Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học
MỞ ĐẦU
Trong quá trình nghiên cứu đề tài “Xử lí phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học”. Em đã tham khảo một số tài liệu trong và ngoài nước và nhận thấy rằng:
Khi nước thải chứa các hợp chất hữu cơ cacbon, nitơ, phospho với nồng độ cao, sau khi sử lí sinh học bình thường giảm được 98 – 100% lượng BOD và 30 – 40% lượng nitơ và khoảng 30% lượng phospho còn lại là 60% nitơ và 70% lượng phospho đi ra khỏi công trình xử lí. Nếu hàm lượng N > 30 (mg/l), P > 6 (mg/l), xảy ra hiện tượng phú dưỡng. Nghĩa là N, P tạo nguồn thức ăn cho rong rêu, tảo và vi sinh vật trong nước phát triển, làm bẩn trở lại nguồn nước,vì các thành phần (nhiệt độ, ánh sáng, khí cacbonic, nitơ, phospho là một loạt các nguyên tố vi lượng). Vì vậy việc khử phospho đến dưới nồng độ cho phép trước khi xả ra nguồn tiếp nhận là rất cần thiết.
Trong các công trình xử lý nước thải, các vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí đóng một vai trò quan trọng trong việc chọn công nghệ và thiết bị xử lý. Theo quan điểm từ trước đến nay, chúng phải được cho vào hai môi trường khác nhau ở hai điều kiện khác nhau trong hai thiết bị phản ứng khác nhau để thưc hện tốt vai trò của mình.
Mãi đến những năm gần đây, các nhà công nghệ sinh học đã “ghép đôi” thành công hai loại vi khuẩn hiếu khí, kỵ khí và điều này là một bước đột phá quan trọng có ý nghĩa rất lớn đến sự phát triển của ngành công nghệ sinh học nói chung và kỹ thuật môi trường nói riêng. Khi cùng sống chung trong một môi trường như vậy, người ta nhận thấy rằng thức ăn yêu thích của chúng là nước thải giàu ammonium. Đây là một dữ liệu rất tốt để phát triển một kỹ thuật mới cho việc xử lý nước thải giàu ammonium tiết kiệm và hiệu quả hơn.
Cho đến nay, các nhà vi sinh vật học vẩn nghĩ rằng Anammox kỵ khí và vi khuẩn Nitrosomonas hiếu khí không thể sống chung trong một thiết bị phản ứng. Nhưng ở nồng độ oxy rất thấp và một lượng N-NH4 dư thì hai loại này có thể sống chung được. Khám phá này của nhà vi sinh vật học DELFT được gọi là Canon (Completely Autotrophic Nitrogen removal Over Nitrite) có nghĩa là quá trình loại bỏ hoàn toàn nitơ tự dưỡng có sự tham gia của nitrit. Nhưng song song theo đó thì lượng phospho cũng giảm một lượng rất đáng kể. Chính vì vậy mà em quyết định thiết kế một mô hình xử lí phospho trong nước thải chăn nuôi heo theo nguyên tắc hấp thu nội và ngoại bào bởi các nhóm vi khuẩn đã nêu trên.
4 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 3819 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem nội dung tài liệu Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MÔÛ ÑAÀU
Chöông 1: TOÅNG QUAN TAØI LIEÄU
1.1. Ñaëc ñieåm chaát thaûi chaên nuoâi heo 3
1.1.1. Khoái löôïng chaát thaûi chaên nuoâi heo 3
1.1.2. Caùc thaønh phaàn cuûa chaát thaûi chaên nuoâi heo 4
1.1.2.1. Thaønh phaàn cuûa phaân 4
1.1.2.2. Thaønh phaàn nöôùc tieåu 7
1.1.2.3. Thaønh phaàn nöôùc thaûi chaên nuoâi heo 7
1.1.2. OÂ nhieãm moâi tröôøng do chaát thaûi chaên nuoâi heo gaây ra 9
1.1.2.1. OÂ nhieãm moâi tröôøng ñaát 9
1.1.2.2. OÂ nhieãm moâi tröôøng nöôùc 10
1.1.2.3. OÂ nhieãm moâi tröôøng khoâng khí 16
1.2. Toång quan veà phospho 19
1.2.1. Giôùi thieäu veà phospho 19
1.2.2. Chu trình phospho trong töï nhieân 24
1.2.3. Nhöõng nguoàn phaùt sinh phospho 25
1.2.4. Hieän töôïng phuù döôõng 28
1.3. Quaù trình khöû phospho baèng sinh hoïc 30
1.3.1. Quaù trình keát tuûa ngoaøi teá baøo cuûa phospho voâ cô 30
1.3.2. Tích luõy noäi teá baøo polyphotphate do vi sinh cuûa buøn hoaït tính 31
1.3.3. Caùc yeáu toá lieân quan ñeán vieäc khöû phosphat baèng sinh hoïc 31
1.3.4. Söï phaân giaûi phospho höõu cô 33
1.3.5. Xöû lí hôïp chaát phospho 34
1.3.6. Öu nhöôïc ñieåm cuûa phöông phaùp sinh hoïc 34
1.4. Nhöõng phöông phaùp loaïi boû phospho trong nöôùc thaûi 35
1.4.1. Loaïi boû Phospho baèng phöông phaùp hoùa hoïc 35
1.4.1.1. Duøng Ca2+ 35
1.4.1.2. Duøng muoái saét 37
1.4.2. Caùc coâng trình loaïi boû Phospho baèng phöông phaùp sinh hoïc 38
1.4.2.1. Loaïi boû Phospho baèng phöông phaùp phoái hôïp 39
1.4.2.2. Hoà sinh vaät 40
1.4.2.3. Xöû lí phospho cuûa nöôùc thaûi baèng heä giaù theå baùm dính 42
Chöông 2: GIÔÙI THIEÄU VEÀ NHOÙM VI KHUAÅN VAØ CAÙC QUAÙ TRÌNH CHUYEÅN HOÙA COÙ LIEÂN QUAN ÑEÁN XÖÛ LYÙ PHOSPHO
2.1. Toång quan veà nhoùm vi khuaån Anammox 44
2.1.1. Söï phaùt hieän phaûn öùng Anammox 45
2.1.2. Hoùa sinh hoïc cuûa quaù trình Anammox 47
2.1.2.1. Phöông trình phaûn öùng 47
2.1.2.2. Cô cheá sinh hoùa 48
2.1.3. Vi sinh hoïc cuûa quaù trình anammox 50
2.1.3.1. Ñònh danh vaø phaân loaïi vi khuaån Anammox 50
2.1.3.2. Caây phaùt sinh loaøi cuûa nhoùm vi khuaån Anammox 53
2.1.4. Ñaëc ñieåm sinh lyù cuûa vi khuaån Anammox 53
2.2. Quaù trình lieân quan ñeán xöû lí phospho baèng sinh hoïc 58
2.2.1. Quaù trình SHARON 58
2.2.2. Quaù trình CANON 59
2.2.3. Quaù trình SNAP 60
2.2.4. Quaù trình nitrat – khöû nitrat 61
Chöông 3: VAÄT LIEÄU VAØ PHÖÔNG PHAÙP NGHIEÂN CÖÙU
3.1. Phöông phaùp nghieân cöùu cuûa ñeà taøi 64
3.1.1. Giôùi thieäu caùc xí nghieäp chaên nuoâi heo ôû thaønh phoá vaø vieäc laáy maãu 65
3.1.2. Löïa choïn chaát mang cho vi khuaån baùm dính 66
3.1.3. Nhoùm vi khuaån caàn quan taâm 66
3.2. Vaät lieäu vaø phöông phaùp phaân tích 66
3.2.1. Phöông phaùp phaân tích 66
3.2.2. Duïng cuï, thieát bò vaø hoùa chaát 67
3.2.2.1. Duïng cuï , thieát bò 67
3.2.2.2. Hoùa chaát 67
3.2.3. Phöông phaùp vaø ñoái töôïng nghieân cöùu 67
3.2.3.1. Phöông phaùp nghieân cöùu 67
3.2.3.2. Ñoái töôïng nghieân cöùu 67
3.2.3.3. Noäi dung nghieân cöùu 68
3.3. Moâ hình xöû lí phospho 68
3.3.1. Moâ hình thí nghieäm 68
3.3.2. Pha moâi tröôøng ñeå chaïy moâ hình 69
3.3.3. Caùc coâng ñoaïn chaïy moâ hình 71
3.4. Keát quaû vaän haønh vaø thaûo luaän 72
3.4.1. Giai ñoaïn thích nghi 72
3.4.2. Giai ñoaïn I 74
3.4.3. Giai ñoaïn II 77
3.5. Nhaän xeùt chung cho ba giai ñoaïn 81
Chöông 4: KEÁT LUAÄN VAØ ÑEÀ XUAÁT 82
Taøi lieäu tham khaûo
Phuï luïc
