intTypePromotion=3

Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ SWIM-BED

Chia sẻ: K Loi Roong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

0
63
lượt xem
9
download

Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ SWIM-BED

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

Nội dung của bài viết trình bày những ưu điểm nổi bật của công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt Swim-bed và quá trình nghiên cứu, thiết lập mô hình Swim-bed quy mô phòng thí nghiệm để xử lý nước thải sinh hoạt tại Đà Lạt.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ SWIM-BED

BẢN TIN KHOA HỌC VÀ GIÁO DỤC<br /> <br /> 2014<br /> <br /> NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT<br /> BẰNG CÔNG NGHỆ SWIM-BED<br /> CN. Đặng Hạ, ThS. Đào Vĩnh Lộc<br /> Trường Đại học Yersin Đà Lạt<br /> Tóm tắt<br /> Công nghệ Swim-bed xử lý nước thải sinh hoạt có nhiều ưu điểm nổi bậc so với các công nghệ trước đây. Nghiên<br /> cứu này thiết lập mô hình Swim-bed quy mô phòng thí nghiệm để xử lý nước thải sinh hoạt tại Đà Lạt. Các thông số<br /> vận hành như thời gian lưu nước (HRT) là 6,5-10 giờ, pH là 6,5-8 và nồng độ oxy hòa tan (DO) là 2-3 mg/l. Qua 90<br /> 3<br /> ngày nghiên cứu với các tải trọng hữu cơ (OLR) là 0,5, 1,0 và 1,5 kg/m .ngày, cho thấy hiệu suất xử lý COD, Nitơ và<br /> Photpho tương đối cao. Với COD lần lượt đạt 80,1%, 75,7% và 74,1%, với Nitơ lần lượt là 88,69%, 50,3% và 47,7% và<br /> 50,2%, 55,58% và 52,1% là hiệu suất xử lý Photpho qua các OLR. Kết quả này cho thấy công nghệ Swim-bed có tính khả<br /> thi cao khi xử lý nước thải sinh hoạt tại Đà Lạt.<br /> Absctract<br /> Research on treatment domestic wastewater by Swim-bed technology<br /> Swim-bed technology using Biofringe as biomass for domestic wastewater treatment, with a lot of positive effects<br /> compared to previous technology, is the most researched technology these days. This research set the Swim-bed pilot<br /> using similar biomass as Biofringe to treats domestic wastewater in Da Lat. These active parameters such as hydraulic<br /> retention time (HRT), pH and dissolved oxygen (DO) were 6.5-10h, 6.5-8 and 2-3 mg/l, respectively. organic loading rate<br /> 3<br /> (OLR) was 0.5, 1.0 and 1.5 kg COD/m .day, after 90 operative days, these results show that the high of treatment effect<br /> as COD, Nitrogen and Phosphorus. This effect of COD was 80.1%, 75.7% and 74.1% and of Nitrogen was 88.69%, 50.3%<br /> và 47.7%, respectively. Besides, 50.2%, 55.58% and 52.1% were the effective treatment of Phosphorus through of<br /> mentioned OLR. the results showed that the advantages of this technology outnumber the previous technology to treats<br /> domestic wastewater in Da Lat.<br /> <br /> 1. Giới thiệu<br /> Nước thải sinh hoạt là nguồn chất thải gây ô<br /> nhiễm môi trường nghiêm trọng nếu không được xử<br /> lý trước khi xả thải ra ngoài môi trường. Các công<br /> nghệ xử lý nước thải truyền thống có các nhược điểm<br /> như tốn diện tích, giá thành xây dựng và vận hành<br /> cao, khả năng xử lý các loại chất dinh dưỡng (Nitơ,<br /> phốt pho) thấp, tải lượng ô nhiễm thấp và lượng bùn<br /> thải tạo ra lớn... Để hạn chế các nhược điểm như<br /> trên, nhiều công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt mới<br /> được nghiên cứu và ứng dụng trên thế giới nói chung<br /> cũng như ở Việt Nam nói riêng.<br /> Công nghệ Swim-bed là một công nghệ mới đang<br /> được nghiên cứu và ứng dụng trong những năm gần<br /> đây trên thế giới, đặc biệt là ở Nhật Bản. Công nghệ<br /> này là sự kết hợp -các điều kiện thuận lợi của quá<br /> trình bùn hoạt tính truyền thống và bể lọc sinh học.<br /> Sử dụng giá thể sinh học là Biofringe (BF), giá thể<br /> được thiết kế có bề mặt hiệu dụng lớn để lớp màng<br /> biofilm dính bám trên bề mặt của giá thể, tạo điều<br /> kiện tối ưu cho hoạt động của vi sinh vật khi những<br /> giá thể này lơ lửng trong nước và tiếp xúc với chất<br /> dinh dưỡng, từ đó giúp chuyển hóa các chất ô nhiễm<br /> có trong nước thải. Giá thể BF được làm từ sợi acrylic<br /> thấm nước tốt, diện tích bề mặt lớn. Các sợi này<br /> được dệt thành các sợi nhỏ, sau đó kết lại theo dạng<br /> xương cá làm tăng khả năng co giãn và chịu lực. Cấu<br /> <br /> trúc xương cá của BF chia làm 2 loại: Sợi dọc (Warp<br /> thread) được làm bằng các sợi Polyester; sợi ngang<br /> (Weft thread) làm bằng acrylic rất ưa nước do đó bùn<br /> có thể dễ dàng và nhanh chóng được dính bám vào<br /> (Hình 1).<br /> <br /> Hình 1: Cấu trúc của giá thể Biofringe<br /> Chủng loại vi sinh vật trong lớp màng biofilm<br /> tương tự như đối với hệ thống xử lý bùn hoạt tính lơ<br /> lửng. Phân tích theo chủng loại vi sinh vật, lớp màng<br /> này còn có thể chia thành hai lớp: Lớp màng kỵ khí ở<br /> bên trong và lớp màng hiếu khí ở bên ngoài (Hình 2).<br /> Sự hình thành 2 lớp màng này là do chiều sâu của lớp<br /> màng lớn hơn nhiều so với đường kính của khối vi<br /> sinh vật, oxy hoà tan trong nước chỉ khuếch tán vào<br /> gần bề mặt màng và làm cho lớp màng phía ngoài trở<br /> thành hiếu khí, còn lớp màng bên trong không tiếp<br /> xúc được với oxy trở thành lớp màng kỵ khí.<br /> <br /> 23<br /> <br /> BẢN TIN KHOA HỌC VÀ GIÁO DỤC<br /> <br /> 2014<br /> <br /> Bảng 1: Thông số cấu tạo của bể sinh học và bể lắng<br /> Bể lắng<br /> <br /> Thể tích hữu dụng (lít)<br /> Chiều cao<br /> (cm)<br /> <br /> Phần đáy<br /> <br /> 10<br /> 18<br /> <br /> 65<br /> <br /> 13<br /> <br /> Chiều rộng (cm)<br /> <br /> Hình 2: Mô tả lớp màng Biofilm<br /> Tuy nhiên, đây là loại giá thể được sản xuất tại<br /> Nhật Bản, có giá thành cao. Do đó, rất khó triển khai<br /> để nghiên cứu và ứng dụng với điều kiện ở Việt Nam.<br /> Chính vì thế, chúng tôi thiết kế mô phỏng theo loại<br /> giá thể trên với những vật liệu có sẵn ở Việt Nam<br /> nhằm đánh giá hiệu quả xử lý cũng giảm chi phí đầu<br /> tư cho một hệ thống swim-bed xử lý nước thải sinh<br /> hoạt tại Đà Lạt.<br /> 2. Phương pháp và vật liệu nghiên cứu<br /> 2.1. Mô hình thí nghiệm và nội dung nghiên<br /> cứu<br /> Mô hình Swim-bed được thiết kế và lắp đặt tại<br /> phòng thí nghiệm công nghệ môi trường. Sơ đồ và<br /> thông số cấu tạo mô hình thí nghiệm lần lượt được<br /> trình bày trong Hình 3. Cấu tạo chi tiết của bể sinh<br /> học và bể lắng được trình bày trong Bảng 1.<br /> 3<br /> 2<br /> 4<br /> 1<br /> <br /> 5<br /> <br /> Phần trên<br /> <br /> Bể sinh<br /> học<br /> <br /> 3,9<br /> <br /> Thông số<br /> <br /> 15<br /> <br /> 14<br /> <br /> Chiều dài (cm)<br /> <br /> 15<br /> <br /> 16<br /> <br /> Nguyên lý hoạt động của hệ thống: Nước thải<br /> trong bể chứ nước thải (1) được bơm nước thải (2)<br /> bơm vào bể sinh học (4) với lưu lượng được chỉnh<br /> phù hợp. Nồng độ oxy hòa tan trong bể sinh học<br /> được cung cấp bằng máy sục khí (3) với bộ cấp khí<br /> được đặt ở đáy bể sinh học. Nước thải sau khi được<br /> xử lý tại bể sinh học sẽ được đưa qua bể lắng (5), tại<br /> đây lượng bùn hoạt tính sau khi lắng được dẫn vào bể<br /> chứa bùn thông qua van xả bùn đặt ở đáy bể lắng.<br /> Nước thải sau khi lắng được dẫn vào bể chứa nước<br /> thải sau xử lý (6).<br /> Nghiên cứu được chia thành 2 giai đoạn:<br />  Giai đoạn 1 (thí nghiệm thích nghi): Đây là<br /> giai đoạn nhằm ổn định và tạo sự thích nghi của bùn<br /> hoạt tính đối với nước thải sinh hoạt. Với Tải trọng<br /> hữu cơ (OLR) là 0,25 kg/m3.ngày, pH = 6,5 – 8, Thời<br /> gian lưu nước (HRT) = 38,4h, Nồng độ oxy hòa tan<br /> trong bể sinh học (DO) = 3 – 4 mg/l.<br />  Giai đoạn 2: Đánh giá hiệu suất xử lý của hệ<br /> thống qua các tải trọng hữu cơ (OLR) là 0,5<br /> kg/m3.ngày, 1 kg/m3.ngày và 1,5 kg/m3.ngày. Chi tiết<br /> các thông số vận hành của giai đoạn này được trình<br /> bày trong Bảng 2.<br /> <br /> 6<br /> <br /> Bảng 2: Các thống số vận hành thí nghiệm<br /> Các thông số vận hành<br /> <br /> Hình 3: Sơ đồ mô hình thí nghiệm<br /> <br /> Chú thích:<br /> 1. Bể chứa nước thải<br /> 2. Bơm nước thải<br /> 3. Máy thổi khí<br /> 4. Bể sinh học với giá thể mô phỏng Biofringe<br /> 5. Bể lắng<br /> 6. Bể chứa nước thải đã qua xử lý<br /> <br /> Thí nghiệm<br /> <br /> Giai<br /> đoạn<br /> 1<br /> <br /> Giai<br /> đoạn<br /> 2<br /> <br /> Thí<br /> nghiệm<br /> thích<br /> nghi<br /> Thí<br /> nghiệm<br /> 1<br /> Thí<br /> nghiệm<br /> 2<br /> Thí<br /> nghiệm<br /> 3<br /> <br /> DO<br /> (mg/l)<br /> <br /> pH<br /> <br /> HRT<br /> (h)<br /> <br /> 0,25<br /> <br /> 6,5 - 8<br /> <br /> 38,4<br /> <br /> 0,5<br /> <br /> 6,5<br /> <br /> 19,2<br /> <br /> 3-4<br /> <br /> 6,5<br /> <br /> 9,6<br /> <br /> 3-4<br /> <br /> 6,5<br /> <br /> 6,4<br /> <br /> 3-4<br /> <br /> OLR<br /> (kg/m3.ngày)<br /> <br /> 1,0<br /> <br /> 1,5<br /> <br /> 3-4<br /> <br /> 24<br /> <br /> BẢN TIN KHOA HỌC VÀ GIÁO DỤC<br /> <br /> 2.2. Giá thể sinh học<br /> Vì giá thể Biofringe, Nhật Bản có giá thành cao và<br /> không sẵn có tại Việt Nam, nên sử dụng loại giá thể<br /> mô phỏng lại hình dáng của loại giá thể này. Cấu tạo<br /> giá thể mô phỏng bao gồm một trục chính dài 500<br /> mm và những sợi nằm ngang có đường kính khoảng 1<br /> mm và dài 10  3 mm. Sợi trục chính được làm bằng<br /> thép chống gỉ có độ bền cao, chịu được trọng lượng<br /> lớn. Các sợi ngang là các sợi được cấu tạo từ sợi<br /> polyetylen (Hình 4).<br /> <br /> 2.4. Phương pháp lấy và phân tích mẫu<br /> Các mẫu được lấy vào mỗi buổi sáng sau khi đã<br /> kiểm tra mô hình hoạt động trong điều kiện bình<br /> thường. Phân tích các chỉ tiêu pH, DO, COD, BOD5,<br /> N-NH3 và P-PO43- để đánh giá hoạt động và hiệu suất<br /> của hệ thống. Các chỉ tiêu pH, DO và nhiệt độ được<br /> đo trực tiếp trong bể sinh học, các chỉ tiêu còn lại<br /> được phân tích sau bể lắng. Tần suất và các phương<br /> pháp phân tích mẫu lần lượt được trình bày ở bảng 4.<br /> Bảng 4: Tần suất và phương pháp phân tích mẫu<br /> STT<br /> <br /> Hình 4: Giá thể<br /> mô phỏng giá thể<br /> Biofringe<br /> <br /> 2014<br /> <br /> Chỉ<br /> tiêu<br /> <br /> Tần<br /> suất<br /> <br /> Phương<br /> pháp<br /> <br /> Thiết bị<br /> <br /> Điện cực<br /> Hana<br /> <br /> Bút đo pH<br /> <br /> 1<br /> <br /> pH<br /> <br /> 2<br /> lần/ngày<br /> <br /> 2<br /> <br /> Nhiệt<br /> độ<br /> <br /> 2<br /> lần/ngày<br /> <br /> Nhiệt kế chất lỏng<br /> <br /> 3<br /> <br /> Nước thải sinh hoạt, được lấy từ ngăn phân phối<br /> sau bể lắng cát tại nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt<br /> Đà Lạt. Thành phần và tính chất của nước thải được<br /> trình bày trong Bảng 3.<br /> <br /> COD<br /> <br /> 3<br /> lần/tuần<br /> <br /> 4<br /> <br /> BOD5<br /> <br /> 1<br /> lần/tuần<br /> <br /> Winkler<br /> cải tiến<br /> <br /> 5<br /> <br /> 2.3. Nước thải và bùn hoạt tính<br /> <br /> Đun hoàn<br /> lưu kín với<br /> K2Cr2O7,<br /> chuẩn độ<br /> bằng dung<br /> dịch FAS<br /> <br /> N-NH3<br /> <br /> 2<br /> lần/tuần<br /> <br /> So<br /> màu<br /> (Thuốc<br /> thử<br /> Nessler)<br /> <br /> Máy<br /> spectrophotometer<br /> <br /> 6<br /> <br /> PPO43-<br /> <br /> 2<br /> lần/tuần<br /> <br /> So<br /> màu<br /> (Thuốc<br /> thử SunfoMolipdate)<br /> <br /> Máy<br /> spectrophotometer<br /> <br /> Bảng 3: Thành phần nước thải sinh hoạt tại<br /> NMXLNT Đà lạt<br /> STT<br /> <br /> Thông số<br /> <br /> Đơn vị<br /> <br /> Giá trị<br /> <br /> -<br /> <br /> 7 - 7,5<br /> <br /> 1<br /> <br /> pH<br /> <br /> 2<br /> <br /> COD<br /> <br /> mg/l<br /> <br /> 206,7 - 645,6<br /> <br /> 3<br /> <br /> BOD5<br /> <br /> mg/l<br /> <br /> 190,5 - 284,5<br /> <br /> 4<br /> <br /> SS<br /> <br /> mg/l<br /> <br /> 112 - 384<br /> <br /> 5<br /> <br /> N-NH3<br /> <br /> mg/l<br /> <br /> 25 - 50<br /> <br /> mg/l<br /> <br /> 4,7 - 9,45<br /> <br /> 6<br /> <br /> P-PO4<br /> <br /> 3-<br /> <br /> Bùn hoạt tính sử dụng có nguồn gốc từ bể sinh<br /> học của Hệ thống MBBR xử lý nước thải sinh hoạt,<br /> Phòng thí nghiệm CNMT, Đại học Yersin Đà Lạt.<br /> Lượng bùn hoạt tính sử dụng trong bể sinh học tính<br /> theo MLSS là 3.500 mg/l (Hình 5).<br /> <br /> Hình 5: Bùn hoạt tính<br /> từ bể sinh học MBBR<br /> <br /> Ống COD<br /> Máy phá mẫu<br /> <br /> Tủ nung BOD<br /> <br /> 3. Kết quả và thảo luận<br /> 3.1. Hiệu suất xử lý COD (Hình 6)<br /> Kết quả tại thí nghiệm 1 cho thấy, hiệu suất xử lý<br /> chưa ổn định nhưng vẫn duy trì ở mức từ 60,44%<br /> đến 94,39%. Nguyên nhân của sự không ổn định này<br /> là do lớp màng biofilm bám dính trên giá thể còn<br /> mỏng, chưa ổn định.<br /> Đối với kết quả của thí nghiệm 2, hiệu suất xử lý<br /> trong những ngày đầu giảm xuống còn 66,1%, thấp<br /> hơn nhiều so với hiệu suất xử lý trung bình của thí<br /> nghiệm 1. Nguyên nhân chính là do hệ vi sinh vật<br /> trong bùn hoạt tính chưa thích nghi được với nồng<br /> độ ô nhiễm tăng cao nên không xử lý triệt để. Tuy<br /> nhiên, sau đó hiệu suất xử lý tăng dần đều qua thời<br /> gian và ổn định ở mức 76%.<br /> Với thí nghiệm 3, hiệu suất xử lý có sự giảm nhẹ<br /> trong thời gian đầu sau khi tăng tải trọng, giảm xuống<br /> còn 60% so với thí nghiệm 2 là 80% ở giai đoạn cuối.<br /> Sau đó, dần ổn định ở mức bình quân là 74%.<br /> <br /> 25<br /> <br /> 2014<br /> <br /> BẢN TIN KHOA HỌC VÀ GIÁO DỤC<br /> <br /> Thí nghiệm 1<br /> 700.0<br /> <br /> Đầu ra<br /> <br /> Thí nghiệm 2<br /> <br /> Hiệu suất<br /> Thí nghiệm 3<br /> <br /> 100.00<br /> <br /> COD (mg/l)<br /> <br /> 600.0<br /> <br /> 80.00<br /> <br /> 500.0<br /> 400.0<br /> <br /> 60.00<br /> <br /> 300.0<br /> <br /> 40.00<br /> <br /> 200.0<br /> <br /> Hiệu suất (%)<br /> <br /> Đầu vào<br /> <br /> Những ngày tiếp theo của thí nghiệm này, hiệu suất<br /> xử lý tăng đều và ổn định dần trong những ngày cuối.<br /> Hiệu suất trung bình của thí nghiệm 2 tương đối cao<br /> đạt 50,03  6,5%. Diễn biến của thí nghiệm 3 cũng<br /> tương tự như thí nghiệm 2, hiệu suất trung bình của<br /> thí nghiệm 3 đạt 47,7  12,6%.<br /> Qua 3 thí nghiệm thì hiệu suất xử lý N-NH3 của<br /> công nghệ tương đối cao, trung bình khoảng 37,77,3%. So với QCVN 14:2008/BNTMT cột B, thì chỉ có<br /> thí nghiệm 1 đạt tiêu chuẩn xả thải, đối với thí<br /> nghiệm 2 và thí nghiệm 3 vẫn chưa đạt tiêu chuẩn<br /> này.<br /> <br /> 20.00<br /> <br /> 100.0<br /> 0.0<br /> <br /> Đầu vào<br /> <br /> 0.00<br /> 1<br /> <br /> 4<br /> <br /> 7<br /> <br /> 10<br /> <br /> 13<br /> <br /> 16<br /> <br /> 19<br /> <br /> 22<br /> <br /> 25<br /> <br /> 28<br /> <br /> 31<br /> <br /> 34<br /> <br /> Thí nghiệm 2<br /> <br /> Thí nghiệm 1<br /> <br /> 37<br /> <br /> Đầu ra<br /> <br /> Hiệu suất<br /> <br /> Thí nghiệm 3<br /> <br /> 80<br /> <br /> Thời gian (ngày)<br /> <br /> 120.0<br /> <br /> Hình 6: Hiệu quả xử lý COD qua các Thí nghiệm<br /> 3.2. Hiệu quả xử lý BOD5 (Hình 7)<br /> Hiệu suất xử lý BOD5 của hệ thống qua ba thí<br /> nghiệm tương đối cao, lần lượt đạt 65,6%, 71,5%, và<br /> 81,2%. Hiệu suất xử lý BOD5 tăng dần qua quá trình<br /> vận hành, điều này chứng tỏ rằng công nghệ Swimbed có khả năng xử lý tốt BOD5. Theo QCVN<br /> 14:2008/BTNMT (Quy chuẩn quốc gia về nước thải<br /> sinh hoạt), nồng độ BOD5 tối đa sau xử lý loại A là<br /> 30mg/l, loại B là 50mg/l. Theo kết quả xử lý ở Hình 7,<br /> thí nghiệm 1 và thí nghiệm 3 có kết quả đạt loại B so<br /> với QCVN này.<br /> Đầu ra<br /> <br /> Thí nghiệm 2<br /> <br /> 400.0<br /> <br /> Hiệu suất<br /> Thí nghiệm 3<br /> <br /> 90<br /> 80<br /> 70<br /> 60<br /> 50<br /> 40<br /> 30<br /> 20<br /> 10<br /> 0<br /> <br /> BOD5 (mg/l)<br /> <br /> 350.0<br /> 300.0<br /> 250.0<br /> 200.0<br /> 150.0<br /> 100.0<br /> 50.0<br /> 0.0<br /> 1<br /> <br /> 2<br /> <br /> 3<br /> <br /> 4<br /> <br /> 5<br /> <br /> 6<br /> <br /> HIệu suất (%)<br /> <br /> Đầu vào<br /> Thí nghiệm 1<br /> <br /> 7<br /> <br /> Lần phân tích<br /> <br /> Hình 7: Hiệu quả xử lý BOD5 qua các Thí nghiệm<br /> 3.3. Hiệu quả xử lý N-NH3 (Hình 8)<br /> Hiệu quả xử lý bình quân tại thí nghiệm 1 chỉ đạt<br /> 87,22%, tuy nhiên thời gian ở giai đoạn cuối của thí<br /> nghiệm này, hiệu quả xử lý tăng nhanh và duy trì ổn<br /> định trong khoảng 88,69  12,04%. Giai đoạn đầu của<br /> thí nghiệm 2, hiệu suất cũng giảm như đối với hiệu<br /> suất xử lý COD và BOD5, giảm xuống còn 43,8%.<br /> <br /> Amoni (mg/l)<br /> <br /> 70<br /> <br /> 100.0<br /> <br /> 60<br /> 80.0<br /> <br /> 50<br /> 40<br /> <br /> 60.0<br /> <br /> 30<br /> <br /> 40.0<br /> <br /> Hiệu suất (%)<br /> <br /> Nhìn chung, có thể cho thấy rằng hiệu suất xử lý<br /> COD của công nghệ Swim-bed là tương đối cao, lần<br /> lượt qua 3 thí nghiệm là 80%, 76% và 74%. Hiệu quả<br /> xử lý COD tương đối ổn định trong suốt quá trình<br /> vận hành, điều này chứng tỏ vi sinh vật trong hệ<br /> thống Swim-bed ít bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nồng<br /> độ chất ô nhiễm. Đây là một trong những ưu điểm<br /> của công nghệ Swim-bed.<br /> <br /> 20<br /> 20.0<br /> <br /> 10<br /> 0<br /> <br /> 0.0<br /> 1<br /> <br /> 3<br /> <br /> 5<br /> <br /> 7<br /> <br /> 9<br /> <br /> 11<br /> <br /> 13<br /> <br /> 15<br /> <br /> 17<br /> <br /> 19<br /> <br /> 21<br /> <br /> Hình 8: Hiệu quả xử lý N-NH3 qua các thí nghiệm<br /> 3.4. Hiệu quả xử lý P-PO43- (Phốt phát) (Hình 9)<br /> Kết quả thí nghiệm 1 cho thấy hiệu suất xử lý phốt<br /> phát trung bình là 50,2  13,4%. Đây là một hiệu suất<br /> xử lý phốt phát khá cao khi so sánh với các công nghệ<br /> xử lý nước thải sinh hoạt khác.<br /> Giai đoạn đầu của thí nghiệm 2, hiệu suất xử lý<br /> phốt phát giảm đột ngột, chỉ còn 49%. Lý do là vì khi<br /> đang hoạt động ở OLR là 0,5 kg COD/m3.ngày tại thí<br /> nghiệm 1 khi tăng lên 1,0 kg COD/m3 làm cho hệ vi sinh<br /> trong hệ thống chưa kịp thích ứng nên bị giảm khả<br /> năng hoạt hóa, từ đó làm giảm hiệu quả xử lý của hệ<br /> thống. Tuy nhiên, những ngày tiếp theo của thí nghiệm<br /> này cho thấy hiệu quả xử lý tăng lên và duy trì hiệu<br /> suất xử lý trong khoảng 52,2-69,1%, điều này cho thấy<br /> khả năng thích nghi nhanh của hệ vi sinh xử lý phốt<br /> phát trong nước thải. Hiệu quả xử lý trung bình của<br /> thí nghiệm này là 55,58  9.7%.<br /> Ở thí nghiệm 3, hiệu suất xử lý phốt phát trung<br /> bình là 52,1  13,4% có giảm so với thí nghiệm 1 và 2.<br /> Ban đầu, do bắt đầu thay đổi tải trọng hữu cơ nên hiệu<br /> suất xử lý có giảm xuống tương tự như ở thí nghiệm 2.<br /> Sau đó lại tăng lên đến 59,2% vào những ngày cuối của<br /> thí nghiệm.<br /> <br /> 26<br /> <br /> BẢN TIN KHOA HỌC VÀ GIÁO DỤC<br /> Đầu vào<br /> <br /> Thí nghiệm 1<br /> <br /> Đầu ra<br /> <br /> hành là 52,65%. Chỉ có kết quả tại thí nghiệm 2 đạt<br /> QCVN 14:2008/BNTMT cột B về chỉ tiêu phốt phát.<br /> <br /> Hiệu suất<br /> <br /> Thí nghiệm 2<br /> <br /> Thí nghiệm 3<br /> 70.0<br /> <br /> 10<br /> <br /> 60.0<br /> 50.0<br /> <br /> 8<br /> <br /> 40.0<br /> 6<br /> <br /> 30.0<br /> <br /> 4<br /> <br /> 20.0<br /> <br /> 2<br /> <br /> Hiệu suất (%)<br /> <br /> 80.0<br /> <br /> 12<br /> <br /> Photphat (mg/l)<br /> <br /> 14<br /> <br /> 10.0<br /> <br /> 0<br /> <br /> 0.0<br /> 1<br /> <br /> 3<br /> <br /> 5<br /> <br /> 7<br /> <br /> 9<br /> <br /> 11<br /> <br /> 13<br /> <br /> 15<br /> <br /> 17<br /> <br /> 2014<br /> <br /> 19<br /> <br /> 21<br /> <br /> Hình 9: Hiệu quả xử lý P-PO43- qua các thí nghiệm<br /> Qua 3 thí nghiệm, hiệu suất xử lý phốt phát của<br /> hệ thống cũng khá cao, trung bình đạt 52,65  17,8%.<br /> Trong đó, hiệu suất của thí nghiệm 2 là cao nhất, với<br /> 55,58  9,% và đạt TCVN 14:2008/BTNMT. Kết quả<br /> này cho thấy rằng, hệ thống hoạt động càng ổn định<br /> và đạt được hiệu suất xử lý ngày càng cao theo thời<br /> gian vận hành của các thí nghiệm. Tuy nhiên, ở thí<br /> nghiệm 3 hiệu suất bình quân xử lý thấp hơn thí<br /> nghiệm 2, lý giải kết quả này do khi tăng tải trọng hữu<br /> cơ đã làm giảm thời gian lưu (HRT) của nước thải<br /> trong bể sinh học, từ đó không đảm bảo về mặt thời<br /> gian cho các vi sinh vật xử lý hoàn toàn chất ô nhiễm<br /> nói chung và phốt phát nói riêng.<br /> 4. Kết luận và kiến nghị<br /> 4.1. Kết luận<br /> Đề tài nghiên cứu xử lý thành phần hữu cơ trong<br /> nước thải sinh hoạt bằng công nghệ Swim-bed qua 2<br /> giai đoạn và 4 thí nghiệm đã đạt được những kết quả<br /> sau:<br />  Hiệu quả xử lý COD tương đối cao và ổn định<br /> theo thời gian, trung bình đạt 79,92  38,99 mg/l.<br /> Tương tự, hiệu suất xử lý BOD5 cũng tăng dần trong<br /> quá trình vận hành. Hiệu suất xử lý của 3 thí nghiệm<br /> lần lượt là 65,56  5,58%; 71,49  7,18%; 81,2  3,82%.<br /> Hiệu suất trung bình trong quá trình vận hành là<br /> 72,57  8,16%. Kết quả tại thí nghiệm 1 và thí nghiệm 3<br /> có kết quả đạt tiêu chuẩn xả thải loại B so với QCVN<br /> 14:2008/BNTMT cột B.<br />  Hiệu quả xử lý N-NH3 cao nhưng thay đổi khi<br /> tải trọng hữu cơ tăng, trong đó hiệu suất xử lý qua 3<br /> thí nghiệm lần lượt đạt 88,69  12,04%, 50,03  6,5%<br /> và 47,7  12,6%. Giá trị trung bình của quá trình vận<br /> hành đạt 24  10,23%. Tuy nhiên, so sánh với QCVN<br /> 14:2008/BNTMT cột B về chỉ tiêu N-NH3, thì chỉ có kết<br /> quả của thí nghiệm 1 là đạt tiêu chuẩn xả thải, đối<br /> với thí nghiệm 2 và thí nghiệm 3 vẫn chưa đạt tiêu<br /> chuẩn này. Hiệu quả xử lý P-PO43- (phốt phát) cũng<br /> tăng dần trong quá trình vận hành. Hiệu suất xử lý<br /> của 3 thí nghiệm lần lượt là 50,2  13,4%, 55,58  9.7%<br /> và 52,1  13,4%. Hiệu suất trung bình của quá trình vận<br /> <br /> 4.2. Kiến nghị<br /> Qua quá trình nghiên cứu, chúng tôi có một số<br /> kiến nghị như sau:<br />  Cần nghiên cứu về các điều kiện vận hành tối<br /> ưu của công nghệ<br />  Cần nhiều thời gian hơn với một tải trọng<br /> hữu cơ, cũng như nghiên cứu tại các tải trọng hữu<br /> lớn hơn.<br />  Cần nghiên cứu với nhiều loại nước thải khác<br /> nhau để so sánh hiệu quả xử lý và khả năng áp dụng<br /> công nghệ Swim-bed.<br />  Cần nghiên cứu về hệ vi sinh vật tồn tại trong<br /> bùn hoạt tính.<br /> <br /> Tài liệu tham khảo<br /> 1. Đinh Hải Hà (2009), Phương pháp phân tích<br /> các chỉ tiêu môi trường, trường Đại học Công nghiệp<br /> Tp. Hồ Chí Minh.<br /> 2. Đào Vĩnh Lộc (2010), Bài giảng Công nghệ môi<br /> trường, Khoa Sinh học Môi trường, trường Đại học<br /> Yersin Đà Lạt, Lâm Đồng.<br /> 3. Lê Hoàng Nghiêm (2010), Bài giảng các quá<br /> trình sinh học trong công nghệ môi trường, Khoa Môi<br /> trường, trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh.<br /> 4. Nguyễn Tấn Phong (2010), Bài giảng Biological<br /> Wastewater Treatment Technologies, Khoa Môi<br /> trường, trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh.<br /> 5. Nguyễn Văn Phước (2007), Giáo trình xử lý<br /> nước thải sinh hoạt và công nghiệp bằng phương pháp<br /> sinh học, Nxb. Xây dựng, Hà Nội.<br /> 6. TCXDVN 33:2006 Cấp nước-Mạng lưới đường<br /> ống và công trình tiêu chuẩn thiết kế, Bộ Xây Dựng.<br /> 7. TCXDVN 51:2006 Thoát nước – Mạng lưới bên<br /> ngoài và công trình, Tiêu chuẩn thiết kế, Bộ Xây dựng.<br /> 8. Metcalf & Eddy (2003), Wastewater<br /> Engineering, Treatment and Resuse, Fourth Edition,<br /> McGraw-Hill, New York, USA.<br /> 9. Joseph D.Rouse, Daisuke Yazaki, Yingjun<br /> Cheng, Toichiro Koyama anh Kenji Furukawa (2004),<br /> Swim-bed technology as an innovative attached-growth<br /> process for hight-rate wastewater treatment, Japanese<br /> Journal of water treatment biology, Vol.40, No3.<br /> <br /> 27<br /> <br />

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản