thoconhokbaogiokhoc
New Member
Download miễn phí Khóa luận Ứng dụng công nghệ sinh học nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nước thải chế biến thủy sản
MỤC LỤC
Nhận xét của giảng viên hướng dẫn
Mục lục
Danh sách các hình
Danh sách các bảng
CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU
1.1.Đặt vấn đề 1
1.2 Cơ sở hình thành khóa luận 2
1.3 Mục tiêu khóa luận 2
1.4 Nội dunh thực hiện 3
1.5 Phương pháp thực hiện 3
1.6 Phạm vi khóa luận 3
1.7 Ý nghĩa khoa học và kinh tế 3
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ NGHÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN
2.1 Tổng quan về ngành chế biến thủy sản 5
2.2 Vấn đề môi trường do ngành chế biến thủy sản gây ra 7
2.2.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải của ngành chế biến thủy sản 7
2.2.2 Khí thải 13
2.2.3 Hơi chlorine 13
2.2.4 Tác nhân lạnh 13
2.2.5 Nước thải 14
2.2.6 Chất thải rắn 15
2.2.7 Nhiệt thải và tiếng ồn 15
2.2.8 Tác nhân hóa học 16
2.2.9 Tác nhân sinh học 16
2.2.10 Tác nhân khác 16
2.3 Tính chất và thành phần nước thải chế biến thủy sản 17
CHƯƠNGIII: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN
3.1 Phương pháp cơ học 24
3.1.1 Song chắn rác 22
3.1.2 Lưới lọc 25
3.1.3 Bể lắng cát 25
3.1.4 Bể lắng đứng 25
3.1.5 Bể vớt dầu 26
3.2 Phương pháp hóa lý 26
3.2.1 Phương pháp trung hòa 27
3.2.2 Phương pháp keo tụ 27
3.2.3 Phương pháp hấp phụ 28
3.2.4 Phương pháp tuyển nổi 28
3.2.5 Phương pháp trao đổi Ion 29
3.3 Phương pháp sinh học 29
3.3.1 Sinh trưởng vi sinh vật trong nước thải 33
3.3.2 Hoạt động sống của vi sinh vật trong nước thải 36
3.3.3 Qúa trình làm sạch nước thải 37
3.3.4 Qúa trình phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật 39
3.3.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến đời sống vi sinh vật 46
CHƯƠNG IV: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
4.1 Phương pháp hiếu khí 50
4.1.1 Phương pháp hiếu khí sinh trưởng lơ lửng 50
4.1.2 Công trình xử lý nước thải có ứng dụng bể SBR 57
4.1.3 Hiếu khí sinh trưởng dính bám 63
4.2 Phương pháp kị khí kết hợp hiếu khí 65
4.3Xử lý nước thải chế biến thủy sản bằng phương pháp kị khí 74
4.3.1 Bể UASB 74
4.4 Xử lý nước thải chế biến thủy sản bằng cánh đồng lọc 76
4.5 Xử lý nước thải chế biến thủy sản bằng phương pháp thủy sinh 76
CHƯƠNG V: XỬ LÝ NITƠ
5.1 Tổng quan về quá trình chuyển hóa nitơ 82
5.2 Công nghệ xử lý nitơ 83
5.2.1 Phương pháp sinh học hiếu khí 83
CHƯƠNG VI: SỰ CỐ CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN
THỦY SẢN VÀ KHẮC PHỤC SỰ CỐ
6.1 Sự cố công trình và cách khắc phục sự cố 89
6.1.1. Quản lý 90
6.1.2. Vận hành công trình 90
6.1.3. Sự cố và cách khắc phục sự cố 91
CHƯƠNG VII: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận và kiến nghị 98
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
chất ức chế diệt vi sinh như: nước thải có hàm lượng kim loại cao hay hàm lượng chất vô cơ độc hại. Sau một thời gian phát triển chúng tạo thành quần thể sinh vật đồng thời kéo theo sự phát triển của các sinh vật thủy sinh.Quần thể sinh vật trong nước thải không giống nhau, mỗi loại nước thải có hệ sinh vật khác nhau. Các loài này không thể tổng hợp chất hữu cơ làm vật liệu xây dựng tế bào mới cho chúng, mà trong nước cần có chất hữu cơ để chúng phân hủy chuyển hóa thành những chất dinh dưỡng làm vật liệu xây dựng tế bào. Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy này là CO2, H2O và một số khí khác như: CH4, H2S, Indol, Mecaptan, N2…
Trong nước thải, chất bẩn chủ yếu là chất hữu cơ hòa tan, ngoài ra còn có chất tồn tại dưới dạng keo hay dạng lơ lửng. Các chất hữu cơ này tiếp xúc với bề mặt tế bào vi khuẩn bằng cách hấp thụ hay keo tụ sinh học, sau đó diễn ra quá trình đồng hóa và dị hóa. Quá trình dị hóa là quá trình phân hủy các chất hữu cơ có khối lượng phân tử lớn, mạch dài thành những chất có khối lượng nhỏ mạch ngắn có cấu tạo đơn giản hơn có thể thẩm thấu qua màng tế bào vào trong tế bào để chuyển sang quá trình phân hủy nội bào hay chuyển sang quá trình đồng hóa.
3.3.3.Quá trình làm sạch nước thải diễn ra theo 2 giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Các hợp chất hữu cơ tiếp xúc bề mặt tế bào vi sinh vật.
Giai đoạn 2: Khuếch tán và hấp thụ chất ô nhiễm qua màng bán thấm vào trong tế bào vi sinh vật.
Giai đoạn 3: Chuyển hóa các chất này vào trong nội bào để sinh năng lượng và tổng hợp vật liệu mới cho tế bào vi sinh vật.
Các giai đoạn này liên quan chặc chẽ với nhau, kết quả là nồng độ chất ô nhiễm giảm dần, điều này thể hiện ở những vùng có vi sinh vật phát triển nhiều thì nồng độ chất ô nhiễm thấp hơn những vùng khác.
-Quá trình phân hủy chất trong tế bào vi sinh vật diễn ra như sau:
Các hợp chất bị oxy hóa đầu tiên là hydracacbon (tinh bột) và một số hợp chất hữu cơ khác. Nếu là tinh bột thì sẽ được hấp thụ qua bề mặt tế bào vi sinh vật theo cơ chế cảm ứng, lúc này vi sinh vật sẽ tiết ra enzim tương ứng để thủy phân các hợp chất hữu cơ cao phân tử thành các đường đơn giản. Đối với protein dưới tác dụng của men proteinaza xúc tác quá trình phân hủy thành polypeptic, pepton, axit amin và cuối cùng là NH4+, đối với chất béo thì sẽ phân hủy chúng thành glyxerin và axit béo. Các enzim này sẽ tách H+ ra khỏi phân tử enzim kết hợp với oxy tạo thành nước.
Đường, rượu và các sản phẩm của quá trình phân hủy chất hữu cơ khác sẽ được phân hủy tạo thành CO2 và H2O. Trung tâm của quá trình oxi hóa khử là quá trình hô hấp nội bào. Quá trình phân hủy hay quá trình oxi hóa khử không phải tất cả đều tạo ra CO2 và H2O, các sản phẩm phụ được tạo ra tham gia vào quá trình đồng hóa hay quá trình sinh tổng hợp vật chất tổng hợp tế bào để hình thành tế bào mới phục vụ cho quá trình sinh trưởng. Song song với quá trình đồng hóa trong tế bào luôn xảy ra quá trình dị hóa tạo ra năng luợng phục vụ cho quá trình đồng hóa.
Các phản ứng chuyển hóa chất hữu cơ là phản ứng phân hủy hay phản ứng oxi hóa khử trong quá trình hô hấp của vi sinh vật. Có 2 loại phản ứng phân hủy: phân hủy hiếu khí và phân hủy kị khí. Cơ chất của phản ứng oxi hóa ở đây là các hợp chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải, được thể hiện bằng BOD. Do hoạt động sống của vi sinh vật, các chất bẩn có trong nước thải sẽ được làm sạch và đồng thời sản phẩm phân hủy sẽ phục vụ cho vi sinh vật sinh trưởng và tăng sinh khối.
3.3.4.Quá trình phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật trong nước thải
-Quá trình phân hủy hiếu khí:
Quá trình phân hủy hiếu khí dựa vào hoạt động sống của vi sinh vật hiếu khí.
Vi sinhvật sau khi tiếp xúc với nước thải có chứa các chất hữu cơ thì chúng sẽ dần dần phát triển. Vận tốc phát triển của chúng tỷ lệ nghịch với nồng độ oxy hòa tan trong nước. Nếu chất hữu cơ quá nhiều, nguồn oxy không đủ sẽ tạo ra môi trường kị khí. Như vậy trong quá trình phân hủy hiếu khí thì vận tốc trao đổi của vi sinh vật phải luôn thấp hơn vận tốc hòa tan của oxy trong nước khi nồng độ chất dinh dưỡng trở thành yếu tố giới hạn. Thực vật phù du cùng với các sinh vật tự dưỡng khác sử dụng CO2 và khoáng chất để tổng hợp các chất hữu cơ làm tăng sinh khối và làm giàu oxy trong nước thải. Oxy cần có trong quá trình phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật, vì vậy mà chất hữu cơ trong nước giảm dần.
Quá trình phân hủy hiếu khí diễn ra mạnh mẽ nếu dùng các biện pháp tác động vào như: sục khí, làm tăng lượng hoạt động của vi sinh vật bằng cách tăng bùn hoạt tính, điều chỉnh hàm lượng chất dinh dưỡng và ức chế các chất độc làm ảnh hưởng đến quá trình phát triển của vi sinh vật. Hầu hết các vi sinh vật làm sạch nước thải đều là vi sinh vật hoại sinh, hiếu khí ưa ấm. Vì vậy mà nhiệt độ nước thải ảnh hưởng rất lớn đến đời sống của vi sinh vật, nhiệt độ thích hợp cho quá trình xử lý là 20 - 400C, tối ưu là 25 - 300C.
Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong nước thải gồm 3 giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Oxy hóa chất hữu cơ
CxHyOz + O2 CO2 + H2O + ∆H
Giai đoạn 2: Tổng hợp xây dựng tế bào
CxHyOz + O2 tế bào VSV + CO2 + H2O + C5H7NO2 - ∆H
Giai đoạn 3: Oxy hóa chất liệu tế bào
C5H7NO2 + 5O2 5CO2 + 2H2O + NH2 ± ∆H
+Động học của quá trình xử lý hiếu khí:
Sự phát triển của vi sinh vật:
Sự tăng trưởng của vi sinh vật theo dạng đường cong ABCDE
A
B
C
D
E
Thời gian
Mật độ TB
.
.
.
.
.
Hình 3.2. (Sự phát triển của vi sinh vật)
Quá trình sinh trưởng chia thành các giai đoạn sau:
(a) Giai đoạn tiềm phát (AB) (giai đoạn sinh trưởng chậm)
Vi sinh vật cần thời gian để thích nghi với môi trường và ở cuối giai đoạn này vi sinh vật mới bắt đầu phát triển và khi đó các tế bào mới tăng về số lượng nhưng chủ yếu kích thước tế bào phát triển còn số lượng tăng không đáng kể
X = X0, (X: sinh khối vi sinh vật, mg/l)
(b) Giai đoạn lũy tiến (BC) (giai đoạn tăng trưởng logarit)
Vi sinh vật phát triển theo hàm logarit và tốc độ tăng trưởng riêng đạt giá trị cực đại. Trong suốt thời kỳ này các tế bào phân chia theo tốc độ xác định bởi thời gian sinh sản, khả năng thu nhận và đồng hóa thức ăn.
(c) Giai đoạn phát triển ổn đinh (CD) (giai đoạn cân bằng)
Số lượng tế bào VSV được giữ ở mức không đổi (số lượng tế bào mất đi bằng số lượng tế bào mới sinh ra). Tính chất sinh lý tế bào vi sinh vật thay đổi, cường độ trao đổi chất giảm đi rõ rệt.
(d) Giai đoạn suy vong (DE) (giai đoạn tự chết)
Trong giai đoạn này tốc độ sinh sản giảm đi rõ rệt và dần dần tốc độ chết vượt xa tốc độ sinh sản.
Tốc độ tăng trưởng riêng
Nồng độ cơ chất
để đảm bảo cho quá trình xử lý sinh học hiếu khí diễn ra có hiệu quả thì ta phải đảm bảo các điều kiện môi trường như nhiệt độ, pH, các chất dinh dưỡng, trong môi trường phải không có các chất độc, đảm bảo điều kiện tốt nhất cho hệ vi sinh.
Tốc độ tăng trưởng tế bào [2]:
: tốc độ tăng trưởng riêng
KS: hằng số bán bão hòa
=...