Đề cương bảo vệ môi trường

Câu 1: Vì sao phải bảo vệ môi trường? Câu này theo tớ trước hết phải nêu ra định nghĩa môi trường là gì? Một số đặc điểm, tính chất của môi trường? vai trò của môi trường? thực trạng môi trường hiện nay và từ đó đưa ra lý do vì sao? Môi trường là nơi chúng ta đang sinh sống, bảo vệ môi trường chúng ta đang sinh sống là điều cần thiết, tuy nhiên việc bảo vệ môi trường cần phải được thực hiện có trách nhiệm và hiểu biết. Hiện nay ô nhiểm môi trường đang là vấn đề cấp bách và quan trọng không chỉ của riêng 1 quốc gia mà còn của toàn nhân loại. Cuộc sống ngày càng hiện đại thì nhu cầu về vật chất của con người càng tăng, kèm theo đó là hàng loạt các vấn đề về ô nhiễm môi trường nảy sinh đã và đang ảnh hưởng nghiêm trọng đến cuộc sống của con người trên khắp hành tinh cũng như môi trường mà chúng ta đang sinh sống. Vấn đề trước mắt là con người cần phải ý thức được hiểm họa của vấn đề tàn phá hay ô nhiễm môi trường sống của chính chúng ta. + Nạn phá rừng, đốt rừng bừa bãi gây nên những hậu quả nghiêm trọng: núi bị sạt lở kéo theo đất đá , lũ quét ,lũ bùn, lũ lụt,...tàn phá nhà cửa , hoa màu , cướp đi mạng sống của nhiều người ... và phá vỡ cân bằng sinh thái, làm mất nơi cư trú của các loài động vật, một số loài còn có nguy cơ tuyệt chủng… + Chất thải sinh hoạt và chất thải nông nghiệp làm ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí, gây ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp tới sức khỏe con người. + Việc sản xuất, sử dụng, thải bỏ tất cả các hợp chất của công nghiệp hóa dầu (chất dẻo, dung môi, chất màu, thuốc trừ sâu, thuốc trừ cỏ, keo dính, vecni…) đều gây ô nhiễm hoặc cho đất, hoặc cho môi trường nước và không khí cũng như cho động vật, thực vật.  + Hoạt động khai thác mỏ và sản xuất vật liệu xây dựng gây ô nhiễm nghiêm trọng đến không khí do trong quá trình hoạt động thải ra các loại bụi, các loại khí thải từ quá trình đốt cháy là SO2, NO2, CO, CO2 và các chất thải hữu cơ. Các nhà máy điện, các nhà máy hóa chất, nhà máy điện nguyên tử phát ra các chất phóng xạ mà nguồn chủ yếu là do sự đốt than + Ô nhiễm từ các hoạt động giao thông: các khí thải từ hoạt động của động cơ ô tô, ngoài oxit cac bon và hợp chất chì ra còn có các khí hydrocacbon, oxit nitơ. Các chất khí này dưới tác dụng của năng lượng mặt trời, tạo nên những chất gây thành sương mù, kích thích mắt, làm tổn hại cây cối. Động cơ ô tô còn sinh ra những chất có thể gây ung thư thực nghiệm trên động vật. + Sự nhiễm bẩn không khí từ các lò đốt trong nhà là hình thức sớm nhất gây nhiễm bẩn mặc dù tác hại của nó không nhiều - Các chất khí gây ô nhiễm: Những sự phát thải khí khác nhau góp phần vào việc làm ô nhiễm khí quyển ở quy mô địa phương (sương mù oxy hóa, mưa axit…) cũng như toàn cầu (hiệu ứng nhà kính, lỗ thủng tầng ozon…) + Khí CO: được sinh ra một cách tự nhiên do các nguồn khác nhau: núi lửa, quá trình oxy hóa của tảo biển… sản sinh CO do hoạt động của con người chủ yếu là cháy rừng và sử dụng nhiên liệu mỏ. CO có tác dụng độc hại đối với những động vật máu nóng và người, oxit cacbon kết hợp với những hồng tuyết cầu tạo thành cacboxyhemoglobin, chất này không cố định oxy và ở người 6400ppm CO gây ra cái chết trong ¼ giờ. + Khí CO2: sinh ra từ sự khai thác bừa bãi những nguyên liệu mỏ, phá rừng và đốt cháy sinh khối, CO2 không độc hại nhưng chúng tham gia một cách tích cực vào việc gây ra hiệu ứng nhà kính. + Khí Mêtan: được sinh ra do sự phát triển của cây trồng nông nghiệp và chăn nuôi, trong các mỏ cacbua hydro, rác thải sinh hoạt, tuy nhiên mêtan cũng giống CO2, không độc hại nhưng chúng tham gia một cách tích cực gây hiệu ứng nhà kính. - Các chất gây ô nhiễm nguồn nước + Các chất thải hữu cơ là nguồn gây ô nhiễm chủ yếu trong nguồn nước mặt, chúng chứa rất nhiều kim loại nặng, sunfua, axit, chì, chất rắn lơ lửng … với hàm lượng lớn gây nên ô nhiễm nghiêm trọng. + Các chất thải chứa vi sinh vật: gồm vi khuẩn, virus gây bệnh cho người, động vật, thực vật cũng như hệ vi sinh vật trong nước. + Chất phóng xạ ảnh hưởng tới quá trình tự làm sạch của nguồn nước, tích lũy lâu có ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người. - Các chất gây ô nhiễm môi trường đất + Chất hóa học: gồm phân bón, thuốc trừ cỏ… có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến sức khỏe con người, các chất này sau khi được hấp thụ qua con đường thực vật và đến người gây nên ung thư hoặc các bệnh nghiêm trọng khác. +Các chất thải công nghiệp mang tính nguy hại: phế thải công nghiệp rắn gây ô nhiễm nghiêm trọng cho đất do các sản phẩm hóa học độc hại gây ra. + Các chất phóng xạ từ các vụ nổ bom hạt nhân, chất thải phóng xạ lỏng có thể tích tụ trong đất. …. Như vậy hiểu được nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường, tác hại nghiêm trọng mà chúng gây ra cho con người cũng như môi sinh thì việc bảo vệ môi trường là rất cần thiết không chỉ với mỗi cá nhân mà còn với toàn xã hội Câu 2: Nguyên nhân gây ô nhiếm đất, so sánh các biện pháp xử lý đất ô nhiếm Nguyên nhân gây ô nhiễm đất: Do nguồn sản xuất và các hoạt động sống của con người như: khai thác khoáng sản, do chất thải của các phân xưởng hóa học, các nhà máy luyện kim, nhà máy dệt da. Do lượng thuốc trừ sâu, thuốc hóa học bón vào đất trong quá trình sản xuất nông nghiệp. Một số loại phân trong thành phần của chúng có chứa một lượng axit dư tự do, khi bón vào đất sẽ gây chua cho đất. Hay việc bón phân hóa học liên tiếp trong nhiều năm sẽ làm mặn hóa đât do các loại phân hóa học thực chất chính là các muối, mặt khác khi bón nhiều phân hóa học thì cần phải tưới nhiều nước và muối trong nước tưới sẽ làm mặn hóa đất nhanh hơn. Đồng thời việc lạm dụng phân hóa học còn có thể làm thay đổi tính chất vật lý của đất do làm giảm hàm lượng mùn và phá vỡ kết cấu viên của đất. Bên cạnh đó bón nhiều thuốc trừ sâu, trừ cỏ sẽ dẫn tới hủy diệt hệ thống sinh học sống trong đất dẫn tới làm thay đổi tính chất sinh học của đất. So sánh các biện pháp xử lý đất ô nhiễm: Biện pháp sinh học: dùng các tác nhân sinh học để xử lý, phân giải các chất gây ô nhiễm từ đó có thể tạo thành nguồn dinh dưỡng cho các loài sinh vật khác hay để tích tụ các chất độc hại, không để chúng di chuyển tự do trong đất, sau đó thu sinh khối tích tụ rồi phân hủy. Hạn chế của biện pháp này là mất nhiều thời gian, còn tồn tại nhiều hạn chế trong quá trình thực hiện do không phải chất nào cũng bị phân hủy dưới tác dụng của tác nhân sinh học. Biện pháp hóa học: dùng các chất hóa học để biến đổi, làm giảm tính độc của các chất gây ô nhiễm đất. Hạn chế của biện pháp này là có thể làm tồn dư nhiều chất hóa học hơn trong đất thậm trí tạo thành chất độc hại đối với đất. Biện pháp vật lý: tích tụ các chất độc hại gây ô nhiễm đất lại rồi đào hố chôn hay xây bể xử lý. Hạn chế của biện pháp này là tốn kém tiền của để đầu tư cho trang thiết bị và chiếm nhiều diện tích. Biện pháp xử lý bằng nhiệt độ: tích tụ các chất độc hại lại rồi đốt tất cả ở nhiệt độ cao. Hạn chế của biện pháp này là tốn kém và có thể tạo thành các chất khí độc đối với môi trường sống. Trong các biện pháp trên thì biện pháp sinh học được ưu tiên sử dụng nhất, có thể sử dụng các loại vi sinh vật, thực vật hoặc nấm. Cơ chế trong sử dụng thực vật để xử lý là tích tụ sinh học: chủ yếu là các loài thực vật sẽ có thể tích tụ các chất độc hại rồi sau đó người ta tiến hành thu sinh khối. Cơ chế trong sử dụng vi sinh vật là trao đổi chất: vi sinh vật phát triển nhanh nên diện tích tiếp xúc bề mặt lớn do đó chúng có khả năng phân hủy nhiều hơn, nhanh hơn, chúng có thể biến đổi từ các chất độc thành các chất ít độc hay các chất dinh dưỡng mà vi sinh vật có thể sử dụng được hoặc cung cấp cho các sinh vật khác. Câu 3: Công nghệ sử dụng thực vật trong xử lý ô nhiễm môi trường (Phytotechnology) Thuật ngữ Phytotechnology được dùng để giải thích các ứng dụng khoa học và kỹ thuật trong nghiên cứu các vấn đề và cung cấp giải pháp bao gồm việc sử dụng thực vật. Đây là việc làm rất quan trọng vì cho phép ứng dụng vai trò của thực vật trong cả 2 hệ thống: xã hội và tự nhiên. Ý nghĩa của việc này là sử dụng thực vật như là một công nghệ sống để giải quyết các vấn đề môi trường. Vì Phytotechnology dựa trên nền khoa học môi trường và được xem xét hệ sinh thái như là thành phần trung gian giữa các hoạt động của con người và xã hội bao gồm môi trường tự nhiên. Có nhiều ứng dụng khác nhau của Phytotechnology. Một vài ứng dụng trong các lĩnh vực như y tế, nông nghiệp và lâm nghiệp và các ứng dụng trong giải quyết các vấn đề môi trường. Các ứng dụng của Phytotechnology trong môi trường thường được chia thành năm nhóm: Tăng cường khả năg thích nghi của các hệ thống tự nhiên đối với các hoạt động của con người. Ngăn chặn sự giải phóng các chất gây ô nhiễm và làm thoái hoá môi trường. Kiểm tra theo dõi sự giải phóng các chất gây ô nhiễm và các quá trình môi trường dể giảm thiêu tối đa sự suy thoái môi trường. Phục hồi các hệ sinh thái bị suy thoái. Các chỉ thị của hệ sinh thái để kiểm tra và đánh giá các loại công nghệ. Sử dụng Phytotechnology để tăng cường khả năng của hệ thống tự nhiên thu hút được nhiều sự quan tâm nhất. Sự ngăn chặn các thành phần gây ô nhiễm bao gồm việc sử dụng Phytotechnology để tránh việc sản xuất và thải vào môi trường các chất độc hại hoặc thay đổi các hoạt động của con người để giảm thiểu tới mức tối đa mức độ tác động độc hại tới môi trường. Việc này có thể gồm việc sản xuất các chất thay thế hay thiêt kế lại quá trình sản xuất. Kiểm tra các thành phần gây ô nhiễm thường xuyên được giải phóng và áp dụng Phytotechnology để kiểm tra các chất này trước khi chúng được thải vào môi trường. Phục hồi sinh học bao gồm các biện pháp dùng Phytotechnology để khôi phục và cải thiện hệ sinh thái đã bị suy thoái do các hoạt động tự nhiên hay của con người. Dùng Phytotechnology để kiểm tra và đánh giá các điều kiện của môi trường bao gồm cả việc đưa các chất gây ô nhiễm và các chất tự nhiên hay là các chất do con người tạo ra có thể gây hại. Một vài ví dụ về áp dụng Phytotechnology: Dùng thực vật để giảm hay giải quyết các vấn đề ô nhiễm môi trường. Như là sử dụng các vùng đất đầm lầy hay hồ nông cạn để sử lý chất thải. Vì ở vùng đầm lầy hay hồ cạn thì thực vật chiếm ưu thế hơn các loại tảo. Sự tái tạo các hệ sinh thái hay thảm thực vật để giảm hay giải quyết các vấn đề ô nhiễm. Ví dụ cấu trúc lại các vùng hồ nước và các vùng đất trũng ẩm để sử lý chất thải hay khuếch tán các nguồn ô nhiễm giảm nhẹ ảnh hưởng của CO2 đến thay đổi khí hậu. Các ví dụ về ứng dụng trong môi trường của Phytotechnology: Các giá trị ứng dụng trong môi trường của Phytotechnology bao gồm sử dụng thực vật để tăng cường khả năng của hệ sinh thái đã được chú ý. Những ứng dụng này có thể tăng cường chức năng của hệ sinh thái do đó tăng giá trị của chúng. Thực vật có thể phân huỷ các chất gây ô nhiễm hay thay thế chúng bằng các chất khác ít hoặc không gây ô nhiễm. Thực vật còn tham gia vào quá trình tuần hoàn và làm sạch nước dẫn đến khôi phục lại trạng thái ban đầu của hệ sinh thái. Câu 7: Các phương pháp xử lý rác thải? các loại vi sinh vật trong rác thải, các quá trình phân huỷ trong rác thải? Rác thải là những sản phẩm loại bỏ được thải ra trong quá trình hoạt động, sản xuất chế biễn của con người. Rác thải có nhiều nguồn khác nhau: rác thải sinh hoạt, rác thải đô thị, rác thải công nghiệp, rác thải nông nghiệp…Vì vậy hệ vi sinh vật trong rác thải vô cùng phong phú. Trong rác thải có đầy đủ các thành phần hợp chất hữu cơ, vô cơ rắn, lỏng…tương ứng sẽ có các thành phần vi sinh vật phân giải phổ biến là các vi sinh vật sau: Vi khuẩn: là nhóm lớn nhất, được nghiên cứu nhiều nhất có cả vi khẩn hiếu khí và kỵ khí. Có nhiều trong nguồn rác thải sinh hoạt phế thải nông nghiệp: Cytophaga, sporocytophaga, sporangium…Ngoài ra còn thấy các giống: Cellvibrio trong rác thải phân huỷ cellulose. Trong điều kiện kỵ khí, có nhiều giống vi sinh vật ưa ẩm, ưa nhiệt thuộc giống clostridium và bacillus. Trong đống ủ phế thải người ta còn tìm thấy clostridium, pseudomonas…mặt khác trong rác thải của các ngành công nghiệp, nhất là công nghiệp chế biến người ta thấy có một số vi khuẩn: sporocytophaga, methanogenes, rudbeckia hists L… Nấm: bao gồm rất nhiều loại, có khả năng phân giải các hợp chất hữu cơ mạnh hơn vi khuẩn, đặc biệt là phân giải cellulose do chúng tiết vào môi trường lượng enzyme ngoại bào lớn hơn vi khuẩn. một số loại nấm điển hình trong rác thải: tricoderma, phanerochate, fusarium, penicillin, sporotrichum, solerotium, aspergillus…tuy nghiên không phong phú bằng vi khuẩn. Xạ khuẩn: có tác dụng phân giải phế thải khá mạnh. người ta chia thành 2 nhóm: xa khuẩn ưa nhiệt (600c – 700c) bao gồm: Actinomyces, streptomyces, frankia, actinopolyspora, actinosyroema, pseudonocardia, cellulomonas…Ngoài ra trong rác thải còn có một số nhóm động vật nguyên sinh. Từ việc phân loại theo nguồn hay bản chất hoá học của mỗi chất thải mà ta có những biện pháp xử lý rác thải khác nhau.: Một số biện pháp chính sử dụng hiện nay: Gồm 4 biện pháp: + Biện pháp chôn lấp. + Biện pháp đốt. + Biên pháp thải ra sông ngòi và ra biển. + Biện pháp sinh học. + Biện pháp chôn lấp: là phương pháp xử lý lâu đời cổ và đơn giản nhất. Rác thải được thu gom và đem chôn lấp trong đất. Qúa trình đầu tiên là thối rữa các chất đơn giản sau đó phân giải. Có 2 cách chôn lấp áp dụng phổ biến Cách 1: Ủ trên mặt đất (đánh đống phủ đất), điều kiện hiếu khí, sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2Oè yêu cầu thường xuyên thổi khí, đảo đống ủ. Cách 2: Ủ chon dưới đất có thể kỵ khí hoặc hiếu khí, sản phẩm là hỗn hợp H2O, CH4, H2S, CO2, NH3… Là biện pháp đơn giản dễ làm Tuy nhiên đòi hỏi diện tích lớn, thời gian xử lý lâu, sinh ra khí độc có mùi hôi thối: CH4, H2S, NH3, có hiện tượng rò rỉ gây ô nhiễm đất, ô nhiễm nguồn nước ngầm…è Ngày càng bộc lộ nhiều nhược điểm. Khi áp dụng biện pháp chôn lấp xây bể cần chú ý: bể phải xa khu dân cư, xa nguồn nước, có địa hình ổn định, không ẩm ướt, có biện pháp theo dõi kiểm tra nguồn nước nơi chôn lấp thường xuyên. + Phương pháp đốt: chỉ là phương pháp tạm thời khi khối lượng phế thải quá nhiều. Phương pháp này gây ô nhiễm không khí, hiệu ứng nhà kính, tốn nhiên liệu… + Phương pháp thải ra sông, ngòi, biển: Đây là biện pháp rất nguy hiểm gây ô nhiễm nặng nguồn nước, đất, tiêu diệt vi sinh vật sống dưới nước, gây ô nhiễm toàn cầu. + Biện pháp xử lý sinh học: là biện pháp tối ưu nhất đang được áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Biện pháp sinh học là dung công nghệ vi sinh vật để phân huỷ rác thải. Tuy nhiên muốn thực hiện được biện pháp này thì khâu quan trong nhất là phân loại được rác thải thành các nhóm: dễ phân giải ( các loại rác có bản chất là chất hữu cơ; các loại phế liệu khó phân giải…) Trong các biện pháp xử lý sinh học có một số biện pháp phổ biến. Tự bổ sung ủ compots và biogas vào nhé phần này tớ ghi trong vở lung tung quá còn các quá trình phân hủy của vi sinh vật trong rác thải câu dưới có rồi. câu này mà vào tự chết lun he. Câu 8: Các loại vi sinh vật, quá trình phân hủy của vi sinh vật trong rác thải? Vi sinh vật trong rác thải Trong thành phần rác thải có nhiều chất dinh dưỡng cho vsv, đặc biệt là những hợp chất cao phân tử tự nhiên như xenluloza, hemixenluloza, pectin, tinh bột, axit nucleic, vitamin, chất béo.... Do vậy, ở rác thải có đủ mặt các nhóm vsv ( vk, xk, nấm, nấm mốc, nấm men). Riêng nấm men có thể là ít vì trong rác hàm lượng các loại đường thấp, điều kiện cho nấm men phát triển khó khăn. Đối với các nhóm vsv có khả năng tiết ra ngoại bào các enzym thủy phân cơ chất là hydratcacbon, protein, chất béo là có khả năng phát triển mạnh hơn cả. Các enzym thủy phân có tác dụng ở đây là hệ cacbonhydraza, proteinaza, lipaza, peticnaza.... Trong đó các vsv sinh xenlulaza là thích nghi nhất. Các vsv ở đây là các thể dị dưỡng hoại sinh: cần sự có mặt của các chất hữu cơ có ở môi trường làm cơ chất dinh dưỡng và trong quá trình sống của các vsv này sẽ tiết ra enzym thủy phân để phân cắt các hợp chất hữu cơ vốn là các chất cao phân tử thành các hợp chất đơn giản hoặc là đơn vị cấu thành phân tử ( nonamer) thấm vào tế bào tham gia các quá trình đồng hóa trao đổi chất để xây dựng tế bào mới. Ngoài các nhóm vsv thuộc các thể dị dưỡng hoại sinh người ta còn thấy ở trong rác các nhóm vsv dị dưỡng cố định amon, nitrat hóa, và phản nitat hóa, nhóm vi khuẩn khử sunphat và chuyển hóa lưu huỳnh. Quá trình dinh dưỡng và trao đổi chất của các nhóm này có nhiều khác biệt so với các nhóm dị dưỡng. Vi sinh vật ở đây là các thể hiếu khí, các thể kị khí hoặc các thể tùy tiện và các thể thiếu khí. Nói chung vsv trong rác thải có nhiều các thể ưa ấm, ưa nhiệt và có cả các thể chịu nhiệt. Từ thành phần vsv của rác thải là có mặt của các thể hiếu khí và kị khí, người ta đã chọn các loại hình công nghệ thích hợp cho xử lí, phương pháp xử lí hiếu khí và phương pháp xử lí kị khí. Quá trình phân hủy của vi sinh vật trong rác thải Phương pháp xử lý hiếu khí gồm các quá trình công nghệ như sau: - Trải rác thành các lớp mỏng (vài chục cm) hoặc chất thành đống có đảo trộn để tạo hiếu khí cho vsv phát triển. - Ủ trong các bể ủ không thổi không khí nhưng phải đảo trộn hoặc thổi khí bằng quạt cao áp hoặc khí nén có thể kiểm tra các thông số công nghệ. - Phân hủy rác hiếu khí trong các thiết bị có thể thổi khí đầy đủ và kiểm soát được các thông số bằng nhiệt độ, độ ẩm và có thể bổ xung các chất khoáng và các chất dinh dưỡng khác. Các quá trình công nghệ trên đây hiệu quả nhất là ủ hiếu khí rác trong các thiết bị, nhưng áp dụng mở rộng bị hạn chế, vì vậy quá trình ủ rác trong các bể ủ rác lớn có thổi khí và kiểm soát được các thông số công nghệ là thích hợp nhất. Phương pháp xử lí kị khí gồm các quá trình công nghệ như sau: - Ủ kín để tạo điều kiện kị khí. Thường đổ và chất phân rác thành đống rồi trát kín bằng bùn. Ban đầu các loại vsv hiếu khí phát triển sau đó ít oxi dần rồi bị chết, tiếp theo là các thể kị khí tùy tiện phát triển và cuối cùng là các thể kị khí. Trong quá trình ủ có các thể ưa ấm phát triển sớm nhất và tỏa nhiệt làm cho nhiệt độ đống ủ tăng cao, các thể ưa ấm chết và thay vào đó là các thể ưa nhiệt, sau cùng là các thể kị khí chịu nhiệt thấy có mặt ở đống ủ khi nhiệt độ tới 70 - 850C. - Chôn lấp: rác thải sinh hoạt và một số rác thải công nghiệp được cho xuống các hố sâu và rộng đã được gia công chống thấm ở đáy và thành, rồi nén chặt, phủ kín. Mỗi hố chôn rác có thể chôn tới hàng vài chục ngàn tấn. Chôn lấp cũng giống như trong ủ kín kị khí. - Ủ kị khí là quá trình phân giải hợp chất hữu cơ không có sự tham gia của oxi, sản phẩm cuối cùng là khí CH4 (60 - 65%), CO2 (khoảng 30 - 35%), lượng nhỏ các khí khác và sinh khối vsv lẫn trong mùn. - Xử lý rác thải, các phụ phẩm nông nghiệp, bùn thải, nước thải ...bằng lên men metan trng các thiết bị sinh metan (methantank) để thu khí đốt (CH4). Đối với rác thải bệnh viện, rác thải công nghiệp có lẫn các chất độc hại cân phải có các biện pháp xử lý riêng như thiêu đốt, chôn lấp trong các đồ chứa đựng đặc biệt để tránh truyền rộng các chất độc ra môi trường. Rác thải bệnh viện có chứa nhiều vsv gây bệnh được xử lý bằng các lò đốt riêng biệt. Câu 9 : Các phương pháp xử lý nước thải Đây chỉ là phương pháp sinh học còn có phương pháp cơ học và hóa học nữa? a. Bùn hoạt tính Hệ thống bùn hoạt tính là một trong những hệ thống xử lý thứ cấp để làm sạch nước thải trước khi thải vào môi trường Nước thải đầu ra Bể khử trùng bùn Rác sỏi+ cát Hoàn lưu bùn Nước thải vào Song Chắn rác Bể Lắng cát Bể lắng sơ cấp Bể bùn hoạt tính Bể lắng thứ cấp Ở bể bùn hoạt tính các VK được cung cấp dầy đủ oxy và các điều kiện môi trường thích hợp. VK phân hủy các chất HC thành CO2, H2O và các chất khoáng khác, một phần các chất HC sẽ được đồng hóa trong té bào vi khuẩn. Nước thải có chứa các tế bào vi khuẩn sẽ được chuyển sang bể lắng Tại bể lắng, VK sẽ được cung cấp các điều kiện tối ưu (thời gian tồn tại, lưu lượng nạp) để các tế bào của chúng có thể lắng xuống đáy bể lắng. Một phần bùn dưới đáy bể sẽ được hoàn lưu lại bể bùn hoạt tính để duy trì mật độ sinh khối cao (vài mg/l) cho bể này. Phần còn lại sẽ được thải ra khỏi bể lắng. Vi khuẩn trong bể hoạt tính: đóng vai trò quan trọng hàng đầu do nó chịu trách nhiệm phân hủy các hợp chất hữu cơ thành CO2 , H20 và khoáng Chu kỳ phát triển của vk b. Màng sinh học - Trong nước thải có các vật rắn làm giá mang, đỡ để VSV bám dính vào bề mặt. Các VSV sinh ra các chất nhầy/dẻo tạo màng (biomembrane – màng sinh học). Màng này cứ dầy thêm. Đây chín là sinh khối VSV. - Màng có thể oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước khi nước chảy qua hoặc tiếp xúc, màng có thể hấp phụ các chất bẩn lơ lửng +Cấu trúc màng sinh học -Màng vi sinh vật có cấu trúc rất phức tạp, cả về cấu trúc vật lý và vi sinh. Cấu trúc cơ bản của màng vi sinh vật gồm: - Vật liệu đệm (đá, sỏi, chất dẻo, than… với nhiều kích cỡ khác nhau) có bề mặt rắn làm môi trường dính bám cho vi sinh vật. - Lớp màng vi sinh vật phát triển dính bám trên bề mặt vật liệu đệm. Lớp màng vi sinh (microbial films) được chia thành hai lớp: lớp màng nền (base film) và lớp màng bề mặt (surface film). - Phân tích theo chuẩn loại vi sinh vật, lớp màng vi sinh vật còn có thể chia thành hai lớp: lớp màng kị khí bên trong và lớp màng hiếu khí ở bên ngoài. Các giai đoạn sinh trưởng của vsv -Giai đoạn 1 : có dạng logarit, khi màng vi sinh vật còn mỏng và chưa bao phủ hết bề mặt rắn. Trong điều kiện này, tất cả các vi sinh phát triển như nhau, cùng điều kiện, sự phát triển giống như quá trình vi sinh vật lơ lửng. - Giai đoạn 2: màng sinh học sẽ dầy thêm. Các tế bào phía trong ít tiếp xúc với cơ chất và nhận được ít oxy phải chuyển sang phân hủy kỵ khí. Sản phẩm của quá trình này chưa kịp khuếch tán ra ngoài đã bị các VSV khác sử dụng nên nước chảy qua phin không bị ảnh hưởng - Trong giai đoạn thứ ba: bề dày lớp màng trở nên ổn định, khi đó tốc độ phát triển màng cân bằng với tốc độ suy giảm bởi sự phân hủy nội bào, phân hủy theo dây chuyền thực phẩm, hoặc bị rửa trôi bởi lực cắt của dòng chảy. c. lọc nhỏ giọi nhằm loại bỏ các chất hay các hạt lơ lửng trong nước bằng cách cho nước đi qua chất lọc( cát, sỏi..) khi đi qua lớp lọc này các hạt bong keo sẽ giữ lại và chỉ có nước đi qua d. Ao hồ xử lý nước thải - là phương pháp sử lý tiết kiêm nhất, giúp tạo nguồn nước thải có đọ an toàn cao - hồ này giúp ởn định và lứng cặn trước khi chuyển vào bể lọc - trong hồ có các Vk như areeobix, anaerobic, jacultative bacteria e. lắng và tuyển nổi - lắng là quá trình xlys mà tại đó vận tốc nước thấp hơn vận tốc các hạt huyền phù và các hạt lơ lửng. nó sẽ kết tủa xuống đáy - các chất lắng bị loại bỏ và các chất nổi váng là vsv hay chất nhẹ hơn nước nổi nên cũng bị loại bỏ. nước đưa ra khỏi bể lắng thông qua đường ống để dẫn đến các gđ tiếp theo Câu 10: Mô tả chức năng, vai trò của phương pháp cơ học trong xử lí nước thải Trong nước thải thường có các loại tạp chất rắn cỡ khác nhau như rơm cỏ, gỗ mẩu, bao bì chất dẻo, giấy, giẻ, cát sỏi… Ngoài ra còn có các loại hạt lơ lửng ở dạn huyền phù có thể lắng được.Các loại tạp chất trên dùng các phương pháp xử lí cơ học là thích hợp. Đây là bước đầu tiên trong dây chuyên công nghệ xử lí nước thải. Phương pháp xử lí cơ học gồm Cần vẽ một sơ đồ ra: Song chắn rác: nhằm giữ lại các vật thô như giẻ, giấy rác, vở hộp, đất đá ở trước song chắn. Vận tốc dòng chảy thường lấy 0.8-1m/s để tránh lắng cát Lưới lọc : sau chắn rác , để có thể loại bỏ các tạp chất rắn có kích cỡ nhỏ hơn, mịnh hơn ta có thể đặt thêm lưới lọc.Các vật thải được giữ lại trên mặt lọc, phải cào lấy ra khỏi làm tắc dòng chảy. Trước chắn rác có khi lắp thêm máy nghiền để nghiền nhỏ các tạp chất. Lắng cát: dòng nước thải được cho chảy qua các “bẫy cát”- các loại bể, hố, giếng… cho nước thải chảy vào theo nhiều cách khác nhau.Nước qua bể lắng dưới tác dụng của trọng lực, cát nặng sẽ lắng xuống đáy và kéo theo một phần chất đông tụ. Cát lắng ở bẫy cát thường ít chất hữu có.Sau khi lấy ra khỏi bể cát lắng, sỏi được loại bỏ. Các loại bể lắng: nhằm lắng các loại hạt lơ lửng, các loại bùn , kể cả bùn hoạt tính, nhằm làm cho nước trong.Nguyên lí làm việc của các loại bể này đều dựa trên cơ sở trọng lực. Tách dầu mỡ: nước thải của một số xí nghiệp ăn uống, chế biến bơ, sữa, các lò mổ… thường có lẫn dầu mỡ. Nước thải sau khi xử lí không có lẫn dầu mỡ mới được phép cho chảy vào các thủy vực.Ngoài cách làm các gạt đơn giản bằng các tấm sợi quét trên mặt nước, người ta chế tạo ra các thiết bị tách dầu , mỡ đặt trước dây chuyền công nghệ xử lí nước thải. Lọc cơ học: để tách các tạp chất phân tán nhỏ khỏi nước mà bể lắng không lắng được.Các phin lọc làm việc sẽ tách các phần tử tạp chất phân tán hoặc lơ lửng khó lắng khỏi nước.Khi nước qua lớp lọc, dù ít dù nhiều cũng tạo ra lớp màng sinh học trên bề mặt các hạt vật liệu lọc.Do vậy,các chất hòa tan trong nước thải biến đổi nhờ quần thể vi sinh vật có trong màng sinh học. Trong xử lí nước thải thường dùng loại