CHƯƠNG 5 PHƯƠNG PHÁP xử lý HIẾU KHÍ







1. CƠ CHẾ
Gđ 1: oxi hóa các chất hữu cơ để đáp ứng nhu cầu
năng lượng của tb
y z 3t
y  3t
vsv
Cx HyOz N  (x    )O2  xCO2 
H2O  NH3  ΔΗ
4 2 4
2

Gđ 2 (qt đồng hóa): qt tổng hợp xây dựng tb

Cx H yOz N  NH3  O2  xCO2  C5 H 7 NO2  H 2O  
vsv

Gđ 3 (qt dị hóa): hô hấp nội bào
vsv
C5H7 NO2  5O2 
5CO2  NH3  2H2O  ΔH


1. CƠ CHẾ (tt)
a. Ưu

•

điểm

So với phương pháp kỵ khí thì những hiểu biết về qt xl hiếu khí
đầy đủ hơn

•

Hiệu quả xử lý cao hơn và triệt để hơn

b. Nhược điểm
•

Thể tích công trình lớn, và chiếm nhiều diện tích mặt bằng hơn

•

Chi phí xây dựng công trình và đầu tư thiết bị lớn hơn

•

Không có khả năng thu hồi năng lượng

•

Sau xử lý sinh ra một lượng bùn dư cao đòi hỏi chi phí đầu tư để
xử lý bùn

2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
a.

Khuấy trộn

b.

Nhiệt độ: thích hợp 20-30oC

c.

Nồng độ của các kim loại nặng
Sb>Ag>Cu>Hg>Co≥Ni≥Pb≥Cr3+>V≥Cd>Zn>Fe

d)

Hàm lượng oxi hòa tan.

e)

Các nguyên tố dinh dưỡng và vi lượng
BOD:N:P = 100:5:1 cho 3 ngày đầu xử lý

BOD:N:P = 200:5:1 nếu kéo dài 20 ngày
d)

pH: tối ưu cho hoạt động sống của vsv pH = 6,5-8,5


A. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN





Cánh đồng tưới
Cánh đồng lọc
Hồ sinh học


1. CÁNH ĐỒNG TƯỚI
 Là

việc tưới NT lên một cánh đồng với lưu lượng được

tính toán để đạt được một mức XL nào đó thông qua các
quá trình lý, hóa và sinh học tự nhiên của hệ đất – nước –
thực vật của hệ thống.
 Đạt

được 3 mục tiêu

•

Xử lý nước thải

•

Tái sử dụng các chất dinh dưỡng có trong NT để sản xuất

•

Nạp lại nước cho các túi nước ngầm


1. CÁNH ĐỒNG TƯỚI (tt
tt))
 Theo

chế độ nước tưới chia làm 2 loại:

> Thu nhận nuớc thải quanh năm
> Thu nước thải theo mùa


2. CÁNH ĐỒNG LỌC (tt
tt))
 Khu

đất chỉ dùng xử lý hoặc chứa nước thải không gieo

trồng cây nông nghiệp thì gọi là bãi lọc (cánh đồng lọc).
 Thường

được xây dựng ở những nơi có độ dốc tự nhiên,

cách xa khu dân cư và về cuối hướng gió.
 Được

phân thành nhiều ô, diện tích mỗi ô trung bình 5-8

(ha)
 Chiều

dài mỗi ô: 300-1500 (m)

 Chiều

rộng căn cứ vào địa hình


1.CÁNH ĐỒNG TƯỚI VÀ CÁNH ĐỒNG
LỌC (tt
tt))
 Ưu
•

điểm

Ít tốn kém trong việc sử dụng các thiết bị cơ khí, vận hành
và bảo quản hệ thống XLNT

•

Không thải nước ra ngoài phạm vi diện tích tưới

•

Tăng năng suất cây trồng

•

Phục hồi đất bạc màu

 Nhược
•

điểm

Cần một diện tính đất lớn


3. HỒ SINH HỌC
 NT

được cho vào các hồ chứa trong nhiều ngày. Các loại

vi sinh vật hiếu khí, kỵ khí hoặc tùy nghi sử dụng oxi của
không khí hoặc của rong tảo trong ao hồ qua quá trình
hoạt động tự nhiên của chúng để oxi hóa các chất hữu cơ.


2.1 HỒ HIẾU KHÍ
Mối quan hệ cộng sinh giữa tảo và vi sinh vật trong hồ
hiếu khí

• Thường cạn từ 0,4-0,6 (m) để ánh sáng mặt trời xâm nhập vào

nhiều nhất, không khí thông từ mặt đến đáy hồ.

2.2 HỒ KỴ - HIẾU KHÍ
• Sâu từ 0,9 -1,8 (m).
• Trong hồ diễn ra hai quá trình song song: oxi hóa các chất
bẩn hữu cơ hòa tan ở bề mặt, còn lớp bùn dưới đáy sẽ bị
phân hủy kỵ khí tạo ra CH4, và các hợp chất khác
• theo chiều sâu chia làm 3 vùng: vùng hiếu khí, vùng trung
gian, vùng kỵ khí


2.2 HỒ KỴ - HIẾU KHÍ (tt)


2. HỒ SINH HỌC (tt
tt))
 Ưu

điểm

•

Sử dụng ao hồ tự nhiên nên chi phí đầu tư thấp

•

Vận hành đơn giản .

 Ngoài

việc xử lý nước thải, hồ sinh học còn có thể:

_ Nuôi trồng thuỷ sản
_ Nguồn nước để tưới cho cây trồng
_ Điều hoà dòng chảy


2. HỒ SINH HỌC (tt
tt))
 Nhược
•

điểm

Cần một diện tích lớn và khó kiểm soát được quá trình xử
lý

•

Nước hồ thường có mùi khó chịu đối với các khu vực
xung quanh


B. ĐIỀU KIỆN NHÂN TẠO
a. Bể Aeroten
b. Bể lọc sinh học


1. BỂ AEROTEN
Bể Aerotank là công trình nhân tạo xử lý nước thải
bằng phương pháp sinh học hiếu khí, trong đó người ta cung
cấp ôxi và khuấy trộn nước thải với bùn hoạt tính.

Bùn hoạt tính là loại bùn xốp gồm nhiều sinh vật sống
kết lại thành dạng hạt hoặc dạng bông với trung tâm là các
chất rắn lơ lửng (40%). Bùn hoạt tính có khả năng hấp thụ và
oxi hóa các chất hữu cơ có trong NT.
Chất rắn trong bùn hoạt tính có thể đến 90% là phần
chết rắn của rêu, tảo và các phần chất rắn khác nhau.


1. BỂ AEROTEN (tt)
Bùn hoạt tính có dạng bông bùn màu vàng nâu, dễ lắng.
Những vi sinh vật sống trong bùn là vi khuẩn đơn bào
hoặc đa bào, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn, các động vật
nguyên sinh, giòi, giun, đôi khi là các ấu trùng sâu bọ.


Vi khuẩn

Chức năng

Pseudomonas

Phân hủy hiđratcacbon, protein, phản nitrat hóa

Arthrobacter

Phân hủy hiđratcacbon

Bacillus

Phân hủy hiđratcacbon, protein, …

Cytophaga

Phân hủy các polyme

Zooglea

Tạo thành chất nhầy (polysacarit), hình thành chât
keo tụ

Nitrosomonas

Nitrit hóa

Nitrobacter

Nitrat hóa

Flavobacterium

Phân hủy protein

Nitrococcus denitrificans

Phản nitrat hóa (khử nitrat thành N2)

Thiobacillus denitrificans

Khử nitrat

Acinetobacter

Khử nitrat


PSEUDOMONAS


BACILUS


ACHROMOBACTER


FLAVOBACTERIUM.


ACINETOBACTERIUM


ZOOGLEA

Loài vi khuẩn đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành
bông bùn. Chúng là xương sống của hệ bùn hoạt tính.