MỤC LỤC 1ĐẶT VẤN ĐỀ 3CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 31 1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 51 2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam 6CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 62 1 Mục tiêu 6.
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Xử lý nước thải chăn nuôi đã được nghiên cứu và triển khai tại các nước phát triển từ nhiều năm trước Các công nghệ xử lý nước thải với tải trọng ô nhiễm cao trong ngành chăn nuôi rất đa dạng, nhưng chủ yếu tập trung vào các phương pháp sinh học Những phương pháp này nổi bật nhờ tính bền vững và khả năng thích nghi với nhiều điều kiện tự nhiên khác nhau (Sirianuntapiboon và ncs, 2006).
Công nghệ đất ngập nước là một phương pháp xử lý nước thải hiệu quả, sử dụng điều kiện tự nhiên và thân thiện với môi trường, cho kết quả xử lý COD, BOD5, TSS đạt trên 90% (Kadlec và Knight, 1995) Tuy nhiên, hệ thống này vẫn gặp khó khăn trong việc xử lý triệt để các thành phần dinh dưỡng như N và P, đòi hỏi thời gian lưu nước dài (Vymazal và Krůpfelov, 2008) Bên cạnh đó, công nghệ này cần diện tích đất lớn, điều này có thể gây khó khăn cho các chủ trang trại trong bối cảnh áp lực về đất đai hiện nay.
Kết tủa struvite với nồng độ MgSO4 từ 1000 – 1500 mg/L trong môi trường kiềm có khả năng loại bỏ đồng thời amoni và phôtphat Hiệu suất loại bỏ phôtphat tối ưu đạt được ở pH khoảng 9, trong khi hiệu suất loại bỏ amoni cao nhất ở pH khoảng 11 (Liao và ncs, 1993) Phương pháp này không chỉ hiệu quả mà còn tạo ra sản phẩm phân bón Tuy nhiên, nhược điểm lớn là lượng MgSO4 cần sử dụng rất cao, dẫn đến chi phí xử lý tăng lên.
Xử lý phốt pho (P) trong nước thải chăn nuôi lợn bằng phương pháp keo tụ là một phương pháp phổ biến, dựa trên nguyên tắc kết tủa phôtphat với các ion nhôm, sắt và canxi Quá trình này tạo ra các muối có độ tan thấp, giúp tách phốt pho ra dưới dạng chất rắn.
10Ca 2+ + 6PO 4 3- + 2OH - Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2
Các hóa chất keo tụ phổ biến bao gồm muối nhôm Al2(SO4)3, vôi Ca(OH)2, muối sắt FeSO4, FeCl2 và ZrCl4 Tuy nhiên, việc sử dụng phương pháp này có hạn chế là làm tăng chi phí do cần xử lý lượng bùn kết tủa và chi phí hóa chất.
Kỹ thuật phân hủy yếm khí đã được sử dụng lâu dài trong việc xử lý nước thải từ chăn nuôi lợn, mang lại hiệu quả vượt trội và tính kinh tế cao hơn so với các phương pháp truyền thống như đầm phá, chôn lấp, hóa lý và hệ thống hiếu khí (Wrigley và cộng sự).
Việc áp dụng phương pháp sinh học yếm khí trong xử lý nước thải chăn nuôi đã giúp giảm đáng kể các chỉ số BOD5, COD và SS Tuy nhiên, nồng độ các chất ô nhiễm như Nitơ (N) và Photpho (P) vẫn còn cao, yêu cầu cần có các biện pháp xử lý bổ sung trước khi thải ra môi trường.
Nhiều mô hình xử lý nước thải chăn nuôi như aeroten, SBR, AO và A2O đã được nghiên cứu, nhưng chúng gặp khó khăn khi tải lượng ô nhiễm đầu vào cao, dẫn đến hiệu suất xử lý kém và khó khăn trong việc tách bùn Để cải thiện hiệu quả xử lý, công nghệ sinh học kết hợp lọc màng (MBR) đang được xem là giải pháp tối ưu Trong 6 tháng hoạt động, hệ thống MBR đã đạt được tỷ lệ loại bỏ BOD5, COD, SS, TN, TP lần lượt là 99,9%; 92,0%; 99,9%; 98,3% và 82,7%, với các giá trị đầu vào dao động từ 8690.
Hệ thống bể yếm khí lọc dòng bùn ngược (AUBF) kết hợp với bể MBR đã cho kết quả xử lý COD trung bình đạt 91% khi tải lượng COD đầu vào từ 0,5 – 3 kgCOD/m3.ngày Quá trình nitrat hóa diễn ra gần như hoàn toàn, cho thấy hiệu suất loại bỏ cao trong hệ thống này (Kim và ncs, 2005).
Nghiên cứu cho thấy hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi lợn đạt hiệu suất loại bỏ NH4 +-N trên 98% với tải lượng đầu vào 0,65 kg NH4 +-N/m³.ngày Tuy nhiên, do tỷ số TCOD/TKN thấp (< 5), hiệu suất xử lý nitrat chỉ đạt 60% khi sử dụng tỷ lệ dòng tuần hoàn 300% Hệ thống AO2 có hiệu suất loại bỏ tổng nitrogen (TN) đạt 94%, với đầu ra còn 238 mg/L, trong khi hệ AO chỉ đạt 56% và đầu ra 539 mg/L Đặc biệt, hiệu suất loại bỏ NH4 + là 68% và NO3 - là 37% Sử dụng màng vi lọc polyethylene sợi rỗng với kích thước lỗ 0,4 µm trong bể phản ứng SBR, hiệu quả loại bỏ COD, BOD5 và NH3-N lần lượt đạt 96,0%, 97,0% và 93,2% với nồng độ đầu vào là 1150 mg/L COD, 683 mgO2/L BOD5 và 154 mg/L NH3-N Tuy nhiên, khi tăng nồng độ đầu vào lên 2050 mg/L COD, 1198 mgO2/L BOD5 và 248 mg/L NH3-N, hiệu quả xử lý giảm xuống còn 92,0% COD, 92,7% BOD5 và 69,5% NH3-N.
Nghiên cứu ứng dụng công nghệ MBR trong xử lý nước thải chăn nuôi lợn đã cho thấy hiệu suất cao trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm BOD5, COD, và SS Tuy nhiên, các nghiên cứu hiện tại vẫn chưa xử lý triệt để các thành phần Nitơ (N) và Phospho (P), chủ yếu chỉ dừng lại ở việc xử lý NH4+ Do đó, cần thiết phải nghiên cứu khả năng kết hợp hệ MBR với các giai đoạn sinh học khác như yếm khí và thiếu khí để nâng cao hiệu suất xử lý N và P, đồng thời đảm bảo chất lượng nước sau xử lý được ổn định.
Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Hiện nay, quy trình xử lý nước thải chăn nuôi tại Việt Nam chưa đạt tiêu chuẩn xả thải, chủ yếu sử dụng hầm khí sinh học và hồ sinh học, chỉ xử lý được chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng, nhưng yêu cầu thời gian lưu dài và diện tích đất lớn Các phương pháp khác như thực vật thủy sinh, UASB, yếm khí tiếp xúc, lọc sinh học và xử lý hiếu khí bằng aeroten đã được nghiên cứu và cho thấy hiệu quả, nhưng chủ yếu chỉ dừng lại ở mức thực nghiệm hoặc quy mô nhỏ Đặc biệt, việc xử lý ô nhiễm N và P chưa được chú trọng, mặc dù đây là nguyên nhân chính gây phú dưỡng.
MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu
Hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi lợn được xây dựng bằng phương pháp sinh học kết hợp với lọc màng, đáp ứng tiêu chuẩn xả thải QCVN 01-79:2011/BNNPTNT loại B mà không cần sử dụng hóa chất trong quá trình xử lý.
Xác định các điều kiện vận hành tối ưu cho hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng phương pháp sinh học kết hợp lọc màng là rất quan trọng Điều này không chỉ giúp đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải cho nguồn nước này mà còn giảm thiểu tình trạng tắc nghẽn màng, từ đó nâng cao hiệu quả xử lý.
Nội dung
Phân tích, đánh giá đặc tính nước thải chăn nuôi khu vực nghiên cứu và lắp ghép môđun màng lọc;
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tắc nghẽn màng lọc bao gồm vật liệu màng, hình thái mô đun màng, năng suất lọc, cường độ sục khí và nồng độ bùn hoạt tính trong bể tích hợp màng lọc Nghiên cứu này tập trung vào các mô đun màng lọc đã được lắp ghép để đánh giá hiệu suất và tối ưu hóa quy trình lọc.
Khảo sát sự thích nghi và đánh giá đặc tính bùn hoạt tính với nước thải chăn nuôi;
Nghiên cứu này tập trung vào việc xây dựng mô hình hệ thống sinh học kết hợp lọc màng để xử lý nước thải chăn nuôi quy mô phòng thí nghiệm Đồng thời, nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện vận hành hệ thống, bao gồm lưu lượng nước thải đầu vào, tỷ lệ dòng tuần hoàn nước từ bể hiếu khí về bể thiếu khí, và đặc tính nước thải đầu vào, đến hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải.
Nghiên cứu điều kiện làm sạch màng lọc;
Tính toán sản lượng bùn dư thải bỏ trong bể hiếu khí tích hợp màng lọc.
Đối tượng nghiên cứu
Mẫu nước thải được lấy từ trang trại chăn nuôi lợn Huỳnh Phát, xã Tân Lập, huyện Hàm Thuận Nam, tỉnh Bình Thuận, với quy mô chăn nuôi từ 70 đến 100 con Nước thải được thu thập tại hố gom sau khi rửa chuồng, trước khi được xả ra cống chung Để phục vụ cho các nghiên cứu, nước thải đã được tiền xử lý qua rây lọc với kích thước lỗ 0,5 mm nhằm loại bỏ cặn rác thô.
Các phương pháp
Để thực hiện nghiên cứu đề tài, các phương pháp được áp dụng bao gồm: điều tra và thu thập tài liệu, lấy mẫu, bảo quản mẫu và phân tích, cùng với việc bố trí thí nghiệm một cách hợp lý.
Xác định đặc tính nước thải chăn nuôi trong khu vực nghiên cứu là một bước quan trọng để đánh giá chất lượng nước thải Việc so sánh các chỉ tiêu chất lượng nước thải với tiêu chuẩn QCVN 01-79:2011/BNNPTNT giúp xác định mức độ ô nhiễm và đưa ra các biện pháp xử lý phù hợp.
- Lắp ghép modun màng lọc dạng tấm phẳng và dạng sợi rỗng - Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến tắc màng:
Màng lọc được tích hợp bên trong bể có thể tích 50L (40 cm x 18 cm x 70 cm).
Hệ thống sục khí được lắp đặt dưới môđun màng, với cường độ sục khí được điều chỉnh thông qua van và lưu lượng kế Áp suất qua màng được theo dõi bằng đồng hồ đo áp suất Nước được hút qua màng nhờ bơm hút, tạo ra áp suất âm qua màng, tuy nhiên trong luận án, giá trị áp suất được thể hiện dưới dạng giá trị dương.
Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của vật liệu màng lọc dạng tấm phẳng
Các loại vật liệu màng sử dụng để khảo sát là: PVDF, CA, CA biến tính và PTFE
Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của hình thái môđun màng lọc sợi rỗng
Nghiên cứu đã khảo sát các hình thái môđun màng lọc dạng sợi rỗng, bao gồm: môđun M1 với các sợi màng uốn cong hình chữ U, hút nước từ một đầu sợi; môđun M2 với các sợi màng duỗi thẳng, hút nước từ hai đầu sợi; môđun M3 với các sợi màng duỗi thẳng, hút nước từ một đầu sợi và có một đầu bó sợi cố định; và môđun M4 với các sợi màng duỗi thẳng, hút nước từ một đầu sợi và một đầu sợi không bó cố định.
Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của cường độ sục khí
Cường độ sục khí được thay đổi trong khoảng: 0,015; 0,03; 0,045; 0,06 và 0,075 L/cm 2 /phút, tương ứng với lưu lượng cấp khí từ 10 đến 50 L/phút
Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của năng suất lọc
Năng suất lọc được khảo sát tại các giá trị: 12, 15, 20 và 30 L/m 2 h
Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ bùn hoạt tính trong bể hiếu khí
Nồng độ BHT trong bể hiếu khí được khảo sát tại các khoảng giá trị: 3000;
Thí nghiệm 6: Đánh giá khả năng thích nghi của BHT với nước thải chăn nuôi lợn
BHT được làm giàu sinh khối bằng nước thải chăn nuôi lợn trong bể sục khí gián đoạn SBR dung tích 50 L
- Khảo sát lựa chọn thời gian lưu trong các giai đoạn xử lý sinh học theo hệ mẻ:
Trong thí nghiệm 7, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của thời gian lưu trong bể yếm khí đến hiệu quả xử lý COD Thí nghiệm được thực hiện trong bể yếm khí có dung tích 8 lít, với các thời gian lưu được điều chỉnh lần lượt là 12, 18, 20 và 24 giờ, và nồng độ BHT là 12000 mg/L Kết quả sẽ giúp đánh giá hiệu quả xử lý chất ô nhiễm trong điều kiện khác nhau.
Thí nghiệm 8: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lưu nước thải trong bể hiếu khí đến hiệu quả xử lý COD, NH 4 + - N
Thí nghiệm được tiến hành trong bể sục khí dung tích 15 lít, khảo sát trong khoảng thời gian từ 8 đến 48 giờ với nồng độ BHT là 9000 mg/L và duy trì nồng độ DO từ 3 đến 6 mg/L Nước thải đầu ra từ bể yếm khí được sử dụng làm đầu vào cho bể hiếu khí trong nghiên cứu này.
Thí nghiệm 9: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lưu nước thải trong bể thiếu khí đến hiệu quả xử lý nitrat
Thí nghiệm được thực hiện trong bể thiếu khí có dung tích 8 lít, thời gian lưu nước thải trong bể từ:
12, 16, 20 đến 24 giờ,; nồng độ BHT 6000 mg/L; DO được duy trì trong khoảng 0,3 – 0,6 mg/L
- Xây dựng mô hình hệ thống xử lý sinh học kết hợp lọc màng quy mô phòng thí nghiệm (Hình 1)
Nồng độ BHT trong các bể xử lý: bể yếm khí: 12000 mg/L, bể thiếu khí: 6000 mg/L, và bể hiếu khí:
Trong thí nghiệm 5, lựa chọn cường độ sục khí thô từ thí nghiệm 3, với dòng khí mịn được cấp khí ở lưu lượng 5 – 10 L/phút Để duy trì nồng độ oxy hòa tan (DO) trong bể hiếu khí, cần giữ mức từ 3 – 6 mg/L Năng suất lọc của màng được chọn là 12 L/m².h.
Quy trình vận hành hệ thống xử lý sinh học kết hợp với lọc màng:
Nước thải được lọc sơ bộ qua rây có kích thước lỗ 0,5 mm trước khi vào bể đầu vào Sau đó, nước thải được bơm sang bể yếm khí và sau thời gian lưu nhất định, nước tự chảy qua bể thiếu khí rồi đến bể hiếu khí Sau khi qua màng, nước được chia thành ba dòng: một dòng ra bể chứa, một dòng được bơm tuần hoàn về bể hiếu khí để duy trì mực nước ổn định, và dòng còn lại trở về bể thiếu khí để khử nitrat.
Hình 1 Sơ đồ khối hệ thống sinh học kết hợp lọc màng quy mô PTN
Thí nghiệm 10: Khảo sát ảnh hưởng của lưu lượng đầu vào đến hiệu quả xử lý COD và NH 4 + -N
Mục đích của thí nghiệm là xác định lưu lượng và thời gian lưu tối ưu cho hệ thống xử lý nước thải từ chăn nuôi lợn Nghiên cứu được thực hiện bằng cách khảo sát lưu lượng đầu vào tại các giá trị khác nhau, bắt đầu từ 30.
Thí nghiệm 11: Khảo sát ảnh hưởng của dòng tuần hoàn nước từ bể hiếu khí về bể thiếu khí đến hiệu quả xử lý nitrat
Mục đích của thí nghiệm nhằm lựa chọn tỷ lệ dòng tuần hoàn nhỏ nhất có giá trị
NH4 + - N, NO3 - -N đầu ra đáp ứng tiêu chuẩn xả thải để tiết kiệm chi phí đầu tư bơm và năng lượng tiêu tốn
Khảo sát các tỷ lệ dòng tuần hoàn từ bể hiếu khí về thiếu khí: 200, 300 và 400%
Thí nghiệm 12: Khảo sát ảnh hưởng của đặc tính nước thải đầu vào đến hiệu quả xử lý chất ô nhiễm
Mục đích của thí nghiệm nhằm đánh giá khả năng xử lý của hệ thống khi nước thải có các thông số ô nhiễm đầu vào thay đổi liên tục
- Đánh giá khả năng xử lý độ đục và coliform Lấy mẫu phân tích khảo sát nồng độ coliform với tần suất 3 ngày/lần, độ đục 2 ngày/lần
Thí nghiệm 13: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ hóa chất và thời gian ngâm màng đến hiệu quả làm sạch màng
Khảo sát nồng độ NaOCl từ 500 đến 3000 mg/L và thời gian ngâm màng từ 1 đến 2 giờ nhằm xác định nồng độ và thời gian tối ưu để màng đạt được áp suất ban đầu trong thời gian ngắn nhất.
- Tính toán sản lượng bùn dư trong hệ thống lọc màng
Các chỉ tiêu phân tích nước bao gồm pH, COD, BOD5, NH4+-N, NO3 N, NO2 N, TP, SS và coliform Những chỉ tiêu này được xác định thông qua các phương pháp phổ biến trong phòng thí nghiệm.
Số liệu được xử lý tính toán thống kê mô tả và so sánh sự khác biệt các giá trị trung bình trên Excel
Mỗi điều kiện, loại vật liệu và nghiên cứu được làm lặp lại 3 lần.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Đặc tính chăn nuôi lợn
Nước thải chăn nuôi lợn khu vực nghiên cứu ô nhiễm rất cao so với cột B củaTiêu chuẩn nước thải chăn nuôi gia súc QCVN 01-79:2011/BNNPTNT Cụ thể,
COD cao gấp 29 - 83 lần, NH4+-N cao gấp 15 - 65 lần, T-P cao gấp 4 - 12 lần, SS cao gấp 20 - 35 lần và coliform cao gấp 160 - 440 lần
Nước thải chăn nuôi lợn có hàm lượng chất hữu cơ và dinh dưỡng nitơ, photpho cao, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật Tỷ số BOD5/COD trong nước thải này dao động từ 0,67 đến 0,7, cho thấy tính khả thi của phương pháp xử lý sinh học Thêm vào đó, tỷ số COD/NH4+-N đạt từ 15 đến 20 và COD/TP từ 75 đến 85, đều vượt mức yêu cầu tối thiểu, cho thấy đặc điểm đặc trưng của nước thải này.
Theo nghiên cứu của Lê Văn Cát (2007), với tỷ số COD/NH4+-N và COD/TP cao, hệ thống xử lý sinh học có khả năng xử lý triệt để nitrat và phôtpho.
Sản phẩm môđun màng lọc polymer được lắp ghép sử dụng trong các mô hình thí nghiệm nghiên cứu
Hình ảnh môđun màng tấm phẳng có diện tích bề mặt (21x10-2 m x 31 x10-2 m) = 0,065 m2, đã được lắp ghép từ một số loại vật liệu màng khác nhau được thể hiện trên Hình 2.
Hình 2 Một số môđun màng tấm phẳng với các vật liệu màng khác nhau
Hình ảnh một số hình thái môđun màng lọc sợi rỗng có diện tích bề mặt [2 x π x R x
L x số sợi] = [(2 x 3,14 x 35x10-2 m x 0,6x10-3 m) x 48] = 0,065 m2 đã được lắp ghép thể hiện trên Hình 3.
Hình 3 Một số hình thái modun màng lọc dạng sợi rỗng
Hình ảnh các đơn nguyên màng lọc sợi rỗng đã được lắp ghép thành hệ thống nhưHình 4.
Hình 4 Sản phẩm modun màng sợi rỗng
Ảnh hưởng của một số các yếu tố đến quá trình tắc màng
Màng lọc được đặt ngập trong bể vi sinh, dẫn đến việc bùn bám vào bề mặt màng, gây tắc nghẽn và giảm năng suất lọc Hiện tượng này có thể được phát hiện qua sự thay đổi áp suất qua màng; khi tắc nghẽn xảy ra, áp suất sẽ tăng cao Do quá trình hút nước qua màng, giá trị áp suất thường là âm, nhưng trong luận án, áp suất qua màng được biểu diễn bằng giá trị dương.
Hình 5 Sự thay đổi áp suất qua màng dạng tấm phẳng theo thời gian với từng loại vật liệu màng khác nhau
Hình 6 Sự thay đổi áp suất qua màng theo thời gian với các hình thái môđun màng sợi rỗng khác nhau
Hình 7 Sự thay đổi áp suất qua màng theo thời gian với cường độ sục khí khác nhau
Hình 8 Sự thay đổi áp suất qua màng theo thời gian phụ thuộc vào năng suất lọc
Hình 9 Sự thay đổi áp suất qua màng theo thời gian phụ thuộc vào nồng độ BHT khác nhau
Nghiên cứu cho thấy rằng các yếu tố như vật liệu màng, hình thái môđun màng, cường độ sục khí, năng suất lọc và nồng độ BHT trong bể đều ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình lọc màng Màng sợi rỗng từ vật liệu PVDF cho thấy khả năng hoạt động lâu dài, rất phù hợp cho xử lý nước thải chăn nuôi, đặc biệt so với các loại màng khác như CA, CA biến tính và PTFE Tuy nhiên, việc tăng năng suất lọc và nồng độ BHT có thể dẫn đến tình trạng tắc nghẽn màng nhanh chóng, do đó cần lựa chọn chế độ vận hành hợp lý để tối ưu hóa hiệu suất lọc.
Nồng độ BHT duy trì ở mức 9000 mg/L với cường độ sục khí 0,06 L/cm²/ph trong hệ thống xử lý, giúp đảm bảo hiệu quả cao và tiết kiệm chi phí Hệ thống này hoạt động ổn định với lưu lượng ≤ 15 L/m².h, góp phần kéo dài tuổi thọ của màng.
Sự thích nghi và đặc tính bùn hoạt tính
Sau 18 ngày, vi sinh vật (VSV) đã thích nghi với môi trường nước thải chăn nuôi, với sinh khối tăng từ 1200 lên khoảng 6500 mg/L Trong 6 ngày đầu, VSV phát triển chậm do quá trình thích nghi, nồng độ BHT chỉ tăng từ 1200 đến khoảng 2800 mg/L Sau khi quen với cơ chất, VSV bắt đầu tăng trưởng mạnh mẽ Giai đoạn sinh trưởng diễn ra thuận lợi nhờ vào môi trường nước thải giàu chất dinh dưỡng, dẫn đến MLSS tăng nhanh từ 2800 lên khoảng 6500 mg/L Tỉ số MLVSS/MLSS ổn định trong khoảng 0,71 - 0,88, và chỉ số SVI dao động từ 72 - 108 mL/g, thấp hơn so với hệ thống BHT thông thường (80 - 150 mL/g), cho thấy BHT đã thích nghi và phát triển tốt trong nước thải chăn nuôi.
Xây dựng hệ thống xử lý sinh học kết hợp lọc màng xử lý nước thải chăn nuôi
3.5.1 Lựa chọn thời gian lưu trong các bể theo kiểu mẻ
Nước thải chăn nuôi lợn có các chỉ số trung bình như pH khoảng 7,27, COD đạt 4760 mg/L và NH4+-N là 352 mg/L Thời gian lưu thích hợp trong các bể yếm khí, thiếu khí và hiếu khí lần lượt là 20, 16 và 48 giờ.
3.5.2 Xây dựng mô hình hệ thống sinh học kết hợp lọc màng quy mô phòng thí nghiệm
Lưu lượng đầu vào được chọn là Q = 45 L/ngày Thời gian lưu trong các bể theo kiểu mẻ đã được xác định, với thể tích các bể yếm khí, thiếu khí và hiếu khí lần lượt là 40 L, 30 L và 110 L.
Ảnh hưởng của các điều kiện vận hành hệ thống đến hiệu quả xử lý
3.6.1 Ảnh hưởng của lưu lượng đầu vào
Lưu lượng đầu vào (L/ngày)
Bể Yếm khí Bể Thiếu khí Bể Hiếu khí Toàn hệ thống
Bảng 1 Thời gian lưu nước trong các bể và toàn hệ với các lưu lượng đầu vào khác nhau
Hình 10 Hiệu suất xử lý COD theo các lưu lượng đầu vào khác nhau
Hình 11 Hiệu suất xử lý NH4+-N theo các lưu lượng đầu vào khác nhau
Hệ thống chạy với lưu lượng đầu vào 30 L/ngày từ ngày thứ nhất tới ngày thứ
Thời gian lưu nước toàn hệ thống là 2,09 ngày, với hiệu suất xử lý COD đạt từ 98,1% đến 99,1%, tương ứng với nồng độ COD đầu ra từ 43,2 đến 87,4 mg/L Đồng thời, hiệu suất xử lý NH4+-N cũng đạt từ 98,3% đến 99,1%, với nồng độ NH4+-N đầu ra từ 3,04 đến 6,01 mg/L, đáp ứng tiêu chuẩn xả thải.
Từ ngày 9 đến ngày 16, hệ thống hoạt động với lưu lượng nước thải đầu vào 45 L/ngày, dẫn đến thời gian lưu nước giảm xuống còn 1,57 ngày Hiệu suất xử lý COD và NH4+-N đạt từ 97,8% đến 98,2% và từ 97,3% đến 98,1%, tương ứng với nồng độ đầu ra là 72 – 92,6 mg/L cho COD và 5,7 – 10,8 mg/L cho NH4+-N Kết quả này cho thấy hiệu quả của hệ thống khi xử lý nước thải với lưu lượng đầu vào như vậy.
45 L/ngày, nước thải sau xử lý vẫn đáp ứng tiêu chuẩn xả thải về thông số COD và NH4+-N
Khi lưu lượng đầu vào tăng lên 60 L/ngày, thời gian lưu nước giảm xuống còn 1,3 ngày Trong khoảng thời gian từ ngày 17 đến ngày 24, hiệu suất xử lý COD và NH4+-N giảm xuống còn 95,5 – 96,9% và 73,7 – 78,52%, với đầu ra tương ứng là 139,5 – 211,5 mg/L và 70,2 – 82,9 mg/L, vẫn vượt qua tiêu chuẩn xả thải cho phép.
Để tối ưu hóa hiệu quả hoạt động của hệ thống xử lý, cần rút ngắn thời gian lưu mà vẫn đảm bảo tiêu chuẩn xả thải, đồng thời giảm chi phí vận hành Vì vậy, lựa chọn lưu lượng đầu vào là 45 L/ngày cho hệ thống là giải pháp hợp lý.
3.6.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ dòng tuần hoàn đến hiệu quả xử lý nitrat
Tỷ lệ tuần hoàn Bể Yếm khí Bể Thiếu khí Bể Hiếu khí Toàn hệ thống
Bảng 2 Thời gian lưu nước trong các bể và toàn hệ với các tỷ lệ tuần hoàn khác nhau
Hình 12 Diễn biến NH4 + -N và NO3 - -N với các tỷ lệ dòng tuần hoàn khác nhau
Hình 13 Hiệu suất khử NO3 - -N với các tỷ lệ dòng tuần hoàn khác nhau
Theo kết quả nghiên cứu, khi tỷ lệ dòng tuần hoàn đạt 200%, nồng độ nitrat đầu ra dao động từ 112 – 133 mg/L trong khoảng thời gian từ ngày 1 đến ngày 9 Khi tăng tỷ lệ tuần hoàn lên 300%, từ ngày 10 đến 18, nồng độ nitrat đầu ra giảm mạnh xuống chỉ còn 16,1 – 28,5 mg/L, đáp ứng tiêu chuẩn xả thải Nếu tiếp tục tăng tỷ lệ tuần hoàn lên 400%, nồng độ nitrat đầu ra sẽ giảm còn 4,5 – 15,8 mg/L.
Khi tỷ lệ dòng tuần hoàn tăng, nồng độ nitrat đầu vào bể thiếu khí bị pha loãng, dẫn đến hiệu quả khử nitrat không nhất thiết cao Kết quả từ Hình 3.18 cho thấy, với tỷ lệ tuần hoàn 200%, hiệu suất khử nitrat đạt 53 – 61,84% Khi tăng lên 300%, hiệu suất khử nitrat cải thiện, đạt 62,5 – 78,41% Tuy nhiên, khi tỷ lệ tuần hoàn đạt 400%, mặc dù nồng độ nitrat đầu ra rất thấp (4,5 – 15,8 mg/L), nhưng hiệu suất khử nitrat lại giảm xuống so với tỷ lệ 300%, chỉ đạt 60,33 – 77,78%.
Hiệu quả xử lý nitrat trong hệ thống phụ thuộc vào tỷ lệ dòng tuần hoàn Tỷ lệ quá lớn có thể dẫn đến hiệu quả khử nitrat thấp và lãng phí năng lượng Do đó, nghiên cứu này lựa chọn tỷ lệ dòng tuần hoàn 300% để đảm bảo đạt tiêu chuẩn xả thải về chỉ tiêu nitơ.
3.6.3 Ảnh hưởng của đặc tính nước thải đầu vào
Hình 14 Diễn biến pH trong các bể xử lý theo thời gian
Theo dữ liệu từ đồ thị Hình 14, giá trị pH đầu vào dao động từ 7,2 đến 7,6 Trong bể yếm khí, pH ít thay đổi, dao động từ 7,3 đến 7,5 Tuy nhiên, khi chuyển sang bể thiếu khí, pH tăng lên, dao động trong khoảng 7,9 đến 8,1 Cuối cùng, pH trong bể đầu ra tiếp tục tăng, dao động từ 8,1 đến 8,5.
Trong bể yếm khí, giai đoạn axit hóa dẫn đến sự giảm pH do hình thành axit béo dễ bay hơi và các hợp chất trung gian axit Đồng thời, quá trình khử sulfate thành sulfur và sự hình thành muối carbonat, bicarbonat cao làm tăng độ kiềm trong nước thải đầu vào, giúp pH trong bể không thay đổi nhiều so với đầu vào.
Trong bể thiếu khí, quá trình khử nitrat tạo ra độ kiềm, dẫn đến sự gia tăng độ kiềm trong nước thải và làm pH tăng lên, dao động từ 7,9 đến 8,1 Khoảng pH này là tối ưu cho quá trình khử nitrat, trong khi ngoài khoảng pH 7 đến 9, tốc độ khử nitrat sẽ giảm đáng kể.
Sang bể hiếu khí, trong bể hiếu khí, quá trình nitrat hóa diễn ra và sinh ra H+ theo phương trình phản ứng:
Quá trình nitrat hóa diễn ra theo phản ứng hóa học NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + H2O Song song với quá trình này, còn có sự hình thành sinh khối, diễn ra đồng thời với nitrat hóa.
Trong quá trình nitrat hóa, tính kiềm giảm dần dẫn đến pH đầu ra suy giảm, với lý thuyết cho rằng mỗi 1 mg NH4+ tiêu thụ khoảng 7,14 mg kiềm (theo CaCO3) Ngược lại, trong quá trình khử nitrat, mỗi 1 mg NO3- chuyển hóa lại sinh ra khoảng 3,57 mg kiềm Do đó, cần bổ sung kiềm trong xử lý nước thải Tuy nhiên, thực tế cho thấy quá trình sục khí làm tăng độ kiềm, khiến pH đầu ra dao động từ 8,2 đến 8,5 Điều này cho thấy độ kiềm trong nước thải dư thừa và không cần bổ sung thêm trong quá trình xử lý.
Hiệu quả xử lý COD
Theo số liệu từ Hình 3.20, nước thải chăn nuôi lợn trong nghiên cứu có giá trị COD dao động từ 2900 – 5100 mgO2/L Sau khi xử lý qua các bể, giá trị COD giảm dần, với đầu ra chỉ còn khoảng 40 – 82 mgO2/L, cho thấy hiệu suất xử lý COD của hệ thống đạt từ 97,5 – 98,3%.
Hình 15 Sự thay đổi COD qua các bể theo thời gian
Nước thải đầu vào có giá trị COD từ 2900 – 5100 mg/L sau khi xử lý trong bể yếm khí, đầu ra đạt 1250 – 2210 mg/L, cho thấy hiệu quả xử lý đạt từ 49,3 – 63,2% Hiệu quả này có thể giải thích bởi việc loại bỏ các hợp chất cacbon trong điều kiện yếm khí, trong đó các chất hữu cơ hòa tan được chuyển hóa thành khí metan và CO2.
(CH2O)n CH4+ H2O (CH2O)n + SO4 2- H2S + CO2+ H2O
Quá trình này giúp loại bỏ một phần COD và các hợp chất hữu cơ Thông qua quá trình lên men, các hợp chất hữu cơ có thể chuyển hóa thành các chất hữu cơ mạch ngắn, từ đó dễ dàng chuyển hóa thành CO2 và CH4, dẫn đến giảm nồng độ COD trong nước.
Đánh giá chung quá trình vận hành của hệ thống xử lý sinh học kết hợp MBR
3.7.1 Mối quan hệ giữa năng suất xử lý và tải lượng
Hình 21 Quan hệ giữa tải lượng đầu vào và năng suất xử lý COD
Hình 22 Quan hệ giữa tải lượng đầu vào và năng suất xử lý amoni
Khi tải lượng COD đầu vào tăng từ 0,8 đến 1,85 kgCOD/m3.ngày, năng suất xử lý của hệ thống tăng từ 2,05 đến 4,8 kgCOD/m3.ngày một cách tuyến tính Tuy nhiên, khi tải lượng vượt quá 1,85 kgCOD/m3.ngày, mối quan hệ này không còn tuyến tính và giá trị COD đầu ra vượt quá quy chuẩn cho phép (QCVN 01-79 :2011/BNNPTNT) Điều này chỉ ra rằng, với tải lượng COD đầu vào lớn hơn 1,85 kg/m3.ngày, hệ thống đã vượt quá khả năng xử lý Khi tiếp tục tăng tải lượng đầu vào, năng suất không còn tăng và có xu hướng đạt bão hòa do tải lượng vượt quá khả năng xử lý của vi sinh vật trong hệ thống Năng suất xử lý COD cực đại của hệ đạt 4,8 kg/m3.ngày tại tải lượng 1,85 kg/m3.ngày, với hiệu suất xử lý COD trung bình đạt 98% Kết quả này cho thấy khả năng ứng dụng cao cho xử lý nước thải chăn nuôi trong thực tế.
Khi tải lượng NH4+-N tăng từ 0,051 đến 0,187 kgNH4+/m3.ngày, năng suất xử lý tăng từ 0,131 đến 0,484 kgNH4+/m3.ngày và có mối quan hệ tuyến tính Tuy nhiên, khi tải lượng vượt quá 0,193 kgNH4+/m3.ngày, năng suất xử lý vẫn tăng nhưng không còn tuyến tính, đồng thời giá trị NH4+-N đầu ra vượt quá quy chuẩn cho phép Điều này cho thấy, với tải lượng đầu vào lớn hơn 0,187 kgNH4+/m3.ngày, hệ thống đã vượt quá khả năng xử lý Khi tiếp tục tăng tải lượng đầu vào, năng suất hệ thống có xu hướng không tăng và đạt đến mức bão hòa do tải lượng lớn vượt quá khả năng xử lý của vi sinh vật Năng suất xử lý NH4+-N cực đại đạt được là 0,484 kg/m3.ngày tại tải lượng 0,187 kg/m3.ngày, với hiệu suất xử lý NH4+-N trung bình trên 99%.
3.7.2 Khả năng loại bỏ chất rắn và vi khuẩn Để đánh giá khả năng lọc cặn và lọc vi khuẩn của màng lọc vi lọc, tiến hành lấy mẫu phân tích khảo sát nồng độ coliform và độ đục.Kết quả thể hiện trong Bảng
TT Mật độ coliform (MPN/100ml)
Trước xử lý Sau xử lý
Bảng 3 Mật độ coliform trước và sau khi xử lý
Truớc xử lý Sau xử lý
Bảng 4 Độ đục của nước thải trước và sau khi xử lý
Kết quả từ Bảng 3 và 4 cho thấy hiệu suất xử lý coliform và độ đục đạt rất cao, lần lượt là 99,95 - 99,98% với đầu ra 200 - 400 MPN/100 mL và 99,97 - 99,98% với đầu ra 0,39 - 0,45 NTU Điều này chứng tỏ rằng trong quá trình lọc màng, việc loại bỏ vi khuẩn coliform có thể thực hiện mà không cần hóa chất khử trùng Chỉ tiêu vi sinh trong nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn xả thải loại A theo QCVN 01-79:2011/BNNPTNT Đây là một ưu điểm vượt trội của hệ thống MBR so với công nghệ BHT truyền thống, giúp tiết kiệm chi phí và diện tích xây dựng bể lắng cũng như hóa chất khử trùng nước thải.
Kết quả độ đục cho thấy kích thước hạt bùn lớn hơn kích thước lỗ màng, dẫn đến việc toàn bộ bùn được giữ lại trong bể sinh học Điều này chỉ ra rằng cường độ sục khí trong nghiên cứu không quá mạnh, không làm vỡ các hạt bùn Do đó, tắc nghẽn màng không xảy ra do các mảnh bùn nhỏ hơn kích thước lỗ màng không thể chui sâu vào bên trong.
Quá trình lọc và giải pháp xử lý tắc nghẽn màng lọc
3.8.1 Quá trình lọc và hiện tượng tắc nghẽn màng lọc
Kết quả nghiên cứu cho thấy, tại bể bùn hiếu khí với nồng độ 9000 mg/L, năng suất lọc đạt 12 L/m2.h và cường độ sục khí từ 0,0675 đến 0,075 L/cm2/phút, màng lọc hoạt động ổn định trong thời gian dài Trong 9 ngày đầu, áp suất qua màng duy trì dưới 1 cmHg, sau đó tăng nhẹ theo thời gian Sau 42 ngày hoạt động, áp suất tăng nhanh và đạt 31 cmHg sau 45 ngày, nguyên nhân chính là do các lớp bánh bùn bám chặt trên sợi màng.
Hình 23 Biến thiên áp suất qua màng theo thời gian
3.8.2 Phương pháp khắc phục tắc màng
Khi tổn thất áp qua màng vượt quá 30 cmHg, việc rửa màng bằng thổi khí không còn hiệu quả Do đó, cần tiến hành làm sạch màng bằng cách ngâm vào bể hóa chất để đảm bảo hiệu suất hoạt động.
Sau khi ngâm màng trong dung dịch NaOCl trong 1 giờ, áp suất qua màng gần như phục hồi về mức ban đầu Cụ thể, với nồng độ NaOCl 500 mg/L, áp suất giảm từ 5 cmHg xuống 3 cmHg Ở các nồng độ NaOCl cao hơn từ 1000 đến 3000 mg/L, áp suất tiếp tục giảm xuống còn 1,5 cmHg và 1 cmHg Tuy nhiên, áp suất qua màng vẫn chưa hoàn toàn trở về mức ban đầu.
Khi thời gian ngâm màng trong dung dịch NaOCl tăng lên 2 giờ, áp suất qua màng có xu hướng giảm Tuy nhiên, áp suất này hồi phục về mức ban đầu, đạt 0,3 cmHg ở các nồng độ NaOCl 1000, 2000 và 3000 mg/L Do đó, để tiết kiệm hóa chất mà vẫn đảm bảo hiệu quả làm sạch, nồng độ NaOCl 1000 mg/L trong điều kiện ngâm 2 giờ được lựa chọn.
Hình 24 Sự thay đổi áp suất qua màng theo thời gian sau khi làm sạch bằng hóa chất
Sau 43 ngày hoạt động, áp suất qua màng chỉ đạt 32 cmHg, cho thấy sự cải thiện chậm chạp trong hiệu suất của màng Màng ban đầu đã có áp suất cao hơn, điều này chỉ ra rằng hiệu quả hoạt động của màng mới cần được xem xét và tối ưu hóa.
Kết quả 31 cmHg sau 45 ngày cho thấy khả năng làm việc của màng đã phục hồi gần như ban đầu sau khi làm sạch Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng thời gian làm việc của màng thường suy giảm sau mỗi lần rửa Nghiên cứu của Kornboonraksa và Lee (2009) cũng cho thấy kết quả tương tự, cho thấy đây là vấn đề không thể tránh khỏi khi sử dụng màng lọc Do đó, việc tối ưu các điều kiện làm việc của màng trong bể sinh học là phương pháp hiệu quả nhất để hạn chế hiện tượng tắc nghẽn và duy trì thời gian hoạt động lâu dài của màng.
Sản lượng bùn dư trong hệ thống MBR
Dựa trên nguyên lý cân bằng khối lượng, có thể thiết lập phương trình cân bằng khối lượng cho bùn và cơ chất trong hệ thống xử lý nước thải sinh học kết hợp lọc màng, từ đó tính toán sản lượng bùn dư trong hệ thống.
Trong xử lý hiếu khí nước thải sinh hoạt, các thông số động học quan trọng để tính toán bao gồm kd dao động từ 0,01 đến 0,08/ngày và Y nằm trong khoảng 0,1 đến 0,4 mg VSS/mg COD (Henze, 1992; Metcalf và Eddy, 2003; Trouve và cộng sự, 2004).
Kết quả nghiên cứu các thông số động học trong nước thải giàu chất dinh dưỡng (N, P) như nước thải lò mổ có các giá trị kd: 0,037 – 0,051/ngày và Y: 0,205 –
0,284 mg VSS/mg COD (Pradyut và ncs, 2013)
Nghiên cứu của nhóm Kornboonraksa và cộng sự (2009) về BHT trong bể MBR xử lý nước thải chăn nuôi lợn cho thấy giá trị kd là 0,013/ngày và Y đạt 0,78 mg VSS/mg COD BHT thể hiện khả năng thích nghi tốt với nước thải giàu dinh dưỡng, dẫn đến sự tăng trưởng sinh khối nhanh chóng Vì vậy, các giá trị được lựa chọn cho hệ nghiên cứu là kd: 0,04/ngày và Y: 0,55 mg VSS/mg COD.
Hệ xử lý nước thải sử dụng bể MBR có lưu lượng vào Qi = 240 L/ngày, với thời gian lưu bùn θb = 50 ngày và thời gian lưu thủy lực θ = 0,46 ngày Sau quá trình xử lý yếm khí và thiếu khí, nồng độ cơ chất đầu vào bể MBR đạt Si = 400 mg/L, trong khi giá trị COD đầu ra trung bình Se = 52 mg/L và nồng độ cơ chất trong bể MBR là S = 220 mg/L.
Như vậy, lượng bùn dư sinh ra mỗi ngày là:
Với tỷ số MLVSS/MLSS là 0,76 và nồng độ BHT trong bể đạt 9000 mg/L, lượng bùn dư cần tháo ra hàng ngày là 2,22 lít để duy trì mức BHT này trong bể MBR Việc sản xuất bùn dư thấp giúp rút ngắn thời gian tháo bùn và giảm chi phí xử lý Trong nghiên cứu này, bùn dư được tái sử dụng bằng cách nuôi dưỡng trong các bể xử lý bên ngoài, nhằm dự phòng thay thế khi hệ thống xử lý gặp sự cố.
Nước thải chăn nuôi lợn trong khu vực nghiên cứu cho thấy mức độ ô nhiễm nghiêm trọng, vượt xa Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về yêu cầu vệ sinh nước thải chăn nuôi gia súc (QCVN 01-79:2011/BNNPTNT) cột B Cụ thể, chỉ số COD cao gấp 29 đến 83 lần và nồng độ NH4+-N cao gấp 15 lần so với tiêu chuẩn cho phép.
65 lần, T-P cao gấp 4 - 12 lần, SS cao gấp 20 - 35 lần và coliform cao gấp 160 - 440 lần.
Kết quả khảo sát cho thấy, việc vận hành bể sinh học kết hợp với lọc màng có hiệu quả cao khi sử dụng mô-đun màng dạng sợi rỗng với sợi duỗi thẳng, hút nước từ một đầu sợi và cố định ở đầu còn lại Vật liệu màng PVDF được ưu tiên sử dụng so với PTFE, CA và CA biến tính, với năng suất lọc không vượt quá 15 L/m².h Cường độ sục khí duy trì ở mức 0,06 L/cm²/ph và nồng độ BHT trong bể tích hợp mô-đun màng lọc được giữ ở khoảng 9000 mg/L, giúp giảm thiểu hiện tượng tắc nghẽn màng lọc.
Hệ thống xử lý sinh học cho nước thải chăn nuôi lợn bao gồm các giai đoạn yếm khí, thiếu khí và hiếu khí kết hợp với lọc màng, đã đạt hiệu suất xử lý cao khi vận hành ở điều kiện tối ưu với lưu lượng đầu vào 45 L/ngày.
Hệ thống xử lý nước thải hoạt động với lưu lượng 12 L/m².giờ, chế độ hút 10 phút nghỉ 2 phút, và cường độ sục khí 0,0675 – 0,075 L/cm²/phút, duy trì nồng độ DO trong bể hiếu khí từ 3 – 6 mg/L Nồng độ BHT trong bể tích hợp môđun màng lọc giữ khoảng 9000 mg/L, với thời gian lưu bùn SRT là 50 ngày và tỷ lệ dòng tuần hoàn từ bể hiếu khí về bể thiếu khí đạt 300% Mặc dù thời gian lưu nước toàn hệ chỉ 1,52 ngày, nhưng hiệu suất xử lý COD, NH4+, NO3-, TN và TP rất cao, lần lượt đạt 97,5 – 98,3%, trên 99,9%, 70,8 – 88,3%, 84,8 – 97,5% và 91,8 – 98,3% Các giá trị đầu ra tương ứng là 52 – 98 mg/L cho COD, dưới 1 mg/L cho NH4+, 5,7 – 27,72 mg/L cho NO3-, 8,1 – 29,2 mg/L cho TN và 0,7 – 6,5 mg/L cho TP, đáp ứng tiêu chuẩn xả thải QCVN 01-79:2011/BNNPTNT loại B Ngoài ra, chỉ tiêu coliform đạt tiêu chuẩn loại A và độ đục thấp hơn 1 NTU Năng suất cực đại của hệ thống đạt được là 4,8 kg COD/m³.ngày và 0,484 kg NH4/m³.ngày.
Màng lọc có thể bị tắc do các chất hữu cơ hòa tan thẩm thấu sâu vào sợi màng, khiến các biện pháp cơ học không hiệu quả Để khắc phục tình trạng này, việc sử dụng dung dịch NaOCl nồng độ 1000 mg/L để làm sạch màng là cần thiết; ngâm màng trong dung dịch này trong 2 giờ giúp phục hồi khả năng hoạt động của màng như ban đầu Để duy trì nồng độ BHT khoảng 9000 mg/L trong bể tích hợp màng lọc, cần rút ra khoảng 2,22 lít bùn mỗi ngày Lượng bùn dư sẽ được tái sử dụng trong bể xử lý khác, đảm bảo cung cấp kịp thời khi hệ thống xử lý gặp sự cố trong quá trình vận hành.
Các kết quả đạt được chứng minh khả năng ứng dụng hiệu quả của màng lọc trong các hệ thống xử lý sinh học, giúp nâng cao hiệu suất xử lý và đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải ngày càng nghiêm ngặt.
Cần tiếp tục nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu suất của hệ sinh học kết hợp với công nghệ lọc màng, để áp dụng hiệu quả trong việc xử lý nước thải chăn nuôi, đặc biệt là với khối lượng nước thải lớn.
Bên cạnh đó, nghiên cứu làm giảm thiểu khả năng tắc nghẽn của màng để duy trì hoạt động của màng được lâu dài
Nghiên cứu lắp ghép, chế tạo môđun màng lọc có giá thành phù hợp với điều kiện Việt Nam để công nghệ này được ứng dụng rộng rãi hơn.
