vi sinh vật trong xử lý nước thải

Bộ Công Thương
Trường Đại Học Công Nghiệp Thực
Phẩm TP Hồ Chí Minh
GVHD: Phạm Duy Thanh
Thực hiện: Nhóm 8
Vi sinh vật trong xử lý
nước thải
Khoa CNSH-KTMT
Danh sách nhóm 8
STT Họ và tên Chức vụ Nhiệm vụ
1 Nguyễn Ngọc Tiến Nhóm trưởng Tiềm kiếm tài liệu, tổng hợp các tài
liệu làm bài powerpoint
2 Bùi Thị Hồng Phấn Thành viên Tiềm kiếm tài liệu
3 Trần Khánh An Thành viên Tiềm kiếm tài liệu
4 Đặng Thanh Tuấn Thành viên Tiềm kiếm tài liệu
Nội dung tiểu luận
1. Lời mở đầu
2. Vi sinh vật trong xử lý nước thải
2.1 Phương pháp xử lý hiếu khí
2.2 Phương pháp xử lý kỵ khí
2.3 Bùn hoạt tính
2.4 Hồ sinh vật
3. Kết luận, kiến nghị
4. Tài liệu tham khảo
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh
học

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học dựa
trên hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu và vi
khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải.


Cơ chế:

VSV có trong nước thải sử dụng các hợp chất hữu
cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng
và tạo ra năng lượng.

Sản phẩm của các quá trình phân hủy này là khí
CO2, H2O, N2, ion sulfite…
1. Lời mở đầu
•
Trong nước thải tồn tại rất nhiều vi sinh vật
bởi vì trong nước thải không chứa các chất độc
đối với vi sinh vật.
•
Quá trình xử lý sinh học thường theo sau quá
trình xử lý cơ học để loại bỏ các chất hữu cơ
trong nước thải nhờ hoạt động của các vi sinh
vật.
2. Vi sinh vật trong xử lý nước thải
•
Vi sinh vật là những sinh vật đơn bào có kích
thước nhỏ bao gồm cả virus, vi khuẩn, archaea,
vi nấm, vi tảo, động vật nguyên sinh…
•
Vi sinh vật chủ yếu là vi khuẩn sẽ góp phần vào
3 quá trình, bao gồm sự loại bỏ BOD cacbon, sự
đông tụ các hạt keo lơ lửng và sự ổn định chất
hữu cơ một cách hoàn chỉnh.
•
Vi sinh vật sẽ chuyển hóa vật chất hữu cơ dạng

keo hòa tan thành khí và sinh khối tế bào  sinh
khối tế bào sẽ được loại bỏ khỏi nước thải qua
quá trình lắng.
2.1 Phương pháp hiếu khí
Là phương pháp sử dụng các nhóm vi sinh vật hiếu
khí. Để đảm bảo hoạt động sống của chúng cần
cung cấp oxy liên tục cho chúng và duy trì ở nhiệt
độ từ 20÷40°C.
Khi nước thải tiếp xúc với bùn hoạt tính, các chất
thải có trong môi trường như các chất hữu cơ hòa
tan, các chất keo và phân tử nhỏ sẽ được chuyển
hóa bằng cách hấp phụ và keo tụ sinh học trên bề
mặt các tế bào vi sinh vật.
Gồm 3 quá trình
•
Ôxy hóa các chất hữu cơ:
Enzyme
CxHyOz + O2 → CO2 + H2O + ΔH
•
Tổng hợp tế bào mới:
Enzyme
CxHyOz + O2 + NH3 → Tế bào vi khuẩn (C5H7NO2)+ CO2 + H2O - ΔH
•
Phân hủy nội bào:
Enzyme
C5H7O2 + O2 → 5 CO2 + 2H2O + NH3 ± ΔH
•
Trong 3 loại phản ứng ΔH là năng lượng được sinh ra hay hấp
thu vào. Các chỉ số x, y, z tuỳ thuộc vào dạng chất hữu cơ chứa
cacbon bị oxy hóa.

Công nghệ hiếu
khí
Sinh trưởng lơ
lửng
Hồ sinh học
hiếu khí
Sinh trưởng
dính bám
Aerotank
Hiếu khí tiếp xúc
Xử lý sinh học theo
mẻ
Lọc hiếu khí
Lọc sinh học nhỏ
giọt
Đĩa quay sinh học
Các vi sinh vật xử lý hiếu khí
STT Vi khuẩn Chức năng
1 PSEUSOMONAS
Thủy phân hydratcacbon, protein, các chất
hữu cơ và khủ nitrat
2 ARTHROBACTER
Phân hủy hidratcacbon
3 BACILUS
Phân hủy hidratcacbon, protein
4 CYTOPHAGA
Phân huy polime
5 ZOOGLE
Tạo màng nhầy, chất keo tụ
6 NITROSOMONAS

Nitrat hóa
7 NITROBACTER
Nitrat hóa
8 NITROCUCUS DENITRIFICANS
Khử Nitrat
9 DESULFOVIBRIO
Khử Sunphat, Khử Nitrat
Ưu điểm và nhược điểm

Ưu: Làm sạch nước thải chứa các chất bẩn
hữu cơ dạng hòa tan và dạng keo.

Nhược: chỉ xử lý được nước thải có mức độ ô
nhiễm thấp, chi phí vận hành cho xử lý cao
(tiền điện và hóa chất bổ sung), tính ổn định
của hệ thống không cao, tạo ra nhiều bùn thải.
2.2 Phương pháp xử lý kỵ khí
•
Quá trình phân hủy kỵ khí là quá trình phân hủy
sinh học chất hữu cơ và vô cơ phân tử trong điều
kiện không có oxy phân tử bởi các vi sinh vật kỵ
khí.
•
Quá trình phân hủy kỵ khí là quá trình sinh hóa
phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian
và phản ứng trung gian. Tuy nhiên, phương trình
phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể
biểu diễn đơn giản sau:

Chất hữu cơ → CH4 + CO2 + NH3 + H2S +TB mới

•
Quá trình sinh học kỵ khí để xử lý nước thải ô
nhiễm nặng với hàm lượng COD và BOD hàng
ngàn mg/l. Có nhiều chủng loại vi sinh vật
cùng nhau làm việc để biến đổi các chất ô
nhiễm hữu cơ thành khí sinh học.

Tùy theo trạng thái của bùn, có thể chia
quá trình kỵ khí thành:
Phân loại
Quá trình xử lý kỵ khí
lơ lửng, như quá trình
tiếp xúc kỵ khí, bể
UASB.
Quá trình xử lý kỵ khí
dính bám, như quá
trình lọc kỵ khí.
Thủy phân :
giai đoạn
phân hủy
các hợp chất
hữu cơ
phức tạp
thành những
đơn phân
hòa tan.
Acid hóa: vi
khuẩn lên

men chuyển
hóa các hợp
chất hòa tan
thành chất
đơn giản
acid béo dễ
bay hơi.
Acetic hóa:
vk acetic
chuyển hóa
các sản phẩm
của giai đoạn
acid hóa
thành acetat,
CO2, H2
Metan hóa:đây
là gđ của quá
trình phân hủy
kỵ khí sản
phẩm của 3 gđ
đầu thành
CO2, CH4 và
sinh khối mới.
Giai đoạn 1 Giai đoạn 2
Giai đoạn 3 Giai đoạn 4
 Quá trình này có thể chia theo 4 giai đoạn:
Vi khuẩn E. Coli
Vi khuẩn
B.subtilus
Quá

trình
thủy
phân
hydrol
ysis
Vi khuẩn Corynebacterium spp
Vi khuẩn
Staphylococcus
Qúa
Trình
Acid
Hóa
(Acid
ogene
sis)
Vi khuẩn Methannosacrina

Vi khuẩn Methannococus

Vi khuẩn Methannobrevibacter

Vi khuẩn Methannothrix
Qúa
Trình
Methan
Hóa
(Metha
nogensi
s)
Ưu và nhược điểm của quá trình sinh học kỵ

khí so với quá trình sinh học hiếu khí
Ưu điểm
•
Lượng bùn sinh ra ít hơn bể hiếu khí.
•
Không tốn chi phí năng lượng.
•
Quá trình kỵ khí sản sinh ra khí metan, là nguồn
năng lượng dùng để đốt hoặc cung cấp nhiệt.
•
Quá trình kỵ khí xử lý nước thải có nồng độ ô nhiễm
cao.
•
Bể phản ứng kỵ khí có thể hoạt động ở chế độ tải
trọng cao.
Nhược điểm
•
Quá trình kỵ khí diễn ra chậm hơn hiếu khí.
•
Nhạy cảm hơn trong việc phân hủy các chất độc.
•
Quá trình khởi động cần nhiều thời gian.
•
Xem xét khía cạnh phân hủy sinh học thì quá trình kỵ
khí đòi hỏi nồng độ cơ chất ban đầu tương đối cao.
2.3 Bùn hoạt tính
•
Là quá trình xử lý sinh học nước thải trong đó
vi sinh vật tăng sinh.
•

Tế bào vi sinh tạo thành những bông được
lắng ở bể lắng.
•
Mục đích

Oxy hóa những chất hữu cơ có thể phân hủy
trong bể không khí.

Tách những sinh khối mới tạo thành ra khỏi
nước thải ra.