Nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật để phát triển giải pháp thích ứng xử lý nước thải sinh hoạt đô thị

- Hiện trạng xử lý nước thải sinh hoạt tại Hà Nội.
- Số lượng, thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt Các loại nước thải.
- Số lượng nước thải và chế độ thải nước.
- Thành phần của nước thải.
- Đặc điểm vật lý, hóa học, sinh vật và vi sinh của nước thải đô thị .
- Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt đô thị .
- Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt đô thị.
- Phương pháp sinh học xử lý nước thải sinh hoạt đô thị.
- Tình hình áp dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đô thị tại Việt Nam.....401.6.
- Tổng quan về các phương pháp xác định vi sinh vật trong nước thải Khái quát về các phương pháp phân loại vi sinh vật truyền thống.
- Khảo sát các chỉ tiêu nước thải đầu vào .
- Tách chiết DNA tổng số trực tiếp từ mẫu bùn và mẫu nước thải .
- Nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật để phát triển giải pháp thích ứng xử lý nước thải sinh hoạt đô thị” do PGS.TS.
- Lưu lượng nước thải các bệnh viện Bảng 1.
- Lưu lượng nước thải tiêu biểu ở các khu dân cư Bảng 1.
- Thành phần nước thải sinh hoạt phân tích theo các phương pháp của APHA (GTZ Bảng 1.
- Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt đô thị 67 Bảng 3.
- Hàm lượng kim loại nặng trong nước thải trước và sau khi xử lý Luận văn Thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Hạnh Nguyên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội CNSH DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.
- Ảnh chụp nước thải ô nhiễm tại sông Kim Ngưu, Yên Sở Hình 1.
- Nguồn gốc nước thải từ các hộ gia đình Hình 1.
- Thành phần chất bẩn trong nước thải sinh hoạt Hình 1.
- Hệ thống xử lý nước thải quy mô Pilot Hình 3.
- Nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật để phát triển giải pháp thích ứng xử lý nước thải sinh hoạt đô thị” Mục đích của đề tài.
- Ở các thành phố này, nước thải sinh hoạt không có hệ thống xử lý tập trung mà trực tiếp xả ra nguồn tiếp nhận (sông, hồ, kênh, mương).
- Chỉ có khoảng 4% Luận văn Thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Hạnh Nguyên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội CNSH nước thải được xử lý.
- chỉ có 24/142 cơ sở y tế lớn là có xử lý nước thải.
- Hầu như không có hệ thống thu gom và trạm xử lý nước thải sinh hoạt riêng biệt.
- Nước thải chưa qua xử lý có hàm lượng chất bẩn, chất hữu cơ, chất dinh dưỡng cao gây ô nhiễm nặng nề cho các mương sông hồ của Hà Nội.
- Việc thu gom và xử lý nước thải tập trung đang còn gặp rất nhiều bất cập và hạn chế.
- Ngoài ra, việc thu gom và xử lý nước thải tập trung còn có một số hạn chế sau.
- Chi phí đầu tư hệ thống thu gom và trạm xử lý nước thải cũng như chi phí vận hành và bảo trì rất cao (trong đó 70% chi phí cho lắp đặt đường ồng).
- Số lượng, thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt 1.2.1.
- Các loại nước thải Các loại nước thải sinh hoạt được hình thành trong quá trình sinh hoạt của con người.
- Theo nguồn gốc hình thành Trong các hộ gia đình có thể có các loại nước thải sau đây: Luận văn Thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Hạnh Nguyên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội CNSH Hình 1.
- Nồng độ các chất hữu cơ trong loại nước thải này thấp và thường khó phân hủy sinh học.
- Trong nước thải chứa nhiều tạp chất vô cơ.
- Loại nước thải này có hàm lượng lớn các chất hữu cơ (BOD, COD) và các nguyên tố dinh dưỡng khác (nitơ và photpho).
- Các chất bẩn trong nước thải này dễ tạo khí sinh học và dễ sử dụng làm phân bón.
- Lưu lượng nước thải chảy đến các công trình xử lý nước thải không đều trong một ngày đêm, cũng như trong từng mùa.
- Ban đêm do ít thiết bị vệ sinh hoạt động, lượng nước thải rất nhỏ.
- Các chất bẩn trong nước thải sinh hoạt có nguồn gốc từ các hoạt động của con người.
- Thành phần chất bẩn trong nước thải sinh hoạt được biểu diễn theo sơ đồ sau: Hình 1.
- Thành phần chất bẩn trong nước thải sinh hoạt Thành phần và mức độ ô nhiễm của nước thải được biểu diễn theo bảng sau: 99,9% Nước Các chất rắnCác chất hữu cơ Các chất vô cơProtein Cacbonhydrat Các chất béoMuối CátKim loạiNước thải Luận văn Thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Hạnh Nguyên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội CNSH Bảng 1.
- Thành phần nước thải sinh hoạt phân tích theo các phương pháp của APHA (GTZ STT Các chất Mức độ ô nhiễm Nặng Trung bình Thấp 1 Tổng chất rắn, mg/l Chất rắn hòa tan, mg/l Chất rắn không tan, mg/l Tổng chất rắn lơ lửng, mg/l Chất rắn lỏng, mg/l 12 8 46 BOD5, mg/l Oxy hòa tan, mg/l 0 0 08 Tổng nitơ, mg/l 85 50 259 Nittơ hữu cơ, mg/l Nitơ amoniac, mg/l Nitơ NO2, mg/l Nitơ NO3, mg/l Clorua, mg/l Độ kiềm, mg CaCO3/l Chất béo, mg/l 40 20 016 Tổng photpho (theo P), mg/l - 8 -1.3.
- Đặc điểm vật lý, hóa học, sinh vật và vi sinh của nước thải đô thị 1.3.1.
- Đặc điểm vật lý Theo trạng thái vật lý, các chất bẩn trong nước thải được chia thành: Luận văn Thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Hạnh Nguyên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội CNSH Các chất không hoà tan ở dạng lơ lửng, kích thước lớn hơn 10-4 mm, có thể ở dạng huyền phù, nhũ tương hoặc dạng sợi, giấy, vải, cây cỏ.
- Những chất hữu cơ trong nước thải có thể chia thành các chất chứa nitơ và các chất chứa cacbon.
- Nguồn chủ yếu đưa vi sinh vào nước thải là phân, nước tiểu và đất cát.
- Luận văn Thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Hạnh Nguyên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội CNSH Vi sinh trong nước thải thường được phân biệt theo hình dạng.
- Vi sinh xử lý nước thải có thể phân thành ba nhóm: vi khuẩn, nấm và nguyên sinh động vật (protozoa).
- Vi khuẩn dạng sợi (Fungi bacteria) có kích thước lớn hơn vi khuẩn và không có vai trò trong quá trình phân hủy ban đầu của chất hữu cơ trong quá trình xử lý nước thải.
- Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt đô thị 1.4.1.
- Việc lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp thường được căn cứ trên đặc điểm của các loại tạp chất có trong nước thải.
- Các phương pháp chính thường được sử dụng trong các công trình xử lý nước thải sinh hoạt là: phương pháp hóa học, phương pháp hóa lý, và phương pháp sinh học.
- Luận văn Thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Hạnh Nguyên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội CNSH Tuy nhiên, phương pháp hóa học có nhược điểm là chi phí vận hành cao, không thích hợp cho các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt với quy mô lớn.
- Phương pháp sinh học: Bản chất của phương pháp sinh học trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt là sử dụng khả năng sống và hoạt động của các vi sinh vật có ích để phân huỷ các chất hữu cơ và các thành phần ô nhiễm trong nước thải.
- Phương pháp sinh học xử lý nước thải sinh hoạt đô thị Phương pháp này dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm trong nước thải.
- Nước thải có được xử lý bằng phương pháp sinh học sẽ được đặc trưng bởi chỉ tiêu BOD hoặc COD.
- Quy trình xử lý theo phương pháp ao hồ sinh học khá đơn giản và được tóm tắt như sau: Nước thải → loại bỏ rác, cát sỏi.
- Chuyên dùng xử lý nước thải CN nhiễm bẩn.
- Có khả năng làm giảm các vi sinh vậy gây bệnh nhiễm trong nước thải xuống tới mức thấp nhất.
- Luận văn Thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Hạnh Nguyên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội CNSH Chất hữu cơ nhiễm bẩn trong nước thải bị oxi hóa bởi quần thể vi sinh vật ở màng sinh học.
- Nước thải được phân phối đều.
- Dễ dàng phù hợp với nước thải pha loãng.
- Đây là thiết bị xử lý nước thải bẳng kỹ thuật màng sinh học dựa trên sự sinh trưởng gắn kết của vi sinh vật trên bề mặt của các vật liệu đĩa.
- Bể Aeroten Luận văn Thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Hạnh Nguyên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội CNSH Nước thải sau khi xử lý sơ bộ còn chứa phần lớn các chất hữu cơ ở dạng hòa tan cùng các chất lơ lửng đi vào aeroten.
- Chính vì vậy, xử lý nước thải ở aeroten được gọi là quá trình xử lý với sinh trưởng lơ lửng của quần thể vi sinh vật.
- Trong nước thải có những hợp chất hữu cơ – loại hợp chất dễ bị vi sinh vật phân hủy nhất.
- Trong bể Aeroten được cấp khí nhằm tăng hàm lượng oxy hòa tan và quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải.
- Sau đó nước thải chảy vào bể lắng 2 để lắng cặn sinh học và bùn hoạt tính.
- Để làm giảm điều này, người ta đề xuất một tỉ lệ các chất dinh dưỡng cho xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí như sau: BOD : N : P .
- Để cân đối Luận văn Thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Hạnh Nguyên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội CNSH dinh dưỡng có thể dùng các muối amon và phosphat bổ sung vào nước thải để tăng nguồn N và P.
- Nồng độ muối vô cơ trong nước thải không quá 10 g/l.
- pH: Luận văn Thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Hạnh Nguyên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội CNSH pH của nước thải có ảnh hưởng nhiều đến các quá trình hóa sinh của vi sinh vật, quá trình tạo bùn và lắng.
- Nói chung pH thích hợp cho xử lý nước thải ở aeroten là .
- Nhiệt độ: Nhiệt độ nước thải trong aeroten có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động sống của vi sinh vật.
- Vì vậy, nhiệt độ xử lý nước thải chỉ trong khoảng 6 – 37oC, tốt nhất là 15 – 35oC.
- Luận văn Thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Hạnh Nguyên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội CNSH Quá trình xáo trộn hoàn toàn Dung dịch lỏng trong bể hiếu khí: dòng nước thải vào và lượng bùn hồi lưu được xáo trộn hoàn toàn với nhau trong vòng một thời gian ngắn.
- Chất lượng nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường hay tái sử dụng lại.
- Ứng dụng chế phẩm vi sinh vật Biomix 2 để xử lý nước thải chăn nuôi, ao hồ : Năm 2009 TS.
- Tổng quan về các phương pháp xác định vi sinh vật trong nước thải 1.6.1.
- Khảo sát các chỉ tiêu nước thải đầu vào Bảng 3.
- Luận văn Thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Hạnh Nguyên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội CNSH Nguồn nước thải nghiên cứu đã được xác định thành phần (bảng 3.1.
- Như vậy nước thải sinh hoạt có hàm lượng các chất dinh dưỡng khá cao, đôi khi vượt cả yêu cầu cho quá trình xử lý sinh học.
- Một tính chất đặc trưng nữa của nước thải sinh hoạt là không phải tất cả các chất hữu cơ đều có thể bị phân hủy bởi các vi sinh vật và 20-40% BOD thoát ra khỏi các quá trình xử lý sinh học cùng với bùn [11].
- Như vậy nước thải sinh hoạt đô thị ở đây không phải bổ sung nguồn dinh dưỡng vào hệ thống xử lý.
- Kết quả phân tích DGGE Để đánh giá mức độ đa dạng của tập đoàn vi sinh vật trong nước thải và bùn thải ở sông Kim Ngưu, các sản phẩm PCR nhân đoạn gen 16S rRNA nhận được đã bp M ĐC- N B Luận văn Thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Hạnh Nguyên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội CNSH được đưa vào chạy điện di trên gel biến tính gradient nồng độ.
- Có nghĩa là trong nước thải có thể có chứa loài Nitrosomonas sp.
- Trong mẫu nước thải băng DNA tương đương với băng của Bacillus sp.
- Sự biến động hàm lượng BOD5 ở các mật độ tế bào Luận văn Thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Hạnh Nguyên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội CNSH Qua hình 3.5 thấy tất cả các bình nước thải đều có hàm lượng BOD5 giảm dần nhưng giảm nhiều nhất là ở bình mật độ tế bào 103 CFU/ml, BOD5 giảm được 57,89% sau 7 ngày xử lý (giảm từ 95 mg/l xuống còn 40ml/l).
- Khảo sát hàm lượng kim loại nặng Trong nước thải sinh hoạt đô thị có thể có lẫn một số loại kim loại nặng.
- xuất hiện cả trong mẫu bùn và mẫu nước thải.
- chỉ xuất hiện trong mẫu nước thải.
- Từ đó xác định được chế phẩm sinh học hợp lý nhất bổ sung để xử lý nước thải sinh hoạt đô thị, đó là chế phẩm sinh học có chứa các vi sinh vật thuộc loài Bacillus sp.
- Đã nghiên cứu thử nghiệm chế phẩm sinh học xử lý nước thải sinh hoạt ở chế độ tĩnh trên quy mô phòng thí nghiệm để tìm ra nồng độ chế phẩm xử lý tốt nhất là 103 CFU/ml.
- Đã thử nghiệm bổ sung chế phẩm sinh học trong xử lý nước thải sinh hoạt quy mô pilot, hệ thống hoạt động liên tục, hiệu quả xử lý BOD5 đạt 92,6%, hiệu quả xử lý COD đạt 83,9%.
- Điều này có thể kết luận chế phẩm sinh học có chứa chủng vi sinh vật thích nghi nhanh, phát triển tốt trong môi trường nước thải.
- Trần Đức Hạ (2002), Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô nhỏ và vừa, NXB Khoa học & kỹ thuật.
- Nguyễn Xuân Nguyên (2003), Nước thải và công nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học kỹ thuật.
- Lương Đức Phẩm (2000), Công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, NXB Giáo Dục

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt