intTypePromotion=1

Mối tương quan bicacbonat và ammonium của quá trình nitrit hóa một phần anammox để loại ammonium trong nước thải nuôi lợn

Chia sẻ: NI NI | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

0
34
lượt xem
1
download

Mối tương quan bicacbonat và ammonium của quá trình nitrit hóa một phần anammox để loại ammonium trong nước thải nuôi lợn

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết này nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của độ kiềm đến hiệu quả của quá trình nitrit hóa một phần/Anammox, từ đó tìm mối liên hệ giữa độ giảm N-NH4+ và độ giảm HCO3-. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Mối tương quan bicacbonat và ammonium của quá trình nitrit hóa một phần anammox để loại ammonium trong nước thải nuôi lợn

TẠP CHÍ SINH HỌC, 2012, 34(3SE): 63-68<br /> <br /> MỐI TƯƠNG QUAN BICACBONAT VÀ AMMONIUM CỦA QUÁ TRÌNH<br /> NITRIT HÓA MỘT PHẦN/ANAMMOX ĐỂ LOẠI AMMONIUM<br /> TRONG NƯỚC THẢI NUÔI LỢN<br /> Lê Công Nhất Phương(*), Nguyễn Huỳnh Tấn Long, Ngô Kế Sương<br /> Viện Sinh học nhiệt đới, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, (*)vshnd@yahoo.com<br /> TÓM TẮT: Kết qủa xử lý ammonium trong nước thải chăn nuôi lợn bằng quá trình nitrit hóa một<br /> phần/anammox với việc sử dụng bùn hoạt tính với chế độ hoạt động được thực hiện theo chu kỳ 3 phút<br /> cấp khí/15 phút ngưng cấp khí và tải lượng đầu vào là 0,22 kgN-NH4/m3.ngày đã cho thấy, hiệu suất xử lý<br /> N-NH4 giảm từ 75,4% xuống còn 65,7% khi tỉ số HCO3-/N-NH4 của nước thải đầu vào giảm từ 1,5 xuống<br /> 0,9. Mô hình vận hành tốt ở tỉ số HCO3-/N-NH4 ≥ 1,1. Ngoài ra, còn có mối liên hệ giữa hiệu suất xử lý NNH4 và hiệu quả tiêu thụ HCO3- với hệ số tin cậy (R2) cao nhất là 0,775. Do đó, có thể đo mức độ tiêu thụ<br /> bicarbonate để dự đoán hiệu quả xử lý ammonium.<br /> Từ khóa: Anammox, Nitrosomonas, nitrit hóa, nước thải, xử lý ammonium.<br /> <br /> Ngành chăn nuôi nói chung và chăn nuôi<br /> lợn nói riêng là ngành sản sinh ra khối lượng<br /> chất thải (khí, rắn và lỏng) rất lớn. Nước thải<br /> của quá trình chăn nuôi lợn là nguồn gây ô<br /> nhiễm nghiệm trọng đến môi trường nước,<br /> không khí. Xử lý nguồn nước thải này sẽ góp<br /> phần rất lớn vào việc phát triển bền vững ngành<br /> chăn nuôi.<br /> <br /> Năm 1995, một phản ứng chuyển hóa nitơ<br /> được phát hiện, đó là phản ứng oxy hóa kỵ khí<br /> ammonium (Anaerobic Ammo-nium Oxidation<br /> - Anammox). Trong đó, ammonium được oxy<br /> hóa bởi nitrit trong điều kiện kỵ khí, không cần<br /> cung cấp carbon hữu cơ, để tạo thành nitơ phân<br /> tử. Đây là một hướng phát triển kỹ thuật xử lý<br /> nitơ mới, nhất là với các loại nước thải có hàm<br /> lượng nitơ cao [5].<br /> <br /> Việc ứng dụng phương pháp sinh học kỵ khí<br /> để xử lý nước thải chăn nuôi lợn là một giải<br /> pháp phù hợp và hiệu quả. Tuy nhiên, quá trình<br /> này làm cho nước thải sau xử lý có một lượng<br /> rất lớn ammonium (N-NH4 từ 200-800 mg/l)<br /> nếu chưa qua xử lý mà xả thải ra các nguồn<br /> nước tiếp nhận sẽ gây tác động xấu đến môi<br /> trường nước.<br /> <br /> Để thực hiện quá trình Anammox, trước tiên<br /> phải thực hiện oxy hóa một phần ammonium<br /> thành nitrit nhờ vi khuẩn Nitrosomonas (gọi là<br /> quá trình nitrit hóa một phần), sau đó lượng<br /> nitrit sinh ra sẽ oxy hóa lượng ammonium còn<br /> lại trong điều kiện kỵ khí để tạo thành nitơ<br /> nguyên tử bởi nhóm vi khuẩn Anammox, theo<br /> phương trình phản ứng dưới đây:<br /> <br /> MỞ ĐẦU<br /> <br /> 2,34NH4+ + 1,85O2 + 2,59HCO3-  1,02N2 + 0,26NO3- + 2,41CO2 + 5,83H2O + 0,024C5H7NO2<br /> (Nitrosomonas) + 0,066CH2O0,5N0,15 (Anammox) (1)<br /> Quá trình này là quá trình hoàn toàn tự<br /> dưỡng nên không sử dụng carbon hữu cơ, nguồn<br /> carbon để vi khuẩn tổng hợp sinh khối chính là<br /> độ kiềm trong nước. Độ kiềm thể hiện khả năng<br /> nhận ion H+ trong nước, có thể biểu diễn bởi<br /> công thức:<br /> [Alk] = [OH-] + [HCO3-] + 2[CO32-] - [H+] (2)<br /> Độ kiềm trong nước vừa có tác đụng ổn<br /> định pH của dung dịch, vừa cung cấp nguồn<br /> carbon cho vi khuẩn. Vì vậy, độ kiềm đóng vai<br /> trò quan trọng trong quá trình nitrit hóa một<br /> <br /> phần/Anammox. Trong quá trình này, nhu cầu<br /> độ kiềm là 1,1 mmol HCO3-/mmol N-NH4 [6],<br /> nghĩa là có sự tương quan giữa lượng<br /> bicarbonate tiêu thụ với lượng N-NH4 chuyển<br /> hóa. Do đó, có thể tính hiệu suất của quá trình<br /> nitrat hóa một phần/anammox thông qua lượng<br /> bicarbonate tiêu thụ. Cũng với lập luận như trên,<br /> Szatkowska et al. (2000) [6], Gut et al. (2006)<br /> [2] đã tính toán hiệu suất quá trình Canon và<br /> nitrit hóa một phần/anammox thông qua chỉ tiêu<br /> độ dẫn điện vì sự tiêu thụ ion N-NH4+ và HCO3trong quá trình làm giảm độ dẫn điện. Nghiên<br /> 63<br /> <br /> Le Cong Nhat Phuong, Nguyen Huynh Tan Long, Ngo Ke Suong<br /> <br /> cứu này tiến hành đánh giá ảnh hưởng của độ<br /> kiềm đến hiệu quả của quá trình nitrit hóa một<br /> phần/Anammox, từ đó tìm mối liên hệ giữa độ<br /> giảm N-NH4+ và độ giảm HCO3-.<br /> VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP<br /> <br /> Vật liệu và mô hình<br /> Nước thải: Nghiên cứu được tiến hành với<br /> <br /> nước thải thực, được lấy từ nước thải chăn nuôi<br /> lợn đã qua giai đoạn phân hủy sinh học kỵ khí.<br /> Nước thải này có nồng độ ammonium cao<br /> nhưng hàm lượng các hợp chất carbon thấp.<br /> Nước thải đầu vào sử dụng trong nghiên cứu<br /> này được lấy từ đầu ra từ bể kỵ khí của hệ thống<br /> xử lý nước thải chăn nuôi lợn, Xí nghiệp lợn<br /> giống Đông Á, Dĩ An, Bình Dương với công<br /> suất 150 m3/ngày.<br /> <br /> Bảng 1. Thành phần của nước thải chăn nuôi heo sau xử lý kỵ khí<br /> STT<br /> Chỉ tiêu phân tích<br /> Đơn vị<br /> Phạm vi giá trị<br /> 1<br /> pH<br /> 7,0 - 7,5<br /> 2<br /> COD<br /> mg/l<br /> 175 - 225<br /> 3<br /> N-NH4<br /> mg/l<br /> 282 - 441<br /> 4<br /> N-NO2<br /> mg/l<br /> 0,0 - 0,2<br /> 5<br /> N-NO3<br /> mg/l<br /> 0,9 - 2,4<br /> 6<br /> Tổng P<br /> mg/l<br /> 13 - 44<br /> 7<br /> Ôxy hòa tan DO<br /> mg/l<br /> 0,1 - 0,2<br /> o<br /> 8<br /> Nhiệt độ<br /> C<br /> 27 - 32<br /> Hệ thống vận hành theo sự thay đổi tỉ số<br /> bicarbonat/ammonium của nước thải đầu vào.<br /> Nồng độ ammonium cố định ở nồng độ khoảng<br /> 280 mg/L (20 mM), thay đổi giá trị bicarbonat<br /> từ 14 mM đến 30 mM tương ứng với tỉ số<br /> HCO3-/N-NH4+ từ 0,7 đến 1,5 để đánh giá ảnh<br /> <br /> Giá trị trung bình<br /> 7,3<br /> 205<br /> 370<br /> 0,1<br /> 1,6<br /> 28<br /> 0,1<br /> 30<br /> <br /> hưởng của nồng độ bicarbonat đến mô hình xử<br /> lý. Sử dụng NH4Cl để bổ sung N-NH4+ và<br /> NaHCO3 để bổ sung HCO3- cho nước thải thí<br /> nghiệm.<br /> Mô hình được vận hành trong điều kiện:<br /> không kiểm soát nhiệt độ và pH.<br /> <br /> Bảng 2. Thay đổi tỷ số bicarbonat/ammonium của nước thải đầu vào<br /> Lý thuyết<br /> <br /> Thí nghiệm<br /> <br /> Tỉ số HCO3-/NH4+<br /> 1,11/1<br /> 0,7/1<br /> 0,9/1<br /> 1,1/1<br /> 1,3/1<br /> 1,5/1<br /> <br /> Vi sinh vật: Sinh khối Anammox và<br /> Nitrosomonas, với các thông số sau: SS =<br /> 4872,5 mg/L, VSS = 3714,6 mg/L, được cung<br /> cấp từ đề tài nghiên cứu [5].<br /> Mô hình và thiết bị<br /> Thiết bị phản ứng có dạng hình hộp chữ<br /> nhật phía trên để hở, kích thước dài - rộng - cao<br /> tương ứng là 270 × 125 × 450 mm (thể tích =<br /> 15,2 lít; thể tích hữu ích = 12 lít). Thiết bị chia<br /> <br /> 64<br /> <br /> HCO3-<br /> <br /> NH4+ (280 mg/L)<br /> <br /> 14 mM<br /> 18 mM<br /> 22 mM<br /> 26 mM<br /> 30 mM<br /> <br /> 20 mM<br /> 20 mM<br /> 20 mM<br /> 20 mM<br /> 20 mM<br /> <br /> làm 2 ngăn: ngăn phản ứng 10 lít và ngăn lắng 2<br /> lít, 2 ngăn này thông với nhau ở dưới đáy. Mô<br /> hình thiết kế để cho nước thải đầu vào sẽ đi từ<br /> đầu ngăn phản ứng ở phía trên, di chuyển đến<br /> cuối ngăn phản ứng và chảy qua ngăn lắng từ<br /> phía dưới, tiếp tục đi lên phía trên ngăn lắng và<br /> chảy qua miệng ống ra khỏi thiết bị. Mô hình<br /> thiết kế để kéo dài đường đi của nước thải, tránh<br /> hiện tượng chảy tắt dòng, giúp quá trình xử lý<br /> đạt hiệu quả cao.<br /> <br /> TẠP CHÍ SINH HỌC, 2012, 34(3SE): 63-68<br /> <br /> có gắn thiết bị timer nhằm điều chỉnh thời gian<br /> cấp khí và thời gian ngưng cấp khí để tạo môi<br /> trường hiếu khí và kỵ khí theo yêu cầu (theo<br /> chu kỳ 3 phút cấp khí/15 phút ngưng cấp khí).<br /> Nước thải sau khi qua thiết bị xử lý sẽ chảy vào<br /> ngăn lắng, sau đó thoát ra ngoài.<br /> <br /> V-A<br /> 2<br /> <br /> 3<br /> <br /> 4<br /> <br /> 8<br /> <br /> 5<br /> <br /> 6<br /> <br /> Phương pháp phân tích<br /> Nước thải đầu vào và ra, mô hình được phân<br /> tích hàng ngày với các thông số sau: pH và DO<br /> được đo bằng thiết bị đo cầm tay tương ứng.<br /> Các chỉ tiêu khác được phân tích theo Clescerl<br /> et al. (1999) [1]: N-NH4(4500-NH3 F), N-NO2 ,<br /> N-NO3, SS(2540 D), VSS (2540 E), độ kiềm<br /> (2320 B), COD(5220 B); COD được điều chỉnh<br /> theo chất cản trở N-NO2 (-1,1 mg/L COD cho 1<br /> mg/L N-NO2)<br /> <br /> 7<br /> <br /> Hình 1. Sơ đồ mô hình thí nghiệm<br /> 1. Nguồn điện; 2. Timer; 3. Máy thổi khí; 4. Đồng hồ<br /> đo lưu lượng khí; 5. Thùng chứa nước thải đầu vào;<br /> 6. Bơm định lượng; 7. Bể phản ứng; 8. Nước ra.<br /> <br /> Vận hành hệ thống<br /> Mô hình vận hành với lưu lượng 10 lít/ngày.<br /> Nước thải được bơm liên tục từ thùng chứa vào<br /> mô hình, lưu lượng nước thải vào thiết bị này<br /> được điều chỉnh từ bơm định lượng với giá trị<br /> cố định 10 lít/ngày và thời gian lưu là 1 ngày.<br /> Mô hình được cấp khí thông qua bơm khí, khí<br /> được phân phối vào bể thông qua đầu phân phối<br /> khí. Lưu lượng khí được điều chỉnh thông qua<br /> lưu lượng kế với giá trị cố định 1 lít/phút. Khí<br /> được cấp không liên tục thông qua máy thổi khí<br /> <br /> 300<br /> <br /> 100<br /> <br /> 250<br /> <br /> 80<br /> <br /> 200<br /> <br /> 60<br /> <br /> 150<br /> 40<br /> <br /> 100<br /> <br /> 20<br /> <br /> 0<br /> <br /> 0<br /> 1 .5<br /> 1 .5<br /> 1 .5<br /> 1 .5<br /> 1 .5<br /> 1 .5<br /> 1 .3<br /> 1 .3<br /> 1 .3<br /> 1 .3<br /> 1 .3<br /> 1 .1<br /> 1 .1<br /> 1 .1<br /> 0 .9<br /> 0 .9<br /> 0 .9<br /> 0 .7<br /> 0 .7<br /> 0 .7<br /> 0 .7<br /> <br /> 50<br /> <br /> Tỉ số HCO3/NH4<br /> <br /> NH4<br /> <br /> NH4 ra<br /> <br /> Hình 2. Diễn biến nồng độ<br /> và hiệu suất loại N-NH4<br /> <br /> H% (N-NH4)<br /> <br /> KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> <br /> Ảnh hưởng của nồng độ bicarbonate đến<br /> hiệu quả xử lý ammonium<br /> Thí nghiệm thực hiện liên tục với sự thay<br /> đổi 5 giá trị tỷ số HCO3-/N-NH4 là 1,5; 1,3; 1,1;<br /> 0,9; 0,7 đã đạt được các kết quả chỉ rõ ở hình 2<br /> và hình 3.<br /> 35<br /> 30<br /> 25<br /> 20<br /> 15<br /> 10<br /> 5<br /> 0<br /> <br /> 100<br /> 80<br /> 60<br /> 40<br /> 20<br /> 0<br /> 1 .5<br /> 1 .5<br /> 1 .5<br /> 1 .5<br /> 1 .5<br /> 1 .5<br /> 1 .3<br /> 1 .3<br /> 1 .3<br /> 1 .3<br /> 1 .3<br /> 1 .1<br /> 1 .1<br /> 1 .1<br /> 0 .9<br /> 0 .9<br /> 0 .9<br /> 0 .7<br /> 0 .7<br /> 0 .7<br /> 0 .7<br /> <br /> 1<br /> <br /> Tỉ số HCO3/NH4<br /> <br /> HCO3<br /> <br /> HCO3 ra<br /> <br /> H% (HCO3)<br /> <br /> Hình 3. Diễn biến nồng độ<br /> và hiệu suất loại HCO3-<br /> <br /> Bảng 3. Hiệu suất loại N-NH4 và HCO3Tỉ số HCO3/N-NH4<br /> H% N-NH4<br /> H% HCO3-<br /> <br /> 1,5<br /> 75,38 ± 7,69<br /> 59,7 ± 11,12<br /> <br /> Trung bình ± độ lệch chuẩn<br /> 1,3<br /> 1,1<br /> 0,9<br /> 74,38 ± 3,69<br /> 71,27 ± 3,26 66,88 ± 12,27<br /> 60,87 ± 7,25<br /> 60,66 ± 7,24<br /> 59,87 ± 8,62<br /> <br /> 0,7<br /> 65,69 ± 6,22<br /> 53,69 ± 7,62<br /> 65<br /> <br /> Le Cong Nhat Phuong, Nguyen Huynh Tan Long, Ngo Ke Suong<br /> <br /> Tương ứng với giá trị tỉ số HCO3-/N-NH4<br /> của nước thải đầu vào khác nhau thì hiệu suất<br /> loại HCO3- và N-NH4 cũng thay đổi và được thể<br /> hiện ở hình 2 và 3. Hiệu suất loại N-NH4 trung<br /> bình lớn nhất là ở 75,4% tỉ số 1,5, và nhỏ nhất<br /> là 65,7 ở tỉ số 0,7 (bảng 3). Hiệu suất xử lý<br /> ammonium có dấu hiệu giảm dần khi tỉ số<br /> HCO3-/N-NH4 giảm dần, điều này cho thấy,<br /> bicarbonate có ảnh hưởng đến hiệu quả của quá<br /> trình nitrit hóa một phần/Anammox.<br /> Tuy nhiên, khi so sánh sự khác biệt hiệu<br /> suất xử lý N-NH4 ở các tỉ số khác nhau, kết quả<br /> <br /> cho thấy, không có sự khác biệt giữa hiệu suất ở<br /> các tỉ lệ HCO3-/N-NH4 1,5; 1,3; 1,1; còn tỉ lệ 0,9<br /> và 0,7 thì có sự khác biệt và có ý nghĩa về mặt<br /> thống kê (bảng 4). Điều này có nghĩa là ở các<br /> giá trị tỉ số HCO3-/NH4 của nước thải đầu vào từ<br /> 1,1-1,5 thì hiệu quả xử lý N-NH4 là tương<br /> đương nhau. So với tỉ lệ của phương trình lý<br /> thuyết là 1,1 thì 2 tỉ lệ HCO3-/NH4 thấp hơn (0,9<br /> và 0,7) cho kết quả hiệu suất loại N-NH4 thấp là<br /> đúng, bởi vì lượng bicarbonate không đủ để<br /> thực hiện quá trình cho nhóm vi khuẩn tự dưỡng<br /> xảy ra hoàn toàn theo phương trình (1).<br /> <br /> Bảng 4. So sánh sự khác biệt hiệu suất xử lý N- NH4 ở các tỷ số khác nhau (Method: 95.0 percent LSD)<br /> Trung bình<br /> Nhóm đồng đều<br /> H% N-NH4 (0,7)<br /> 65,688<br /> XXX<br /> H% N-NH4 (0,9)<br /> 66,879<br /> XX<br /> H% N-NH4 (1,1)<br /> 71,269<br /> XX<br /> H% N-NH4 (1,3)<br /> 74,379<br /> X<br /> H% N-NH4 (1,5)<br /> 75,381<br /> X<br /> H% HCO3- (0,7)<br /> 53,688<br /> X<br /> H% HCO3 (0,9)<br /> 59,869<br /> X<br /> H% HCO3- (1,1)<br /> 60,662<br /> X<br /> H% HCO3- (1,3)<br /> 60,871<br /> X<br /> H% HCO3- (1,5)<br /> 59,701<br /> X<br /> Bảng 5. So sánh tỉ số HCO3-/N-NH4+<br /> Quá trình<br /> - Nitrat hóa một<br /> phần/Anammox<br /> - CANON<br /> - SNAP<br /> - Nitrit hóa một<br /> phần/Anammox<br /> <br /> Nước thải<br /> Rỉ rác<br /> (sau ép<br /> bùn)<br /> Rỉ rác<br /> Chăn nuôi<br /> heo (sau<br /> giai đoạn<br /> kỵ khí)<br /> <br /> HCO3-/NNH4+ vào<br /> 1,45<br /> <br /> HCO3-/NNH4+<br /> đã tiêu thụ<br /> 1,14<br /> <br /> Szatkowska (2007)<br /> <br /> 1,22<br /> 0,99<br /> 1,51<br /> 1,32<br /> 1,08<br /> 0,88<br /> 0,70<br /> 1,49*<br /> (*). tỷ số của giai đoạn sục khí 3 phút/nghỉ sục khí 15 phút.<br /> Khi so sánh hiệu suất tiêu thụ HCO3- số liệu<br /> ở bảng 3 và bảng 4 cho kết quả các giá trị tương<br /> tự nhau (trừ kết quả ở tỷ số HCO3-/N-NH4+ =<br /> 0,7). Như vậy, hiệu quả loại N-NH4 tỉ lệ thuận<br /> với hiệu suất tiêu thụ HCO3- ở 3 tỉ số HCO3-/NNH4+ của nước thải đầu vào là 1,5; 1,3 và 1,1. Ở<br /> 66<br /> <br /> Tham khảo<br /> <br /> 1,2<br /> 0,98<br /> 1,19<br /> 1,08<br /> 0,92<br /> 0,81<br /> 0,58<br /> 1,12<br /> <br /> Phan Khắc Liệu (2006)<br /> <br /> Nghiên cứu này<br /> <br /> đây có sự liên hệ giữa khả năng tiêu thụ HCO3và loại N-NH4. Để đánh giá mối liên hệ giữa<br /> ammonium và bicarbonate, chúng tôi đã tính<br /> toán tỷ lệ giữa hàm lượng bicarbonate tiêu thụ<br /> và hàm lượng ammonium bị loại, kết quả được<br /> thể hiện ở bảng 5. Kết quả này tương tự với kết<br /> <br /> TẠP CHÍ SINH HỌC, 2012, 34(3SE): 63-68<br /> <br /> quả của các tác giả khác, với các loại nước thải<br /> khác nhau.<br /> Xây dựng mối liên hệ giữa ammonium và<br /> bicarbonate<br /> Kết quả thí nghiệm cho thấy có mối liên hệ<br /> giữa hàm lượng tiêu thụ HCO3- và hàm lượng<br /> loại N-NH4, có thể nhận thấy 2 mối liên hệ tuyến<br /> tính như sau: thứ nhất: do quá trình chuyển hóa<br /> ammonium cần một lượng bicarbonate sử dụng<br /> để quá trình nitrit hóa một phần/Anammox hoạt<br /> động, vì vậy khả năng có mối liên hệ giữa hiệu<br /> suất xử lý N-NH4 và hiệu suất tiêu thụ HCO3-.<br /> Như vậy, hiệu quả loại ammonium thông qua<br /> hiệu suất tiêu thụ bicarbonate. Thứ hai: vì hàm<br /> lượng HCO3- tiêu thụ có tỷ lệ với hàm lượng<br /> ammonium chuyển hóa, nên chúng có mối tương<br /> quan với nhau, từ đó có thể suy ra được hàm<br /> lượng ammonium chuyển hóa thông qua lượng<br /> bicarbonate tiêu thụ. Từ hàm lượng N-NH4<br /> chuyển hóa và tỉ số N-NH4/HCO3- của nước thải<br /> đầu vào có thể dự đoán được hiệu suất xử lý NNH4 qua phương trình:<br /> H% N-NH4 = (N-NH4 - N-NH4 ra) × 100% (3)<br /> <br /> Trong đó, N-NH4 = HCO3- × (tỉ số HCO3/N-NH4 (nước thải vào) (4); N-NH4 ra = N-NH4<br /> - (lượng N-NH4 chuyển hóa) (5).<br /> Dựa vào các phương trình (3), (4) và (5) trên,<br /> có thể thấy rằng, có mối liên hệ giữa ammonium<br /> và bicarbonate, tuy nhiên, hệ số tin cậy chỉ ở<br /> mức trung bình và cao (0,4-0,775 hay 40%77,5%). Trong khi đó, các nghiên cứu cho thấy,<br /> giữa hàm lượng N-NH4 với độ dẫn điện có mối<br /> liên hệ, với độ tin cậy rất cao Gut (2006) [2] là<br /> (0,81-0,87) và Szatkowska (2007) [7] là (0,830,93). Độ chính xác khi sử dụng thông số độ dẫn<br /> điện đánh giá cao vì độ dẫn điện cũng phụ thuộc<br /> vào nồng độ N-NH4 trong nước thải, trong khi<br /> nồng độ HCO3- lại không phụ thuộc vào nồng độ<br /> N-NH4, chỉ có một tỉ lệ tương đối giữa 2 nồng độ<br /> này đối với từng loại nước thải nhất định, đối với<br /> nước thải chăn nuôi lợn trong thí nghiệm, thì tỉ<br /> số là 1,7. Vì vậy, tuy có thể đo nồng độ HCO3- để<br /> tìm ra được hiệu quả xử lý N-NH4 với độ tin cậy<br /> cao nhất là 77,5%, nhưng so với phương pháp đo<br /> độ dẫn điện để dự đoán hiệu quả xử lý N-NH4 thì<br /> có độ chính xác kém hơn.<br /> <br /> Bảng 6. Công thức mô tả tương quan tuyến tính<br /> Tỷ số<br /> 1,1<br /> 1,5<br /> 1,7 (*)<br /> <br /> Mối liên hệ<br /> (H% N-NH4) = 48,9609 + 0,368778 × (H% HCO3-)<br /> ( N-NH4) = 133,857 + 4,90451 × ( HCO3-)<br /> (H% N-NH4) = 39,0429 + 0,608672 × (H% HCO3-)<br /> ( N-NH4) = 68,3354 + 7,05211 × ( HCO3-)<br /> (H% N-NH4) = 37,6218 + 0,559132 × (H% HCO3-)<br /> ( N-NH4) = 68,642 + 5,73573 × ( HCO3-)<br /> <br /> R2<br /> 73,46%<br /> 69,15%<br /> 77,5%<br /> 69,3%<br /> 69,8%<br /> 75,1%<br /> <br /> (*). Các mẫu ở thí nghiệm 1 có tỷ số HCO3-/N-NH4 = 1,7 (là tỷ số trung bình của nước thải chăn nuôi lợn)<br /> KẾT LUẬN<br /> <br /> suất loại N-NH4 tốt khi tỷ số HCO3-/N-NH4 ≥ 1,1.<br /> <br /> Sau thời gian nghiên cứu thực nghiệm với<br /> kết quả đạt được khi xử lý được ammonium<br /> trong nước thải chăn nuôi lợn bằng quá trình<br /> nitrit hóa một phần/anammox với việc sử dụng<br /> bùn hoạt tính; chế độ vận hành thực hiện theo<br /> chu kỳ 3 phút cấp khí/15 phút ngưng cấp khí, ở<br /> tải trọng 0,22 kgN-NH4/m3.ngày, có thể đưa ra<br /> nhận xét sau:<br /> <br /> Có mối liên hệ giữa hiệu suất xử lý N-NH4<br /> và hiệu quả tiêu thụ HCO3- với hệ số tin cậy<br /> (R2) cao nhất là 0,775. Do đó, có thể đo mức độ<br /> tiêu thụ bicarbonate để dự đoán hiệu quả loại<br /> ammonium.<br /> <br /> Hiệu suất loại N-NH4 giảm từ 75,4% xuống<br /> còn 65,7% khi tỉ số HCO3-/N-NH4 của nước thải<br /> đầu vào giảm từ 1,5 xuống 0,9. Từ kết quả thu<br /> được chứng minh, mô hình vận hành với hiệu<br /> <br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> <br /> 1. Clescerl L. S., Arnold E. Greenberg,<br /> Andrew D. Eaton, 1999. Standard methods<br /> for the examination of water and<br /> wastewater-20th edition, American Public<br /> Health Association.<br /> 67<br /> <br />
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2