Có nhiều phương pháp xử lý nước thải nhưng do tính chất, thành phần nước thải khác nhau nên cần lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp. Hiện nay có nhiều phương pháp xử lý được đề xuất như phương pháp cơ học, vật lý, hóa học, sinh học.
TỔNG QUAN
Nƣớc thải sinh hoạt
- Nước thải và phân loại nước thải
- Các chỉ tiêu đánh giá nước thải và đặc trưng nước thải sinh hoạt
- Các chỉ tiêu đánh giá nước thải
- Đặc trưng của nước thải sinh hoạt
Đặc điểm của nước thải sinh hoạt là chứa lượng lớn các chất hữu cơ dễ bị thủy phân (cacbohydrat, protein, chất béo), các chất dinh dưỡng vô cơ (photphat, nitơ), trứng giun, sán và các vi sinh vật. Các sinh vật (bao gồm cả vi sinh vật gây bệnh) chủ yếu là vi khuẩn. Chỉ số COD thể hiện hàm lượng chất hữu cơ có trong nước thải và mức độ ô nhiễm của nước thải.
Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải sinh hoạt
- Phương pháp cơ học
- Phương pháp hóa học và hóa lý
- Phương pháp sinh học
Các phương pháp hóa lý và hóa lý xử lý nước thải. Hấp phụ các chất hữu cơ không thể xử lý được bằng các phương pháp hóa học hoặc sinh học thông thường.
Xử lý nƣớc thải bằng lọc sinh học (BIOFILTER)
- Lọc sinh học
- Điều kiện và quá trình làm việc của lọc sinh học
- Ưu nhược điểm của lọc sinh học khi xử lý nước thải
Ngoài khả năng oxy hóa các chất hữu cơ, màng sinh học còn có khả năng khử NH3 và NO2-. Chất hữu cơ (pha phân hủy) Hợp chất có thể hòa tan trong nước (pha axit). Nó dựa trên hoạt động của các vi sinh vật hiếu khí để phân hủy các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong nước thải.
Quá trình xử lý sinh học hiếu khí: là quá trình sử dụng các chất oxy hóa và các tác nhân oxy hóa với sự có mặt của oxy. Quy trình tạo màng sinh học: Hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp lọc sinh học phụ thuộc vào lớp vi sinh vật mà chúng sử dụng các chất hữu cơ có trong thành phần nước thải làm thức ăn nên cần tạo môi trường thuận lợi cho chúng phát triển. Bộ lọc sinh học có lớp vật liệu không ngâm trong nước (bộ lọc phun hoặc bộ lọc nhỏ giọt).
Bộ lọc nhỏ giọt là một loại bể lọc sinh học với vật liệu tiếp xúc không chìm trong nước.
Xử lý nƣớc thải giàu chất hữu cơ bằng phƣơng pháp lọc sinh học hiếu
- Phương pháp xử lí nước thải bằng thảm thực vật
- Đặc điểm của cây “phát lộc”
Hệ thống lọc khác nhau tùy theo loại dòng chảy, môi trường và loại cây trồng trong nước rỉ rác. Các loại cây thủy sinh thân thảo lâu năm có thân xốp và rễ chùm được trồng phổ biến nhất trong vườn lọc là cây nến, cây cói và cói. Trường hợp bãi lọc bị ngập nước, dưới đáy bãi lọc có lớp đất sét tự nhiên hoặc nhân tạo hoặc trải một lớp vật liệu nhựa thấm nước.
Cấu tạo của bãi lọc này về cơ bản bao gồm các thành phần giống như sân lọc ngập nước nhưng nước thải chảy ngầm trong lớp lọc của sân lọc. Khi chảy qua lớp vật liệu lọc, nước thải được lọc sạch khi tiếp xúc với bề mặt hạt vật liệu lọc và vùng rễ cây trồng trong sân lọc. Các khu vực ngập nước thường thiếu oxy, nhưng thực vật ở vùng ngập nước có thể vận chuyển một lượng oxy đáng kể đến hệ thống rễ, tạo ra một tiểu vùng hiếu khí liền kề với rễ và vùng rễ.
Các chất ô nhiễm nêu trên được loại bỏ thông qua nhiều cơ chế đồng thời trong nhà máy lọc như lắng, kết tủa, hấp phụ hóa học, chuyển hóa vi sinh vật và hấp thụ thực vật.
ĐỐI TƢỢNG, PHƢƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG
Đối tƣợng nghiên cứu
- Mục đích nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu
Dụng cụ thiết bị và hóa chất
- Dụng cụ thiết bị
- Hóa chất
Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp khảo sát thực địa
- Phương pháp lấy mẫu nước thải sinh hoạt
- Phương pháp Pilot
- Phương pháp phân tích tổng hợp tài liệu
- Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
- Phương pháp xác định NH 4 +
- Phương pháp xác định COD
- Xác định pH
Phân tích tài liệu là phương pháp nghiên cứu văn bản, tài liệu bằng cách phân tích chúng theo mọi khía cạnh, từng phần nhằm tìm hiểu đầy đủ, toàn diện vấn đề và từ đó lựa chọn được thông tin cho đề tài nghiên cứu. Phương pháp tổng hợp là kết nối mọi khía cạnh, từng thông tin từ các lý thuyết đã thu thập được để tạo thành một hệ thống lý thuyết mới, đầy đủ và sâu sắc về chủ đề cần nghiên cứu, phân tích tài liệu giúp tổng hợp nhanh và lựa chọn đúng các thông tin cần thiết. thực hiện một phân tích sâu hơn.
Đây là phương pháp nghiên cứu thông qua quá trình phân tích các thông số trong phòng thí nghiệm để đưa ra kết luận chính xác nhất nhằm đánh giá chất lượng môi trường nước tại điểm lấy mẫu và đề xuất các biện pháp xử lý phù hợp, hiệu quả, xử lý cao hơn. Xây dựng đường chuẩn biểu diễn sự phụ thuộc của mật độ quang vào nồng độ amoni. Xây dựng đường chuẩn biểu diễn sự phụ thuộc của mật độ quang vào nồng độ COD.
Kết quả thu được được phân tích cùng hệ số pha loãng (nếu có) để thu được kết quả COD của mẫu cần phân tích.
Quy trình thực nghiệm
- Lọc sinh học
- Thảm thực vật
Để kiểm tra khả năng xử lý nước thải của hệ thống, lấy mẫu và đo các thông số COD, NH4+, pH sau mỗi 3 giờ. Mô hình hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt sử dụng phương pháp lọc sinh học kết hợp xử lý bổ sung bằng thảm thực vật phát lộc. Để lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp, chúng ta cần đánh giá mức độ ô nhiễm của loại nước thải đó.
Nghiên cứu khả năng hệ thống xử lý lọc sinh học xử lý nước thải sinh hoạt đối với mẫu nước cống khu vực Quảng Nam. Trong quá trình xử lý, do nước thải được xử lý qua lớp vật liệu lọc nên các thông số xử lý không đạt tiêu chuẩn xả ra môi trường. Lượng nước thải này khi đưa vào bể chứa của nhà máy sẽ có hiệu quả xử lý tốt hơn.
2, Nghiên cứu xử lý nước thải trên mô hình thực nghiệm với phần xử lý chính là lọc sinh học hiếu khí sử dụng vật liệu lọc là đá dăm, sỏi, cát, than củi kết hợp với thảm thực vật phát lộc. Thời gian xử lý bể hiếu khí là 6 giờ cho hiệu quả xử lý COD cao. Việc xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp lọc hiếu khí kết hợp với thảm thực vật cho hiệu quả xử lý khá tốt.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Khảo sát đặc tính của nước thải giàu hợp chất hữu cơ
Kết quả xử lí nƣớc thải bằng phƣơng pháp lọc sinh học hiếu khí
- Kết quả trong quá trình tiến hành xử lý
- Nhận xét chung
Thông số COD cũng giảm sau 6 giờ xử lý nhưng chưa đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường. Từ kết quả phân tích trên cho thấy hàm lượng amoni trong nước giảm dần theo thời gian, tuy nhiên mẫu 2 và 3 có nồng độ amoni tăng ở giai đoạn đầu (từ 0 - 6 giờ). Điều này có thể giải thích là do nitơ trong nước thải tồn tại ở dạng hợp chất hữu cơ (protein, axit amin, chất béo…), sau khi nước thải đi qua và tiếp xúc với màng vi sinh vật sẽ bị phân hủy, phá hủy ở giai đoạn đầu. amoni tạo ra và làm tăng chỉ số này.
Tiếp theo, sẽ diễn ra quá trình oxy hóa sinh hóa chuyển đổi các chất amoni thành nitrit và nitrat khiến hàm lượng amoni giảm dần theo thời gian. Vi sinh vật sử dụng một phần chất hữu cơ có trong nước thải để xây dựng tế bào, một phần chất này được chuyển hóa thành NO2 nhờ vi khuẩn nitrat hóa (nitrosomonas). Do đó, hàm lượng amoni trong nước thải được giảm nhanh chóng bằng quá trình lọc sinh học.
Sau 24 giờ, vi sinh vật bám vào lớp vật liệu cũ tạo thành màng, chết và bị nước cuốn trôi.
Kết quả quá trình xử lí bổ xung bằng thảm thực vật
Do vai trò của hệ vi sinh vật trong việc luân chuyển các chất hữu cơ ở rễ và thân, oxy được vận chuyển qua thân và lá của cây đến rễ. Mặc dù chỉ tiêu NH4+ trước khi xử lý tiếp đã đạt tiêu chuẩn xả ra môi trường nhưng chúng tôi vẫn lưu qua bể chứa của nhà máy để đạt hiệu quả tối ưu hơn. Thông số COD sau khi lọc sinh học không đáp ứng được tiêu chí thải ra môi trường, tuy nhiên qua quá trình tinh chế tiếp theo các thông số này đã đạt được kết quả tốt.
Điều này chứng tỏ khả năng thích ứng của cây Phúc Lộc với môi trường nước thải sinh hoạt là rất tốt.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Xử lý qua bể tre may mắn yêu cầu phải kiểm soát được nước thải đầu vào, sau 3 ngày kết quả đạt QCVN24/2009 BTNMT, cho phép xả thải ra môi trường bên ngoài. Lượng bùn dư sinh ra ít hơn nên chi phí xử lý bùn cũng thấp hơn. Dễ dàng kết hợp với các công trình khác, mở ra triển vọng ứng dụng rộng rãi, đặc biệt có thể áp dụng ở quy mô trong nước, thảm thực vật tạo nên cảnh quan đẹp và nhiều ứng dụng thực tế.
Kiến nghị
Phương pháp này có ưu điểm là thao tác đơn giản và tiết kiệm. Phương pháp phân tích chất lượng nước thải (ghi chép dựa trên Phương pháp tiêu chuẩn APHA, 1995).