Ứng dụng quá trình snap để loại bỏ amoni trong xử lý nước rỉ rác cũ

I H C QU C GIA TP.HCM I H C BÁCH KHOA - N NG D NG QUÁ TRÌNH SNAP LO I B TRONG X LÝ CR LU Chuyên ngành: Công ngh Mã s : 608506 TP H ng AMONI Cơng trình c hoàn thành t i: i h c Bách Khoa -HCM oOo Cán b ng d n khoa h c : PGS.TS Nguy c Dân Cán b ch m nh n xét : Cán b ch m nh n xét : Lu nh cb ov t i i h c Bách Khoa - Thành ph H Chí Minh, ngày 30 tháng 07 2014 Thành ph n H c (Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v c a H ng ch m b o v lu i h c Qu c Gia m: nh PGS TS Nguy c Dân nh c Túc Xác nh n c a Ch t ch H ngành sau lu CH T CH H ã NG ng Khoa qu n lý chuyên c s a ch a (n u có) NG KHOA NG - - NHI M V LU MSHV: 11256011 /11/1985 608506 I TÀI: NG D NG QUÁ TRÌNH SNAP TRONG X LÝ CR LO I B AMONI II NHI M V VÀ N I DUNG: - Thi t k l - V anammox giá th - V t mơ hình thí nghi m x ng cơng ngh SNAP a bùn c th c hi n v c th i nhân t o; u qu x lý c kg N/m3 - Phân tích ch ng bùn vi sinh hi n di n b ph n ng III NGÀY GIAO NHI M V : 01/2014 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : 07/2014 V CÁN B NG D N: PGS.TS NGUY N C DÂN NCS PHAN TH NH T Tp HCM, ngày tháng NG 14 L IC Em xin bày t lòng bi c Dân, Th n Th y PGS.TS Nguy n n tình ng d n, kinh phí cho em su t th i nghiên c u t i phịng thí nghi ng - ih c Bách Khoa Tp.HCM Em xin c cung c p nh ng ki n th c quý báu vi c nghiên c u th i gian h c t p t Xin g i l i c ng n Anh, Ch , Em, b n em sinh viên làm vi c t i phịng thí nghi t u ki Th Nh t nghiên c em r t nhi u ng ih tơi có th th c hi n t t lu n tài anammox Cu i cùng, xin bày t lòng bi ib c bi t anh Phan i thân nh ng c nh ng ch ng h c t p Tp.H Chí Minh, ngày 15 tháng n 2014 v TÓM T T LU N i dung c a lu báo cáo k t qu nghiên c u ng d ng trình SNAP (Single-stage Nitrogen removal using Anammox and Partial nitritation) m ts k t h p hai q trình nitrat hóa bán ph n anammox m t b ph n ng x c r rác bãi chôn l p Gị Cát TP HCM c pha lỗng n v n hành n 300, 500 700 mg/l qua giai t i tr ng khác 0,6; 1,0; 1,4 kg N/m3/ngày Các thơng s ki m sốt bao g m pH = 7,5-7,8; DO = 3,9-4,1; HRT = 8-12 gi Quá trình SNAP t i tr ng 1,4 kg N/m3/ngày th c 12 gi , v i hi u su t chuy n hóa amoni 94% hi u su t kh t c hi u qu x lý cao nh t 85,5% T n ng bùn toàn b b SNAP sau th i gian v n hành 67,536 g- SS hay 26,968 g VSS T s t o bùn 0,258 g SS/ngày hay 0,185 g VSS/ngày tính c c nghiên c u c n cu i c a trình K t qu ki m nghi m phân tích DNA cho th y bùn SNAP bao g m hai nhóm vi khu n chính, bao g m AOB (g n gi ng v i Nitrosomonas europaea) anammox (KOLL2a, Anoxic biofilm clone Plal-1, KU2 KU1) Tóm l i, nghiên c th hi n c q trình SNAP có kh ib c r rác v i hi u qu cao, so v CANON Nghiên c áp d ng x c i thi u m t lo i giá th bám dính m i có kh c th i Tuy nhiên, c n có nh ng nghiên c th áp d ng công ngh th c t nh m x lý lo c th i có Vi t Nam vi ABSTRACT In this thesis, results of study on SNAP (Single-stage Nitrogen removal using Anammox and Partial nitritation) a combined partial nitritation and anammox for treatment of old landfill leachate from Go Cat landfill in Ho Chi Minh city are reported Influent was diluted in 300, 500 and 700 mg/l, corresponding with 0.6; 1.0; 1.4 kg N/m3/day The main control parameters were pH = 7.5-7.8; DO = 3.9-4.1; HRT = 8-12 hours The SNAP reactor achieved highest performance at loading rate of 1.4 kg N/m3/day and hydraulic retention time (HRT) of 12 hours, with 94% ammonium conversion rate and 85.5% total nitrogen removal The total sludge in SNAP reactor after operation was 67.536 g SS or 26.968 g-VSS Ratio of the sludge production was 0.258 g SS/day or 0.185 g VSS/day Characterization of sludge from the SNAP process was investigated in the final phase of study Results of DNA analyses indicated that the SNAP sludge contained two major groups of bacteria, including AOB (close relatives of Nitrosomonas europaea) and anammox (KOLL2a, Anoxic biofilm clone Plal-1, KU2 and KU1) In conclusion, this study has presented the SNAP process was possible for nitrogen removal in old landfill leachate with high efficiency, compared to other processes such as OLAND or CANON This study also introduced a new kind of bio-mass carrier which is feasible for practice However, it requires that more advanced studies are necessary to apply this technology for wastewater treament in practice in Vietnam vii C NG HÒA XÃ H I CH c l p T T NAM H nh phúc L H tên h N MSHV: 11256011 Gi i tính: Nam Chun ngành: Cơng ngh tài: ng ng d u: 15/10/2013 Cán b ng d n: PGS.TS Nguy lu li u lu ch u trách nhi MS: 60 85 06 x lý Ngày b nh cr Ngày hồn thành: 30/06/2014 c Dân cơng trình nghiên c u c a Nh ng k t qu s c công b i b t c hình th c Tơi hồn tồn ng v s n viii DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1 B Hình 2.2 c x lý q trình nitrat hóa ng c kh nitrat .6 ng làm giàu Nitrosomonas Nitribacter .14 công ngh ng d ng q trình SHARON ANAMMOX 17 cơng ngh ng d ng nitrit hóa cơng ngh ng d ng nitrit hóa anammox m t b ph n ng anammox hai b ph n ng 18 .19 b ph n ng SNAP 42 c b ph n ng SNAP 42 Hình 3.2 Giá th sinh h c s d ng nghiên c u 44 Hình 3.3 Bùn anammox (a) bùn ho cl Hình 4.1 S bi n thiên c n thích nghi anammox 55 Hình 4.2 S bi n thiên ACE, NRE thành ph Hình 4.3 thí nghi m 45 n thích nghi AOB 56 ng c a HRT lên trình SNAP (amoni dịng vào 300 mg/l) 57 Hình 4.4 Hi u su t x lý HRT khác .58 Hình 4.5 Hi u qu x lý c a trình SNAP Hình 4.6 M t i tr ng khác 59 a ACE NRE 60 Hình 4.7 S bi n thiên thành ph Hình 4.8 Hi u qu kh COD c a trình SNAP 61 ba t i tr ng .64 Hình 4.8 Màu s c bùn bám giá th (a) bùn b trơi ngồi (b) .65 Hình 4.9 K t qu khuy i vùng 16S rDNA - anammox 67 Hình 4.10 K t qu khuy i vùng 16S rDNA - AOB 69 Hình P1 Các thi t b dùng mơ hình thí nghi m 13 ix Hình P2 L t mơ hình thí nghi m .14 Hình P3 Rót bùn anammox vào mơ hình 15 Hình P4 Bùn anammox bám lên giá th sau m t ngày 16 Hình P5 Sinh kh i anammox giá th sau 21 ngày v n hành 17 Hình P6 Bùn anammox không bám l b .18 t tính AOB vào mơ hình 19 Hình P8 Sinh kh i SNAP sau 35 ngày v n hành .20 Hình I.1 Cây phát sinh lồi c a ch ng Anammox 24 Hình II.1 Cây phát sinh lồi S1 33 x B ng 2.1 So sánh trình sinh h c p [80], [82] 25 B ng 2.2 Thành ph c r rác bãi chôn l p Gò Cát [88] 28 B ng 2.3 Thành ph c r rác m ts B ng 2.4 Tiêu chu n x th gi i 29 c r rác c a m t s B ng 2.5 Các trình lý h c, hóa h c sinh h c 31 x c r rác [92] 32 B ng 3.1 Thông s k thu t thi t b c a mơ hình nghiên c u 43 B ng 3.2 Thành ph n c c nhân t o cho trình làm giàu bùn anammox [80] .46 B ng 3.3 Các thơng s v n hành thí nghi m 48 B 49 B ng 4.1 So sánh hi u qu x lý c a trình SNAP v i trình khác 62 B ng 4.2 Các thơng s SS VSS c a bùn 66 B ng 4.3 So sánh trình t ng v i vùng 16S rDNA 68 ... r rác t bãi ng có thành ph n ch t h y sinh h vi c s d ng trình x lý sinh h c s mang l i hi u qu c r rác có th h th ng x c x lý hoàn toàn t i ch ho c ti n x c th X lý k t h x c r rác v c r rác. .. n k thu t qu c gia v c th i công nghi p B ng 2.5 Các q trình lý h c, hóa h c sinh h Quá trình x lý ng d ng x c r rác [92] Nh n xét Quá trình sinh h c Bùn ho t tính Lo i b ch t h C n kh b t khí,... i q trình CANON, q trình SNAP có th v n hành nh t i tr ng cao 0,96 kg N/m3/ngày so v i 0,13 kg N/m3/ngày c a trình CANON b SBR Hi u qu lo i b a q trình SNAP có th n 78,5% so v i 48,9% c a trình