Giải pháp thiết kế hệ thống xử lý nước thải và thi công hệ thống xử lý nước thải

Hệ H2O2, FeSO4 có khả năng ôxy hoá triệt để các chất vô cơ, kim loại nặng, hợp chất hữu cơ bền vững. Thực chất của quá trình là phản ứng giữa H2O2 với Fe2+ tạo thành gốc hyđroxyl có hoạt tính hoá học rất cao có khả năng ôxy hoá phá huỷ các hợp chất hữu cơ bền vững. Bên cạnh đó, các bông hyđroxit kim loại tạo thành còn có khả năng hấp phụ các chất bẩn. Phản ứng Fenton là một quá trình sẽ đem lại hiệu quả và cao trong việc phân huỷ các hợp chất hữu cơ mà một số phương pháp khác không mang lại được.
Phản ứng Fenton là phản ứng phân huỷ H2O2 với xúc tác là Fe(II) để sinh ra gốc tự do có tính chất oxy hoá rất mạnh OH- mà gốc này chính là tác nhân oxy hoá của hệ Fenton. 
Cơ chế tạo thành gốc OH- được mô tả như sau:
H2O2 + Fe2+                  Fe3+ + OH- + OH-        (1)
Fe2+ + OH-                    Fe3+ + OH-            (2)
Sau đó ion Fe3+ tạo thành sẽ phân huỷ H2O2 thành H2O và O2 đồng thời lại tạo thành Fe2+ là nguồn tạ ra OH-
Fe3+ + H2O2                      Fe2+ + HO2- + H+        (3) 
Fe3+ + HO2•                      Fe2+ + H+ + O2        (4)
Theo cơ chế này phản ứng tạo ra gốc OH- phụ thuộc nhiều vào pH của môi trường. Theo các thực nghiệm từ trước tới nay đã chứng tỏ rằng phản ứng Fenton thực hiện tốt nhất ở điều kiện pH = 2,5 - 4. Hệ phản ứng fentôn là hệ có thế ôxy hoá cao nhất, phản ứng triệt để nhất. Để hạ PH nước thải xuống 2,5 – 4 ta phải bổ sung thêm axít H2SO4  
Axít sunphuric (H2SO4) và hydroperoxit (H2¬O2) được bơm định lượng đưa trộn trực tiếp trên đường ống đẩy vào thiết bị xử lý.

Nước thải sau quá trình fenton cần  phải trung hòa và keo tụ các chất bẩn cũng như kim loại nặng. Dùng hóa chất NaOH, để trung hòa và keo tụ các kim loại nặng trong nước.thải.
*** Nước thải độc hại và thí nghiệm, kiểm nghiệm sau khi xử lý hóa lý sẽ chảy về bể kỵ khí có lớp giá thể vi sinh hòa chung với dòng nước thải sinh hoạt để tiếp tục các quá trình xử lý sinh học.

Chất hữu cơ  xử lý bằng phương pháp sinh học.
Việc tách các chất hữu cơ hoà tan dựa trên nguyên tắc tổng hợp sinh khối của các vi sinh vật yếm khí cũng như hiếu khí. Tập hợp các quần thể vi khuẩn khoáng hoá có khả năng hấp thụ và ôxy hoá chất bẩn hữu cơ nhờ ôxy có trong nước thải. Trong quá trình này, vi sinh vật già, chết được xử lý tại các công trình xử lý bùn cặn. 
Đây là công đoạn chính trong dây chuyền XLNT nhằm loại bỏ các chất hữu cơ có trong nước thải.
Khi đưa nước thải vào trong công trình XLNT bằng phương pháp sinh học, các chất bẩn hữu cơ ở trạng thái hoà tan, keo và không hoà tan phân tán nhỏ sẽ được hấp phụ lên bề mặt tế bào vi khuẩn. Sau đó chúng được chuyển hoá và phân huỷ nhờ vi khuẩn. Quá trình này gồm 3 giai đoạn như sau:
+ Khuếch tán, chuyển dịch và hấp phụ chất bẩn từ môi trường nước lên bề mặt tế bào vi khuẩn.
+ Ô xy hoá ngoại bào và vận chuyển các chất bẩn hấp phụ được qua màng tế bào vi khuẩn.
+ Chuyển hoá các chất hữu cơ thành năng lượng, tổng hợp sinh khối từ chất hữu cơ và các nguyên tố dinh dưỡng khác bên trong tế bào vi khuẩn.
Các chất đầu tiên bị ô xy hoá để tạo thành năng lượng là Cácbon Hydrát và một số chất hữu cơ khác. Quá trình này được thực hiện trên bề mặt tế bào vi khuẩn nhờ xúc tác của men ngoại bào. Một phần chất bẩn được vận chuyển qua màng tế bào vi khuẩn (màng bán thấm) vào bên trong và tiếp tục ô xy hoá để giải phóng ra năng lượng học tổng hợp thành tế bào chất. Sinh khối vi sinh vật sẽ tăng lên. Trong điều kiện thiếu nguồn dinh dưỡng, tế bào chất lại bị ô xy hoá nội bào để tạo ra năng lượng cần thiết cho hoạt động sống. 
Vi khuẩn oxy hoá các chất hữu cơ bằng các cách: hô hấp và lên men. Trong quá trình hô hấp, các cơ chất được oxy hoá bằng oxy tự do (oxy phân tử) để sinh ra năng lượng và tạo thành sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O. Đây là quá trình hô hấp hiếu khí diễn ra trong môi trường đủ oxy tự do. Vi khuẩn thực hiện quá trình này là các loại vi khuẩn hiếu khí hoặc vi khuẩn tuỳ tiện.
Khi môi trường không đủ oxy tự do (điều kiện thiếu khí - anoxic) hoặc không có oxy tự do (điều kiện yếm khí - anaerobic), các loại vi khuẩn hiếu khí hoặc vi khuẩn tuỳ tiện (vi khuẩn facultatives) sẽ tách oxy trong liên kết nitrat, nitrit hoặc sunfat để oxy hoá chất hữu cơ. Sản phẩm tạo ra của quá trình thường là các chất mang tính khử như H2S, NO2-... hoặc nitơ phân tử.
Trong môi trường giàu chất hữu cơ và không có oxy tự do, vi khuẩn yếm khí có thể oxy hoá cơ chất theo nguyên lý lên men. Một phần cơ chất được vi khuẩn dùng men tách điện tử. Phần  cơ chất khác tiếp nhận điện tử. Trong hệ hình thành thế năng oxy hoá - khử và quá trình oxy hoá diễn ra để giải phóng năng lượng và hình thành các sản phẩm mới như metan, H2S, axit hữu cơ... Quá trình lên men này thực hiện nhờ các loại vi khuẩn yếm khí, thường là các loại yếm khí nghiêm ngặt.

Go-Lượng BOD trong nước thải; Gt-Lượng BOD không được xử lý (trôi theo nước ra khỏi công trình); G1-Lượng BOD hấp phụ trên bề mặt tế bào vi khuẩn; G2-Phần BOD được vận chuyển vào bên trong màng tế bào vi khuẩn; G3-Phần BOD ô xy hoá nội bào; G4-Phần BOD được tổng hợp thành sinh khối vi khuẩn; G5-Phần BOD ôxy hoá nội bào.

CxHyOzN + O2  CO2 + H2O + NH3 + Năng lượng
Trong quá trình ô xy hoá sinh hoá hiếu khí, các hợp chất hữu cơ chứa nitơ, lưu huỳnh, phốt pho cũng được chuyển thành nitơrat ( NO3-), sunphat ( SO42-), phốt phát (PO43-), CO2 và H2O.
Khi môi trường cạn nguồn các bon hữu cơ, các loại vi khuẩn nitơrít hoá ( Nitrosomonas ) và nitơrat hoá (Nitrobacter) thực hiện quá trình nitơrat hoá theo hai giai đoạn:
55NH4++76O2+5CO2  Nitrosonas    C5H7NO2 + 54NO2- + 52 H2O+ 109 H+      
400NO2-+195O2+ NH3 +2H2O +5CO2 Nitrobacter    C5H7NO2 + 400NO3-       
Trong quá trình này tỷ lệ sử dụng ôxy do Nitrosomonas là 3,33 g O2 cho 1 g N-NH4 và do Nitrobacter là 1,11g O2 cho 1g N-NO2. Trong điều kiện yếm khí, không có ô xy tự do, các loại vi khuẩn phản nitơrat (Denitrificans) tách ô xy từ nitơrat và nitơrit để ô xy hoá các chất hữu cơ. Lượng ô xy được giải phóng từ 1g NO2- là 1,71g và từ 1g NO3- là 2,85g. Quá trình này thường được gọi là thiếu khí (Anoxic) nếu sản phẩm cuối cùng là nitơ phân tử N2 dạng khí bay ra khỏi nước. 
Ngoài việc xử lý các chất hữu cơ, các công trình XLNT bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo còn có thể khử được các nguyên tố dinh dưỡng như nitơ và phốt pho.

—————————————————————–​
MỌI THÔNG TIN CHI TIẾT LIÊN HỆ 

CÔNG TY TNHH THIẾT BỊ VÀ CÔNG NGHỆ MINH TÂM (MITACOM)

Địa chỉ trụ sở chính: 26/73 Tây Trà – Trần Phú - Hoàng Mai – Hà Nội
Nhà máy sản xuất: Số 8 - đường Trần Phú - P.Mộ Lao - Q.Hà Đông - TP.Hà Nội
Website: www.mitacom.vn - www.komodo.vn - www.wis.vn 
Hotline: Mr. Tâm 0979.676.622 - Mr. Quý 0989.735.269