Xử lý nước thải ở nhà máy bia Hà Nội bằng phương pháp sinh học

PHẦN I: MỞ ĐẦU Công nghiệp thực phẩm là một trong số những ngành công nghiệp phổ biến, nó phát triển gắn liền với nhu cầu và đời sống của con người. Trong nhiều năm gần đây, ngành này phát triển với tốc độ lớn, đặc biệt là ngành sản xuất rượu bia. Bia có hương vị đặc trưng riêng và là loại nước giải khát có nồng độ cồn thấp, có vị đắng dễ chịu nên được ưa chuộng và vì bia không những chứa thành phần dinh dưỡng cao mà còn có tác dụng giải khát rất hữu hiệu do có chứa CO2 bão hoà. Nhờ đó mà bia được sử dụng rộng rãỉ ở hầu hết các nước trên thế giới và sản lượng hàng năm của nó ngày càng tăng. Kinh tế Việt Nam cũng phát triển theo xu hướng phát triển chung của nền kinh tế thế giới nên kéo theo đó là nhu cầu tiêu thụ bia và các loại nước giải khát tăng rất nhanh. Năm 1994: sản lượng bia cả nước 300 triệu l/năm Năm 1995 :sản lượng bia cả nước đạt trên 500triệu l/năm Năm 1996:sản lượng bia cả nước đ¹t trên 600 triệu l/năm Mặc dù lượng bia sản xuất tại Việt Nam mỗi năm một tăng nhưng do nhu cầu tiêu thụ của nhân dân đặc biệt là tại các thành phố lớn như Thành phố Sài Gòn, Hà Nội. Nên một vài năm trở lại đây hàng loạt các nhà máy sản xuất bia được xây dựng. Bên cạnh các nhà máy bia lớn (Tiger, Heiniken, Huda...) có công suất cao, có công nghệ hiện đại, đạt tiêu chuẩn từ khâu nguyên liệu đến khâu xử lý nước thải, còn có nhiều nhà máy với công suất nhỏ xây dựng tại các địa phương. Tại các cơ sở này thì vấn đề xử lý nước thải bị coi nhẹ hoặc không được quan tâm. Lý do một phần là vốn đầu tư có hạn, một phần là do thiết bị cũ, không đồng bộ… Hàng loạt các nguyên nhân đó dẫn đến việc ô nhiễm môi trường một cách nghiêm trọng. Nhà máy bia Hà Nội được xây dựng từ thời kỳ Pháp thuộc, từ đó đã qua sửa chữa và thay thế nhiều lần nên thiết bị không đồng bộ. Việc phát triển công nghiệp, một mặt góp phần tăng sản phẩm cho xã hội, mặt khác sẽ gây ra tác hại vì nó tạo ra các chất thải gây ô nhiễm môi trường. Vấn đề bảo vệ môi trường ngày càng trở nên cấp thiết và mang tính chất toàn cầu vì môi trường ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến mọi hoạt động sống của con người. Do đó, hiện nay các cơ sở sản xuất bia đều bắt buộc phải xử lý nước thải sơ bộ hoặc triệt để trước khi thải ra môi trường. Có rất nhiều phương pháp để xử lý nước thải bia, mỗi phương pháp đều có đặc trưng và phạm vi ứng dụng riêng. Đặc điểm nổi bật là nước thải bia chứa nhiều protein, axit hữu cơ Pectin tan hoặc không tan… với nước thải có đặc tính như vậy sẽ là cơ sở để lựa chọn nhiều phương pháp xử lý khác nhau: phương pháp sinh học, phương pháp hoá học, phương pháp cơ học, phương pháp hoá lý…. Phương pháp sinh học có ưu điểm là xử lý triệt để nhưng cần có thời gian tiếp xúc, mặt bằng rộng, phù hợp với các cơ sở sản xuất lớn. Phương pháp hoá lý (lắng-lọc kết hợp) xử lý không triệt để như phương pháp sinh học nhưng chúng lại có ưu điểm là thời gian tiếp xúc ít, tốn ít diện tích. Phương pháp hoá học cần sử dụng nhiều hoá chất, tạo bùn “bẩn” nên không thể thải trực tiếp ra môi trường. Từ những ưu, nhược điểm của từng phương pháp, dựa vào khả năng đầu tư, vào diện tích sản xuất… Em chọn phương pháp xử lý nước thải bia bằng phương pháp sinh học. PhÇn ii: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA VÀ MỘT SỐ THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA i. nguyªn liÖu cho qu¸ tr×nh s¶n xuÊt bia 1. Nguyên liệu chính cho quá trình sản xuất bia Bia được sản xuất từ các nguyên liệu chính: Malt đại mạch, gạo tẻ, hoa houblon, nước và nấm men. a. Malt đại mạch Thành phần hoá học hạt đại mạch chứa 76% độ tan, 2-5% độ ẩm + Tinh bột 58% + Chất béo 2,5% + Khoáng 2,5% + Đường khử 4% + Protein 10% + Xơ 6% + Saccaroza 5% + Pentoza hoà tan 1% + Hexoza và pentoza không hoà tan 9% + Một số chất màu, chất thơm, chất đắng b. Gạo tẻ Thường được sử dụng làm nguyên liệu phụ(10-30%) Thành phần hoá học của gạo tính theo % chất khô + Tinh bột 70-75% + Prôtit 7-8% + Chất khoáng 1-1,5% + Các loại đường 2-5 % + Chất béo 1-1,5 % Có thế thay thế gạo bằng bột mì, bột ngô. c. Hoa houblon. Là loại hoa chứa chất thơm, chất đắng đặc trưng cho hương vị của bia. Thành phần hoá học của hoa houblon tính theo phần trăm chất khô: + §ộ ẩm 12,5% + Xơ 13,3 % + Este 0,4 % + Tanun 3% + Tro 7,5% + Các chất trích ly không chứa N2 27,5% + Gumulon, gupulon 18,3% d. Nước. Sản suất bia là một ngành sử dụng nhiều nước với mục đích khác nhau: nước nguyên liệu, nước rửa thiết bị, bao bì, nước làm lạnh… - Nước làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất bia phải là nước đã qua xử lý và đạt tiêu chuẩn của nước nguyên liệu cho sản xuất nước giải khát. + không màu, mùi + độ pH <6,5 -7 + chỉ số ecoli <3 + NH3, NO2, không có + độ cứng là 0,8-1,2mg/l + Fe3+ Fe tổng < 0,2mg/l Nước phải được khử trùng khi đưa vào nấu đường hoá. e. Nấm men. Sử dụng cho công nghiệp sản xuất bia là loại nấm đơn bào thuộc loại SACCHAROMGCES có độ thuần khiết cao, không bị nhiễm, tỉ lệ chết < 7%. 2. Phụ liệu Chất trợ lọc (điatomit): nhằm nâng cao hiệu quả và rút ngắn thời gian của quá trình lọc bia. Khi rửa thiết bị, chất trợ lọc sẽ cuốn theo nước rửa nên làm tăng hàm lượng chất rắn trong nước thải. Muối hạt: được sử dụng để tăng hiệu quả làm lạnh . Xút, ozôna… được sử dụng để pha dung dịch rửa, khử trùng, vệ sinh thiết bị. Các chất này sẽ được tuần hoàn và tái sử dụng cho đến khi loãng rồi được xả ra cùng với nước thải, làm cho pH của nước thải thay đổi. ii. n¨ng l­îng cho qu¸ tr×nh s¶n xuÊt bia. Nhiên liệu: than (than cám, than củi), dầu (FO,DO…) được sử dụng để đốt lò hơi cung cấp hơi nước cho quá trình sản xuất. Năng lượng: điện để vận hành thiết bị, thắp sáng, bảo vệ . PHÇN III: c¸c chÊt th¶i trong s¶n xuÊt bia ¶nh h­ëng cña CHóNG ®Õn m«i tr­êng VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ I. C¸c chÊt th¶i trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt bia Qu¸ tr×nh s¶n xuÊt bia sinh ra 3 nguån th¶i chÝnh: khÝ th¶i, chÊt th¶i r¾n vµ n­íc th¶i. Trong ®ã nguån g©y « nhiÔm chÝnh lµ n­íc th¶i. Do ®ã n­íc th¶i ph¶i ®­îc ­u tiªn xö lý. 1. KhÝ th¶i KhÝ CO2 sinh ra trong qu¸ tr×nh lªn men là khá s¹ch cã thÓ thu l¹i nhê thiết bị thu hồi và được đóng chai ở áp lực cao để tái sử dụng. ChÊt khÝ vµ bôi g©y « nhiÔm chñ yÕu ë khu vùc lß h¬i do qu¸ tr×nh ®èt than, dÇu:( SO2, NO2, CO2, CO, bôi than…). C¸c khÝ nµy ®Òu lµ c¸c khÝ rÊt ®éc h¹i g©y nªn mét sè bÖnh vÒ ®­êng h« hÊp vµ lµm ¶nh h­ëng tíi søc khoÎ con ng­êi nhÊt lµ nh÷ng c¸n bé, c«ng nh©n trùc tiÕp s¶n xuÊt vµ d©n c­ vïng l©n cËn. Ngoµi ra c¸c khÝ nµy cßn lµ nguyªn nh©n g©y ra m­a axit ph¸ huû c¸c c«ng tr×nh x©y dùng, thuû lîi, mïa mµng. Muèn h¹n chÕ l­îng khÝ th¶i vµ kh«ng g©y « nhiÔm côc bé, gi¶m « nhiÔm m«i tr­êng kh«ng khÝ khi hÖ thèng m¸y l¹nh bÞ rß rØ th× c¸c c¬ së s¶n xuÊt ph¶i sö dông than, dÇu víi hµm l­îng l­îng l­u huúnh thÊp, bôi ®­îc t¸ch qua xyclon l¾ng bôi. Bôi tõ kh©u xay, nghiÒn nguyªn liÖu cã thÓ kh¾c phôc b»ng c¸ch sö dông ph­¬ng ph¸p xay ­ít, bäc b»ng tói v¶i hoÆc che kÝn hÖ thèng nghiÒn vµ t¶i liÖu. 2. C¸c chÊt th¶i r¾n. L­îng chÊt th¶i r¾n chñ yÕu lµ b· malt men bia. Khoảng 100kg nguyên liệu ban đầu có thể thu đựơc khoảng 125 kg bã tươi với hàm lượng chất khô 20-25%. B· malt ®­îc sö dông lµm thøc ¨n cho gia sóc, b· ­ít ®Æc biÖt lµ trong mïa hÌ rÊt dÔ bÞ chuyÓn ho¸. §Ó b¶o qu¶n l©u h¬n ng­êi ta cã thÓ ñ muèi b· trong c¸c hÇm xi m¨ng ®Æc biÖt. Men bia cã gi¸ trÞ dinh d­ìng cao, cã thÓ lµm thøc ¨n bæ sung cho gia sóc rÊt hiÖu qu¶. Mầm malt, các phế liệu tạo hạt trong các quá trình làm sạch, phân loại, ngâm hạt đại mạch và nghiền men cũng được tận dụng làm thức ăn cho gia súc. Bã hoa houblon và cặn protein ít dược sử dụng làm thức ăn gia súc vì đắng, thường được xả xuống cống, càng làm tăng lượng ô nhiễm cho nước thải. C¸c chÊt th¶i r¾n rÊt dÔ dµng chuyÓn ho¸ sinh häc. NÕu kh«ng xö lý kÞp thêi sÏ bÞ thèi r÷a lµm mÊt mü quan g©y « nhiÔm m«i tr­êng ®Êt, n­íc vµ kh«ng khÝ. XØ than ®­îc tËn dông ®Ó s¶n xuÊt vËt liÖu x©y dùng, c¸c chÊt th¶i r¾n kh¸c: chÊt trî läc, vá chai vì, nh·n mác... th­êng ®­îc thu gom víi r¸c th¶i sinh ho¹t. 3. N­íc th¶i. C«ng nghÖ s¶n xuÊt bia sö dông mét l­îng n­íc lín vµ th¶i ra l­îng n­íc th¶i nhiÒu gÊp 10-12 lÇn bia thµnh phÈm. - N­íc lµm l¹nh, n­íc ng­ng: ®©y lµ nguån n­íc th¶i Ýt hoÆc gÇn nh­ kh«ng bÞ « nhiÔm cã kh¶ n¨ng tuÇn hoµn sö dông l¹i. - N­íc th¶i tõ bé phËn nÊu ®­êng ho¸: chñ yÕu lµ n­íc vÖ sinh thïng nÊu, bÓ chøa... nªn chøa nhiÒu b· malt, tinh bét, c¸c chÊt h÷u c¬... - N­íc th¶i tõ hÇm lªn men: lµ n­íc vÖ sinh c¸c thiÕt bÞ lªn men thïng chøa, ®­êng èng... nªn cã chøa b· men, c¸c chÊt h÷u c¬. - N­íc th¶i röa chai: ®©y lµ mét trong nh÷ng dßng th¶i g©y « nhiÔm lín trong c«ng nghÖ s¶n xuÊt bia. Chai tr­íc khi ®­îc ®ãng bia ph¶i ®­îc röa b»ng n­íc nãng sau ®ã röa b»ng dung dÞch kiÒm lo·ng nãng ( 1 – 3% NaOH), tiÕp ®ã lµ röa s¹ch bÈn vµ nh·n bªn ngoµi chai, cuèi cïng lµ phun kiÒm nãng röa bªn trong vµ bªn ngoµi chai, sau ®ã röa s¹ch b»ng n­íc nãng vµ n­íc l¹nh. Do ®ã dßng th¶i cña qu¸ tr×nh röa chai cã ®é pH cao vµ lµm cho dßng th¶i chung cã gi¸ trÞ pH kiÒm tÝnh. - N­íc th¶i vÖ sinh nhµ x­ëng. C«ng nghÖ s¶n xuÊt bia cã nhiÒu c«ng ®o¹n, mçi c«ng ®o¹n t¹o ra n­íc th¶i mang ®Æc tÝnh riªng. Hàm l­îng BOD, SS trong n­íc th¶i bia lµ kh¸ cao, hµm l­îng N2 l¹i thÊp. B¶ng 1: C¸c nguån n­íc th¶i chÝnh cña s¶n xuÊt bia vµ ®Æc tr­ng cña nã. Nguån ph¸t sinh Thµnh phÇn trong n­íc th¶i §Æc tr­ng NÊu, ®­êng ho¸ B· h¹t, ®­êng BOD, SS L¾ng, t¸ch b· Protein, ®­êng BOD Lªn men NÊm men, bia, protein BOD Läc Diatomit, nÊm men, bia SS, BOD Röa bao b× Bia, xót, nh·n chai PH cao, BOD, SS B¶ng 2: §Æc ®iÓm chÝnh cña n­íc th¶i bia §Æc tr­ng Kho¶ng gi¸ trÞ PH 5.5 – 7.4 SS (mg/l) 244 – 650 BOD5, 200 mg/l (trung b×nh) 450 COD, mg/l (trung b×nh) 590 Tæng Nit¬, mg/l 24 – 50 C«ng nghÖ s¶n xuÊt bia lµ qu¸ tr×nh c«ng nghÖ gi¸n ®o¹n phô thuéc vµo mïa vô, thêi tiÕt trong n¨m. Do ®ã n­íc th¶i cña s¶n xuÊt bia còng biÕn ®éng vÒ l­u l­îng, thµnh phÇn, tÝnh chÊt trong ngµnh s¶n xuÊt. §Ó nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ lùa chän ph­¬ng ph¸p xö lý víi hiÖu qu¶ cao nhÊt th× cÇn ph¶i biÕt chÝnh x¸c l­u l­îng vµ ®Æc tÝnh cña n­íc th¶i. ii. C¸c biÖn ph¸p ng¨n ngõa, gi¶m thiÓu n­íc th¶i. §Ó gi¶m l­îng n­íc th¶i vµ c¸c chÊt g©y « nhiÔm n­íc th¶i trong c«ng nghÖ s¶n xuÊt bia cÇn ph¶i thùc hiÖn c¸c biÖn ph¸p sau: - Ph©n luång c¸c dßng th¶i ®Ó cã thÓ tuÇn hoµn sö dông c¸c dßng Ýt chÊt « nhiÔm nh­ n­íc lµm l¹nh, n­íc ng­ng,... - H¹n chÕ r¬i v·i nguyªn liÖu, men, houblon vµ thu gom b· men, b· malt, b· hoa... ®Ó h¹n chÕ « nhiÔm dßng n­íc röa sµn. - Ph©n luång dßng th¶i: tuú môc ®Ých sö dông kh¸c nhau mµ tÝnh chÊt dßng th¶i kh¸c nhau. CÇn ph¶i t¸ch riªng chóng ®Ó cã biÖn ph¸p xö lý thÝch hîp cho tõng dßng th¶i. + Dßng th¶i do h¬i ng­ng tô lµm l¹nh th­êng Ýt hoÆc kh«ng g©y « nhiÔm nªn cã thÓ th¶i trùc tiÕp hoÆc xö lý s¬ bé ®Ó t¸i sö dông (chiÕm 30% so víi tæng l­îng n­íc th¶i). + N­íc th¶i chøa dÇu, mì: dßng nµy cã l­u l­îng nhá cã thÓ xö lý b»ng c¸ch nhËp vÒ bÓ ph©n ly cã kÕt cÊu ®Æc biÖt ®Ó t¸ch dÇu. NÕu dßng th¶i cã l­îng dÇu thÊp h¬n tiªu chuÈn cho phÐp th× kh«ng cÇn xö lý. + N­íc dïng vÖ sinh thiÕt bÞ nÊu, lªn men, thïng chøa.... chiÕm mét l­îng lín vµ lµ nguån g©y « nhiÔm chÝnh cÇn ph¶i xö lý. NÕu kh«ng xö lý lo¹i n­íc th¶i nµysÏ lµ m«i tr­êng rÊt thÝch hîp cho vi sinh vËt ph¸t triÓn, kÓ c¶ vi sinh vËt g©y bÖnh do ®ã sÏ dÉn ®Õn g©y « nhiÔm m«i tr­êng n­íc, ®Êt nhÊt lµ t¸c ®éng tíi nguån n­íc trong khu vùc. Dßng th¶i nµy cßn g©y « nhiÔm thø cÊp do lªn men c¸c chÊt h÷u c¬ sinh ra c¸c axit h÷u c¬: butylic, propyonic, lactic... ph©n huû protein t¹o ra c¸c axit amin vµ c¸c amin ®Æc tr­ng cña sù thèi r÷a g©y mïi khã chÞu, c¸c s¶n phÈm nµy cïng víi c¸c chÊt khÝ NH4, CH3, H2S g©y « nhiÔm kh«ng khÝ. + N­íc th¶i sinh ho¹t, n­íc m­a, n­íc th¶i bé phËn xö lý, n­íc ngÇm, dßng th¶i nµy kh«ng lín, Ýt g©y « nhiÔm cã thÓ th¶i trùc tiÕp ra cèng th¶i. III. C¸c ph­¬ng ph¸p xö lý n­íc th¶i. ViÖc chän ph­¬ng ph¸p xö lý n­íc th¶i cña qu¸ tr×nh s¶n xuÊt bia phô thuéc vµ nhiÒu yÕu tè: ®Æc tÝnh cña n­íc th¶i, l­u l­îng n­íc th¶i, ®iÒu kiÖn kinh tÕ kü thuËt vµ diÖn tÝch x©y dùng... HiÖn nay cã mét sè ph­¬ng ph¸p lµm s¹ch n­íc th¶i bia nh­ sau: 1. Ph­¬ng ph¸p vËt lý a. Ph­¬ng ph¸p c¬ häc. Lµ ph­¬ng ph¸p xö lý n­íc th¶i kh«ng lµm thay ®æi tÝnh chÊt ho¸ häc cña n­íc th¶i vµ chÊt « nhiÔm. Môc ®Ých: lo¹i c¸c h¹t l¬ löng ra khái n­íc th¶i nh­ r¸c, x¬… hay dÇu, mì dùa vµo tÝnh chÊt vËt lý cña chóng, th­êng sö dông c¸c qu¸ tr×nh thuû c¬. * Qu¸ tr×nh l¾ng: Dùa trªn nguyªn lý vÒ sù chªnh lÖch khèi l­îng riªng gi÷a chÊt « nhiÔm vµ n­íc: - L¾ng tõng h¹t riªng rÏ: l¾ng c¸c h¹t trong hçn hîp huyÒn phï ë nång ®é thÊp. C¸c h¹t l¾ng hoµn toµn riªng biÖt kh«ng cã t¸c ®éng qua l¹i víi nhau, nh»m lo¹i c¸t sái ra khái n­íc th¶i. - L¾ng keo tô: qu¸ tr×nh l¾ng cña c¸c h¹t kÕt tô trong hçn hîp huyÒn phï lo·ng do c¸c chÊt keo tô bÞ thuû ph©n t¹o b«ng vµ kÐo theo c¸c h¹t lµm t¨ng khèi l­îng h¹t l¾ng,vµ l¾ng nhanh h¬n mh»m lo¹i mét phÇn chÊt r¾n l¬ löng trong n­íc xö lý (th­êng dïng ë qu¸ tr×nh l¾ng s¬ cÊp vµ phÇn trªn cña bÓ thø cÊp). - L¾ng vïng: l¾ng c¸c h¹t l¬ löng trong hçn hîp huyÒn phï cã nång ®é trung b×nh(th­êng diÔn ra ë c¸c thiÕt bÞ l¾ng thø cÊp,ngay sau qu¸ tr×nh xö lý sinh häc). - L¾ng chen: qu¸ tr×nh l¾ng cña c¸c h¹t trong hçn hîp huyÒn phï cã nång ®é ë møc t¹o nªn mét cÊu tróc, qu¸ tr×nh nµy th­êng x¶y ra trong líp d­íi cña khèi bïn, n»m s©u ë ®¸y cña bÓ l¾ng thø cÊp hay lµm ®Æc bïn. * Läc : §Ó t¸ch c¸c chÊt l¬ löng nhê sù chªnh lÖch ¸p suÊt gi÷a hai bÒ mÆt v¸ch ng¨n vµ chÊt r¾n ®­îc gi÷ l¹i trªn bÒ mÆt cña líp läc. - Nguyªn lý läc: lµ kÕt qu¶ kÕt hîp cña hÊp phô bÒ mÆt vµ ng¨n gi÷ c¬ häc. Khi n­íc b¾t ®Çu ®i vµo líp läc, vËt huyÒn phï trong n­íc do t¸c dông hÊp phô vµ ng¨n gi÷ c¬ häc ®· bÞ líp läc bÒ mÆt gi÷ l¹i. Lóc nµy gi÷a c¸c huyÒn phï cã thÓ ph¸t sinh t¸c dông vµ sau mét thêi gian bÒ mÆt líp läc giãng nh­ ®· h×nh thµnh mét líp mµng läc thªm. D­íi t¸c dông läc tiÕp xóc líp mµng läc ®ãng vai trß t¸c dông läc chñ yÕu. Qu¸ tr×nh läc ®ã gäi lµ “läc mµng máng”. - C¸c d¹ng vËt liÖu läc: VËt liÖu läc lµ lo¹i vËt liÖu läc cã ®é sèc, cã tÝnh bÒn c¬ häc vµ tÝnh bÒn ho¸ häc ®èi víi m«i tr­êng läc. Trong kü thuËt läc th­êng dïng c¸c lo¹i vËt liÖu läc sau: + VËt liÖu läc d¹ng h¹t rêi: c¸t, sái, xØ than… + VËt liÖu läc d¹ng v¶i: d¹, sîi thuû tinh… + VËt liÖu d¹ng r¾n xèp: l­íi s¾t, chÊt dÎo.. +VËt liÖu läc d¹ng l­íi - C¸c d¹ng thiÕt bÞ läc VÊn ®Ò läc ®­îc nghiªn cøu kü trong c«ng nghÖ thùc phÈm dÆc biÖt lµ khi läc n­íc bia tõ dung dÞch bia vµ th­êng cã c¸c thiÕt bÞ läc sau: + M¸y läc tói lµm viÖc gi¸n ®o¹n dïng v¶i läc + M¸y läc Ðp khung b¶n dïng v¶i läc, lµm viÖc gi¸n ®o¹n + M¸y läc ch©n kh«ng lµm viÖc liªn tôc… + Läc qua song ch¾n: n­íc th¶i ®­a tíi thiÕt bÞ lµm s¹ch tr­íc hÕt ph¶i qua song ch¾n r¾c. T¹i ®©y c¸c t¹p vËt th« nh­: vá chai, c¸c mÉu ®¸... ®­îc gi÷ l¹i. Song ch¾n cã thÓ di ®éng hoÆc cè ®Þnh, cã thÓ lµ tæ hîp víi m¸y nghiÒn nhá, th«ng dông lµ c¸c song ch¾n cè ®Þnh, c¸c song ch¾n ®­îc lµm b»ng kim lo¹i, thanh song ch¾n cã thÓ lµ tiÕt diÖn trßn, vu«ng,hoÆc hçn hîp. Thanh song ch¾n cã tiÕt diÖn trßn cã trë lùc nhá nh­ng nhanh bÞ t¾c do c¸c vËt bÞ gi÷ l¹i nªn song ch¾n cã tiÕt diÖn hçn hîp lµ th«ng dông h¬n c¶. + Läc qua l­íi: ®Ó khö c¸c chÊt l¬ löng cã kÝch th­íc nhá hoÆc c¸c s¶n phÈm cã gi¸ trÞ. KÝch th­íc lç l­íi läc th­êng lµ : 0.5-1 mm. Läc th­êng ®­îc øng dông ®Ó t¸ch c¸c t¹p chÊt ph©n t¸n cã kÝch th­íc nhá khái n­íc th¶i mµ c¸c bÓ l¾ng kh«ng l¾ng ®­îc chóng hoÆc l¾ng ®­îc nh­ng mÊt nhiÒu thêi gian. b. Ch­ng cÊt Lµ ph­¬ng ph¸p cæ ®iÓn, ®¬n gi¶n. Dïng nhiÖt n©ng dÇn nhiÖt ®é cña n­íc, ë nhiÖt ®é cao c¸c ph©n tö n­íc bay h¬i vµ ng­ng tô l¹i khi ®i qua hÖ thèng lµm l¹nh cho ta n­íc s¹ch. Ph­¬ng ph¸p nµy tuy ®¬n gi¶n nh­ng gi¸ thµnh cao do ®ã Ýt ®­îc sö dông v× tèn nhiÒu n¨ng l­îng ThiÕt bÞ ch­ng cÊt th­êng cã c¸c lo¹i sau + Ch­ng cÊt mét lÇn, hai lÇn + Ch­ng cÊt ch©n kh«ng vµ ch­ng cÊt ¸p suÊt thÊp c. Ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi Là qu¸ tr×nh t¸ch c¸c lo¹i t¹p chÊt trong n­íc dùa vµo tÝnh thÊm n­íc kh¸c nhau cña c¸c h¹t t¹p chÊt, ®ã lµ tÝnh ­a n­íc vµ kþ n­íc (kh«ng thÊm n­íc cña chóng). Khi thùc hiÖn ph­¬ng ph¸p nµy ®Ó lo¹i bá c¸c t¹p chÊt bÈn trong n­íc th¶i b»ng c¸ch: thæi khÝ nÐn t¹o bong bãng kh«ng khÝ nhá qua n­íc. C¸c bät khÝ nµy sÏ b¸m vµo c¸c h¹t l¬ löng vµ kÐo chóng næi lªn. Nã sÏ cã t¸c dông tÝch tô c¸c lo¹i khÝ t¹p chÊt (chÊt h÷u c¬ dÔ bay h¬i) l¹i vµ ®Èy chóng ra khái m«i tr­êng n­íc. 2. Ph­¬ng ph¸p ho¸ häc Xö lý ho¸ häc n­íc th¶i lµ ph­¬ng ph¸p dïng c¸c ph¶n øng trung hoµ, oxi ho¸ nh»m biÕn ®æi t¹p chÊt ®éc h¹i thµnh chÊt kh«ng ®éc h¹i b»ng c¸ch cho vµo n­íc th¶i bÈn mét sè ho¸ chÊt thÝch hîp lµm cho c¸c t¹p chÊt, nhÊt lµ c¸c hîp chÊt h÷u c¬ bÞ kÕt tña d¹ng bïn vµ lo¹i khái n­íc. ViÖc lùa chän ho¸ chÊt vµ ph­¬ng ph¸p xö lý phô thuéc vµo kÕt qu¶ kiÓm tra ®¸nh gi¸ møc ®é nhiÔm bÈn vµ ph©n lo¹i t¹p chÊt cÇn xö lý. C¸c ph­¬ng ph¸p xö lý ho¸ häc nµy ®Òu cã s¶n phÈm lµ bïn bÈn nªn kh«ng ®­îc th¶i ra s«ng ngßi, hå… Lo¹i bïn bÈn cÇn ®­îc lµm kh« trong kh«ng khÝ, nÕu kh«ng sö dông lµm ph©n bãn cÇn ph¶i ®­îc ®­a ra b·i r¸c, hoÆc ®Ó san nÒn, lÊp chç tròng. Ph­¬ng ph¸p xö lý ho¸ häc thuËn lîi ®èi víi viªc biÕn ®æi c¸c chÊt cã h¹i thµnh v« h¹i. Trong xö lý n­íc th¶i bia th­êng dïng c¸c ph­¬ng ph¸p sau. a. Ph­¬ng ph¸p trung hoµ Trung hoµ n­íc th¶i cã thÓ thùc hiÖn b»ng nhiÒu c¸ch kh¸c nhau - Trén lÉn n­íc th¶i axit víi n­íc th¶i kiÒm. - Bæ sung c¸c t¸c nh©n ho¸ häc. - Läc n­íc axit qua vËt liÖu cã t¸c dông trung hoµ. - HÊp thô khÝ axit b»ng n­íc kiÒm hoÆc hÊp thô amoniac b»ng n­íc axit. C¸c ph­¬ng ph¸p nµy ®Òu dïng ph­¬ng ph¸p ho¸ häc nªn ®©y lµ ph­¬ng ph¸p ®¾t tiÒn. ViÖc lùa chän ph­¬ng ph¸p trung hoµ lµ phô thuéc vµo thÓ tÝch vµ nång ®é cña n­íc th¶i chÕ ®é cña n­íc th¶i, kh¶ n¨ng s½n cã vµ gi¸ thµnh cña t¸c nh©n ho¸ häc. L­îng bïn cÆn trong qu¸ tr×nh trung hoµ phô thuéc vµo nång ®é vµ thµnh phÇn cña n­íc th¶i còng nh­ l­îng t¸c nh©n sö dông cho qu¸ tr×nh. Trung hoµ b»ng c¸ch trén lÉn chÊt th¶i: ph­¬ng ph¸p nµy ®­îc sö dông khi n­íc th¶i cña nhµ m¸y lµ axit cßn cã nhµ m¸y l©n cËn gÇn ®ã cã n­íc th¶i kiÒm, c¶ hai lo¹i n­íc th¶i nµy ®Òu kh«ng chøa c¸c cÇu tö g©y « nhiÔm kh¸c. Trung hoµ b»ng c¸ch cho thªm c¸c t¸c nh©n ho¸ häc: nÕu n­íc th¶i chøa qu¸ nhiÒu axit hay kiÒm tíi møc kh«ng thÓ trung hoµ b»ng c¸ch trén lÉn chóng víi nhau th× ph¶i cho thªm ho¸ chÊt. Ph­¬ng ph¸p nµy th­êng ®Ó trung hoµ axit viÖc lùa chän ho¸ chÊt ph¶i c¨n cø vµo ®Æc tÝnh cña n­íc th¶i, nång ®é cña n­íc th¶i vµ xem muèi t¹o thµnh khi trung hoµ ë d¹ng hoµ tan hay l¾ng cÆn. N­íc th¶i axit ®­îc ph©n thµnh c¸c lo¹i sau: - N­íc chøa axit yÕu (H2CO3, CH3COOH) - N­íc chøa axit m¹nh (HCl, HNO3) - N­íc chøa axit sunfuaric ( H2SO4) vµ axit sunfuar¬ (H2SO3) §Ó trung hoµ c¸c axit v« c¬ cã thÓ dïng bÊt cø lo¹i kiÒm nµo cã chøa hydroxit (OH-) trong dung dÞch. Ho¸ chÊt rÎ nhÊt lµ Ca(OH)2 (ë d¹ng nh·o hay v«i s÷a). §Ó trung hoµ c¸c axit h÷u c¬ th­êng dïng v«i t«i (dung dÞch 5 – 10%). Cho thªm n­íc amoniac sÏ t¹o ®iÒu kiÖn cho qu¸ tr×nh sinh ho¸ sau ®ã diÔn ra tèt, gi¶m ®­îc l­îng cÆn. Trung hoµ n­íc th¶i kiÒm ng­êi ta sö dông c¸c axit kh¸c nhau hoÆc khÝ mang tÝnh axit. Thæi khÝ th¶i vµo n­íc th¶i chøa kiÒm lµ biÖn ph¸p kh¸ kinh tÕ ®Ó trung hoµ khÝ tõ èng khãi chøa kho¶ng 14%CO2, khÝ CO2 tan trong n­íc t¹o thµnh H2CO3 (axit cacbonic yÕu). Axit nµy sÏ ph¶n øng víi n­íc th¶i chøa kiÒm ®Ó trung hoµ kiÒm d­. CO2(khÝ th¶i) + H2O =H2CO3 H2CO3 + 2 NaOH (xót trong n­íc th¶i) = Na2CO3 (tro x«®a) + 2H2O H2CO3 + Na2CO3 = 2NaHCO3 + H2O Cã thÓ dïng khÝ th¶i chøa SO2, NO2, N2O3... Dïng c¸c khÝ nµy cho phÐp trung hoµ n­íc th¶i vµ t¨ng hiÖu suÊt lµm s¹ch chÝnh khÝ th¶i. Nh­ng cacbonat t¹o thµnh cã nhiÒu øng dông h¬n so víi sunfat vµ clorua vµ c¸c ion CO32- kh«ng ¨n mßn vµ ®éc h¹i b»ng SO42- vµ Cl-. b. Ph­¬ng ph¸p oxi ho¸ khö. C¸c chÊt trong n­íc th¶i cã thÓ chia lµm hai lo¹i: v« c¬ vµ h÷u c¬. C¸c chÊt h÷u c¬ c¬ thÓ bÞ oh©n huû bëi vi sinh vËt nªn ph¶i dïng ph­¬ng ph¸p sinh ho¸ ®Ó xö lý. C¸c chÊt v« c¬ th­êng lµ nh÷ng nguyªn tè kim lo¹i nªn t¸ch chóng ra khái n­íc th­êng ë d¹ng cÆn. Trong qu¸ tr×nh oxi ho¸, c¸c chÊt ®éc h¹i th­êng ®­îc chuyÓn thµnh chÊt Ýt ®éc h¬n vµ t¸ch ra khái n­íc, qu¸ tr×nh nµy tiªu tèn mét l­îng t¸c nh©n ho¸ häc lín nªn chØ ®­îc dïng khi c¸c t¹p chÊt nhiÔm bÈn trong n­íc th¶i kh«ng thÓ t¸ch chóng b»ng c¸c ph­¬ng ph¸p kh¸c vÝ dô: xyanua hay hîp chÊt hoµ tan cña asen. VD: Oxi ho¸ b»ng piroluzit MnO2. Qu¸ tr×nh ®­îc tiÕn hµnh b»ng c¸ch läc n­íc th¶i qua líp vËt liÖu nµy hoÆc trong thiÕt bÞ khuÊy trén. Piroluzit lµ vËt liÖu tù nhiªn chñ yÕu chøa MnO2 dïng ®Ó oxit ho¸ asen As3+ Š As5+ H3AsO3 + MnO2 + H2SO4 = H3SO4 + MnSO4 + H2O Ph­¬ng ph¸p khö: dïng ®Ó xö lý c¸c hîp chÊt thuû ng©n, crom, asen... VÝ dô muèn t¸ch Asen trong n­íc th¶i d­íi d¹ng ph©n tö chøa oxy hoÆc ë d¹ng c¸c anion AsS2,. Ph­¬ng ph¸p phæ biÕn lµ cho chóng l¾ng d­íi d¹ng c¸c hîp chÊt khã tan, khi nµo Asen lín (xÊp xØ 110mg/l) th× khö axit asennic b»ng SO2, axit nµy cã ®é hoµ tan nhá trong m«i tr­êng axit vµ trung tÝnh vµ cho chóng l¾ng d­íi d¹ng dioxit Asen. §Ó lo¹i c¸c ion kim lo¹i nÆng ra khái n­íc th¶i b»ng ph­¬ng ph¸p ho¸ häc, b¶n chÊt lµ chuyÓn c¸c chÊt tan trong n­íc thµnh c¸c chÊt kh«ng tan (cho thªm chÊt ph¶n øng) t¸ch chóng ra ë d¹ng cÆn l¾ng . 3. Ph­¬ng ph¸p ho¸ lý Trong qu¸ tr×nh xö lý n­íc th¶i bia ph­¬ng ph¸p ho¸ lý th­êng ®­îc sö dông: l¾ng läc kÕt hîp, hÊp thô, tuyÓn næi, trao ®æi ion... a. Ph­¬ng ph¸p l¾ng läc kÕt hîp: Ph­¬ng ph¸p nµy hiÖu qu¶ khi ®­îc sö dông ®Ó t¸ch c¸c h¹t keo ph©n t¸n cã kÝch th­íc: 1 - 100mm. Trong xö lý n­íc th¶i bia, sù keo tô diÔn ra d­íi ¶nh h­ëng cña chÊt bæ sung gäi lµ chÊt keo tô. ChÊt keo tô t¹o thµnh cac b«ng hydroxit kim lo¹i sÏ l¾ng nhanh trong tr­êng träng lùc. C¸c b«ng nµy cã kh¶ n¨ng hót c¸c h¹t keo vµ c¸c h¹t l¬ löng råi kÕt hîp chóng l¹i víi nhau. C¸c h¹t keo cã ®iÖn tÝch d­¬ng yÕu, c¸c h¹t l¬ löng cã ®iÖn tÝch ©m yÕu nªn gi÷a chóng cã sù hót lÉn nhau. Qu¸ tr×nh h×nh thµnh b«ng keo tô diÔn ra c¸c giai ®o¹n sau: Me3+ + HOH « Me(OH)2+ + H+ Me(OH)2+ + HOH « Me(OH)2+ + H+ Me(OH)2+ + HOH « Me(OH)3 + H+ Me3+ + 3HOH « Me(OH)3 + 3 H+ ChÊt keo tô th­êng lµ muèi nh«m, s¾t hoÆc hçn hîp cña chóng. ViÖc lùa chän chÊt keo tô phô thuéc vµo thµnh phÇn, tÝnh chÊt ho¸ lý, gi¸ thµnh vµ nång ®é t¹p chÊt trong n­íc. B«ng hydroxit t¹o thµnh sÏ hÊp thô vµ dÝnh kÕt c¸c chÊt huyÒn phï, c¸c chÊt ë d¹ng keo trong n­íc th¶i, ë ®iÒu kiÖn thuû ®éng häc thuËn lîi nh÷ng b«ng ®ã sÏ l¾ng xuèng ®¸y bÓ ë d¹ng cÆn. Khi sö dông chÊt keo tô thêi gian l¾ng t­¬ng ®èi lín. §iÒu nµy kh«ng thÝch hîp víi xö lý n­íc th¶i bia v× l­u l­îng n­íc th¶i bia lín. b. Ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi Trong n­íc c¸c phÇn tö cã bÒ mÆt kþ n­íc sÏ cã kh¶ n¨ng kÕt dÝnh vµo c¸c bät khÝ. Khi các bät khÝ vµ c¸c phÇn tö ph©n t¸n cïng vËn ®éng trong n­íc th× c¸c phÇn tö ®ã sÏ tËp trung trªn bÒ mÆt c¸c bät khÝ vµ næi lªn. TuyÓn næi víi sù t¸ch kh«ng khÝ tõ dung dÞch: B¶n chÊt cña ph­¬ng ph¸p nµy lµ t¹o dung dÞch qu¸ b·o hoµ kh«ng khÝ. Khi gi¶m ¸p suÊt c¸c bät khÝ sÏ t¸ch ra khái dung dÞch vµ lµm næi chÊt bÈn. Cã hai lo¹i tuyÓn næi ch©n kh«ng vµ tuyÓn næi ¸p suÊt. Ph­¬ng ph¸p nµy ®Ó lµm s¹ch n­íc th¶i chøa h¹t « nhiÔm rÊt mÞn. TuyÓn næi víi sù ph©n t¸n kh«ng khÝ b»ng c¬ khÝ: Dïng ®Ó xö lý n­íc th¶i cã nång ®é c¸c h¹t l¬ löng cao ( >2g/l) vµ ®­îc thùc hiÖn nhê b¬m turbin kiÓu c¸nh qu¹t. Trong xö lý n­íc th¶i, tuyÓn næi th­êng ®­îc sö dông ®Ó khö c¸c chÊt l¬ löng lµm ®Æc bïn sinh häc. Ph­¬ng ph¸p nµy cã ­u ®iÓm so víi ph­¬ng ph¸p l¾ng lµ cã thÓ khö ®­îc hoµn toµn c¸c h¹t nhá, nhÑ, l¾ng chËm, trong thêi gian ng¾n, ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ®­îc xö dông réng r·i trong xö lý n­íc th¶i cña nhiÒu nghµnh c«ng nghiÖp: chÕ t¹o m¸y, thùc phÈm vµ ho¸ chÊt… c. Ph­¬ng ph¸p hÊp phô: Qu¸ tr×nh hÊp thô lµ qu¸ tr×nh ho¸ lý hót c¸c chÊt (khÝ, láng hoÆc c¸c chÊt hoµ tan trong chÊt láng) b»ng c¸c chÊt r¾n hay chÊt láng kh¸c. Qu¸ tr×nh hÊp thô ®­îc chia thµnh 2 lo¹i: hÊp phô vµ hÊp thô. HÊp phô ®­îc chia thµnh hÊp phô vËt lý vµ hÊp phô ho¸ häc víi chÊt hÊp phô (kh«ng h×nh thµnh c¸c liªn kÕt ho¸ häc). HÊp phô ho¸ häc x¶y ra khi chÊt bÞ hÊp phô t¹o víi chÊt hÊp phô mét hîp chÊt ho¸ häc trªn bÒ mÆt pha hÊp phô. Lùc hÊp phô ho¸ häc khi ®ã lµ lùc liªn kÕt ho¸ häc th«ng th­êng nh­ liªn kÕt ion, liªn kÕt phèi trÝ, liªn kÕt céng ho¸ trÞ. Sù hÊp phô trªn giíi h¹n bÒ mÆt vËt r¾n – dung dÞch lµ sù hÊp phô cã øng dông quan träng trong qu¸ tr×nh xö lý n­íc th¶i b»ng ph­¬ng ph¸p ho¸ lý-hÊp phô. C¬ së lý thuyÕt cña qu¸ tr×nh nµy lµ lý thuyÕt hÊp phô ph©n tö vµ lý thuyÕt hÊp phô chÊt ®iÖn ly cña chÊt hÊp phô chÊt r¾n C¸c chÊt hÊp phô th­êng gÆp lµ: - ChÊt hÊp phô kh«ng ph©n cùc nh­ than ho¹t tÝnh, mét sè nhùa h÷u c¬ - ChÊt hÊp phô ph©n cùc nh­ Fe2O3, silicagen… Muèn xö lý n­íc th¶i theo ph­¬ng ph¸p hÊp phô th­êng ph¶i g¾n chÊt hÊp phô lªn trªn chÊt mang theo ph­¬ng ph¸p läc hoÆc trao ®æi ion. Nh­ vËy nghiªn cøu xö lý n­íc th¶i b»ng ph­¬ng ph¸p hÊp phô chÝnh lµ nghiªn cøu kh¶ n¨ng hÊp phô cña c¸c lo¹i chÊt hÊp phô dïng ®Ó lo¹i bá c¸c t¹p chÊt cã trong n­íc th¶i, ë ®©y t¹p chÊt ®­îc quan t©m nhÊt lµ c¸c chÊt h÷u c¬ vµ vi khuÈn. d. Ph­¬ng ph¸p trao ®æi ion: §©y lµ ph­¬ng ph¸p xö lý dùa trªn nguyªn lý trao ®æi ion. §Ó khö c¸c t¹p chÊt ë tr¹ng th¸i ion trong n­íc cÇn dïng c¸c chÊt cã kh¶ n¨ng ph¶n øng trao ®æi ion víi ion t¹p chÊt trong n­íc, th­êng gäi lµ ionic hay nhùa trao ®æi ion. C¸c ionic chøa nhiÒu por, khi gÆp n­íc c¸c por cho phÐp n­íc thÊm vµo, do diÖn tÝch tiÕp xóc bÒ mÆt víi n­íc lín nªn gèc ion trao ®æi dÔ víi c¸c ion t¹p chÊt cïng dÊu trong n­íc. KÕt qu¶ lµ c¸c ion t¹p chÊt trong n­íc bÞ gi÷ l¹i trên ionic, cßn c¸c ion trong ionic ®i vµo n­íc. Nh­ vËy ion t¹p chÊt trong n­íc ®· bÞ khö vµ lo¹i bá. Muèn xö lý n­íc b»ng ph­¬ng ph¸p trao ®æi ion cÇn ph¶i lùa chän cét nhùa ionic thÝch hîp ®Ó võa lµm s¹ch ®­îc t¹p chÊt, võa dÔ t¸i sinh l¹i nhùa. 4. Ph­¬ng ph¸p sinh häc a. Kh¸i niÖm Lµ ph­¬ng ph¸p xö lý n­íc th¶i cña c¸c nghµnh c«ng nghiÖp chøa nhiÒu chÊt h÷u c¬ cã chøa c¸c thµnh phÇn cã kh¶ n¨ng ph©n huû b»ng ph­¬ng ph¸p sinh häc. Ph­¬ng ph¸p sinh häc th­êng lµ b­íc xö lý thø cÊp sau khi n­íc th¶i ®­îc xö lý b»ng ph­¬ng ph¸p ho¸ häc ®Ó t¸ch c¸c chÊt ®éc, c¸c ph­¬ng ph¸p c¬ häc ®Ó t¸ch c¸c chÊt huyÒn phï, th«. Ph­¬ng ph¸p nµy dùa trªn c¬ së sö dông ho¹t ®éng sèng cña vi sinh vËt ®Ó ph©n huû c¸c chÊt h÷u c¬ g©y bÈn trong n­íc th¶i. C¸c vi sinh vËt sö dông c¸c chÊt h÷u c¬ vµ mét sè chÊt kho¸ng lµm nguån dinh d­ìng khai th¸c n¨ng l­îng. Qu¸ tr×nh dinh d­ìng vµ h« hÊp cña vi sinh vËt thùc chÊt lµ qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸, ho¸ sinh c¸c chÊt g©y « nhiÔm trong n­íc th¶i nhê ®ã n­íc th¶i ®­îc lµm s¹ch. Ph­¬ng ph¸p nµy th­êng ®ù¬c sö dông ®Ó lµm s¹ch n­íc th¶i sinh ho¹t còng nh­ n­íc th¶i s¶n xuÊt khái nhiÒu chÊt h÷u c¬ hoµ tan vµ mét sè chÊt v« c¬ nh­ H2S, c¸c sunfit, amoniac, nit¬... N­íc th¶i cã thÓ xö lý b»ng ph­¬ng ph¸p sinh häc sÏ ®­îc ®Æc tr­ng bëi chØ tiªu BOD hoÆc COD. §Ó cã thÓ xö lý b»ng ph­¬ng ph¸p nµy, n­íc th¶i s¶n xuÊt cÇn kh«ng chøa chÊt ®éc vµ t¹p chÊt, c¸c muèi kim lo¹i nÆng hoÆc nång ®é cña chóng kh«ng ®­îc v­ît qu¸ nång ®é cùc ®¹i cho phÐp vµ cã tû sè BOD/COD ³ 0.5. b. C¬ chÕ cña qu¸ tr×nh oxi ho¸ sinh häc: C¸c chÊt h÷u c¬ hoµ tan, c¸c chÊt keo tô vµ c¸c chÊt ph©n t¸n nhá trong n­íc th¶i di chuyÓn hay khuyÕch t¸n vµo bªn trong tÕ bµo vi sinh vËt. D­íi t¸c dông cña c¸c enzim, c¸c chÊt h÷u c¬ sÏ ®­îc chuyÓn ho¸. Cã 3 giai ®o¹n cña ph­¬ng ph¸p sinh häc: - Giai ®o¹n 1: giai ®o¹n khuyÕch t¸n, di chuyÓn chÊt h÷u c¬ tõ n­íc th¶i tíi bÒ mÆt c¸c tÕ bµo vi sinh vËt. Tèc ®é nµy do quy luËt khuyÕch t¸n vµ tr¹ng th¸i thuû ®éng cña m«i tr­êng quyÕt ®Þnh. - Giai ®o¹n 2: giai ®o¹n chuyÓn c¸c chÊt h÷u c¬ ®ã qua mµng thÊm b»ng khuyÕch t¸n do sù chªnh lÖch n«ng ®é bªn trong vµ bªn ngoµi tÕ bµo. - Giai ®o¹n 3: qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ c¸c chÊt trong tÕ bµo vi sinh vËt thµnh n¨ng l­îng vµ tæng hîp tÕ bµo míi. Giai ®o¹n nµy ®ãng vai trß quan träng nhÊt, quyÕt ®Þnh møc ®é vµ hiÖu qu¶ xö lý n­íc th¶i. Qu¸ tr×nh xö lý n­íc th¶i b»ng ph­¬ng ph¸p sinh ho¸ hiÕm khÝ qua 3 giai ®o¹n: enzim Oxy ho¸ c¸c chÊt h÷u c¬: CxHyOz + O2-----> CO2 + H2O enzim Tæng hîp chÊt ®Ó x©y dùng tÕ bµo: CxHyOz + O2 -----> TÕ bµo míi + CO2 + H2O enzim TÕ bµo vi sinh vËt bÞ oxy ho¸ (ph©n huû) TÕ bµo VSV + O2 ---> TÕ bµo míi + CO2 + H2O + NH4+ TÊt c¶ c¸c ph¶n øng ®Òu x¶y ra d­íi t¸c dông cña enzim. Enzim ë ®©y chÝnh lµ mét chÊt xóc t¸c sinh häc ®Æc biÖt, cã tÝnh chÊt ®Æc hiÖu cao ®èi víi tõng lo¹i c¬ chÊt. C¸c enzim cã thÓ thu nhËn ®­îc tõ ®éng vËt, thùc vËt vµ vi sinh vËt. Trong n­íc th¶i nguån enzim chñ yÕu lµ do vi sinh vËt tæng hîp nªn, c¸c enzim sau khi ®­îc tæng hîp cã thÓ tiÕt ra ngoài tÕ bµo gäi lµ enzim ngo¹i bµo hoÆc gi÷ l¹i trong tÕ bµo gäi lµ enzim néi bµo. Trong qu¸ tr×nh oxy ho¸ chÊt h÷u c¬, thø tù c¸c chÊt bÞ ph©n huû lµ: ®­êng – protein – tinh bét – chÊt bÐo – cuèi cïng lµ c¸c chÊt cao ph©n tö. §­êng vµ tinh bét ®­îc nhiÒu vi khuÈn vµ nÊm cã kh¶ n¨ng ph©n huû theo kiÓu thuû ph©n nhê c¸c enzim amilaza. Trong ®iÒu kiÖn hiÕu khÝ sù ph©n huû c¸c ®­êng ®¬n gi¶n vµ x¶y ra rÊt nhanh. Protein bÞ ph©n huû d­íi t¸c dông cña hÖ enzim proteaza. Xenluloza ë ®iÒu kiÖn hiÕm khÝ ®­îc ph©n huû bëi c¸c enzim xenluloza cã kh¶ n¨ng ph©n huû ®Õn disacrit xenluloza hoÆc glucoza. Tãm l¹i thµnh phÇn vµ hµm l­îng chÊt h÷u c¬ ¶nh h­ëng rÊt m¹nh ®Õn quµn thÓ vi sinh vËt vµ hÖ enzim ®­îc nã tæng hîp nªn. Trong n­íc th¶i giµu protein cã nhiÒu vi khuÈn g©y thèi, cßn trong n­íc th¶i chøa nhiÒu xenluloza th× vi khuÈn vµ nÊm ph©n gi¶i xenluloza ph¸t triÓn m¹nh. c. C¸c yÕu tè ¶nh h­ëng ®Õn qu¸ tr×nh xö lý n­íc th¶i b»ng ph­¬ng ph¸p sinh häc. - Nhu cÇu dinh d­ìng: §Ó vi sinh vËt ph¸t triÓn b×nh th­êng tû lÖ chÊt dinh d­ìng trong n­íc th¶i cÇn thiÕt lµ: Qu¸ tr×nh hiÕu khÝ: C : N :P = 100 : 5 : 1 Qu¸ tr×nh yÕm khÝ: C : N :P = 100 : 1.5 : 0.3 NÕu kh«ng ®ñ c¸c chÊt dinh d­ìng sÏ k×m h·m vµ ng¨n c¸ch qu¸ tr×nh oxy ho¸ sinh ho¸. NÕu thiÕu Nit¬ sÏ t¹o bïn hoÆc tÝnh khã l¾ng, cßn thiÕu Ph«tpho sÏ lµ qu¸ tr×nh l¾ng chËm vµ gi¶m hiÖu suÊt oxy ho¸ c¸c chÊt h÷u c¬. - ¶nh h­ëng cña pH: §èi víi ®a sè vi sinh vËt, pH tèi ­u lµ tõ 6,5 - 8,5. Gi¸ trÞ pH ¶nh h­ëng lín tíi qu¸ tr×nh t¹o men trong tÕ bµo vµ qu¸ tr×nh hÊp thô chÊt dinh d­ìng vµo tÕ bµo vi sinh vËt. - ¶nh h­ëng cña c¸c chÊt ®éc h¹i: C¸c nguyªn tè kim lo¹i nÆng vµ muèi cña nã cã t¸c dông huû ho¹i ho¹t ®éng sèng b×nh th­êng cña vi sinh vËt, do ®ã trong qu¸ tr×nh xö lý n­íc th¶i ph­¬ng ph¸p sinh häc cÇn ph¶i lo¹i bá c¸c chÊt ®éc h¹i nµy d­íi giíi h¹n cho phÐp. - ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é: NhiÖt ®é trong qu¸ tr×nh xö lý n­íc th¶i th­êng lµ 60C < t < 370C. NhËn xÐt: trong c¸c ph­¬ng ph¸p ._.