, Viện công nghệ sinh học, được giữ giống trong môi trường
SOT.
4.3. Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá hiện trạng và xác định đặc trưng của nước thải sản xuất của

nhà máy đường Sơn La
- Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải tại nhà máy đường Sơn La bằng VSV

trong bùn hoạt tính và vị tảo lam Spirulina pÏatensis.
- Nghiên cứu đặc tính sinh học và khả năng xử lí nước thải sản xuất mía

đường VSV trong bùn hoạt tính và Tao Spirulina platensis, đề xuất quy trình
xử lý bằng VSV và tao lam Spirulina platensis, mot số giải pháp nhằm nâng
cao hiệu quả xử lí nước thải của Tảo Spirulina platensis.

4.4. Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp tiếp cận.
- Phương pháp kế thừa số liệu.

- Phương pháp chuyên ngành.

- Phương pháp phân tích trong phịng thí nghiệm.

- Phương pháp xử lý đánh giá kết quả.
4.5. Những kết quả đạt được
- Nước thải sản xuất của nhà máy đường Sơn La được lấy tại cống xả thải

trực tiếp không được qua hệ thống xử lý. Nước thải có có pH trong khoảng

5 ~ 6 có tính acid, hàm lượng các chất hữu cơ cao và bị ô nhiễm nặng.

Nước thải sau khi xử lý sơ bộ hàm lượng các chất đữu cơ trong nước có

giảm nhưng vẫn còn vượt quá tiêu chuẩn cho phép nhiều lần.

- Nước thải của nhà máy đường trước khi xử lý bị ô nhiễm hữu cơ nặng

né. Ham lượng COD đạt 3400 cao gấp 34 lần so với QCVN

24:2009/BTNMT loại B. Hàm lượng BOD: cao vượt quá 25 lần QCVN

24:2009/BTNMT loại B Hàm lượng phofpho tổng số dat 25 mg/1 vượt quá
QCVN 24:2009/BTNMT (6 mp/l). Hàm lượng nitơ tổng số đạt 45 mg/l

vượt quá QCVN 24:2009/BTNMT (30mg/I).

- Có sự khác nhau rõ rệtvề vai trò của tảo Spirulina platensis va VSV

trong bùn hoạt tính với hiệu suất xử lý sau 7 ngày và sau 20 ngày hiệu quả

xử lý nước thải l rất khác nhau và sau 20 ngày hiệu quả rõ ràng.

- Với phương pháp nuôi tạo bùn hoạt tính, quần thể VSV có mặt trong

nước thải nhà rđáy đường Sơn La được làm giàu cao gấp nhiều lần so với

VSV cé trong nước thải bình thường được lay trực tiếp tại cống xả thải.

- Chủng tio lam Spirulina platensis cé thé sinh trưởng va phát triển tốt

trong môi trường nước thải sản xuất của nhà máy đường Sơn La. Sau 20

ngày nuôi cấy, tốc độ sinh trưởng của tảo tăng 4,6 lần so với ban đầu. Sau
thời gian là 17 đến 18 ngày tốc độ sinh trường của tảo đạt giá trị OD cao

nhất là 1,04 và tăng gắp 5,1 lần so với giá trị ban đầu.

- Hiệu quả xử lý các thông số COD, BOD¿, nitơ tổng số và photpho tổng
số của mẫu nước thải sau khi được xử lý bằng bùn hoạt tính và chủng tảo

lam Spirulina platensis dat hiéu quả cao, cụ thể là hiệu quả xử lý COD đạt

97,35%, hiệu quả xử lý BOD; đạt 96,8%, hiệu quả xử lý photpho tổng số

đạt 92,4% và hiệu quả xử lý nitơ tổng số đạt 90,33%. Hàm lượng COD,

nitơ tổng số và photpho tổng số đã đạt QCVN 24:20

DAT VAN DE

Nền kinh tế xã hội của nước ta đã hình thành và phát triển lâu đời cùng

với lịch sử lâu dài dựng nước và giữ nước của dân tộc ta. Trong suốt tiễn trình
phát triển lâu dài đó các ngành cơng nghiệp và tiểu thủ cơng nghiệp đã hình
thành và phát triển đóng vai trị quan trọng trong nền kinh tế. Đặc biệt là với

sự xuất hiện của ngành công nghiệp chế biến đường gop. phần giải quyết việc

làm cho nhiều lao động, nâng cao thu nhập và đời sống của người dân địa

phương và đóng góp vào nền kinh tế quốc dân; Với sự nghiệp cơng nghiệp

hóa hiện đại hóa của đất nước, các nhà máy đường ngày càng phát triển về cả
quy mô và số lượng đem lại những lợi ích to lớn nhưng cũng với đó là tiềm ẩn

những nguy cơ gây ô nhiễm môi trường. Thực trạng:ô nhiễm môi trường do

các nhà máy đường gây ra đang ngày càng gia tăng. Do ý thức của con người

cịn thấp trong q trình sản xuất, do các sự cố trong quá trình vận hành dây

chuyền sản xuất, các chất thải được thải ra môi trường xung quanh mới chỉ

được thu gom và xử lý sơ bộ nên tình trạng ơ nhiễm mơi trường ngày nghiêm

trọng. < .

Cơng ty cổ phần mía đường Sơn Ea là nhà máy sản xuất đường lớn của

khu vực Tây Bắc. l 4 )

Từ trước tới nay nước thải của nhà máy chỉ được xử lý sơ bộ qua hệ

thống xử lý được xây dựng từnăm 1998 và mới được cải tạo lại năm 2008. Vì

vậy nước thải của nhà máy chưa được xử lý triệt đẻ vẫn cịn bị ơ nhiễm hữu
cơ với hàm lượng BODs, COD, nồng độ nitơ, nồng độ photpho trong nước

thải cịn lớn. Do đặc. tính địng thải của nhà máy đường là các chất hữu cơ dễ

phân hủy sinh học nên áp dụng các biện pháp sinh học nói chung hay xử

lý bằng bùn hoạt tính nói riêng để xử lý nước thải là hoàn toàn phù hợp. Việc

kết hợp sử dụng các loài tảo cùng các VSV để xử lý nước thải ô nhiễm hữu cơ

được coi là giải pháp khá hợp lí do trong nước thải hàm lượng photpho và

nitơ là nguồn dinh dưỡng rất tốt cho sự sinh trưởng và phát triển của tảo.

Ngoài ra việc thu hồi sinh khối tảo trong nước thải sau khi xử lý có thể thực

hiện 1 cách dễ dàng và thuận tiện bằng cách vớt hay lọc bằng lưới góp phần

làm giảm giá thành xử lý. Việc kết hợp sử dụng các VSV và vi tảo lam
Spirulina plafensis xử lý nước thải hữu cơ tại nhà máy đường Sơn La mang ý

nghĩa thực tiễn cao. Do vậy em đã tiến hành thực hiện để tài: “Nghiên cứu

khả năng xử lý nước thải nhà máy đường Sơn La bằng vi sinh vật trong
bùn hoạt tinh va vi tao lam Spirulina platensis”

Chương 1

TONG QUAN VAN DE NGHIEN CUU

1.1. Công nghệ sản xuất đường của nhà máy đường Sơn La

- Cơng nghệ sản xuất đường của Cơng ty mía đường Sơn La được thể
hiện qua sơ đồ dưới đây (Hình 1.1)

Mia cay Gia vôi sơ Gia nhiệt]
bộ Ty

Vận Cân mía Xơng §O¿° | (_ 2 Đbảóongqugảóni

chuyển nước lân 1

Kiém tra chất f _ ¬

lượng mía totquianyg, | Tange

TCân | mía ®`Nước mía Re vị% .Gia nhiệt 2 tSấy làm
\Thiét bi lang]
Câu mía hỗn hop nguội

Hệ thông ly trong Ly tâm

máy ép

Bục xả mía Hộp cao vi Nước lăng Trợ tỉnh

4 Y “` trong Nấ|u

Bangăng taitải 1) : \am châa m Gia n:hiệt đường
1 . e`
ÀD em lần3

Dao băm ] Băng tải 3 Bốc hơi Mật chè

T tỉnh

Băng tải 2 Dao băm 2 Mậtchè | — „| XôngSO;

thô lân 2

Hình 1.1. Cơng nghệ sản xuất đường của nhà máy đường Sơn La

3

Nhìn vào sơ đồ dây chuyền sản xuất đường của nhà máy đường Sơn La

bao gồm 34 cơng đoạn với 6 nhóm cơng đoạn lớn như sau:

Nhóm cơng đoạn 1: Bao gồm các công đoạn từ công đoạn mía cây đến

cơng đoạn cân mía.

Nhóm cơng đoạn 2: Bao gồm từ cơng đoạn câu mía đến cơng đoạn hệ

thống máy ép. 2

Nhóm cơng đoạn 3: Bao gồm từ cơng đoạn nước mía hỗn hợp đến

cơng đoạn cân nước mía. 7

Nhóm cơng đoạn 4: Bao gồm các công đoạn: tong ape gia vôi sơ bộ

đến công đoạn gia nhiệt 2.

Nhóm cơng đoạn 5: Bao gồm từ cơng đoạn thiết bị lắng trong đến công
đoạn mật chè thô. `

Nhóm cơng đoạn 6: Bao gồm từ cơng đoạn xơng SO; đến cơng đoạn

đóng bảo quản ,

Có thể thấy rằng nhóm cơng đoạn 6 là cơng đoạn mắt nhiều thời gian

nhất trong cả đây chuyền sản xuất:Điều này đồng nghĩa với việc năng lượng

điện cung cấp cho cơng đoạn: oy lna hiều nhất, vì vậy lượng chất thải nước

và khí thải cũng là lớn nhất:| 21

C&n ctr vao céc/gudn thai duge phat sinh trong qué trinh san xuất, sẽ

tiến hành bố trí các.trví lịấy mẫu phân tích cho thích hợp và có cơ sở khoa

học. `

1.2. Phân loại nec thai va các chất ô nhiễm trong nước thải nhà máy

đường Sơn La. |

- Nước thai means may sản xuất mía đường chủ yếu xuất phát từ các

công đoạn sau:

+ Xử lý mía: Nước thải.

+ Ép mía: Nước rửa trục ép và bã mía.

+ Làm sạch nước mía: Nước thải và bùn.

+ Bốc hơi nước mía: Nước bốc hơi và hóa chế, nước khu lò hơi.

+ Nấu đường: Nước ngưng tụ, rỉ đường.

+ Ly tâm: Nước rửa máy ly tâm, rỉ đường.

+ Sấy đường: Nước ngưng tụ.

- Nước thải trong công nghiệp sản xuất đường mía có chứa hàm lượng các

chất hữu cơ cao: đường, xơ, tro, SO; ... nồng độ BOD, COD; cao tổng lượng

Nito va photpho rất cao, do vậy nước thải nhà máy đường bịô nhiễm các chất

hữu cơ rất cao.

1.2.1. Nước thải và phương pháp xử lý nước thải của nhà may
* Hiện trạng hệ thơng xử lí nước thải [2]

Hệ thống kênh thu gom nước thải trong nhà máy: qua 11 năm sử dụng

một số hệthống kênh mương và hồ sinh học số 3 đãbị sụt lún làm ảnh hưởng

đến việc xử lí nước thải. Á

Hệ thống bể chứa và bể lắng nước thải dập tro có kết cấu thành bể

BTCT với tổng diện tích khoảng 1050mỶ được ‹ chia thành 4 ngăn, kết cầu đáy

bể được xếp đá khan dày 20cm,Khồng có bình thức xử lí chống thấm day bé.

Ngăn cuối cùng của bể được lắp Tiệ thống bơm tuần hoàn nước sau lắng quay

trở lại quá trình sập tro. Trơ bụi sau lắng được vét và đưa về xưởng sản xuất

phân vi sinh. LẠ O

Hệ thống bể xử'lí nước thải, dap tro của nhà máy hiện nay đã xuống

cấp.Hiện nay ngăn số Ï và. ngăn. số 3 của bể này đã xuất hiện 2 hồ lún sụt do

các hang carto với điện tích20m? tại ngăn số 1 và 8m” ngăn số 3.

Những Hạn chế của công nghệ này là tiêu tốn một lượng nước lớn, phần

tro ắng trong bẻ phải thời gian và diện tích để lắng xuống và mắt cơng

nạo vét. Ngồi ra lượng nước trong tro cịn lại rất lớn gây khó khăn cho việc

nạo vét. Lượng nước tuần hồn sử dụng lại khơng hoàn toàn, chỉ sử dụng lại

một phần và phải cung cấp thêm nước nguồn, từ đó làm tăng lượng nước thải

hịa chung trong nhà máy và tiêu tốn kinh phí cho năng lượng bơm, nhân công

cũng như nhu cầu sử dụng diện tích tương đối lớn cho các bể lắng. Điều này
gây khó khăn trong việc nâng cấp mở rộng nhà máy.

Trước tình trạng trên ban lãnh đạo nhà máy đã quyết định thay đổi công

nghệ dập tro, từ công nghệ lắng lọc sơ bộ sang sử dụng công nghệ vớt tro lị

của nhà máy đường Lam Sơn (Thanh Hóa) và một số nhà máy khác ở Việt

Nam.

Hiệu qủa công nghệ này là lượng tro được thụ hồi đạt rất cao. Việc này

sẽ giảm được diện tích cần thiết cho các bể lắng và bŠ'chưa cũng như tận

dụng tối đa lượng nước tuần hồn lại vào q trình đập tro và giảm lượng lớn
nước thải phát sinh. /⁄ vy Ấy

*Cơng nghệ xử lí nước thải của nhà máy [2] S y Ọ -

Hiện tại công nghệ xử lí nước thải củanhà máy gồm hai cơng nghệ chính:

- Xử lý nước thải bằng hóa lí kết hợp xử lý sinh học:—_'

Cơng nghệ này hồn thiện năm 1997 do sự thiếktế và thi công của Trung

tâm công nghệ môi trường - Viện công nghệ xạ hiếm - Bộ quốc phòng thực
hiện. `

Quy trình cơng nghệ xử lý nước tái theo đồng nghệ hóa lý được thể hiện qua

Sơ đô sau: "1

Kênh dẫn nước thải-. bà “Wei < fittn

Hi em) P| |,=

i Y= |. Bé phan ror Bé suc khi

Cấp khí +
|

Bề hấp Trạm bom: 2 Â tế

HỆ Bê lăng 2

câp khí

[ee

Hình 1.2. Cơng nghệ xử lý nước thải của nhà máy đường Sơn La

Qua 11 năm xây dựng đến nay nhà máy đã từng bước nghiên cứu và cải

tiến hệ thống xử lí nước thải với mục tiêu chất lượng nước thải đạt tiêu chuẩn
chất lượng loạBi trước khi thải ra môi trường.

- _ Xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học, sử dụng men vi sinh:

Vấn đề xử lí ơ nhiễm nước thải của nhà máy đã được lãnh đạo của nhà máy

tìm các phương án giải quyết. Trong q trình tìm hiểu.một cơng nghệ mới

được áp dụng xử lý nước thải bằng men vi sinh do một đơn vị nghiên cứu và

chế tạo sản phẩm men vi sinh. Công nghệ này hoan thiện từ năm 1997 do sự

thiết kế và thi công của Trung tâm công nghệ môi trường- Viện công nghệ xạ
hiểm- Bộ quốc phịng thực hiện.

Hiệu quả của cơng nghệ này đòi hỏi thời gian lưu nước trong hồ phải đảm

bảo ít nhất là 15 ngày. Quy trình cơng nghệ này được biểu diễn ở sơ đồ sau:

Nước từ các .
bộ phận sản
cu ˆ Men vi sinhk
xuât

Song chắn Z Béz BR |” A, TS

rác/ Ngăn TƑ' Bểlng Hồ sinh học Hồ sinh

tếpnhận | men —*Ì học số2

số 1

Hồ sinh Hồ sinh

học |, học số 3

sơ4

Hình 1.3. Hệ thống xử lý nước thải theo công nghệ sinh học
7

1.3. Giới thiệu sơ bộ về VSV trong bùn hoạt tính va tao lam Spirulina

platensis

1.3.1. Giới thiệu sơ bộ về WSV và cơ sở sinh học của quá trình làm sạch
nước thải của 1 số chủng VSV có trong nước

* Hệ VSV trong nước thải -

'VSV là những sinh vật có kích thước vơ cùng nhỏ bé: Tế bào của chúng

khơng thể nhìn thấy được bằng mắt thường mà phải sử dụng kính hiển vi với

độ phóng đại từ 400 đến 1000 lần. :

Số lượng và chủng loại VSV trong nước 'phụ thuộc vào nhiều yếu tố

như: các chất hữu cơ hịa tan trong nước, pH mơi trườn5, các chất độc, tỉa tử

ngoại... Mỗi loại nước thải có hệ VSV đặc trưng. ước thải sinh hoạt và nước

thải của các xí nghiệp chế biến nơng sản, thực phẩm tất giàu các chất hữu cơ,

vì vậy số lượng VSV trong các loại nước này là rất lớn và chủ yếu là vi khuẩn.

Những thủy vực tiếp nhận nguồn “nước thải công nghiệp chứa nhiều axit như

nước thải ngành cơng nghiệp mạ thường làm tiêu điệt các nhóm VSV ưa trung

tính có trong thủy vực. r

Các VSV trong nước thải rất phông phú, bao gồm các loại vi khuẩn, vi

rút, xạ khuẩn, nắm men, nắm > A Trong số đó, vi khuẩn chiếm tỉ lệ cao nhất.

Nước thải ở các nhà máy thải ranhiều xenluloza và nhà máy chế biến thực phẩm

thường có nhiều vị khuẩn Sphaerptilus natans. Loai vi khuan này trước đây

thường hay bị nhầm với vi nắm trong nước thải do nó phủ lên bề mặt tế bào một

lớp nước cực bản, thường tạo thành các sợi, khi vỡ ra sẽ trôi nỗi đầy trên mặt

nước. Nhóm vị khuẩn ý phát triển mạnh ở nước nhiều oxygen. Ngồi ra, trong

nước thải cịn cổ các ï khuẩn phân giải đường nhu: Clostridium, Micrococcus

urea, Cytophaga sp.; cdc vi khuan gay théi: Pseudomonas fluorecens, Proteus

vulgaris, Bacillus cereus; các vì khuẩn oxy hóa lưu huỳnh: 'Thiobacilius,

Thiothrix, Beggiatoa; vi khudn phản nitrat hóa: Thiobacillus denitrificans,

Micrococcus denitrjfìcans. Trong nước thải chứa dầu người ta tìm thấy vi khuẩn

phân giải cacbonhydrat: Pseudomonas, Nocardia... [9]

*Cơ sở sinh học của quá trình làm sạch nước thải

Các q trình vật lý, hóa học như sự sa lắng và sự oxy hóa giữ vai trị

quan trọng trong q trình làm sạch nước thải. Tuy nhiên, đóng vai trò quyết

định trong làm sạch nước thải vẫn là các quá trình sinh học. Tại chỗ nước thải

đỗ ra, thường tụ tập các loại chim, cá. Chúng sử dụng các phế t từ đồ ăn và

rác làm thức ăn. Tiếp sau đó là các động vật bậc thấp nhữ ấu trùng của côn

trùng, giun và nguyên sinh động vật. Chúng sử dụng cáo hạt thức ăn cực nhỏ

làm nguồn đinh dưỡng. Song cần phải nhấn mạnh vai trò quyết định của các

'VSV trong quá trình làm sạch nước thải. Cơ chế Tp trình làm sạch nước

thải do các VSV bao gồm ba giai đoạn sau:

+ Các hợp chất hữu cơ tiếp xúc với bề mặt tếbàø Vì SV.

+ Quá trình khuyếch tán và hấp thụ các chất ô nhiễm nước qua màng bán

thấm vào trong tế bào VSV. C

+ Chuyển hóa các chất ơ nhiễm trong nội bào để sinh ra năng lượng và

tổng hợp vật liệu mới cho tế bào VSV: `

Cả ba giai đoạn này có đổi liênquan rất chặt chẽ với nhau làm nồng độ

các chất gây ô nhiễm trong nước giảm dần.

Theo phương thức định dưỡng, các VSV được chia làm hai nhóm chính:

- Nhóm VSV tự dưỡng: Nhớm VSV này có khả năng oxi hóa chất vơ cơ

để thu năng lượng và sử dụng CO; làm nguồn cacbon cho quá trình sinh tổng

hợp. Trong nhóm này có các Vi khuẩn nitrat hóa, vi khuẩn sắt, vi khuẩn lưu

huỳnh... oN

- Nhóm Ấsv di dưỡng: Nhóm VSV này sử dụng các chất hữu cơ làm

nguồn cacbon dình dửõng và nguồn năng lượng để sinh trưởng, xây dựng tế

bào và phát triển. Các VSV dị dưỡng có thể chia thành ba nhóm nhỏ dựa theo

hoạt động sống của chúng đối với nhu cầu oxy:

+ Nhóm VSV hiếu khí: là nhóm VSV cần oxy để sống, giống như q

trình hơ hấp ở động vật bậc cao. Sự phân hủy các chất hữu cơ ở điều kiện hiếu

khí thể hiện ở phản ứng sau: