Nghiên cứu xử lý nitơ trong nước thải sinh hoạt bằng quá trình Anammox sử dụng giá thể vi sinh cố định

Nghiên cứu xử lý nitơ trong nước thải sinh hoạt bằng quá trình Anammox sử dụng giá thể vi sinh cố định.Nghiên cứu xử lý nitơ trong nước thải sinh hoạt bằng quá trình Anammox sử dụng giá thể vi sinh cố định.Nghiên cứu xử lý nitơ trong nước thải sinh hoạt bằng quá trình Anammox sử dụng giá thể vi sinh cố định.Nghiên cứu xử lý nitơ trong nước thải sinh hoạt bằng quá trình Anammox sử dụng giá thể vi sinh cố định.Nghiên cứu xử lý nitơ trong nước thải sinh hoạt bằng quá trình Anammox sử dụng giá thể vi sinh cố định.Nghiên cứu xử lý nitơ trong nước thải sinh hoạt bằng quá trình Anammox sử dụng giá thể vi sinh cố định.Nghiên cứu xử lý nitơ trong nước thải sinh hoạt bằng quá trình Anammox sử dụng giá thể vi sinh cố định.Nghiên cứu xử lý nitơ trong nước thải sinh hoạt bằng quá trình Anammox sử dụng giá thể vi sinh cố định.Nghiên cứu xử lý nitơ trong nước thải sinh hoạt bằng quá trình Anammox sử dụng giá thể vi sinh cố định.Nghiên cứu xử lý nitơ trong nước thải sinh hoạt bằng quá trình Anammox sử dụng giá thể vi sinh cố định.Nghiên cứu xử lý nitơ trong nước thải sinh hoạt bằng quá trình Anammox sử dụng giá thể vi sinh cố định.Nghiên cứu xử lý nitơ trong nước thải sinh hoạt bằng quá trình Anammox sử dụng giá thể vi sinh cố định.

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NITƠ TRONG NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG QUÁ TRÌNH ANAMMOX SỬ DỤNG GIÁ THỂ VI SINH CỐ ĐỊNH Chuyên ngành: Công nghệ môi trường nước nước thải Mã số: 9520320-2 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS TRẦN THỊ HIỀN HOA Hà Nội, năm 2022 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nghiên cứu nêu luận án trung thực chưa công bố cơng trình khác Hà nội, ngày tháng năm 2022 Tác giả luận án Nguyễn Thị Mỹ Hạnh ii LỜI CÁM ƠN Tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Trần Thị Hiền Hoa tận tình hướng dẫn, thường xuyên động viên, tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tác giả suốt trình học tập, nghiên cứu, hoàn thành luận án nâng cao lực khoa học cho tác giả Tác giả chân thành cám ơn thầy, cô môn Cấp nước, Khoa Kỹ thuật Mơi trường, Khoa Sau đại học, Trường Đại học Xây dựng giúp đỡ có nhiều góp ý xác đáng, quý báu cho tác giả trình học tập thực luận án Tác giả trân trọng cám ơn Ban Giám hiệu, Ban chủ nhiệm Khoa Kỹ thuật hạ tầng Môi trường Đô Thị, Bộ môn Công nghệ nước, Trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội tạo điều kiện cho tác giả học tập nghiên cứu nâng cao trình độ Tác giả cám ơn sâu sắc phịng Thí nghiệm mơn Cấp nước, Khoa Kỹ thuật Mơi trường tạo điều kiện cho tác giả triển khai thí nghiệm Tác giả chân thành cám ơn TS Lê Công Nhất Phương (Viện Sinh học Nhiệt đới, thành phố Hồ Chí Minh), cơng ty Meidensa (Nagoya, Nhật Bản), công ty Kuraray (Nhật Bản) hỗ trợ cung cấp vi khuẩn vật liệu Felibendy phục vụ cho nghiên cứu Tác giả chân thành cám ơn PGS.TS Trương Quốc Phong (Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Công nghệ Sinh học, Viện Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Bách Khoa, Hà Nội) giúp đỡ tác giả tiến hành kỹ thuật khuếch đại gen PCR Tác giả trân trọng cám ơn Quỹ Nghiên cứu khoa học Nước Môi trường Kurita, đề tài NCKH Bộ Giáo dục Đào tạo (B2015-03-15), đề tài NCKH Trường Đại học Xây dựng (200-2018/KHXD-TĐ) hỗ trợ kinh phí để tác giả thực nghiên cứu Tác giả xin chân thành cám ơn quý thầy, cô giáo, nhà khoa học, chuyên gia, đồng nghiệp tận tình góp ý, bảo, đồng hành thời gian học tập nghiên cứu iii Cuối cùng, tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới người thân gia đình động viên, khích lệ, chia sẻ khó khăn với tác giả trình thực luận án Tác giả luận án Nguyễn Thị Mỹ Hạnh iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AO Anoxic Oxic Thiếu khí - hiếu khí AAO Anaerobic Anoxic Oxic Kỵ khí - thiếu khí – hiếu khí AOB Ammonium Oxidizing Bacteria Vi khuẩn ơxi hóa amoni ABF Anaerobic biological filtration Bể lọc sinh học kỵ khí Anammox Anaerobic Ammonium Oxi hóa kỵ khí amoni Oxidation AX Mơ hình Anammox BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu ơxi sinh hóa BC Bamboo Charcoal Than tre BTH Bể tự hoại BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường CANON Completely Autotrophic Nitrogen removal Over Nitrite Loại bỏ nitơ tự dưỡng hoàn toàn thông qua khử nitrit CAS Conventional Activated Sluge Bùn hoạt tính truyền thống COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxi hóa học CSTR Continuous stirred-tank reactor Thiết bị phản ứng có khuấy trộn liên tục DO Dissolved Oxygen Ơxy hịa tan EGSB Expanded granular sludge bed Bể kỵ khí có lớp bùn hạt mở rộng FA Free Ammonia Amoniac tự FBR Fixed Bed Reactor Bể phản ứng tầng cố định FNA Free Nitrous Acid Axit nitrit tự HRT Hydraulic Retention Time Thời gian lưu thủy lực MBR Membrane Bio Reactor Bể sinh học màng MBBR Moving Bed Biofilm Reactor Bể màng sinh học di động MC Malt Ceramic Hạt MC NOB Nitrite Oxidizing Bacteria Vi khuẩn oxi hóa nitrit NLR Nitrogen Loading Rate Tải lượng nitơ đầu vào NRE Nitrogen Removal Efficiency Hiệu loại bỏ nitơ NRR Nitrogen Removal Rate Tốc độ loại bỏ nitơ NT OLAND Nước thải Oxygen Limited Autotrophic Loại bỏ nitơ thông qua q trình removal via nitrification – nitrat hóa-khử nitrat tự dưỡng denitrification điều kiện ôxi hạn chế OD Oxidation Ditch Mương oxy hoá PCR Polymerase chain reaction Kỹ thuật phản ứng khuếch đại gen PN/AX Partial nitritation-Anammox Nitrit hoá bán phần/Anammox PVA Polivinyl Acohol Giá thể mang PVA QCVN Quy chuẩn Việt Nam QT Quá trình SBR Sequencing Batch Reactor Bể phản ứng hoạt động gián đoạn theo mẻ SHARON Single reactor system for High Ammonium Removal Over Nitrite SNAP Hệ thống phản ứng đơn để loại bỏ amoni thơng qua q trình nitrit hố (Nitrit hóa bán phần) Single-stage Nitrogen removal using Anammox and Partial Nitritation Quá trình nitrit hóa bán phần Anammox kết hợp giai đoạn để loại bỏ nitơ TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TN Total Nitrogen Tổng nitơ TIN Total Inorganic Nitrogen Tổng nitơ vô UASB Upflow Anaerobic Blanket UBF Upflow Biofilm Sludge Bể xử lý sinh học tầng bùn kỵ khí dịng hướng lên Bể màng sinh học dịng hướng lên MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ THUẬT NGỮ SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN Nước thải sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt nước thải từ hoạt động sinh hoạt hàng ngày người dân đô thị Nước thải sinh hoạt bao gồm nước thải đen (nước thải xí, tiểu) nước thải xám (nước thải tắm rửa, giặt giũ, nhà bếp…) Quá trình Anammox: q trình sinh học thực việc oxi hố amoni điều kiện kỵ khí với đóng góp nhóm vi khuẩn tự dưỡng Planctomycetes Giá thể vi sinh cố định: loại vật liệu đặt cố định mơ hình thí nghiệm để vi sinh vật có khả dính bám, tăng diện dích tiếp xúc vi sinh nước thải, tăng cường khả lưu giữ vi khuẩn mơ hình thí nghiệm Trong luận án, giá thể vi sinh cố định sử dụng Felibendy, vật liệu hệ cơng ty Kuraray (Nhật Bản) có thành phần PET (Polyethylene terephthalate) sản xuất công nghệ Steam-jet Nitơ nước thải sinh hoạt: Trong nước thải, dạng tồn nitơ gồm nitơ hữu TKN nitơ vô TIN (amoni, nitrit nitrat) Tổng Nitơ (TN) xác định tổng nitơ hữu nitơ vô nước thải Dưới tác dụng vi khuẩn, hợp chất chứa nitơ, đặc biệt protein urê bị thủy phân nhanh tạo thành amoni/amoniac [7] Do đó, coi nitơ hữu nước thải bị thuỷ phân chuyển hoá hồn tồn sang dạng nitơ vơ tổng nitơ (TN) tổng nitơ vô (TIN) Bên cạnh đó, q trình Anammox sử dụng vi khuẩn tự dưỡng Planctomycetes tiến hành oxi hóa kỵ khí amoni sử dụng nitơ vô (amoni nitrit) Do luận án tập trung nghiên cứu trình Anammox, tổng nitơ nước thải xác định tổng nitơ vô (bao gồm amoni, nitrit nitrat) nước thải sinh hoạt Tỉ lệ C/N: tỉ lệ nồng độ hợp chất hữu nồng độ hợp chất chứa nitơ nước thải Trong luận án, nồng độ hợp chất hữu được xác định mg/L COD nồng độ hợp chất nitơ nước thải xác định mgN/L tổng amoni, nitrit nitrat (TIN) nước thải Tải lượng nitơ đầu vào (NLR): lượng tổng nitơ đầu vào mơ hình phản ứng đơn vị thể tích (m3) nước thải ngày đêm, đơn vị: kg/m3/ngđ Tốc độ loại bỏ nitơ (NRR): khả loại bỏ tổng nitơ mơ hình phản ứng tính theo lượng tổng nitơ loại bỏ đơn vị thể tích (m 3) nước thải ngày đêm, đơn vị: kg/m3/ngđ Hiệu loại bỏ nitơ (NRE): tỉ lệ phần trăm hàm lượng tổng nitơ loại bỏ so với hàm lượng tổng nitơ đầu vào mơ hình, đơn vị: % DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Chất lượng nước thải sinh hoạt sau bể tự hoại số đô thị .9 Bảng 1.2 Công nghệ giá trị thông số ô nhiễm số nhà máy xử lý nước thải vận hành 28 Bảng 1.3 Tổng hợp kết số nghiên cứu trình Anammox giới 32 Bảng 1.4 Tổng hợp số trạm xử lý nước thải quy mô lớn ứng dụng trình Anammox giới 34 Bảng 1.5 Tổng hợp số kết nghiên cứu ứng dụng trình Anammox Việt Nam 35 Bảng 1.6 Đặc tính vật liệu Felibendy .41 Bảng 1.7 Tổng hợp số phương trình động học 42 Bảng 2.1 Một số kết nghiên cứu ảnh hưởng amoni FA 51 Bảng 2.2 Một số nghiên cứu ảnh hưởng nitrit đến trình Anammox 52 Bảng 2.3 Một số kết nghiên cứu ảnh hưởng chất hữu đến trình Anammox 54 Bảng Thành phần nước thải nhân tạo sử dụng thí nghiệm 77 Bảng Thành phần nước thải thực tế 79 Bảng 3 Thành phần nước thải nhân tạo có tỉ lệ C/N khác .80 Bảng 3.4 Thông số vận hành mơ hình thí nghiệm 83 Bảng 3.5 Thông số vận hành hệ thống PN/AX .86 Bảng 3.6 Các thông số kiểm soát vận hành hệ thống PN/AX .87 Bảng 3.7 Thông số vận hành hệ mô hình AX1, AX2, AX3 90 Bảng 3.8 Thông số mồi xuôi, mồi ngược 95 Bảng So sánh kết nghiên cứu với số nghiên cứu trình Anammox với giá thể mang khác 104 Bảng 4.2 Tổng hợp chất lượng nước thải qua hệ mơ hình PN/AX .111 Bảng 4.3 Các thông số động học theo phương trình động học xác định nghiên cứu 116 Bảng 4 So sánh kết vận hành thí nghiệm với số nghiên cứu khác .117 Bảng 4.5 So sánh thông số động học phương trình Stover-Kincannon theo số nghiên cứu giới 118 Bảng 4.6 Hệ số Umax, KB theo phương trình động học Stover-Kincannon tương ứng với tỉ lệ C/N khác 126 Bảng 4.7 So sánh ảnh hưởng hàm lượng chất hữu đến trình Anammox với số nghiên cứu khác 127 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình M1 Sơ đồ nội dung nghiên cứu luận án Hình 1.1 Chu trình chuyển hoá hợp chất nitơ vi sinh vật 10 Hình 1.2 Chu trình chuyển hóa nitơ với q trình nitrat hố/khử nitrat truyền thống (trái) trình Anammox (phải) 18 Hình 1.3 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ oxi hóa tuần hồn 19 Hình 1.4 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ AO 20 Hình 1.5 Sơ đồ dây chuyền công nghệ SBR 20 Hình 1.6 Sơ đồ dây chuyền công nghệ AAO 21 Hình 1.7 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ MBR 22 Hình 1.8 Sơ đồ dây chuyền công nghệ MBBR .23 Hình 1.9 Sơ đồ dây chuyền công nghệ FAST .23 Hình 1.10 Sơ đồ q trình nitrit hóa bán phần kết hợp với trình Anammox 24 Hình 1.11 Khả kết hợp quy trình A-B để xử lý nước thải sinh hoạt theo xu tiết kiệm lượng 30 Hình 1.12 Giá thể mang Felibendy .40 Hình 2.1 Chu trình nitơ bổ sung trình Anammox 46 PL 12 Phụ lục 4.1 Phương trình động học q trình nitrit hố bán phần (đối với chất NH4+) (tiếp) �� � �� ��� (�� − ��) 0,51 0,52 0,51 0,52 0,52 0,52 0,51 0,52 0,52 0,52 �� � � 0,74 0,73 0,73 0,72 0,73 0,72 0,73 0,72 0,73 0,72 4,69 4,66 4,63 4,56 4,69 4,59 4,64 4,59 4,69 4,60 9,28 9,03 9,01 8,78 9,09 8,85 9,05 8,85 9,09 8,87 156,05 156,64 157,63 159,81 159,71 157,60 0,51 0,51 0,51 0,52 0,51 0,51 0,74 0,74 0,73 0,73 0,73 0,73 3,25 3,26 3,25 3,23 3,22 3,26 6,41 6,38 6,34 6,26 6,26 6,35 56,9 56,7 57,0 56,6 56,7 56,8 159,49 158,13 155,65 160,64 158,17 158,62 0,51 0,51 0,51 0,52 0,51 0,51 0,73 0,73 0,74 0,73 0,73 0,73 3,21 3,23 3,25 3,21 3,23 3,22 6,27 6,32 6,42 6,23 6,32 6,30 56,8 56,7 56,4 56,9 56,2 56,3 56,3 56,2 153,55 156,55 159,47 156,83 152,45 156,48 154,53 154,35 0,50 0,51 0,51 0,51 0,50 0,51 0,51 0,51 0,74 0,74 0,73 0,74 0,74 0,73 0,74 0,74 3,28 3,25 3,23 3,24 3,31 3,26 3,28 3,29 6,51 6,39 6,27 6,38 6,56 6,39 6,47 6,48 HRT (h) NH4+-N vào NH4+-N �� − �� ��� E 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 80,0 80,5 81,0 82,2 79,9 81,7 80,9 81,7 79,9 81,6 39,6 38,9 39,4 39,5 38,7 39,3 39,5 39,3 38,7 39,3 107,73 110,77 110,99 113,84 110,00 113,01 110,53 113,01 110,00 112,72 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 115,3 115,1 115,6 116,0 116,3 115,2 56,8 56,4 56,5 56,1 56,5 56,1 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 116,7 116,0 115,3 116,8 116,0 116,3 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 114,3 115,4 116,2 115,7 113,3 115,0 114,2 114,0 PL 13 Phụ lục 4.2 Phương trình động học q trình nitrit hố bán phần (đối với chất NO2-) �� ��� �� − �� �� HRT NO2- -N NO2- -N E � � (h) (�� − ��� vào � ��) � � 12,0 3,7 18,1 28,84 0,80 0,63 27,59 34,67 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 3,8 3,5 3,4 3,5 3,7 3,9 3,9 4,0 3,7 5,5 5,5 18,1 18,7 18,3 19,1 19,3 19,4 19,7 19,4 19,1 39,4 39,5 28,64 30,34 29,84 31,18 31,16 31,00 31,56 30,90 30,88 67,80 68,06 0,79 0,81 0,81 0,82 0,81 0,80 0,80 0,80 0,81 0,86 0,86 0,63 0,62 0,61 0,61 0,62 0,62 0,62 0,63 0,62 0,58 0,58 27,67 26,78 27,29 26,19 25,91 25,81 25,41 25,73 26,12 12,69 12,66 34,92 32,96 33,51 32,07 32,09 32,26 31,69 32,36 32,38 14,75 14,69 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 5,3 4,5 4,5 5,4 5,5 4,4 40,1 40,2 41,3 40,2 39,8 41,1 69,46 71,32 73,50 69,70 68,58 73,36 0,87 0,89 0,89 0,87 0,86 0,89 0,58 0,56 0,56 0,58 0,58 0,56 12,48 12,45 12,11 12,43 12,56 12,18 14,40 14,02 13,61 14,35 14,58 13,63 12,0 12,0 9,0 9,0 9,0 9,0 5,1 5,5 5,4 4,5 5,4 5,4 39,9 40,3 40,1 40,2 40,0 40,0 69,66 69,58 92,52 95,12 92,27 92,27 0,87 0,86 0,86 0,89 0,87 0,86 0,57 0,58 0,43 0,42 0,43 0,43 12,53 12,41 9,34 9,33 9,38 9,37 14,36 14,37 10,81 10,51 10,84 10,84 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 5,4 4,5 4,5 4,4 4,4 4,5 5,4 5,4 5,4 40,7 40,1 39,5 40,1 41,2 41,0 38,3 39,2 40,0 94,24 95,07 93,41 94,96 97,89 97,31 87,81 90,00 92,32 0,87 0,89 0,89 0,89 0,89 0,89 0,86 0,86 0,87 0,43 0,42 0,42 0,42 0,42 0,42 0,44 0,44 0,43 9,21 9,35 9,49 9,36 9,11 9,14 9,79 9,58 9,37 10,61 10,52 10,71 10,53 10,22 10,28 11,39 11,11 10,83 PL 14 �� � �� ��� (�� − ��) 0,86 0,86 0,86 0,86 �� � � 0,44 0,44 0,43 0,44 9,82 9,59 9,36 9,52 11,46 11,15 10,84 11,05 92,29 90,21 90,91 136,19 138,83 135,68 0,86 0,86 0,86 0,88 0,89 0,88 0,43 0,44 0,44 0,43 0,42 0,43 9,36 9,54 9,46 6,47 6,38 6,50 10,84 11,08 11,00 7,34 7,20 7,37 58,2 59,0 59,3 59,8 59,9 60,0 59,8 59,2 58,9 57,1 58,2 58,3 134,75 136,40 137,41 138,59 138,88 139,39 138,96 137,17 136,52 131,41 134,16 134,75 0,87 0,87 0,87 0,87 0,87 0,87 0,87 0,87 0,87 0,86 0,87 0,87 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 6,44 6,35 6,32 6,28 6,26 6,25 6,27 6,34 6,36 6,57 6,45 6,43 7,42 7,33 7,28 7,22 7,20 7,17 7,20 7,29 7,33 7,61 7,45 7,42 59,1 58,2 59,4 58,6 58,1 136,99 134,64 137,95 135,84 134,40 0,87 0,87 0,87 0,87 0,87 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 6,35 6,45 6,32 6,40 6,45 7,30 7,43 7,25 7,36 7,44 HRT (h) NO2- -N vào NO2- -N �� − �� ��� E 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 5,5 5,5 5,4 5,5 38,2 39,1 40,1 39,4 87,25 89,65 92,29 90,48 5,4 5,5 5,5 6,9 6,7 6,8 40,1 39,3 39,6 57,9 58,8 57,7 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 7,7 7,9 7,8 7,8 7,8 7,7 7,7 7,7 7,8 7,8 7,8 7,8 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 PL 15 HRT (h) 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 Phụ lục 4.3 Phương trình động học trình Anammox (đối với chất NH4+) �� �� − �� ��� HRT NH4+NH4+-N E � (h) ��� � N vào �� 40,1 9,7 81,07 0,76 0,49 9,36 39,7 9,3 81,09 0,77 0,49 9,46 40,0 9,5 81,55 0,76 0,49 9,37 39,1 9,3 79,52 0,76 0,49 9,60 40,2 9,3 82,48 0,77 0,49 9,32 39,7 9,6 80,19 0,76 0,49 9,45 39,5 9,7 79,55 0,75 0,50 9,49 9 6 6 6 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6 6 6 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6 6 6 6,0 6,0 6 39,2 38,5 39,6 40,1 39,9 40,6 38,3 39,8 40,5 39,7 39,4 40,5 9,6 9,5 9,3 9,1 9,0 8,8 8,5 8,5 8,1 9,2 8,7 8,7 40,0 56,7 56,8 56,8 56,7 56,4 56,9 56,2 56,3 56,3 56,2 9,0 10,1 10,0 9,9 9,8 10,0 10,0 9,9 10,0 9,8 9,7 ��� (�� − ��) 12,34 12,33 12,26 12,58 78,85 77,44 80,88 124,28 123,72 127,20 119,20 125,32 129,72 0,75 0,75 0,77 0,77 0,78 0,78 0,78 0,79 0,80 0,50 0,50 0,49 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,31 9,57 9,74 9,47 6,23 6,27 6,17 6,53 6,28 6,18 12,12 12,47 12,57 12,68 12,91 12,36 8,05 8,08 7,86 8,39 7,98 7,71 122,00 123,08 127,48 124,12 186,60 187,48 0,77 0,78 0,79 0,78 0,82 0,82 0,33 0,32 0,32 0,32 0,30 0,30 6,31 6,34 6,17 6,25 4,41 4,40 8,20 8,12 7,84 8,06 5,36 5,33 187,52 187,60 185,60 187,36 184,92 185,28 0,83 0,83 0,82 0,82 0,82 0,82 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 4,41 4,41 4,44 4,40 4,45 4,44 5,33 5,33 5,39 5,34 5,41 5,40 185,76 185,72 0,83 0,83 0,30 0,30 4,44 4,45 5,38 5,38 PL 16 HRT (h) 9,0 9,0 9,0 9,0 Phụ lục 4.4 Phương trình động học trình Anammox (đối với chất TIN) ��� ��� �� − �� ��� TIN TIN E vào �� (�� − ��� � ��) 85,5 34,8 135,20 0,59 0,63 4,39 7,40 85,0 33,4 137,71 0,61 0,62 4,41 7,26 86,0 33,2 140,80 0,61 0,61 4,36 7,10 84,7 33,1 137,57 0,61 0,62 4,43 7,27 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 87,1 86,0 84,9 85,4 84,4 85,9 85,6 85,3 85,8 84,4 86,5 85,6 32,5 32,5 32,6 31,8 31,9 31,3 31,5 31,3 31,1 30,7 29,6 29,5 145,57 142,69 139,55 142,77 140,08 145,57 216,30 216,08 218,80 214,44 227,64 224,56 0,63 0,62 0,62 0,63 0,62 0,64 0,63 0,63 0,64 0,64 0,66 0,66 0,60 0,60 0,61 0,60 0,60 0,59 0,40 0,39 0,39 0,39 0,38 0,38 4,31 4,36 4,42 4,39 4,44 4,37 2,92 2,93 2,92 2,96 2,89 2,92 6,87 7,01 7,17 7,00 7,14 6,87 4,62 4,63 4,57 4,66 4,39 4,45 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 84,4 84,8 87,0 86,4 122,0 121,7 30,5 30,6 29,7 30,7 41,4 39,3 215,36 216,72 229,12 222,72 322,16 329,48 0,64 0,64 0,66 0,64 0,66 0,68 0,39 0,39 0,38 0,39 0,38 0,37 2,96 2,95 2,87 2,89 2,05 2,05 4,64 4,61 4,36 4,49 3,10 3,04 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 119,7 120,6 121,7 122,8 120,1 121,9 38,8 38,8 38,7 39,0 38,0 37,9 323,67 327,10 332,17 335,30 328,16 335,92 0,68 0,68 0,68 0,68 0,68 0,69 0,37 0,37 0,37 0,37 0,37 0,36 2,09 2,07 2,05 2,04 2,08 2,05 3,09 3,06 3,01 2,98 3,05 2,98 6,0 6,0 120,9 120,4 37,9 40,6 332,16 319,16 0,69 0,66 0,36 0,38 2,07 2,08 3,01 3,13 PL 17 PHỤ LỤC 5: Số liệu để xây dựng phương trình động học trình Anammox nước thải có tỉ lệ C/N khác Phụ lục 5.1 Số liệu để xây dựng phương trình động học trình Anammox nước thải nhân tạo có tỉ lệ C/N = C/N �� ��� �� ��� HRT NH4+-N NH4+-N TIN TIN � � �� − �� �� − �� (h) vào vào �� �� 6,0 21,5 5,9 11,63 16,03 48,7 19,5 5,14 8,57 6,0 22,5 5,8 11,11 14,93 49,7 19,8 5,03 8,35 6,0 21,3 5,5 11,74 15,82 48,1 18,7 5,20 8,51 0 6,0 6,0 21,0 21,7 5,6 5,8 11,90 11,52 16,23 15,72 47,9 48,6 18,9 19,1 5,22 5,15 8,62 8,49 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 21,9 21,1 21,8 22,0 21,0 21,5 22,5 21,3 21,0 21,7 21,9 21,1 21,8 22,0 21,0 21,5 22,5 21,3 21,0 21,7 21,9 21,1 21,8 22,0 21,0 5,7 5,9 6,0 5,6 5,6 5,4 5,2 5,3 5,1 5,0 5,2 5,0 5,3 5,5 5,3 4,9 5,1 5,0 4,8 5,0 5,1 5,0 4,8 4,7 5,0 11,42 11,85 11,47 11,36 11,90 17,44 16,67 17,61 17,86 17,28 17,12 17,77 17,20 17,05 17,86 23,26 22,22 23,47 23,81 23,04 22,83 23,70 22,94 22,73 23,81 15,43 16,45 15,82 15,24 16,23 23,29 21,68 23,44 23,58 22,46 22,46 23,29 22,73 22,73 23,89 30,12 28,74 30,67 30,86 29,96 29,76 31,08 29,41 28,90 31,30 48,9 48,1 49,3 49,0 47,7 48,7 49,7 48,1 47,9 48,6 48,9 48,1 49,3 49,0 47,7 48,7 49,7 48,1 47,9 48,6 48,9 48,1 49,3 49,0 47,7 18,9 19,0 19,7 18,7 18,9 18,5 18,6 17,8 17,9 17,6 17,9 17,6 18,3 18,2 17,8 17,7 17,8 17,1 17,1 17,1 17,7 17,0 17,4 16,8 16,9 5,11 5,20 5,07 5,11 5,24 7,70 7,55 7,80 7,83 7,72 7,66 7,80 7,60 7,66 7,87 10,27 10,06 10,40 10,44 10,30 10,22 10,40 10,14 10,21 10,49 8,33 8,59 8,44 8,26 8,69 12,43 12,06 12,39 12,50 12,12 12,09 12,30 12,09 12,19 12,55 16,11 15,68 16,14 16,23 15,90 16,01 16,08 15,66 15,55 16,26 PL 18 Phụ lục 5.2 Số liệu để xây dựng phương trình động học trình Anammox nước thải có tỉ lệ C/N = 1,0 + + C/N �� ��� �� ��� NH -N NH -N 4 HRT TIN- TIN-N � � �� − �� N vào �� − �� (h) vào ra �� �� 1,0 6,0 21,9 6,2 11,42 15,92 48,8 19,8 5,12 8,60 1,0 6,0 22,0 6,3 11,36 15,92 48,5 19,8 5,16 8,74 1,0 6,0 21,6 6,3 11,57 16,34 47,8 19,7 5,23 8,91 1,0 6,0 21,7 6,1 11,52 16,03 48,8 20,1 5,13 8,72 1,0 6,0 21,5 6,2 11,63 16,34 47,8 19,5 5,23 8,84 1,0 6,0 21,8 6,3 11,47 16,13 48,2 19,9 5,19 8,83 1,0 6,0 22,2 6,4 11,26 15,82 49,5 20,2 5,05 8,54 1,0 6,0 22,1 6,2 11,31 15,71 49,2 20,0 5,09 8,56 1,0 6,0 22,3 6,4 11,22 15,74 50,0 20,5 5,00 8,48 1,0 6,0 22,2 6,3 11,26 15,71 49,4 20,1 5,06 8,51 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 21,9 22,0 21,6 21,7 21,5 21,8 22,2 22,1 22,3 22,2 21,9 22,0 21,6 21,7 21,5 21,8 22,2 22,1 22,3 22,2 5,8 5,6 5,5 5,6 5,5 5,5 5,7 5,6 5,7 5,8 5,3 5,3 5,1 5,2 5,2 5,2 5,3 5,4 5,5 5,5 17,12 17,05 17,36 17,28 17,44 17,20 16,89 16,96 16,83 16,88 22,83 22,73 23,15 23,04 23,26 22,94 22,52 22,61 22,44 22,51 23,29 22,87 23,29 23,29 23,44 23,01 22,73 22,71 22,62 22,85 30,12 29,94 30,30 30,30 30,67 30,12 29,59 29,92 29,75 29,92 48,8 48,5 47,8 48,8 47,8 48,2 49,5 49,2 50,0 49,4 48,8 48,5 47,8 48,8 47,8 48,2 49,5 49,2 50,0 49,4 18,8 18,8 18,6 19,1 18,4 18,5 19,4 18,9 19,2 19,0 17,5 17,6 17,2 17,9 17,6 17,6 18,3 19,0 18,6 18,1 7,68 7,74 7,85 7,69 7,85 7,78 7,58 7,63 7,50 7,59 10,24 10,32 10,47 10,25 10,47 10,37 10,11 10,17 10,00 10,12 12,48 12,63 12,83 12,63 12,77 12,63 12,45 12,40 12,18 12,33 15,97 16,22 16,33 16,19 16,57 16,35 16,02 16,59 15,92 15,94 PL 19 Phụ lục 5.3 Số liệu để xây dựng phương trình động học q trình Anammox nước thải có tỉ lệ C/N = 2,0 + + C/N �� ��� �� ��� NH -N NH 4 HRT TIN-N TIN-N � � �� − �� �� − �� (h) vào N vào �� �� 2,0 6,0 22,7 7,1 11,01 16,03 49,6 20,7 5,04 8,64 2,0 6,0 22,2 7,2 11,26 16,67 49,4 21,1 5,06 8,83 2,0 6,0 21,9 6,8 11,42 16,56 48,3 20,4 5,18 8,95 2,0 6,0 21,7 6,7 11,52 16,67 48,5 20,2 5,15 8,81 2,0 6,0 22,5 7,1 11,11 16,23 50,0 20,7 5,00 8,53 2,0 6,0 22,1 7,2 11,31 16,78 49,0 21,2 5,10 8,98 2,0 6,0 22,0 7,0 11,36 16,67 48,5 21,1 5,15 9,12 2,0 6,0 22,3 7,2 11,24 16,61 48,9 21,1 5,11 8,98 2,0 6,0 22,8 7,2 10,96 16,03 49,5 21,4 5,05 8,90 2,0 6,0 23,0 7,3 10,87 15,92 49,2 21,2 5,08 8,91 2,0 9,0 22,7 6,7 16,52 23,44 49,6 19,9 7,56 12,63 2,0 9,0 22,2 6,5 16,89 23,89 49,4 20,0 7,59 12,77 2,0 9,0 21,9 6,6 17,12 24,51 48,3 19,9 7,76 13,20 2,0 9,0 21,7 6,7 17,28 24,92 48,5 19,8 7,73 13,07 2,0 9,0 22,5 6,5 16,67 23,44 50,0 19,9 7,50 12,46 2,0 9,0 22,1 6,5 16,97 24,04 49,0 19,9 7,65 12,87 2,0 9,0 22,0 6,8 17,05 24,67 48,5 20,5 7,73 13,37 2,0 9,0 22,3 6,6 16,85 23,96 48,9 20,0 7,66 12,97 2,0 9,0 22,8 6,5 16,45 23,01 49,5 20,3 7,58 12,82 2,0 9,0 23,0 6,9 16,30 23,29 49,2 20,3 7,62 12,96 2,0 12,0 22,7 6,1 22,03 30,12 49,6 18,7 10,08 16,18 2,0 12,0 22,2 6,2 22,52 31,25 49,4 18,9 10,12 16,41 2,0 12,0 21,9 6,0 22,83 31,45 48,3 18,5 10,35 16,75 2,0 12,0 21,7 5,8 23,04 31,45 48,5 18,0 10,31 16,38 2,0 12,0 22,5 6,3 22,22 30,86 50,0 18,8 10,00 16,00 2,0 12,0 22,1 6,2 22,62 31,49 49,0 18,9 10,20 16,62 2,0 12,0 22,0 6,0 22,73 31,25 48,5 19,1 10,31 16,98 2,0 12,0 22,3 5,9 22,47 30,58 48,9 18,4 10,22 16,37 2,0 12,0 22,8 6,2 21,93 30,18 49,5 19,5 10,10 16,66 2,0 12,0 23,0 6,1 21,74 29,59 49,2 19,0 10,16 16,53 PL 20 Phụ lục 5.4 Số liệu để xây dựng phương trình động học q trình Anammox nước thải có tỉ lệ C/N = 3,5 + + C/N �� ��� �� ��� NH -N NH 4 HRT TIN- TIN-N � � �� − �� N vào �� − �� (h) vào N ra �� �� 3,5 6,0 22,3 8,2 11,21 17,72 49,6 22,4 5,05 9,19 3,5 6,0 22,0 8,0 11,36 17,86 48,5 22,0 5,16 9,44 3,5 6,0 22,4 7,9 11,17 17,27 49,5 22,2 5,05 9,14 3,5 6,0 22,3 7,8 11,21 17,24 49,2 22,1 5,09 9,23 3,5 6,0 22,2 7,9 11,26 17,48 49,5 22,4 5,05 9,23 3,5 6,0 22,4 8,1 11,16 17,48 49,9 22,6 5,01 9,14 3,5 6,0 22,3 7,9 11,22 17,37 49,5 22,1 5,05 9,12 3,5 6,0 21,9 8,1 11,42 18,12 49,2 22,5 5,09 9,36 3,5 6,0 22,3 8,0 11,22 17,51 49,2 22,4 5,08 9,31 3,5 6,0 22,2 8,0 11,26 17,59 49,4 22,2 5,06 9,20 3,5 9,0 22,3 7,5 16,81 25,32 49,6 21,5 7,57 13,35 3,5 9,0 22,0 7,6 17,05 26,04 48,5 21,3 7,74 13,81 3,5 9,0 22,4 7,4 16,76 25,03 49,5 21,3 7,57 13,27 3,5 9,0 22,3 7,2 16,82 24,83 49,2 21,0 7,63 13,31 3,5 9,0 22,2 7,3 16,89 25,17 49,5 21,3 7,58 13,28 3,5 9,0 22,4 7,6 16,74 25,34 49,9 21,5 7,51 13,17 3,5 9,0 22,3 7,4 16,82 25,18 49,5 21,1 7,57 13,19 3,5 9,0 21,9 7,2 17,12 25,51 49,2 20,9 7,63 13,26 3,5 9,0 22,3 7,7 16,83 25,72 49,2 21,8 7,62 13,66 3,5 9,0 22,2 7,3 16,88 25,15 49,4 21,0 7,59 13,23 3,5 12,0 22,3 7,2 22,41 33,09 49,6 20,3 10,09 17,06 3,5 12,0 22,0 7,1 22,73 33,56 48,5 20,0 10,32 17,56 3,5 12,0 22,4 7,0 22,34 32,51 49,5 20,2 10,10 17,05 3,5 12,0 22,3 6,9 22,42 32,47 49,2 20,1 10,17 17,18 3,5 12,0 22,2 7,0 22,52 32,89 49,5 20,3 10,10 17,10 3,5 12,0 22,4 7,1 22,32 32,68 49,9 20,4 10,01 16,91 3,5 12,0 22,3 7,0 22,43 32,70 49,5 20,1 10,09 16,99 3,5 12,0 21,9 6,8 22,83 33,11 49,2 19,9 10,17 17,09 3,5 12,0 22,3 7,0 22,44 32,72 49,2 20,2 10,16 17,23 3,5 12,0 22,2 6,9 22,51 32,66 49,4 20,1 10,13 17,05 PL 21 Phụ lục 5.5 Số liệu để xây dựng phương trình động học trình Anammox nước thải có tỉ lệ C/N = 5,0 + + C/N �� ��� �� ��� NH -N NH 4 HRT TINTIN� � �� − �� N vào N �� − �� (h) vào N �� �� 5,5 6,0 22,5 9,6 11,11 19,38 49,6 24,0 5,04 9,77 5,5 6,0 22,0 9,5 11,36 20,00 49,2 24,1 5,08 9,98 5,5 6,0 22,2 9,6 11,29 19,92 49,3 24,6 5,07 10,10 5,5 6,0 22,5 9,8 11,11 19,69 49,9 24,7 5,01 9,92 5,5 6,0 21,6 9,5 11,57 20,66 49,0 24,0 5,11 10,00 5,5 6,0 22,2 9,6 11,29 19,92 49,2 24,0 5,09 9,92 5,5 6,0 21,9 9,4 11,42 20,00 48,8 24,0 5,13 10,07 5,5 6,0 22,1 9,6 11,31 20,00 49,5 24,5 5,05 9,98 5,5 6,0 22,3 9,7 11,24 19,92 49,3 24,1 5,08 9,95 5,5 6,0 22,0 9,7 11,36 20,33 49,3 24,2 5,07 9,96 5,5 9,0 22,5 9,2 16,67 28,20 49,6 23,4 7,56 14,29 5,5 9,0 22,0 9,3 17,05 29,53 49,2 23,5 7,62 14,60 5,5 9,0 22,2 9,2 16,93 28,96 49,3 23,3 7,60 14,40 5,5 9,0 22,5 9,4 16,67 28,63 49,9 23,4 7,52 14,18 5,5 9,0 21,6 9,1 17,36 30,00 49,0 23,5 7,66 14,71 5,5 9,0 22,2 9,2 16,93 28,96 49,2 22,9 7,63 14,26 5,5 9,0 21,9 9,3 17,12 29,76 48,8 22,7 7,69 14,38 5,5 9,0 22,1 9,2 16,97 29,07 49,5 23,5 7,58 14,40 5,5 9,0 22,3 9,4 16,85 29,18 49,3 23,2 7,61 14,40 5,5 9,0 22,0 9,1 17,05 29,07 49,3 23,1 7,61 14,31 5,5 12,0 22,5 8,7 22,22 36,23 49,6 22,2 10,08 18,25 5,5 12,0 22,0 8,5 22,73 37,04 49,2 21,9 10,16 18,32 5,5 12,0 22,2 8,6 22,57 36,90 49,3 22,2 10,13 18,40 5,5 12,0 22,5 8,7 22,22 36,23 49,9 22,4 10,03 18,21 5,5 12,0 21,6 8,5 23,15 38,17 49,0 21,8 10,21 18,41 5,5 12,0 22,2 8,5 22,57 36,63 49,2 21,9 10,17 18,38 5,5 12,0 21,9 8,7 22,83 37,88 48,8 21,7 10,25 18,50 5,5 12,0 22,1 8,8 22,62 37,59 49,5 22,5 10,10 18,54 5,5 12,0 22,3 8,9 22,47 37,45 49,3 22,4 10,15 18,59 5,5 12,0 22,0 8,7 22,73 37,59 49,3 22,3 10,14 18,48 PL 22 Phụ lục 5.6 Số liệu để xây dựng phương trình động học trình Anammox nước thải có tỉ lệ C/N = 6,0 + + C/N �� ��� �� ��� NH -N NH 4 HRT TINTIN� � �� − �� N vào N �� − �� (h) vào N �� �� 6,0 21,5 10,1 11,63 21,93 48,1 24,4 5,20 10,54 6,0 22,3 10,3 11,24 20,92 49,1 24,8 5,09 10,26 6,0 22,5 10,4 11,11 20,66 49,6 25,1 5,04 10,19 6,0 22,2 10,3 11,26 21,01 49,1 24,7 5,10 10,26 6,0 22,0 10,2 11,36 21,19 49,1 24,8 5,09 10,28 6,0 22,1 10,0 11,31 20,66 48,7 24,4 5,13 10,27 6,0 21,9 10,1 11,42 21,11 49,1 24,6 5,10 10,23 6,0 21,7 10,0 11,52 21,37 48,8 24,5 5,13 10,29 6,0 21,8 10,1 11,47 21,37 49,0 24,8 5,10 10,31 6,0 22,2 10,3 11,26 20,99 49,5 24,8 5,05 10,15 6,0 21,5 9,6 17,44 31,51 48,1 23,8 7,80 15,41 6,0 22,3 9,7 16,85 29,88 49,1 23,8 7,64 14,83 6,0 22,5 9,8 16,67 29,53 49,6 23,9 7,56 14,61 6,0 22,2 9,6 16,89 29,76 49,1 24,2 7,64 15,07 6,0 22,0 9,7 17,05 30,49 49,1 24,0 7,64 14,91 6,0 22,1 9,8 16,97 30,49 48,7 23,8 7,70 15,05 6,0 21,9 9,5 17,12 30,24 49,1 23,8 7,65 14,82 6,0 21,7 9,6 17,28 30,99 48,8 23,8 7,69 15,05 6,0 21,8 9,7 17,20 30,99 49,0 23,9 7,65 14,96 6,0 22,2 9,9 16,88 30,46 49,5 24,0 7,58 14,70 6,0 12 21,5 9,2 23,26 40,65 48,1 22,6 10,40 19,57 6,0 12 22,3 9,2 22,47 38,31 49,1 22,6 10,18 18,88 6,0 12 22,5 9,3 22,22 37,88 49,6 22,2 10,08 18,24 6,0 12 22,2 9,2 22,52 38,46 49,1 22,8 10,19 19,00 6,0 12 22,0 9,1 22,73 38,76 49,1 22,6 10,18 18,87 6,0 12 22,1 9,3 22,62 39,06 48,7 22,3 10,27 18,92 6,0 12 21,9 9,4 22,83 40,00 49,1 23,0 10,19 19,17 6,0 12 21,7 9,2 23,04 40,00 48,8 22,7 10,26 19,19 6,0 12 21,8 9,0 22,94 39,06 49,0 22,7 10,20 19,00 6,0 12 22,2 9,4 22,51 39,03 49,5 23,1 10,11 18,96 PL 23 PHỤ LỤC HÌNH ẢNH Thiết bị đo mật độ quang Thiết bị đo COD Thiết bị đo pH Thiết bị đo DO Máy bơm nhu động Nhật Bản Thiết bị ổn nhiệt PL 24 Khu vực bố trí bể tự hoại KTX ĐHXD Lắp đặt mơ hình Phân tích mẫu thí nghiệm PL 25 Hình ảnh thí nghiệm (mơ hình AX) Hình ảnh thí nghiệm (mơ hình AX1, AX2, AX3) Hình ảnh thí nghiệm (hệ mơ hình PN + AX) PL 26 ... yêu cầu cho vi khuẩn dính bám nên lựa chọn làm giá thể vi sinh cố định mơ hình thí nghiệm Luận án ? ?Nghiên cứu xử lý nitơ nước thải sinh hoạt trình Anammox sử dụng giá thể vi sinh cố định? ?? cần thiết... trình Anammox ứng dụng vào thực tiễn xử lý nitơ nước thải sinh hoạt Vi? ??t Nam Mục tiêu luận án - Đánh giá khả sử dụng giá thể vi sinh cố định Felibendy thông qua đánh giá hiệu loại bỏ nitơ q trình. .. hoạt Tổng quan trình Anammox Tổng quan giá thể vi sinh sử dụng trình Anammox Đặt vấn đề nghiên cứu Nghiên cứu sở khoa học xử lý nitơ ứng dụng trình nitrit hố bán phần Anammox Nghiên cứu thực nghiệm