2. NƯỚC THẢI
XL CƠ HỌC XL HOÁ HỌC XL SINH HỌC
A. Dây chuyền công nghệ xử lý nuớc thải
Nuớc thải có thể đuợc xử lý qua 5 khối sau:
KHỬ TRÙNG
XL CẶN
NƯỚC THẢI
XL CƠ HỌC
NƯỚC THẢI
XL CƠ HỌC
NƯỚC THẢI
XL CƠ HỌC
NƯỚC THẢI
XL HOÁ HỌC
NƯỚC THẢI
XL HOÁ HỌC
XL CƠ HỌC
NƯỚC THẢI
XL HOÁ HỌC
XL CƠ HỌC
NƯỚC THẢI
XL SINH HỌC
XL HOÁ HỌC
XL CƠ HỌC
NƯỚC THẢI
KHỬ TRÙNG
NƯỚC THẢI
NƯỚC THẢI
XL CƠ HỌC
NƯỚC THẢI
XL HOÁ HỌC
XL CƠ HỌC XL SINH HỌC
XL HOÁ HỌC
XL CƠ HỌC KHỬ TRÙNG
XL SINH HỌC
XL HOÁ HỌC
XL CƠ HỌC
XL CẶN
KHỬ TRÙNG
XL SINH HỌC
XL HOÁ HỌC
XL CƠ HỌC
NƯỚC THẢI
XL HOÁ HỌC
XL CƠ HỌC
XL CẶN
NƯỚC THẢI
XL HOÁ HỌC
XL CƠ HỌC XL SINH HỌC
XL CẶN
NƯỚC THẢI
XL HOÁ HỌC
XL CƠ HỌC
NGUỒN
TIẾP NHẬN
KHỬ TRÙNG
XL SINH HỌC
XL CẶN
NƯỚC THẢI
XL HOÁ HỌC
XL CƠ HỌC

3. B. Phương Pháp Sinh Học Xử Lý Nuớc Thải
I. Nguyên tắc:
 Dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các
chất hữu cơ gây ô nhiễm có trong nước thải
 Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất làm
thức ăn để sinh truởng và phát triển.
 Tách các chất hữu cơ và chất dinh dưỡng ra khỏi nuớc
thải.(làm khoáng hoá các chất hữu cơ gây bẩn thành chất
vô cơ và các khí đơn giản )

4. II. Cơ chế chung :
 Hấp phụ và kết tụ cặn lơ lửng và chất keo không lắng thành
bông sinh học hay màng sinh học .
 Chuyển hoá (oxy hoá) các chất hoà tan và các chất dễ phân
huỷ sinh học thành những sản phẩm cuối cùng.
 Chuyển hoá / khử chất dinh dưỡng (N,P) .
 Khử những hợp chất và thành phần hữu cơ dạng vết .

5. Quá trình sinh trưởng lơ lửng _bùn hoạt
tính
(bông sinh học)
 Các tế bào vi khuẩn tăng trưởng sinh sản và phát triển
dính vào các hạt chất rắn lơ lửng có trong nước thải và
phát triển thành các hạt bông cặn
 Các hạt bông này nếu được thổi khí và khuấy đảo sẽ lơ
lửng trong nước và lớn dần.
 Bông bùn màu vàng nâu kích thước khoảng từ 50–200
μm. Số lượng vi khuẩn trong bùn hoạt tính dao động trong
khoảng 108-1012 trên 1mg chất khô .

6.  Các vsv tham gia trong bùn hoạt tính: Pseudomonas,
Achromobacter, Desulfovibrio và Nitrosomonas,
Notrobacter, cùng một số protozoa…
 Yêu cầu chung khi vận hành bùn hoạt tính:
– SS đầu vào không quá 150 mg/l
– Hàm lượng dầu không quá 25mg/l
– pH = 6.5 – 8.5 (tối ưu : 6.5 – 7.5)
– Nhiệt độ: 6oC – 37oC
Quá trình sinh trưởng lơ lửng _bùn hoạt tính
(bông sinh học)

7. Quá trình sinh trưởng bám dính _Màng sinh học

8. CẤU TẠO CỦA MÀNG VI SINH VẬT
Khả năng oxi hoá các chất hữu cơ có trong nước thải khi chảy qua hoặc tiếp xúc.
Có màu vàng xám hay màu nâu tối, dày từ 1–3 mm hoặc hơn do sinh khối của vsv bám trên
màng.
Màng sinh học được coi là một hệ tuỳ tiện, với vsv hiếu khí là chủ yếu.

9. III. Các quá trình sinh học trong xử lý nuớc thải:
a) Quá trình phân huỷ hiếu khí :
Quá trình phân huỷ hiếu khí nước thải gồm 3 giai đoạn:
 Oxy hoá các chất hữu cơ :
enzym
CxHyOz + O2 CO2 + H20 + ΔH
 Tổng hợp tế bào mới:
enzym
CxHyOz + NH3 + O2 CO2 +H2O + C5H7NO2 - ΔH
 Phân huỷ nội bào:
enzyme
C5H7NO2 + 5O2 5CO2 + 2H2O + NH3 ± ΔH

10. b) Quá trình phân huỷ thiếu khí :
Chuyển hoá Nitơ trong quá trình xử lý sinh học

11. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình Nitrat hoá
 pH : 7,2 – 9.0 ; tốt nhất là 7,5
 Nhiệt độ : 5 – 40oC
 Độc tính : nồng độ HCH độc hại thấp,Tanin, phenol, benzen, rượu, ete,
xianua…
 Kim loại: quá trình bị ức chế ở nồng độ 0.25 mg/l Ni, 0.25mg/l Cr và
0.1mg/l Pb
 Amonia: bị ức chế ở nồng độ 5 – 20 mg/l
 DO:
_ Tốc độ nitrat hoá tốt khi DO= 4 – 7mg/l
_ Tốc độ nitrat hoá trong bùn hoạt tính tăng gấp đôi khi DO tăng từ
1– 3mg/l

12. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử nitrat
 Dạng và nồng độ chất nền chứa cacbon: chứa cacbon tan,
phân huỷ sinh học nhanh
 Nồng độ DO:
_ Loài Pseudomonas bị ức chế ở: ≥ 0.2 mg/l
_ Tốc độ khử nitrat :
DO = 0.2 mg/l chỉ bằng ½ tốc độ ở DO = 0 mg/l
 Độ kiềm và pH: 6.5 – 8.5
 Thời gian lưu cặn (SRT): lâu thì lượng nitrat sẽ bị khử nhiều
hơn

13. kị khí vk phân hủy các chất hữu cơ như sau:
vi sinh vật
Chất HC H2 + CO2 + H2S + NH3 + CH4 + tb mới +ΔH
Quá trình xảy ra theo 4 giai đoạn:
_ Giai đoạn 1: Thuỷ phân
_ Giai đoạn 2: Acid hoá
_ Giai đoạn 3: Acetat hoá
_ Giai đoạn 4: Methane hoá
c) Quá trình phân huỷ kị khí :

14. Quá trình phân huỷ kỵ khí xảy ra theo 4 giai
đoạn:

15. Vi sinh vật tham gia vào quá trình phân huỷ
kị khí
 Nhóm vsv thuỷ phân:
Clodtridium,
Peptococcus,
lactobacillus,
Actinomyces,
Staphylococcus,
Desulfobrio..
 Nhóm vSV methane
hoá:
Methanobacterium,
Methanococcus,
Methanothrix,
Methanosarina

16. Quá trình kị khí so với quá trình hiếu khí
Thuận
lợi
_ Nhu cầu năng luợng thấp
_ Bùn sinh ra ít
_ Nhu cầu chất dinh dưỡng thấp
_ Sinh khí metan, tận dụng nguồn năng lượng
thể tích bể phản ứng nhỏ
Bất lợi
_ Quá trình khởi động lâu
_ Có thể yêu cầu thêm độ kiềm
_ Không thực hiện khử N và P được
_ Nhạy cảm với chất độc
_ Khả năng sinh mùi và khí gây ăn mòn

17. Công trình xử lý ứng dụng các quá trình
phân huỷ

18.  Nồng độ chất hữu cơ: BOD5:N:P = 100: 5:1 hoặc 200:5:2
(bùn hoạt tính)
 Hàm lượng tạp chất
 Nhiệt độ, pH, các nguyên tố vi lượng, kim loại…
 Hàm lượng oxy trong nước thải
 Lưu lượng nứơc thải
 Hệ thống xử lý: chế độ thuỷ động …
IV. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lí
sinh học :

19.  Không có chất độc làm chết hay ức chế hệ vsv trong nước thải.
Đặc biệt là hàm lượng các kim loại nặng như:
Sb >Ag >Cu >Hg >Co >Ni >Pb >Cr+3 >V >Cd >Zn >Fe
 Chất hữu cơ trong nước thải phải là cơ chất dinh dưỡng nguồn
cacbon và năng lượng cho vsv như : hidratcacbon, protein, lipit
hoà tan…
 COD/BOD ≤ 2 hoặc BOD/COD ≥ 0,5 mới có thể đưa vào xử lí
sinh học(hiếu khí), nếu COD lớn hơn BOD nhiều lần, trong đó
gồm có xenlulozơ, hemixenlulozơ, prottein, tinh bột chưa tan thì
phải qua xử lí sinh học kị khí
Điều kiện nước thải đưa vào XLSH :

20. V. Vai trò của vsv trong xử lý nước thải
Sự tăng trưởng của vi khuẩn trong bể xử lý

21. V. Vai trò của vsv trong xử lý nước thải
 Phân huỷ các chất hữu cơ
 Xử lý mùi của nước thải:
– Methyl sulfide, dimethyl
sulfide được phân hủy bởi các
chủng Thiobacillus và
Hyphomicrobium oxy hóa
sulfat.
– Xử lý bằng tháp lọc: VK
quang hợp như Chlorobium có
thể lọai bỏ đến 95% khí H2S
từ nước thải sau xử lý của
một bể kị khí.
Pseudomonas green
Chlorobium

22.  Xử lý một số kim loại nặng: Hg, Cd, Pb, Se, As...
 Các nguyên sinh động vật có ý nghĩa trong việc vận hành các hồ
sinh vật : rotifera, cladocera, và copepoda
Các lòai Cladocera thì lọc các tế bào vi khuẩn và cả chất hữu cơ
chết, lọc tảo sợi, có ích trong việc làm giảm độ đục của nước thải
sau xử lý.
chladocera
aspergillus niger.
Vai trò của vsv trong xử lý nước thải

23. Các yếu tố ảnh huởng đến hoạt động của
vsv:
 Chất dinh dưỡng :
 Những chất vi lượng
 pH của vk: 6.5 – 7.5 (vk không chịu đuợc pH >9 và pH<4
 Phân loại nhiệt độ của quá trình xử lý sinh học:
Dạng Khoảng nhiệt độ Khoảng tối ưu
Psychrophilic (ưa lạnh) 10 – 30 12 – 18
Mesophilic (ưa ấm) 20 – 50 25 – 40
Thermophilic (ưa
nóng)
35 – 75 55 - 65

24. C. Các công trình xử lý nứơc thải bằng
phương pháp sinh học
1. Công trình xử lý nước thải trong điều kiện tự
nhiên:
 Cánh đồng tưới và bãi lọc
 Hồ sinh học :
- Hồ kị khí
- Hồ hiếu khí
- Hồ kị khí và hiếu khí

25. Sơ đồ cánh đồng tưới công cộng
Cánh đồng tưới và bãi lọc:

26.  Cánh đồng tưới công cộng chủ yếu là xử lý nước thải còn phục vụ
cho nông nghiệp là thứ yếu.
 Cánh đồng tưới nông nghiệp phục vụ nông nghiệp và xử lý nước
thải là những mục tiêu thống nhất.Theo chế độ nước tưới chia làm
2 loại:
> Thu nhận nuớc thải quanh năm
> Thu nước thải theo mùa
 Khu đất chỉ dùng xử lý hoặc chứa nước thải thì gọi là bãi lọc.
 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.
 Hiệu quả : BOD20 còn 10-15mg/l, NO3- là 25mg/l, vi khuẩn giảm tới
99,9%. Nước thu không cần khử khuẩn có thể đổ vào các thủy vực
Cánh đồng tưới và bãi lọc:

27.  Trong hồ, diễn ra quá trình tự làm
sạch của nước. Các loài vi khuẩn, tảo
và các loại thuỷ sinh vật oxy hoá các
chất hữu cơ.
 Ngoài việc xử lý nước thải, hồ sinh vật
còn có nhiệm vụ:
_ Nuôi trồng thuỷ sản
_ Nguồn nước để tưới cho cây
trồng
_ Điều hoà dòng chảy
 Tuỳ theo nồng độ oxy hoà tan có
trong hồ,hồ sinh vật phân loại thành :
 Hồ kỵ khí
 Hồ hiếu khí tuỳ tiện
 Hồ hiếu khí
Hồ sinh học:

28. Hồ kỵ khí
 Hồ kỵ khí có độ sâu lớn hơn 2,4m và có thể đạt đến 9,1m
với thời gian lưu nước dao động trong khoảng 20-50 ngày.
 Quá trình ổn định nước thải trong hồ xảy ra dưới tác dụng
kết hợp của quá trình kết tủa và quá trình chuyển hóa chất
hữu cơ thành CO2, CH4, các khí khác, các acid hữu cơ và tế
bào mới do vsv kỵ khí phân giải.
 Được sử dụng để xử lý nước thải có nồng độ chất hữu cơ
và hàm lượng cặn cao.
 Hiệu suất chuyển hóa BOD5 có thể đạt đến 70% - 85%.

29. Hồ hiếu khí tuỳ tiện

30. Mối quan hệ cộng sinh giữa tảo và vi sinh vật trong hồ hiếu khí
Có hai loại hồ hiếu khí :
_Hồ nuôi tảo nhằm tạo điều kiện để tảo phát triển mạnh nhất, có độ
sâu từ
150 – 450 mm
_Hồ hiếu khí nhằm đạt được lượng oxy hoà tan trong hồ lớn nhất,
có độ sâu
1,5 m.
Hồ hiếu khí

31.  Lọc sinh học (Biofilter):
- Bể lọc sinh học có lớp vật liệu không ngập nước
(lọc nhỏ giọt)
- Bể lọc sinh học có lớp vật liệu ngập trong nước
 Đĩa quay sinh học RBC
 Bể Aerotank (bể bùn hoạt tính)
 Mương oxy hoá
 Bể lắng 2
 Bể UASB
2. Công trình xử lý nước thải trong điều
kiện nhân tạo :

32. Lọc sinh học
 Bể lọc sinh học ứng dụng cho quá trình nitrat hoá, bố trí sau
bể Aeroten, hoặc bể lọc sinh học bậc 1 khi nước thải đã bị
loại bỏ hầu hết chất hữu cơ (BOD).
 Xử lý hợp chất hữu cơ (BOD), nitơ và chất lơ lửng SS.
 Ứng dụng trong các công trình xử lý vừa và nhỏ trong công
nghiệp
 Lọc sinh học được chia làm 2 loại :
- Lọc sinh học với lớp vật liệu không ngập trong nước
(lọc nhỏ giọt)
- Lọc sinh học có lớp vật liệu ngập trong nước (lọc cao
tải).

33. Bể lọc sinh học có lớp vật liệu không ngập
nước (lọc nhỏ giọt)
Öuñieåm:
Đieàu chænh ñöôïc thôøi gian löu nöôùc ôû loïc vaø toác
ñoä doøng chaûy
Quaù trình oxy hoa dieãn ra raát nhanh neân tieát kieäm
ñöôïc thôøi gian xöû lyù,
Xöû lyù hieäu quaû nöôùc caàn coù quaù trình khöû
nitrat hoaëcphaûn nitrat hoùa .
Nöôùc ra khoûi beå loïc sinh hoïc thöôøng ít buøn caën
hôn ra töø beå Aerotank
Nhöôïcñieåm:
Khoâng khí khi ra khoûi beå loïc thöôøng coù muøi hoâi
thoái
Khu vöïc xung quanh beå thöôøng coù nhieàu ruoài
muoãi.

34. Bể lọc sinh học có lớp vật liệu ngập
trong nước
Öuñieåm:
- Chieám ít dieän tích
-Ñôn giaûn deã daøng chovieäc bao checoâng
trình, khöû ñoäcvaøñaûm baûomyõ quan.
- Khoâng caànphaûi röûa loïc
- Phuø hôïp vôùi nöôùc thaûi pha loaõng.
- Ñöa vaøohoaït ñoäng raát nhanh
- Deã daøng töï ñoäng hoùa.
Khuyeátñieåm:
- Taêngtoån thaát taûi löôïng,
- Giaûm löôïng nöôùc thu hoài
- Toån thaát khí caápcho quaù trình
- Giaûm khaû naêng giöõ huyeàn phuø

35. Đĩa quay sinh học RBC
 Gồm nhiều đĩa tròn bằng polystyren
hoặc PVC lắp trên 1 trục. Các đĩa
đặt ngập trong nước 1 phần và
quay chậm.
 vsv sinh trưởng phát triển trên bề
mặt đĩa hình thành 1 lớp màng
mỏng tiếp xúc với chất hữu cơ trong
nước thải và oxi khí quyển khi đĩa
quay (đk hiếu khí).
 70% khử BOD của các hợp chất
carbon, 25% khử BOD của các hợp
chất carbon kết hợp với nitrate hoá
nước thải, 5% dùng để nitrate hoá
nước thải sau quá trình sử lí thứ
cấp.

36. Bể Aerotank (Aeration tank)
 Bể Aerotank thường được đặt
sau lắng 1 và truớc lắng 2
 Nước thải chảy qua suốt chiều
dài của bể và được sục khí,
khuấy đảo nhằm tăng cường
lượng oxi hoà tan và quá trình
oxi hoá chất bẩn hữu cơ trong
nước bẩn
 Xử lí nước thải công nghiệp chế
biến, sinh hoạt, có thể thực
hiện hiếu khí kéo dài và khử
BOD gần như hoàn toàn.

37. Mương oxy hoá
 Gồm 2 vùng :
- Vùng hiếu khí : khử BOD và oxy hoá
NH4 thành NO3
- Vùng thiếu khí : khử NO3 thành N2
 Xử lý nước thải có độ nhiễm bẩn cao
BOD20 = 1000 – 5000 mg/l
 Bùn đuợc khoáng ngay trong mương
-> bùn giảm khoảng 2,8 lần
 Đối với nuớc thải sinh họat chỉ cần
qua chắn rác, lắng cát và không qua
lắng 1 là có thể đưa vào mương oxi
hoá

38. Bể lắng 2

39. Bể UASB
 Kết hợp 3 quá trình phân hủy-
lắng bùn-tách khí trong cùng 1
hệ thống.
 Tạo thành các loại bùn hạt có
mật độ vsv rất cao và tốc độ
lắng vượt xa so với quá trình
bùn hoạt tính hiếu khí.
 Nhôø vaøo quaù trình hoaït ñoäng cuûa caùc
vi sinh vaät kò khí nhaèm bieán ñoåi caùc
chaát höõu cô phöùc taïp thaønh caùc chaát
ñôngiaûnhônvaøsinhra khísinhhoïc