Tìm hiểu phương pháp xử lí nước nhiễm dầu bằng phương pháp sinh học

Bài Thuyết Trình Công Nghệ Sinh Học
Đại Cương
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Linh


Đề tài: Tìm hiểu phương pháp xử lí nước
nhiễm dầu bằng phương pháp sinh học
I.

Dầu mỏ là gì?


II. Với tư cách là một kỹ sư lọc hóa dầu tương lai, bạn suy nghĩ gì về thực
trạng ô nhiễm môi trường dầu khí nói chung và vấn đề nước nhiễm dầu nói
riêng?


 Nguồn gốc của nước nhiễm dầu:



Từ giàn Khoan khai
thác dầu:

-Nước sản xuất
- Bùn khoan


 Vận chuyển dầu thô và các sản phẩm chế biến từ dầu

-Do dầu tràn, rơi ra từ tàu
chở dầu.
- Nước dưới hầm tàu xả
bến cảng.
- Tàu gặp nạn trên đường
vận chuyển


 Khu vực cảng tiếp nhận

-Nước dằn tàu, nước vệ
sinh tàu
-Nước ống dầu(khi kéo từ
mặt biển lên boong)
-Rò rỉ trên đường ống dẫn
dầu từ tàu về kho chứa


 Nhà máy lọc dầu, công nghiệp hóa dầu:

-Nước từ các công đoạn
công nghệ, đặc biệt ở công
đoạn cracking
-Nước thải nhà máy.
+Nguồn nguyên liệu thô
+Các dung môi
+Các chất xúc tác
+Các polime ở trạng thái lơ
lửng hoặc nhũ tương

 Khu vực kho chứa:

-Súc rửa, làm mát bồn
chứa
-Vệ sinh máy móc thiết bị
-Rơi xăng dầu xuống
nguồn nước
-Xảy ra sự cố
-Nước mưa chảy tràn qua
khu vực kho


Nhiều loại sinh vật bị
chết
Gây biến đổi gen

Phá hủy hệ sinh thái

Môi
trường

Sinh
vật

Gây ô nhiễm môi
trường

Tác hại
của nước

nhiễm
dầu
Gây các bệnh ngoài da

Tốn nhiều chi phí cho
khắc phục hậu quả

Con
người

Gây ung thư
Sức khỏe
Mất khả năng sinh
sản

Kinh tế


Các phương pháp xử lí nước nhiễm dầu:


Phương pháp Cơ học:

•

Ưu điểm: dễ thực hiện,chi phí thấp

•

Nhược điểm:không triệt để



Phương pháp Hóa lí:

•

Ưu điểm: Đơn giản trong xây dựng, quản lý vận hành

•

Nhược điểm: Không triệt để



Phương pháp Hóa học:

•

Ưu điểm:

-

Hiệu quả xử lý cao

- Thường được sử dụng trong các hệ thống xử lý nước khép kín.
•

Nhược điểm:

-

Chi phí vận hành cao

-

Không xử lí được các hợp chất hữu cơ ở nồng độ thấp

-

Sau xử lí hóa chất nằm lại và nước thải gây ô nhiễm thứ cấp




Phương pháp sinh học:



Ưu điểm:

-Xử lí được nước thải có chứa nhiều loại chất hữu cơ độc hại khác nhau.
-có thể xử lí được 50-80% chất hữu cơ ô nhiễm
-chi phí thấp
- Tự phân hủy, không tạo sản phẩm thứ cấp


Nhược điểm:

-Cần thơi gian để hồi phục lượng vi sinh vật

Quy trình xử lý chất thải ô nhiễm dầu bằng phương
pháp sinh học
1. Xác định chất ô nhiễm
2. Đánh giá khả năng bị phân hủy bằng VSV
3. Phân tích điều kiện hóa-lý-sinh nơi ô nhiễm
4. Lựa chọn phương pháp tiến hành xử lý : kị khí hay hiếu khí hoặc cả 2
5. Xác định điều kiện cần thiết cho VSV phát triển
6. Chọn kỹ năng được sử dụng
7. Xác định điều kiện ảnh hưởng
8. Phương pháp theo dõi, đánh giá hiệu quả xử lý


 Sơ đồ xử lý nước nhiễm dầu bằng phương pháp sinh học
Hồ
thu

Dầu

Cặn lắng

Hóa chất
NaOH

Tách
dầu

Bồn sinh
học kỵ

khí 2

Bồn sinh
học kỵ
khí 1

Máy thổi khí

Bồn sinh
học hiếu
khí 1

Cặn lắng
Nước sau xử lý

Bồn sinh
học hiếu
khí 2

Bồn
lọc

Bồn sinh
học hiếu
khí 3

Bồn
lắng

Hầm chứa bùn cặn

Hút mang đi xử lý

Bùn dư


Phương pháp hiếu khí
Xét bể xử lí sinh học bằng bùn hoạt tính (Bể aerotank)
Sơ đồ:
Nước thải


Bể lắng 1

aerotank

Bể lắng 2

Bùn tuần hoàn

Phương trình chung
Vi sinh vật
Chất hữu cơ + O2 + nguyên tố vết
CO2 + H2O + NH3 + …..
 Ưu điểm và nhược điểm
 Ưu điểm: ít tốn diện tích
 Nhược điểm: giá thành xây dựng và vận hành cao


Xử lí

1 số hình ảnh bể aerotank


 Phương pháp kị khí:

Thủy phân

Polymesinh học
(polysaccharides
Protein, lipit)
VSV

Acid hóa

acetic

hợp chất hữu cơ đơn giản
VSV

VSV
Hợp chất hữu cơ
đơn giản

Metan hóa

ancol, axlactie
methanol, CO2
NH3, H2

VSV
acefat, CO 2, H2
sinh khối

CH4, CO2
sinh khối


 Nguyên lý hoạt động của VSV xử lí nước nhiễm
dầu
Tế bào vi khuẩn

Năng lượng
Sinh tổng hợp

Nước thải ô
nhiễm dầu

cacbon

N,P,S,F
e
Vi lượng

Nước ô nhiễm
sau xử lý


 Các loại VSV được sử dụng


Giống Pseudomonas

Tế bào Pseudomonas dưới kính hiển vi điện tử phóng đại 20.000 lần
-

Ảnh hưởng của môi trường đến sự sinh trưởng và phát triển Pseudomonas

+ pH môi trường <5,5 sẽ kìm hãm vi khuẩn Pseudomonas phát triển và kìm hãm sinh tổng
hợp proteaza.
+ Nồng độ muối trong nước tới 5-6% thì sinh trưởng của vi khuẩn bị ngưng trệ




Vi khuẩn bacillus

Hình: giống bacillus subtilis
+ Hai loại này có nhiệt độ sinh trưởng thích hợp là 35 – 45 0C tối đa đến
600C
+ Ở pH dưới 4,5 chúng ngưng phát triển


 Các điều kiện ảnh hưởng đến vi
sinh vật được sử dụng
1.

Khả năng biến đổi chất ô nhiễm của VSV: Chủng loại, số lượng, hoạt
tính…

2.

“Bioavailability”: chất ô nhiễm ở dạng có khả năng được VSV tiếp cận và
biến đổi.

3.

Yếu tố hóa-lý môi trường ảnh hưởng đến khả năng biến đổi chất ô
nhiễm bằng VSV (pH, nhiệt độ, độ ẩm, độ muối, chất nhận điện tử, dinh
dưỡng, oxy, độc tính)

4.

Kỹ thuật xử lý sẽ được ứng dụng


 Các công nghệ được áp dụng

Sơ đồ làm việc tổng quát trong nhà máy


 Xử lý nước lẫn dầu mỡ


- Nước thải được chuyển đến bể chứa với lưu lượng lớn. Bể này xây trên mặt đất và
lấy ra 1 lượng thích hợp để xử lý, sau đó đổ ra biển. Nước có thể lưu ở bể chứa vài
ngày, các chất rắn sẽ lắn và hệ thống xử lý sẽ đơn giản hơn:

-

Một số thiết bị loại bỏ dầu sơ bộ, bảo đảm an toàn (làm giảm các đỉnh ô nhiễm HC)

-

Xử lý bổ sung để loại BOD5 hoặc khử vết phenol


 Xử lý nước thải lọc dầu


 Kết luận


Thông qua quá trình tìm hiểu về xử lí nước nhiễm dầu bằng phương
pháp sinh học.

Chúng ta đã tìm hiểu được nguồn gốc của nước nhiễm dầu
Đã tìm hiểu được tác hại của nước nhiễm dầu
Đã tìm hiểu được các biện pháp để xử lý nguồn nước nhiễm dầu
Đã tìm hiểu được quy trình xử lí nước nhiễm dầu