Luận Văn Nghiên cứu và đánh giá xử lý lọc sinh học bằng giá thể xơ dừa và dây cước nhựa trong xử lý nước thải

MỞ ĐẦU
​

1.1. Đặt vấn đề
Ngày nay, vấn đề môi trường đang rất được quan tâm, đặc biệt là vấn đề nước thải trong các quá trình sản xuất công nghiệp, trong quá trình sinh hoạt. Hầu hết nước thải từ các khu dân cư, nhà máy, xí nghiệp chế biến, sản xuất khi xả thải vào môi trường đều chưa đạt tiêu chuẩn cho phép (TCCP), đã dẫn đến chất lượng môi trường ngày càng bị suy thoái nghiêm trọng, đặc biệt là chất lượng môi trường nước.
1.2. Đối tượng nghiên cứu của đề tài
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là một phương pháp đang rất được ưa dùng vì chi phí cho công nghệ này rẻ hơn so với những công nghệ khác và ít gây tác hại phụ đến chất lượng nước sau khi xử lý. Trong đó, việc sử dụng những giá thể dính bám để vi sinh vật phát triển dẫn đến tăng khả năng tăng hiệu quả xử lý.
Xơ dừa và cước nhựa là vật liệu có thể tìm thấy hoặc được mua một cách dễ dàng trên đất nước chúng ta. Chúng ta có thể tận dụng xơ trong lớp vỏ quả dừa để tạo thành một loại vật liệu có khả năng xử lý nước thải, trong đó loại nước thải chúng ta quan tâm là nước thải sinh hoạt. Với đặc tính tơi xốp, xơ dừa có khả năng làm giá thể cho vi sinh vật dính bám trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp sinh học hiếu khí.
Việc ứng dụng này cũng chỉ mới được nghiên cứu gần đây nhưng nó đã mở ra cho chúng ta một hướng đi mới trong công nghệ xử lý nước thải.
Tuy nhiên để sử dụng loại xơ dừa và cước nhựa làm giá thể dính bám đạt hiệu quả tốt nhất thì việc nghiên cứu so sánh hiệu quả sử dụng xơ dừa và cước nhựa làm giá thể trong xử lý sinh học hiếu khí là rất cần thiết. Từ đó ta có thể tìm ra loại giá thể thích hợp nhất trong việc làm giá thể dính bám của công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt để chất lượng nước thải này đạt tiêu chuẩn cho phép.
1.3. Mục đích yêu cầu của đề tài
Đánh giá so sánh khả năng xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp sinh học bám dính hiếu khí với giá thể là xơ dừa và dây cước nhựa được bó lại có đường kính d = 2,5 mm, chiều cao h = 15 mm.
1.4. Nội dung nghiên cứu
Tiến hành phân tích các chỉ tiêu đầu vào của nước thải sinh hoạt sau khi lấy từ chung cư Ngô Tất Tố, phường 25, quận Bình Thạnh.
Tiến hành chạy mô hình thí nghiệm và phân tích các chỉ tiêu đầu ra với nhiều chế độ thủy lực khác nhau để tìm ra khoảng nồng độ xử lý tối ưu nhất đối với từng loại giá thể nghiên cứu.
Đưa ra các số liệu mà giá thể có khả năng xử lý đối với loại nước thải sinh hoạt.
1.5. Phương pháp nghiên cứu
Xây dựng mô hình mô phỏng bể xử lý với kích thước nhỏ đặt trong phòng thí nghiệm.
Vận hành mô hình mô phỏng với giá thể là xơ dừa và cước nhựa theo các chế độ tải trọng khác nhau.
Kiểm nghiệm các đặc tính ô nhiễm của nước thải trước và sau xử lý để đánh giá hiệu quả xử lý. Các chỉ tiêu cần kiểm tra thường xuyên là COD, pH, SS
1.6. Phạm vi nghiên cứu
Mô hình trong phòng thí nghiệm.
Ứùng dụng đối với bể sinh học hiếu khí.
Aùp dụng cho loại nước thải sinh hoạt.

MỤC LỤC
Chương 1: MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề 1
1.2. Đối tượng nghiên cứu của đề tài 1
1.3. Mục đích yêu cầu của đề tài 2
1.4. Nội dung nghiên cứu 2
1.5. Phương pháp nghiên cứu 2
1.6. Phạm vi nghiên cứu 2
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
2.1. Tổng quan vể nước thải sinh hoạt 3
2.1.1. Khái quát về hiện trạng nước thải sinh hoạt 3
2.1.2. Những ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt đến đời sống của con người
2.1.2.1. Đến môi trường tự nhiên 4
2.1.2.2. Đến môi trường nhân tạo 5
2.1.3. Đặc tính của nước thải sinh hoạt 5
2.1.3.1. Thành phần vật lí 5
2.1.3.2. Thành phần hóa học 6
2.2. Tổng quan về các phương pháp xử lí nước thải sinh hoạt 6
2.2.1. Phương pháp cơ học 6
2.2.2. Phương pháp hóa lí 7
2.2.3. Phương pháp kết tủa – tạo bông 8
2.2.4. Phương pháp trung hòa 8
2.2.5. Phương pháp hấp thụ 9
2.2.6. Phương pháp oxi hóa khử 9
2.2.7. Phương pháp oxy hóa điện hóa 9
2.2.8. Phương pháp sinh học 11
2.2.8.1. Xử lí hiếu khí 11
a. Hệ thống bùn hoạt tính 11
b. Hồ sục khí 14
c. Sục khí 15
d. Phin lọc nhỏ giọt 19
e. Tổ hợp đĩa quay sinh học 21
f. Lựa chọn phương pháp xử lí hiếu khí 22
2.2.9. Phương pháp khử trùng 25
2.3. Các vi sinh vật tham gia vào quá trình xử lý nước thải 26
2.3.1. Vi khuẩn (Bacteria) 27
2,3.2. Virus và thực khuẩn thể 32
2.3.3. Vi nấm(Fungi) 32
2.3.4 Nấm men 33
2.3.5. Nấm mốc 34
2.3.6. Tảo (Algae) 34
2.3.7. Nguyên sinh động vật (Protozoa) 35
2.4. Lịch sử nghiên cứu và ứng dụng phương pháp sinh trưởng gắn kết trong xử lý nước thải 36
2.4.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí với sinh trưởng gắn kết 36
2.4.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp kị khí với sinh trưởng gắn kết 38
2.4.3 Vật liệu làm giá thể 40
Chương 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3. Phương pháp nghiên cứu 45
3.1. Phương pháp luận 45
3.1.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình sinh học 45
3.1.2. Cơ sở lý thuyết về khả năng dính bám 47
3.1.3. Giá thể và mô hình nghiên cứu 48
3.1.3.1. Giá thể 48
3.1.3.2. Mô hình 48
3.1.3.3. Các thiết bị phụ trợ 49
a. Máy bơm khí 49
b. Thiết bị phân phối khí 49
3.2. Vận hành 49
3.3. Kết quả nghiên cứu 51
3.3.1. Giá thể sử dụng là xơ dừa 51
3.3.1.1. Tiến hành chạy thích nghi 51
3.3.1.2.Thực hiện quá trình tăng tải trọng ( chạy mô hình tĩnh) 52
3.3.1.3. Quá trình tăng tải trọng ( giai đoạn chạy mô hình động) 59
3.3.2. Giá thể cước nhựa 64
3.3.2.1. Kết quả giai đoạn thích nghi 64
3.3.2.2.Thực hiện quá trình tăng tải trọng ( chạy mô hình tĩnh) 65
3.3.2.3. Quá trình tăng tải trọng ( giai đoạn chạy mô hình động) 73
CHƯƠNG 4: SO SÁNH VÀ KẾT LUẬN
4.1. So sánh 78
4.1.1. So sánh kết quả quá trình chạy thích nghi giá thể 78
4.1.2. So sánh giai đoạn tăng tải trọng (chạy mô hình tĩnh) 79
4.1.2.1. Với thời gian lưu nước là 24h 79
4.1.2.2. Ứng với thời gian lưu nước là 12h 82
4.1.2.3. ứng với thời gian lưu nước là 6h 85
4.1.2.4. Ưùng với thời gian lưu nước là 4h 88
4.1.2.5. Ưùng với thời gian lưu nước là 2h 92
4.1.3. So sánh giai đoạn tăng tải trọng (chạy mô hình động) 95
4.1.3.1. Uùng với thời gian lưu nước là 24h 95
4.1.3.2. Uùng với thời gian lưu nước là 12h 98
4.1.3.3. Ưùng với thời gian lưu nước là 6h 102
4.2. Kết luận 105
4.3. Kiến nghị 105
4.4. Đề xuất quy trình công nghệ 106
Tài liệu tham khảo
Phụ lục