Bài giảng môn: Cơ sở công nghệ môi trường

Bùn hoạt tính là tập hợp các vi sinh vật khác nhau chủ yếu là vi khuẩn, có khả năng ổn định chất hữu cơ hiếu khí được tạo nên trong quá trình sinh hóa hiếu khí, được giữ lại ở bể lắng đợt II I. Bùn hoạt tính là gì? * Bùn hoạt tính (là các bông cặn) có màu nâu sẫm có chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ nước thải và là nơi cư trú để phát triển của vô số vi khuẩn và vi sinh vật sống khác. Các bông này có kích thước từ 3-150 um. II. Quá trình hình thành bùn hoạt tính Nước thải qua sao khi qua bể lắng đợt 1 có chứa các chất hữu cơ hòa tan và các chất lơ lửng đi vào bể Aerotank. Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính Vi khuẩn sử dụng chất nền và oxy để oxy hóa các chất nền này và tăng trưởng. Vi khuẩn kết với nhau thành bông cặn, lắng xuống đáy bể, để lại nước mặt trong hơn Sơ đồ hình thành bùn hoạt tính Các phản ứng trong bể Hô hấp nội sinh Sự oxy hóa và tổng hợp Trong bể phản ứng, 1 phần các chất thải hữu cơ được các vi sinh vật hiếu khí sử dụng để tạo ra năng lượng cho việc tổng hợp các chất hữu cơ còn lại thành tế bào mới. Như vậy, chỉ 1 phần chất thải ban đầu đươc oxy hóa thành các hợp chất năng lượng thấp như: NO3-, SO42-, và CO2, phần còn lại được tổng hợp thành tế bào mới. 1. Chỉ số thể tích bùn (SVI) Chỉ số thể tích bùn (SVI – Sludge Volume Index) là thể tích do một gram bùn khô choán chỗ tính bằng ml sau khi để dung dịch bùn lắng tĩnh trong 30 phút trong ống lắng tĩnh hình trụ khắc độ dung tích 1000ml III. CÁC CHỈ TIÊU XÁC ĐỊNH ĐẶC TÍNH VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA BÙN HOẠT TÍNH Thông thường ở các nhà máy xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính, chỉ số thể tích bùn dao động từ 50 – 150. Bùn có chỉ số thể tích bùn càng nhỏ thí sẽ lắng càng nhanh và càng đặc. 2. Chỉ số mật độ bùn (SDI) Chỉ số mật độ bùn (SDI) là số nghịch đảo của chỉ số thể tích bùn. SDI thường dao động từ 1 – 1,25 MLSS (Mixed Liquoz Suspended Solid) :chất rắn lơ lửng trong bùn lỏng và MLVSS (Mixed Liquoz Volatile Suspended Solids): hổn hợp vi sinh vật và nước thải trong bể sục khí. Ngoài ra còn có 1 số chỉ tiêu khác như: Tỷ số F/M (Food to Micoorganism Ratio): tỉ lệ giữa khối lượng vi sinh và tải lượng bùn trong bể aerotank Vi khuẩn chiếm phần chủ yếu trong bông bùn hoạt tính (hơn 300 chủng vi khuẩn) Vi khuẩn hoạt động sẽ oxy hóa chất hữu cơ và để chuyển hóa chất dinh dưỡng, tạo thành polysccharides và những chất polymer khác giúp cho việc tạo bông của khối sinh vật 1. Vi khuẩn Pseudomonas Bacillus Alacaligenes Bùn hoạt tính thường không thuận lợi cho sựu phát triển của nấm. Nhưng đôi khi ở điều kiện nhất định như pH thấp, chất thải thiếu N2,…… thì sẽ kích thích nấm phát triển (Geotrichum, Cephalosporium, và Alternaria ) Protozoa là vi sinh vật chủ yếu ăn vi khuẩn trong bùn hoạt tính 2. Nấm và protozoa 1. Các hợp chất hóa học Nhiều hợp chất hóa học có tác dụng gây độc đối với vi sinh vật của bùn hoạt tính, ảnh hưởng đến hoạt động sống của chúng, thậm chí làm chúng bị chết. Với nồng độ cao các chất phenol, formaldehyt và các chất sát khuẩn cũng như các chất bảo vệ thực vật sẽ làm biến tính protein của tế bào chất hoặc tác dụng xấu lên thành tế bào. 2. Kim loại Các kim loại có ảnh hưởng đến sự sống của vi khuẩn theo thứ tự sau: Sb, Ag, Cu, Hg, CO, Ni, Pb, Cr, Zn, Fe. Các ion kim loại này thường ở nồng độ vi lượng Các ion kim loại thường ở dạng muối vô cơ. VI. Các yếu tố ảnh hưởng đến bùn hoạt tính 3. Nhiệt độ Nhiệt độ tăng sẽ làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước và ảnh hưởng đến các phản ứng sinh hóa 4. Các yếu tố khác Độ không ổn định của nước thải vào Nồng độ muối cao làm giảm tốc độ vận chuyển oxi Chất dinh dưỡng (N,P) nếu hàm lượng N> 30÷60 mg/l, P>4÷ 8 mg/l sẽ xảy ra hiện tượng phú dưỡng hóa Nồng độ pH tối ưu 6,5÷7.5 Lượng bùn tuần hoàn TÀI LIỆU THAM KHẢO Lương Đức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học, NXB GD 2000 Vi sinh vật môi trường, Đỗ Hồng Lan Chi – Bùi Lê Thanh Khiết – Nguyễn Thị Thanh Kiều – Lâm Minh Triết, NXB Đại học quốc gia TPHCM 2000 Vi sinh vật và nước thải, Lâm Minh Triết – Trần Thị Mai Phương, NXB GD, 2000