Tài liệu Xử lý sinh học nước thải trong điều kiện tự nhiên

XỬ LÝ SINH HỌC NƯỚC THẢI TRONG ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN Nhóm 8 Thanh Mai Hoàng Uyên 1 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 2 Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên 3 Kết luận 1 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học Cơ chế Vi sinh vật trong nước thải sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng. Mục đích Khử chất hữu cơ (COD, BOD) Sản phẩm của các quá trình phân hủy này là khí CO2, H2O, N2, ionsulfite,... Ưu điểm Nhược điểm Chi phí thấp Cần diện tích và không gian lớn để xử lý nguồn thải Thân thiện với môi trường Thời gian vận hành hệ thống dài Dễ vận hành Hàm lượng chất cặn bã trong nguồn nước thải lớn Vật liệu lọc để sử dụng thường có giá thành cao Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học Phân loại 2 Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên Trong điều kiện khí hậu nước ta, các công trình xử lý sinh học tự nhiên có một ý nghĩa lớn. Thứ nhất nó giải quyết vấn đề làm sạch nước thải đến mức độ cần thiết, thứ hai nó phục vụ tưới ruộng, làm màu mỡ đất đai và nuôi cá. Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên Bãi trồng cây ngập nước Cánh đồng lọc Bãi lọc trồng cây dòng chảy ngầm Dòng chảy ngang Dòng chảy đứng Các phương pháp xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên Cánh đồng tưới Ao hồ hiếu khí Hồ sinh học Ao hồ kỵ khí Ao hồ tùy tiện Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên Cánh đồng lọc Bãi lọc trồng cây gần đây đã được biết đến trên thế giới như một giải pháp công nghệ mới, xử lí nước thải trong điều kiện tự nhiên với hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định, ngày càng được áp dụng rộng rãi. Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên Cánh đồng lọc Thông qua quá trình lý - hóa và sinh học tự nhiên của hệ chất nền (đất, sỏi, cát, nước, sinh vật của hệ thống), các chất thải được thấm và giữ lại trong chất nền được VSV phân hủy và cung cấp dưỡng chất cho cây trồng. Xử lý nước bằng bãi lọc này đạt được cả ba mục tiêu: giảm thiểu ô nhiễm nước, tái sử dụng các chất dinh dưỡng để sản xuất nông nghiệp và bổ sung nước cho các túi nước ngầm Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên Cánh đồng lọc Nguyên lý hoạt động Dựa trên khả năng giữ các cặn nước ở trên mặt đất, nước thấm qua đất như đi qua lọc, nhờ có oxy trong các lỗ hỏng và mao quản của lớp đất mặt, các VSV hiếu khí hoạt động phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn. Càng sâu xuống, lượng oxy càng ít và quá trình oxy hóa các chất hữu cơ càng giảm xuống dần. Cuối cùng đến độ sâu ở đó chỉ xảy ra quá trình khử nitrat. Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên Cánh đồng lọc Bãi lọ̣ c trồng cây ngập nước Hệ thống này giống như những đầm lầy tự nhiên. Nó có 1 lớp đất sét tự nhiên hoặc nhân tạo hoặc lớp chống thấm dưới đáy để chống rò rỉ. Trên lớp chống thấm là lớp đất hoặc chất liệu phù hợp cho việc sinh trưởng của các loài thực vật đầm lầy. Nước thải với độ sâu tương đối nhỏ chảy theo phương ngang qua bề mặt lớp đất. Cấu tạo của hệ thống thường được sử dụng, với dạng kênh hẹp và dài, độ sâu của nước nhỏ, vận tốc chảy nhỏ cùng với sự có mặt của các loài thực vật, tạo điều kiện cần thiết cho chế độ gần như dòng chảy đẩy Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên Cánh đồng lọc Bãi lọ̣ c trồng cây ngập nước Mực nước nông (0.5 m ) để oxy xâm nhập vào nước Chất rắn lắng được trong cả cùng nước sâu đầu bãi hay nơi cây mọc Nguyên tắc thiết kế Các vùng nước sâu lặp lại (> 1m ) bố trí vuông góc với dòng chảy để phân bổ lại dòng Thường nông, trồng thực vật nhô lên mặt nước trước đầu ra Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên Cánh đồng lọc Bãi lọc trồng cây dòng chảy ngầm Loại này bao gồm cả các loại bãi lọc có dòng chảy nằm ngang (HF) hay dòng chảy thẳng đứng (VF) từ dưới lên, từ trên xuống. Lớp bảo đảm sự sinh trưởng cho thực vật bao gồm đất, cát, sỏi, đá, được xếp theo thứ tự đó từ trên xuống nhằm tạo độ xốp tốt hơn .Kiểu dòng chảy của nước thải có thể là hướng lên trên, hướng xuống dưới, ngang, kiểu dòng chảy ngang là phổ biến nhất. Hầu hết các SF được thiết kế với độ dốc 1% hay hơn một chút. Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên Cánh đồng lọc Bãi lọc trồng cây dòng chảy ngầm Dòng chảy ngang Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên Cánh đồng lọc Bãi lọc trồng cây dòng chảy ngầm Dòng chảy đứng Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên Cánh đồng lọc Bãi lọc trồng cây dòng chảy ngầm Xây dựng nhằm bảo dưỡng dễ dàng Đầu vào với hố lắng sâu hơn Dễ tiếp cận tới đầu vào để lấy bùn khi cần Nguyên tắc thiết kế Thiết kế hình dạng sao cho dễ thu hoạch cây Đầu ra linh hoạt dể cho phép xả nước từ ô khi thu hoạch Trồng các loại cây dự kiến từ đầu Tránh ngập để chống muỗi Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên Cánh đồng lọc Chi phí cho đầu tư xây dựng và vận hành thấp do sử dụng năng lượng mặt trời Hiệu quả xử lý cao và ổn định Ưu điểm Tuổi thọ công trình cao Thân thiện với môi trƣờng, giải phóng O2 và lấy đi CO2 góp phần làm giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính Sinh khối cây sau thu hoạch có thể dùng làm giấy, phân bón hay thức ăn chăn nuôi, đồ thủ công mỹ nghệ Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên Cánh đồng tưới Nhằm mục đích tưới bón cây, xử lý nước thải sinh hoạt, công nghiệp chứa nhiều chất hữu cơ không chứa chất độc và vi sinh vật gây bệnh Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên Cánh đồng tưới Thường sử dụng cho xử lý nước thải sinh hoạt do chứa N:P:K = 5:1:2 phù hợp cho phát triển thực vật Nhằm xử lý nước thải đồng thời tận dụng nước thải làm nguồn phân bón Dựa theo chê đ ́ ộ nước tưới phân thành 2 loại: - Thu nhận nước thải quanh năm - Thu nước thải theo mùa Cánh đồng tưới, bãi lọc thường được xây dựng ở những nơi có độ dốc tự nhiên, cách xa khu dân cư về cuối hướng gió. Xây dựng ở những nơi đất cát, á cát, cũng có thể ở nơi đất á sét, nhưng với tiêu chuẩn tưới không cao và đảm bảo đất có thể thấm kịp Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên Cánh đồng tưới Khi thu hoạch, gieo hạt hoặc về mùa mưa người ta lại giữ trữ nước thải trong các đầm hồ (hồ nuôi cá, hồ sinh học, hồ điều hòa,…) hoặc xả ra cánh đồng cỏ, cánh đồng trồng cây ưa nước hay hay vào vùng dự trữ. Chọn loại cánh đồng nào là tùy thuộc vào đặc điểm thoát nước của vùng và loại cây trồng hiện có Trước khi đưa vào cánh đồng , nước thải phải được xử lý sơ bộ qua song chắn rác, bể lắng cát hoặc bể lắng.