NGHIÊN cứu xử lý nước THẢI THỦY sản (SURIMI) BẰNG mô HÌNH kỵ KHÍ (UASB), HIẾU KHÍ (SBR)

Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ Đại học Đà Nẵng năm 2010 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN (SURIMI) BẰNG MƠ HÌNH KỴ KHÍ (UASB), HIẾU KHÍ (SBR) THE STUDY OF FISHERY INDUSTRY WASTEWATER TREATMENT (SURIMI) BY USING ANAEROBIC MODEL (UASB) AND AEROBIC MODEL (SBR) SVTH: Dương Gia Đức Lớp 08MTLT, Trường Đại học Bách khoa GVHD: TS Trần Văn Quang Khoa Môi Trường, Trường Đại học Bách khoa TĨM TẮT Báo cáo trình bày kết nghiên cứu hiệu suất xử lý nước thải ngành công nghiệp chế biến thủy sản (Surimi) mơ hình kỵ khí (UASB) mơ hình hiếu khí (SBR) ABSTRACT This report presents the performance of seafood industrial wastewater treament (Surimi) by using anaerobic model (UASB) and aerobic model (SBR) Mở đầu Đà Nẵng thiên nhiên ưu có nguồn thủy sản phong phú, tạo điều kiện cho nghành công nghiệp chế biến thủy sản phát triển, đem lại nhiều lợi ích to lớn việc phát triển kinh tế vùng, đóng góp phần vào GDP nước Tuy nhiên chất thải nghành thủy sản tác động nghiêm trọng đến môi trường, đặc biệt môi trường đất, nước Kết khảo sát mức độ ô nhiễm môi trường khu vực Sở TN-MT thành phố thực cho thấy, nhà máy thủy sản Danifood, Thuận Phước, Thọ Quang… công nghệ xử lý nước thải cổ điển (Điều hòa – Aerotank – lắng – khử trùng) chất lượng nước đầu không ổn định vượt tiêu chuẩn 5945-2005 cột B nhiều lần, nước thải bị ô nhiễm hữu nghiêm trọng, nồng độ BOD5 vượt 12.6 lần, COD vượt 10.48 lần, tổng Nitơ vượt 2.17 lần… Khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Đà Nẵng âu thuyền Thọ Quang điểm nóng mơi trường Chính lý trên, “Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản (Surimi) mô hình kỵ khí (UASB) hiếu khí (SBR)” thiết thực cần thiết Nội dung nghiên cứu 2.1 Mục đích đề tài - Xác định tính chất, thành phần nước thải từ trình sản xuất Surimi; - Xác định hiệu xuất xử lý nước thải surimi mơ hình kỵ khí UASB, hiếu khí SBR 2.2 Đối tượng nghiên cứu - Nước thải sản xuất surimi cơng ty Danifood - Mơ hình kỵ khí (UASB) mơ hình hiếu khí (SBR) 411 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ Đại học Đà Nẵng năm 2010 2.3 Thiết lập mô hình 2.3.1 Mơ hình kỵ khí UASB a Lập mơ hình: Cấu tạo bể UASB Chiều cao cơng tác h=700mm Đường kính d =400mm Thể tích bể V = 80 lít b Chuẩn bị nước thải bùn kỵ khí Nước thải surimi đươc lấy hố ga thoát nước cơng ty Danifood Bùn kỵ khí lấy hồ kỵ khí bãi rác Khánh Sơn c Khởi động bể UASB Thời gian khởi động ngày Thể tích bùn bể UASB 20 lít chiếm 25.0% d Vận hành mơ hình: từ ngày 13/04/2010 đến 16/05/2010 Trình tự vận hành thu thập số liệu sau: Từ 7h00 đến 7h30 chuẩn bị nước thải Từ 7h30 đến 8h00 cấp nước vào bể UASB 20-25 lít, đồng thời tiến ghi lại điều kiện môi trường nhiệt độ bể Từ 8h30 bắt đầu thu mẫu đầu vào, đầu để phục vụ cho việc phân tích Thời gian cịn lại ngày dùng để phân tích mẫu quan sát khí Trình tự lặp lặp lại hết thời gian vận hành mơ nêu 2.3.2 Mơ hình hiếu khí SBR a Lập mơ hình - Bể SBR: xơ nhựa (60 lít) làm mơ hình song song để xử lý nước với tải trọng nồng độ khác (400 mg/l, 600 mg/l 800 mg/l) - Hệ thống sục khí: Nối ghép đá bọt, ống nhựa mềm vào máy nén, chia đường dẫn khí làm nhánh sục khí cho mơ hình Nồng độ Oxy trình khoảng – mgO2/l - Bể lắng: ống đong 250 ml - Bùn hoạt tính: Lấy bể Aerotank hệ thống xử lý nước thải công ty Danifood rửa bùn nước máy (đã bay hết Clo), lọc qua rây để loại bỏ cặn có kích thước lớn, để lắng 30 phút, cấp vào mơ hình với tỉ lệ 20%,30% định hướng ban đầu b Vận hành mơ hình - Cấp nước thải vào mơ hình với nồng độ 400 mg/l, 600 mg/l 800 mg/l Sục khí liên tục thời gian thí nghiệm Định kỳ ½ lấy 200 ml mẫu để lắng ½ ống đong Lấy phần nước phân tích COD phương pháp KMnO4 (1 ngày/1lần làm 412 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ Đại học Đà Nẵng năm 2010 CODCr để xác định hệ số chuyển đổi) Dựa vào nồng độ đầu vào đầu theo thời gian, xác định thời gian xử lý, hiệu suất q trình Hình 2.1 Mơ hình kỵ khí Hình 2.3 Mơ hình lắng Hình 2.2 Mơ hình hiếu khí 2.4 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu: Mơ hình vật lý thực nghiệm; Phương pháp phân tích: Theo tiêu chuẩn Việt Nam hành; Phương pháp xử lý số liệu: Phần mềm ứng dụng Microsoft Excel Kết thảo luận 3.1 Mơ hình kỵ khí UASB Bảng 2.1: Tính chất nước thải thủy sản Surimi STT THÔNG SỐ pH CODCr BOD5 NH4+ PO43SS ĐƠN VỊ mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l GIÁ TRỊ 6.2 - 7.3 1800 - 4000 1400 - 3550 165 - 238 47 - 95 980 - 1300 Bảng 2.2: Các tiểu bùn kỵ khí STT THÔNG SỐ pH CODCr Độ kiềm(theo CaCO3) NH4+ PO43Độ ẩm Độ tro SS ĐƠN VỊ mg/l mg/l mg/l mg/l % % mg/l GIÁ TRỊ 7,8 392 5220 348 12,5 90,8% 16,5% 14208 Nhận xét: Nước thải Surimi có nồng độ SS, hữu cao, số BOD5/COD = 0.77 – 0.88 413 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ Đại học Đà Nẵng năm 2010 thích hợp để xử lý phương pháp sinh học Bùn kỵ khí chất lượng đảm bảo cho q trình sinh hóa kỵ khí COD VÀO, RA KỴ KHÍ HIỆU SUẤT XỬ LÝ COD MƠ HÌNH UASB Hình 2.5 Đồ thị biểu hiệu suất xử lý COD TẢI TRỌNG XỬ LÝ TRONG UASB THÀNH PHẦN KHÍ SINH RA TRONG UASB 80 0.80 0.60 60 0.40 % 40 27.4 28 0.20 0.00 20 NGÀY 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 13 19.6 18.3 0.7 0.3 2.9 CH4 CO2 02 Khí khác Ngày 10/05 Hình 2.6 Đồ thị biểu diễn tải trọng xử lý COD 69.4 61.4 58 31 29 27 25 23 21 19 17 Hình 2.4 Đồ thị biểu diễn thay đổi COD 1.00 COD (mg/l) 15 ĐẦU RA 13 33 31 29 27 25 23 NGÀY ĐẦU VÀO 21 19 17 15 13 11 11 1000 2000 3000 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 4000 COD (mg/l) 5000 Ngày 12/05 Ngày 14/05 Hình 2.7 Đồ thị biểu diễn thành phần khí biogas Thảo luận: Nồng độ COD đầu vào 1800 – 4000 mg/l, phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu cá sản xuất surimi, Nồng độ COD đầu tương đối ổn định dao động 500 – 1000 mg/l Hiệu suất xử lý đạt 55 – 86%, tải trọng xử lý 0.4 - 0.9 kg/m3.ngđ Thành phần khí CH4: 58-69.4% O2: 0.3-1%CO2: 19.6-28% Khí khác: 2.9-18.3% 414 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ Đại học Đà Nẵng năm 2010 3.2 Mơ hình hiếu khí SBR 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 COD = 400 mg/l, NỒNG ĐỘ BÙN 30% 600 500 COD(mg/l) COD(mg/l) COD = 400 mg/l, NỒNG ĐỘ BÙN 20% Mơ hình Mơ hình 400 Mơ hình 300 Mơ hình 200 100 0 8.5 0.5 1.5 Thời gian(h) 5.5 700 700 600 600 500 400 Mô hình 300 Mơ hình COD(mg/l) COD(mg/l) 3.5 COD = 600 mg/l, NỒNG ĐỌ BÙN 30% COD = 600 mg/l,NỒNG ĐỌ BÙN 20% 200 100 500 400 Mơ hình 300 Mơ hình 200 100 0 0.5 1.5 10 0.5 1.5 Thời gian(h) 3.5 4.5 COD = 800 mg/l,NỒNG ĐỌ BÙN 30% COD(mg/l) 900 800 700 600 500 400 300 200 100 Thời gian(h) COD = 800 mg/l,NỒNG ĐỌ BÙN 20% COD(mg/l) 2.5 Thời gian(h) Mơ hình Mơ hình 0.5 1.5 3.5 10 900 800 700 600 500 400 300 200 100 Mơ hình Mơ hình 0.5 1.5 Thời gian(h) 3.5 4.5 5.5 Thời gian(h) Hình 2.8 Sự thay đổi COD theo thời gian với nồng độ bùn 20% Hình 2.9 Sự thay đổi COD theo thời gian với nồng độ bùn 30% Thảo luận: Để đầu COD