NGHIÊN cứu xử lý nước THẢI SINH HOẠT BẰNG CÔNG NGHỆ cải TIẾN

TÊN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG CÔNG NGHỆ CẢI TIẾN 2021 NGUYỄN NGỌC MINH QUYỀN ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠNG NGHỆ HỐ HỌC – MƠI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG CÔNG NGHỆ CẢI TIẾN Giảng viên hướng dẫn : TS Trần Minh Thảo Sinh viên tthực : Nguyễn Ngọc Minh Quyền Mã sinh viên : 1711507210102 Lớp : 17KTMT1 Đà Nẵng, tháng năm 2021 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CÔNG NGHỆ HỐ HỌC – MƠI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG CÔNG NGHỆ CẢI TIẾN Giảng viên hướng dẫn : TS Trần Minh Thảo Sinh viên tthực : Nguyễn Ngọc Minh Quyền Mã sinh viên : 1711507210102 Lớp : 17KTMT1 Đà Nẵng, tháng năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA CNHH-MT NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người hướng dẫn) I Thông tin chung: Họ tên sinh viên: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Lớp: 17KTMT1…………………… Mã SV: 1711507210102…………………… Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ cải tiến Người hướng dẫn: Trần Minh Thảo.………… Học hàm/ học vị: Tiến sỹ………… II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu đề tài: (điểm tối đa 1đ) 1.0 điểm Công nghệ truyền thống xử lý nước thải sinh hoạt khó kiểm sốt tải lượng nước thải thay đổi, gây khó khăn cho đơn vị chủ nguồn xả thải Để giải vấn đề này, cơng nghệ xử lý kỵ khí màng lọc đề xuất hướng giải khả thi Tuy nhiên, chi phí cho cơng nghệ màng lọc cao Đề tài bước đầu nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt màng lọc kết hợp thiết bị kỵ khí vách ngăn để giảm chi phí đầu tư vận hành Về kết giải nội dung nhiệm vụ yêu cầu đồ án: (điểm tối đa 4đ) 3.5 điểm Mặc dù cố gắng xây dựng nên hệ thống vận hành thử nghiệm nhiều chế độ, kết nghiên cứu chưa kịp đưa đánh giá chi phí đầu tư vận hành Đây công việc đề xuất cho nghiên cứu Về hình thức, cấu trúc, bố cục đồ án tốt nghiệp: (điểm tối đa 2đ) 1.5 điểm Cấu trúc theo quy định Tuy nhiên, quy định chung, nội dung cụ thể nên linh hoạt theo đề tài, tác giả chưa làm tốt điều Kết đạt được, giá trị khoa học, khả ứng dụng đề tài: (điểm tối đa 1đ) 0,5 điểm (Đã nhận xét mục 2) Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: Cần nâng cao kỹ trình bày văn ngôn ngữ diễn đạt III Tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: (điểm tối đa 2đ) 2.0 điểm IV Đánh giá: Điểm đánh giá: 8,5/10 (lấy đến số lẻ thập phân) Đề nghị: ☒ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày 08 tháng 09 năm 2021 Người hướng dẫn TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CNHH-MT Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người phản biện) I Thông tin chung: Họ tên sinh viên: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Lớp: 17KTMT1 Mã SV: 1711507210102 Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ cải tiến Người phản biện: Phạm Phú Song Toàn Học hàm/ học vị: Tiến sĩ II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu đề tài: - Đề tài nghiên cứu hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt với tải lượng cao (COD: 800 mg/L) sử dụng hệ thống ABR, Aerotank kết hợp với màng lọc MF Hiệu xử lý chứng minh đạt QCVN 14:2008/BTNMT Về kết giải nội dung nhiệm vụ yêu cầu đồ án: - Nội dung đồ án giải nhiệm vụ đề Kết xử lý đạt tiêu chuẩn Tuy nhiên, cần phân tích thêm tính cải tiến hệ thống Về hình thức, cấu trúc, bố cục đồ án tốt nghiệp: - Hình thức: trình bày rõ ràng, hình ảnh rõ nét - Bố cục đồ án đầy đủ nội dung, mạch lạc Kết đạt được, giá trị khoa học, khả ứng dụng đề tài: - Đề tài có giá trị tham khảo tốt cho đơn vị xem xét ứng dụng Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: Một số điểm cần bổ sung: - Một số biểu đồ cần xem lại (2 số liệu khác đơn vị không hệ trục đơn vị) - Phân tích rõ mục tiêu nội dung đồ án: “… Cơng nghệ cải tiến”? - Hiệu xử lý màng lọc MF chứng minh ứng dụng nhiều, nhiên song song tồn nhiều hạn chế ứng dụng Hãy phân tích thêm điểm TT 1a 1b 1c 1d Điểm Các tiêu chí đánh giá Điểm tối đa đánh giá Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải nhiệm vụ đồ án giao - Tính cấp thiết, tính (nội dung ĐATN có phần so với ĐATN trước đây); - Đề tài có giá trị khoa học, công nghệ; giá trị ứng dụng thực tiễn; - Kỹ giải vấn đề; hiểu, vận dụng kiến thức bản, sở, chuyên ngành vấn đề nghiên cứu; - Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá; - Khả thiết kế, chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đặt ra; - Chất lượng sản phẩm ĐATN nội dung báo cáo, vẽ, chương trình, mơ hình, hệ thống,…; - Có kỹ sử dụng phần mềm ứng dụng vấn đề nghiên cứu (thể qua kết tính tốn phần mềm); - Có kỹ sử dụng tài liệu liên quan vấn đề nghiên cứu (thể qua tài liệu tham khảo) Kỹ trình bày báo cáo đồ án tốt nghiệp 8,0 1,0 0.8 3,0 2.6 3,0 2.8 1,0 0.5 2,0 2a - Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích; 1,0 0.8 2b - Hình thức trình bày 1,0 0.9 Tổng điểm theo thang 10 (lấy đến số lẻ thập phân) 8.3 - Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời buổi bảo vệ: ……………………………… Chứng minh cải tiến mơ hình xử lý? So với mơ hình xử lý khác có thị trường (từ thực tiễn đến hệ thống nghiên cứu thử nghiệm), hiệu xử lý, khả ứng dụng mơ hình có đặc điểm bậc? Màng lọc MF có nhiều ưu điểm xử lý (đã chứng minh từ nghiên cứu đến thực tế), nhiên, tồn nhiều hạn chế Cách giải hạn chế này? Chu kỳ rửa màng, cách thức rửa đánh giá thông lượng qua màng MF theo thời gian? - Đề nghị: ☒ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không bảo vệ Đà Nẵng, 01 tháng 09 năm 2021 Người phản biện TÓM TẮT Tên đề tài: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG CÔNG NGHỆ CẢI TIẾN Sinh viện thực hiện: NGUYỄN NGỌC MINH QUYỀN Mã SV: 1711507210102 Lớp 17KTMT1 Đề tài “Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ cải tiến” tiến hành nghiên cứu Nội dung đề tài nghiên cứu nhằm nâng cấp công nghê xử lý nước cũ lạc hậu đời trước thành phiên có hiểu cao chi phí đầu tư thấp Từ việc xây dụng mơ thình nghiên cứu thực nghiệm Phịng thí nghiệm Mơi trường trường Lấy mẫu phân tích thường xuyên Mục đích xác định mức độ ô nhiễm nước độ bám cặn lên màng lọc Từ đánh giá xự ô nhiễm nguồn nước qua thông số (N, P, COD, BOD) nước thải Đồng thời đánh giá khả hoạt động bền vững màng lọc MF (micromet) kết hợp với công nghệ khị khí, hiếu khí Từ kết nghiên cứu sai số trình nghiên cứu, đề tài em đưa số vấn đề đặt đề xuất số kiến nghị cho hướng nghiên cứu sau TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CNHH - MT Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: TS TRẦN MINH THẢO Sinh viên thực hiện: NGUYỄN NGỌC MINH QUYỀN Mã SV: 1711507210102 Tên đề tài: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG CÔNG NGHỆ CẢI TIẾN Các số liệu, tài liệu ban đầu: Số liệu vận hành hệ thống xử lý quy mơ phịng thí nghiệm Nội dung đồ án: Bao gồm phần: Tổng quan tài liệu, phương pháp nghiên cứu, tổng hợp số liệu vận hành thực tế, tính tốn thiết kế tính tốn vận hành Tổng quan tài liệu Tổng quan tài liệu công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt, công nghệ kỵ khí, loại màng lọc, vận hành màng lọc, cách tính tốn thiết kế màng lọc Phương pháp nghiên cứu Dựa số liệu lý thuyết số liệu vận hành thực tế quy mơ phịng thí nghiệm, tính tốn thiết kế nên hệ thống quy mơ thực (full scale) Tổng hợp số liệu vận hành thực tế Phân tích thơng số vận hành thiết bị hệ thống, tính tốn hệ số hiệu chỉnh dự đốn nên thơng số vận hành tối ưu cho hệ thống thực Các sản phẩm dự kiến Thông số động học trình xảy hệ thống xử lý, vẽ thiết kế, số liệu vận hành hệ thống (thơng số vận hành, chi phí đầu tư, vận hành) Ngày giao đồ án: 19/02/2021 Ngày nộp đồ án: / /2021 Đà Nẵng, ngày … tháng năm 2021 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn LỜI CẢM ƠN Để hồn thành tốt luận văn tơi giúp đỡ người Trước tiên Con xin cảm ơn Bố Mẹ, Người luôn giúp đỡ tạo điều kiện tốt để Con hoàn thành tốt việc học tập giảng đường đại học Người động viên, an ủi, bên cần lời khuyên hay vấp ngã Em xin chân thành cảm ơn tất Thầy Cô khoa Cơng Nghệ Hố Học Mơi Trường, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật tận tình dạy, cho em kiến thức bổ ích suốt thời gian học tập Đặc biệt, em xin cảm ơn Thầy Trần Minh Thảo hướng dẫn em tận tình suốt trình thực Đồ án Tốt nghiệp Trong suốt bốn năm học tập trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Đà Nẵng, em quý Thầy Cô trang bị hành trang vào đời quý báu Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cơ hết lịng giảng dạy, truyền đạt kiến thức hữu ích giúp em hồn thành tốt Đồ án Tốt nghiệp Em xin cảm ơn quý Thầy Cô phản biện dành thời gian quan tâm đến đề tài nghiên cứu Tốt Nghiệp em Cuối em chúc quý thầy cô vui vẻ, hạnh phúc thành công sống Xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, tháng 08 năm 2021 Nguyễn Ngọc Minh Quyền LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ cải tiến, cơng trình nghiên cứu thân hướng dẫn TS Trần Minh Thảo Đề tài sản phẩm mà nỗ lực nghiên cứu với số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Trong q trình viết có tham khảo số tài liệu có nguồn gốc rõ ràng Nếu khơng nêu tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Người cam đoan Nguyễn Ngọc Minh Quyền Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ cải tiến Bảng 3: Lập đường chuẩn chuẩn bị thang mẫu: Số thứ tự cốc thủy tinh Dung dịch (ml) Mẫu trắng Dung dịch photphat (1ml dd chứa 10-6 g PO43-) Nước cất Thuốc thử sunfo molipdic A giọt giọt giọt giọt giọt giọt Thuốc thử sunfo molipdic B giọt giọt giọt giọt giọt giọt Lượng PO43- (10-6 g) Mật độ quang D Hình 20: Cho hố chất vào Hình 21: Đo mật độ quang(d) + Đậy nút ống nghiệm đun nồi cách thủy phút, lắc để nguội So với thang màu dung dịch bước sóng 620nm để xác định mật độ quang D • Tính tốn kết quả: Dựa vào đường chuẩn mật độ quang (D) mẫu ta tính nồng độ phophat có mẫu phân tích: Trong đó: 𝑎𝑎 [𝑃𝑃𝑃𝑃43− ]= 1000 (10-6 g/l) 𝑉𝑉 a: Hàm lượng 𝑃𝑃𝑃𝑃43− tìm theo đồ thị chuẩn, tính (10-6 g) V: Thể tích mẫu nước thử đem thử, tính (ml) Phương pháp đo COD Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Minh Thảo 38 Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ cải tiến COD từ viết tắt Chemical Oxygen Demand – nhu cầu oxy hóa học Đây lượng oxy cần thiết để oxy hoá hợp chất hoá học nước bao gồm vô hữu COD lượng oxy cần để oxy hố tồn chất hố học nước, BOD lượng oxy cần thiết để oxy hoá phần hợp chất hữu dễ phân huỷ vi sinh vật Toàn lượng oxy sử dụng cho phản ứng lấy từ oxy hoà tan nước (DO) • Nguyên tắc Nguyên tắc phương pháp mẫu nung hồi lưu với 𝐾𝐾2 𝐶𝐶𝐶𝐶2 𝑂𝑂2 chất xúc tác bạc sunfat (𝐴𝐴𝐴𝐴2 S𝑂𝑂4 ) môi trường axit 𝐻𝐻2 𝑆𝑆𝑆𝑆4 đặc phảm ứng diễn sau: Cr2O72- + 14H+ + 6e -> 2Cr2+ + H2O Q trình oxy hóa viết: O2+ H+ + 4e -> H2O Như mol 1mol Cr2O72- tiêu thụ mol electron để tạo 2mol 𝐶𝐶𝐶𝐶 3+ Trong O2 tiêu thụ mol electron để tạo nước, 1mol Cr2O72- tương đương với 3/2 mol O2 Bạc sunfat dùng để thúc đẩy trình ơxi hố chất hữu phân tử lượng thấp Các ion 𝐶𝐶𝐶𝐶 − gây cản trở cho trình phản ứng: Để tránh cản trở trên, người ta cho thêm thuỷ ngân(II) sunfat để tạo phức với 𝐶𝐶𝐶𝐶 − Ngoài cản trở ion 𝐶𝐶𝐶𝐶 − phải kể đến cản trở nitrit (𝑁𝑁𝑁𝑁2− ), nhiên với lượng 𝑁𝑁𝑁𝑁2− 1-2 mg/l cản trở chúng xem khơng đáng kể, cịn việc tách chúng khỏi mẫu cần thêm lượng axit sunfamic với tỉ lệ 10 mg/1 mg 𝑁𝑁𝑁𝑁2− • Dụng cụ, thiết bị - Thiết bị dụng cụ + Ống nghiệm phân hủy mẫu: dung ống thủy tinh borosilicate dung tích 20ml, có nắp nhựa vặn chặt + Máy phá mẫu COD (HI 839800) + Máy so màu Spectrophotometer • Hóa chất Hỗn hợp phản ứng: hoà tan 10,216g 𝐾𝐾2 𝐶𝐶𝐶𝐶2 𝑂𝑂7 loại tinh khiết, sấy sơ 103℃ giờ, thêm 167 ml dung dịch 𝐻𝐻2 𝑆𝑆𝑆𝑆4 33,3g Hg𝑆𝑆𝑆𝑆4 Làm lạnh định mức tới 1000 mL Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Minh Thảo 39 Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ cải tiến Thuốc thử axit: pha thuốc thử theo tỉ lệ 22g 𝐴𝐴𝐴𝐴2 𝑆𝑆𝑆𝑆4 /4kg 𝐻𝐻2 𝑆𝑆𝑆𝑆4 Để dung dịch pha khoảng đến ngày để lượng bạc sunfat hồ tan hồn tồn Hình 22: Hồ tan 𝐾𝐾2 𝐶𝐶𝐶𝐶2 𝑂𝑂7 Dung dịch chuẩn kaliphtalat (HOOC𝐶𝐶6 𝐻𝐻4 COOK): sấy sơ lượng kaliphtalat nhiệt độ 120℃ Cân 850 mg kaliphtalat hoà tan định mức thành 1l Dung dịch chứa mg 𝑂𝑂2 /mL • - Cách tiến hành Xây dựng đường chuẩn Bảng 4: Pha dung dịch chuẩn COD độ hấp thụ 600mm Số thứ tự bình tam giác (500ml) Dung dịch (ml) Mẫu trắng Dung dịch chuẩn kaliphtalat (HOOCC6H4COOK) 10 25 50 Nước cất 500 100 150 200 250 490 475 450 400 350 300 250 20 50 100 200 300 400 500 Lượng O2 (mg/l) Chuẩn bị dãy dung dịch chuẩn có nồng độ thay đổi từ 20 - 1000 mg 𝑂𝑂2 /L Tiến hành xử lí phá mẫu đo hấp thụ quang Abs Để đảm bảo độ tin cậy mẫu đo hai lần, lấy giá trị trung bình Cho vào ống thủy tinh borosilicate 2.5ml mẫu nước Sau thêm vào ống nghiệm 1.5ml dung dịch K Cr2 O7 , lắc Sau thêm 3.5ml thuốc thử AgSO4 , Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Minh Thảo 40 Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ cải tiến lắc Đậy nút đun máy phá mẫu COD nhiệt độ 150℃ 2h Để nguội so màu dung dịch bước sóng 600nm để xác định mẫu Kí hiệu mẫu ống thủy tinh để tránh nhầm lẫn Đối với mẫu thực Súc rửa ampule nắp vặn acid sulfuric 20% Lấy pipet 5ml hút 2,5 ml mẫu cho vào ampule sau lấy pipet 2ml hút 1,5 mL dung dịch 𝐾𝐾2 𝐶𝐶𝐶𝐶2 𝑂𝑂7 0,1N, lấy pipet 5ml hút 3,5 ml dung dịch acid chứa bạc sulfat Vặn chặt nắp, lắc nhiều lần Đặt ampule thiết bị gia nhiệt, hiệu chỉnh nhiệt độ đến 150℃, đun Lấy ampule để nguội, chuyển tất sang bình tam giác 125 ml, thêm – giọt thị ferroin Chuẩn dung dịch FAS 0,10 M đến dung dịch chuyển từ màu xanh - lục sang nâu đỏ Đối với mẫu trắng Thay 2,5 ml mẫu nước 2,5 ml nước cất phịng thí nghiệm Tính toán kết quả: 𝑎𝑎 COD= x 1000 (mg/l) 𝑉𝑉 Trong đó: a: Hàm lượng COD tìm theo đồ thị đường chuẩn V: Thể tích mẫu nước đem thử tính (ml) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Minh Thảo 41 Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ cải tiến CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CÁC THƠNG SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC ĐẦU VÀO Nước thải sinh hoạt nhân tạo cụ thể ngăn phân phối vào bể xanh nhựa để thực phân hủy chất hữu (trên lắng- phân hủy kị khí) sau qua bể ABR Kết khảo sát trình bày bảng 4.1 Bảng Kết phân tích thơng số chất lượng nước thải đầu vào Mẫu pH COD TN (mg/l) (mg/l) 10/5 7.82 800 75 4.2 KẾT QUẢ CHẠY THÍCH NGHI HỆ THỐNG PO43 P (mg/l) 62.5 PO4 P (mg/l) 20.5 4.2.1 Kết phân tích số pH sau qua hệ thống hiệu xử lý Bảng Kết phân tích số pH đầu vào, đầu hiệu xử lý Ngày 10/5/2021 Bể ABR Bể AEROTANK Nước lọc sau màng MF Đầu vào 7.82 7.65 7.15 Đầu 7.65 7.15 6.99 pH (mg/l) 7.8 7.6 7.82 7.65 7.65 7.4 7.2 7.15 7.15 6.99 6.8 6.6 6.4 Bể ABR Bể AEROTANK pH vào (mg/l) Màng MF pH (mg/l) Hình 1: Biểu đồ biểu thị độ pH Nhận xét: Dựa vào biểu đồ cho thấy giá trị pH nước thải tương đối ổ định dao động từ 7.0 – 8.7, giá trị pH thích hợp cho q trình phân hủy sinh học (từ 6.5 – 8.5) Do vậy, ta không cần điều chỉnh pH đầu vào trước cho vào bể phản ứng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Minh Thảo 42 Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt cơng nghệ cải tiến 4.2.2 Kết phân tích hàm lượng COD sau qua hệ thống hiệu xử lý Bảng Kết phân tích hàm lượng COD đầu vào, đầu hiệu xử lý Ngày 10/5/2021 Bể ABR Bể AEROTANK Nước lọc sau màng MF Đầu vào 800 600 400 Đầu 600 400 100 H% 25 33.3 75 COD COD vào(mg/l) COD (mg/l) H% 900 800 700 600 500 400 300 200 100 Bể ABR Bể AEROTANK Màng MF Hình 2: Biểu đồ biểu thị độ COD Nhận xét: Dựa vào biểu đồ cho thấy sau khảo sát hàm lượng COD đầu sau chạy thích nghi hệ thống ta nhận thấy giá trị COD từ 800mg/l đến 100mg/l Hiệu xử lý đạt từ 70 đến 83% Q trình chuyển hóa chất tổng hợp tế bào theo phương trình sau: Chất hữu + 𝑂𝑂2 → C𝑂𝑂2 + 𝐻𝐻2 O + tế bào + sản phẩm trung gian Nhìn vào biểu đồ cho thấy giá trị COD đầu từ mơ hình có thay đổi lớn từ 600 – 100 mg/l Nguyên nhân nồng độ COD đầu vào hệ thống cao 800mg/l điều ảnh hưởng nồng độ COD đầu Mặc dù vậy, nồng độ đầu có chênh lệch lớn, nhiên, hiệu xử lý thay đổi không nhiều đạt 70%, chứng tỏ mơ hình hoạt động hiệu Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Minh Thảo 43 Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ cải tiến 4.2.3 Kết phân tích hàm lượng NITƠ Tổng sau chạy thích nghi qua hệ thống Bảng 4 Kết phân tích hàm lượng NITƠ Tổng đầu vào, đầu sau chạy thích nghi Ngày 10/5/2021 Bể ABR Bể AEROTANK Nước lọc sau màng MF Đầu vào 75 50 50 Đầu 50 50 25 Hình 3: Biểu đồ biểu thị độ TN TỔNG Nhận xét: Dựa vào bảng số liệu ta thấy hàm lượng 𝑁𝑁𝑁𝑁3− –N nhỏ sau chạy thích nghi với mơ hình AEROTANK Do q trình chuyển hóa nito nhờ đề cập phần trước trình xử lý sinh học hiếu khí sản phẩm cuối tạo nitrat theo phường trình sau: 2𝑁𝑁𝑁𝑁4+ + + 3𝑂𝑂2 → 2𝑁𝑁𝑁𝑁2− + 2𝐻𝐻2 O + 4H + (nhờ VK Nitrosomonas) 2𝑁𝑁𝑁𝑁2− + 𝑂𝑂2 → 2𝑁𝑁𝑁𝑁3− (nhờ VK Nitrobacter) 𝑁𝑁𝑁𝑁3− → 𝑁𝑁𝑁𝑁2− → NO → 𝑁𝑁2 O → 𝑁𝑁2 ↑ Đồng thời, lợi ích quan trọng việc thêm giá thể sinh học vào bể ABR hàm lượng nitơ hữu nước thải giảm chủ yếu hoạt động vi sinh vật giá thể sinh học, hình hình thành lớp lớp giá thể sinh học Do đó, q trình nitrat hóa khử nitrat đồng thời xảy bể phản ứng nhất, giúp tăng cường đáng kể việc loại bỏ chất nitơ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Minh Thảo 44 Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ cải tiến 4.2.4 Kết phân tích hàm lượng PO43 P PO4 P đầu sau chạy thích nghi qua hệ thống Bảng Kết phân tích hàm lượng PO43 P PO4 P đầu vào, đầu sau chạy thích nghi qua hệ thống Ngày 10/5/2021 Bể ABR Bể AEROTANK Nước lọc sau màng MF PO43 P vào PO43 P 62.5 62.5 50 62.5 50 50 PO4 P vào 20.75 20.75 16.5 PO4 P 20.75 16.5 16.5 25 20 15 10 Bể ABR Bể AEROTANK PO4 P vào(mg/l) Màng MF PO4 P ra(mg/l) Hình 4: Biểu đồ biểu thị độ PO4 P Nhận xét: Tổng photpho nước sinh hoạt nhân tạo nằm khoảng từ 16 21mg/l Thuộc khoảng giá trị tổng photpho hữu nước (5 – 100mg/l) Mặt khác, hệ thống xử lı́ theo hıǹ h thức sinh học kị khı́ bể ABR khơng có chức làm giảm nồng độ photpho nước thải Nên hàm lượng photpho nước thải giảm chủ yếu hoạt động vi sinh vật giá thể sinh học 45 70 40 60 35 50 30 40 25 30 20 15 20 10 10 Bể ABR PO43 P vào Bể AEROTANK PO43 P PO4 P vào Màng MF PO4 P Hình 4.5: Biểu đồ biểu thị độ PO43 P PO4 P Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Minh Thảo 45 Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ cải tiến Nhận xét: Dựa vào biểu đồ cho thấy kết phân tích nồng độ đầu 𝑃𝑃𝑃𝑃43− -P dao động từ 50 – 62.5mg/l Mặc dù nồng độ đầu 𝑃𝑃𝑃𝑃43− -P có thay đổi, thay đổi nồng độ 𝑃𝑃𝑃𝑃43− -P Tuy nhiên, hiệu xử lý chênh không nhiều, cụ thể hiệu xử lý 𝑃𝑃𝑃𝑃43− -P sau qua mô hình AEROTANK dao động từ 64 – 70%, nên đưa kết luận mơ hình hoạt động ổn định Photpho loại bỏ vi sinh vật hiếu khí bể sử dụng lượng photpho định nhờ chất dinh dưỡng cần thiết để tổng hợp tế bào loại bỏ theo lớp màng vi sinh già chết đi, lắng xuống, đồng thời xử lý thông qua việc thải bỏ bùn dư bể AEROTANK, mà hàm lượng photpho bể giảm Hình 4.6: Mơ hình nghiên cứu KẾT LUẬN CHUNG: Sau xử lý nước thải qua hệ thống nhận thấy hoạt động ổn định, hiệu suất xử lý số thông số COD, 𝑃𝑃𝑃𝑃43− -P, 70% Mục đích tổng thể xử lý sinh học nước thải oxy hóa Chất hồ tan phân huỷ thành sản phẩm cuối chấp nhân Do vậy, chất hồ tan, sau kết chạy thích nghi ổn định tiến hành chạy tải để hoạt động với hệ thống kỵ khí, hiếu khí kết hợp màng lọc MF Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Minh Thảo 46 Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ cải tiến CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN: Nước thải đầu vào có giá trị dao động lớn (COD từ 800 mg/l 𝑃𝑃𝑃𝑃43− từ – 25 mg/l) điều dễ dẫn đến việc sốc tải mơ hình Tuy nhiên, sau chạy thích nghi kết cho thấy hiệu xử lý thông số COD, 𝑃𝑃𝑃𝑃43− -P 60% chứng tỏ mô hình chịu sốc tải tốt Kết nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải qua hệ thống kỵ khí, hiếu kí kết hợp MF cho việc xử lý nước thải sinh hoạt quy mơ phịng thí nghiệm bước đầu cho chất lượng nước đầu đặc kết tốt Một số thông số đánh giá chất lượng nước đầu COD đạt loại B theo QCVN 40:2011/BTNMT- quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp 𝑃𝑃𝑃𝑃43− -P loại B theo QCVN 14:2008/BTNMT - quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt KIẾN NGHỊ: Giãn cách xã hội TP Đà Nẵng dịch covid-19 làm ảnh hưởng đến ngày nghiên cứu lấu mẫu nước thải chạy mô hình xử lý Cũng q trình làm thí nghiệm đề tài Từ kết đề tài, kiến nghị số bước nghiên cứu sau: Nếu đưa cơng nghệ kỵ khí, hiếu khí kết hợp màng lọc MF ứng dụng vào thực tế cần phải có thời gian khảo sát lâu để phát vấn đề tiềm ẩn Như chất lượng nước thông qua nhiều thông số khác, vi sinh vật kim loại nặng hay hợp chất hữu có nước Cần phải tính tốn chi phí cho hệ thống: - Lắp đặt vật dụng máy móc - Model màng MF Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Minh Thảo 47 Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ cải tiến PHỤ LỤC: MỘT SỐ HÌNH ẢNH LIÊN QUAN ĐẾN NGHIÊN CỨU Hình a: Mẫu nước thải nhân tạo Hình b: Máy thổi khí Hình d: Bơm định lượng màng MF Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Hình c: Máy đo pH Hình e: Bơm định lượng đầu vào Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Minh Thảo 48 Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt cơng nghệ cải tiến Hình g: Bể điều hồ Hình h: Bể ABR Hình i: Bể AEROTANK Hình k: Màng MF Hình l: Tổng thể mơ hình nghiên cứu Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Minh Thảo 49 Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ cải tiến Hình m: Phân tích COD trước sau chuẩn độ Hình n: Phân tích TN sau chuẩn độ Hình p: Phân tích 𝑃𝑃𝑃𝑃43− 𝑃𝑃𝑃𝑃4− sau chuẩn độ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Minh Thảo 50 Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt cơng nghệ cải tiến Hình w: Nước sau màng MF lần Hình o: Màng MF chưa sử dụng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Hình y: Nước sau màng MF lần Hình t: Màng MF sử dụng Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Minh Thảo 51 Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ cải tiến TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Minh Thảo, Giáo trình cơng nghệ xử lý nước Các q trình hố lý NXB Thông tin truyền thông, (2016) [2] N.T.H Lâm Minh Triết, Nguyễn Phước Dân, Xử lý nước thải công nghiệp, NXB Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, (2014) [3] QCVN 14:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt, (2008) [4] QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp, (2011) [5] N.C Nguyen, S.-S Chen, H.T Nguyen, H.H Ngo, W Guo, C.W Hao, P.-H Lin, Applicability of a novel osmotic membrane bioreactor using a specific draw solution in wastewater treatment, Science of The Total Environment, 518-519 (2015) 586-594 [6] W Luo, F.I Hai, W.E Price, W Guo, H.H Ngo, K Yamamoto, L.D Nghiem, Phosphorus and water recovery by a novel osmotic membrane bioreactor– reverse osmosis system, Bioresource Technology, 200 (2016) 297-304 [7] A Alturki, J McDonald, S.J Khan, F.I Hai, W.E Price, L.D Nghiem, Performance of a novel osmotic membrane bioreactor (OMBR) system: Flux stability and removal of trace organics, Bioresource Technology, 113 (2012) 201-206 [8] N.C Nguyên, Application of Novel Osmotic Membrane Bioreactor (OsMBR) Systems for Municipal Wastewater Treatment and Reuse, Thesis, (2016) [9] http://moitruongviet.edu.vn/tong-quan-ve-nuoc-thai-sinh-hoat-va-cac-phuongphap- xu-ly/ [10] http://westerntechvn.com.vn, (2015) [11] http://www.quantracmoitruong.org/xu-ly-nuoc-thai-bang-cong-nghe-aerotank [12] https://xulynuoc.com/giai-phap/cong-nghe-xu-ly-nuoc-thai-mbbr Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Minh Thảo 52 ... tài: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG CÔNG NGHỆ CẢI TIẾN Sinh viện thực hiện: NGUYỄN NGỌC MINH QUYỀN Mã SV: 1711507210102 Lớp 17KTMT1 Đề tài ? ?Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ. .. dụng cơng nghệ vào việc xử lý nước thải yêu cầu tất yếu Do công nghệ màng đời để ứng dụng việc xử lý nước nói chung xử lý thải sinh hoạt nói riêng Cơng nghệ màng việc xử lý nƣớc thải cơng nghệ cịn... đó, đề tài Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ cải tiến Nhằm mục đích xử lý nước thải thị hiệu dựa việc tích hợp cơng nghệ màng Công nghệ lựa chọn ưu tiên việc xử lý mơi trường tính