Nghiên cứu sử dụng thân lục bình làm giá thể dính bám kết hợp công nghệ bùn hoạt tính trong xử lý nước thải Công ty TNHH giấy AFC, xã Vĩnh Lộc B, huyện Bình Chánh, thành phố Hồ

Bài viết Nghiên cứu sử dụng thân lục bình làm giá thể dính bám kết hợp công nghệ bùn hoạt tính trong xử lý nước thải Công ty TNHH giấy AFC, xã Vĩnh Lộc B, huyện Bình Chánh, thành phố Hồ Chí Minh đánh giá khả năng sử dụng thân lục bình làm giá thể trong xử lý nước thải ngành sản xuất bột giấy và giấy thông qua nghiên cứu dựa trên hai mô mình: Mô hình bùn hoạt tính đối chứng và mô hình bùn hoạt tính có kết hợp giá thể.

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG THÂN LỤC BÌNH LÀM GIÁ THỂ DÍNH BÁM KẾT HỢP CƠNG NGHỆ BÙN HOẠT TÍNH TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY TNHH GIẤY AFC, XÃ VĨNH LỘC B, HUYỆN BÌNH CHÁNH, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Tạ Trung Kiên, Quách Liên Đạt, Vũ Trí Dũng Viện Khoa học Ứng dụng, Trường Đại học Công Nghệ TP Hồ Chí Minh (HUTECH) GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn TÓM TẮT Nghiên cứu đánh giá khả sử dụng thân lục bình làm giá thể xử lý nước thải ngành sản xuất bột giấy giấy thông qua nghiên cứu dựa hai mơ mình: mơ hình bùn hoạt tính đối chứng mơ hình bùn hoạt tính có kết hợp giá thể Qua đánh giá khả xử lý nước thải ngành sản xuất bột giấy giấy cơng nghệ bùn hoạt tính Xác định độ hiệu xử lý COD, SS, pH nước thải ngành sản xuất bột giấy giấy Kết cho thấy hiệu xử lý sử dụng giá thể COD đạt cao 74,33%, SS nằm khoảng 1100 – 2000 mg/l so với mơ hình bùn hoạt tính đối chứng COD đạt 72%, SS tăng cao dao động 1200 – 2200 mg/l Từ khố: Bùn hoạt tính, giá thể, hiệu xử lý, ĐẶT VẤN ĐỀ Ngành giấy với đặc tính dịng thải giàu chất hữu nguy hại, vấn đề xử lý trước thải nguồn tiếp nhận quan tâm đặc biệt mà giai đoạn nay, giải pháp quản lý (ISO 14001, Sản xuất hơn…) chưa thể áp dụng nhuần nhuyễn mang hiệu tối ưu giải pháp kỹ thuật nước ta Vì vậy, nhiều giải pháp thực tiễn mang lại hiệu việc giảm nhẹ tác động dòng thải ngành sản xuất Cơng nghệ sinh học hiếu khí làm điều Cũng với chất xử lý hiếu khí, xử lý nước thải q trình sinh trưởng lơ lửng mang theo lượng đáng kể vi sinh vật nước thải qua xử lý Do vậy, biện pháp mang lại hiệu xử lý nước thải phương pháp sinh học nâng cao mật độ vi sinh vật hệ thống Và sinh trưởng dính bám góp phần đảm bảo điều Là q trình xử lý sinh học sinh khối tồn phát triển môi trường xử lý dạng màng bám vào giá thể - đạt hiệu cao có nhiều lợi điểm cơng nghệ xử lý nước thải phần lớn vi sinh vật bám vào giá thể nên khơng bị ngồi Nhận thức điều đó, tìm kiếm hội để kết hợp hai q trình: tăng trưởng lơ lửng tăng trưởng dính bám cần thiết việc tìm kiếm vật liệu làm giá thể vừa rẻ, vừa khả thi quan trọng Thân lục bình (được phơi khơ) - loại vật phẩm phổ biến đời sống nơng thơn đáp ứng u cầu NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 617 a Nội dung nghiên cứu - Tiến hành phân tích tiêu đầu vào nước thải sản xuất giấy sau lấy từ Công Ty TNHH Giấy AFC, xã Vĩnh Lộc B, huyện Bình Chánh, Thành phố Hồ Chí Minh - Tiến hành chạy mơ hình thí nghiệm phân tích tiêu đầu với chế độ tải trọng khác để tìm khoảng nồng độ xử lý tối ưu giá thể nghiên cứu - Đưa số liệu mà thân lục bình có khả xử lý loại nước thải ngành sản xuất giấy bột giấy b Phương pháp nghiên cứu i.Phương pháp luận Nước thải từ nhà máy sản xuất giấy bột giấy giàu chất hữu nguy hại Cần phải có biện pháp nhằm giảm thiểu hạn chế ô nhiễm tăng cao tiêu môi trường Công nghệ sinh học hiếu khí lơ lửng áp dụng nhờ sử dụng giá thể để làm hạn chế giảm thiểu COD giúp ổn định SS có nước thải Tiến hành hai mơ hình đối chứng sử dụng giá thể để đánh giá tính hiệu cơng nghệ sinh học hiếu khí ii.Phương pháp cụ thể Phương pháp điều tra khảo sát Khảo sát đánh giá, điều tra trạng môi trường nước Công ty TNHH giấy AFC, xã Vĩnh Lộc B, huyện Bình Chánh, Thành phố Hồ Chí Minh Phương pháp xây dựng mơ hình đối chứng - Xây dựng mơ hình mơ với quy mơ nhỏ nhằm phân tích tiêu nhiễm mơi trường có nước thải sản xuất giấy phương pháp bùn hoạt tính kết hợp sử dụng giá thể dính bám thân lục bình - Xây dựng mơ hình: + Mơ hình bùn hoạt tính truyền thống + Mơ hình bùn hoạt tính kết hợp sử dụng giá thể thân lục bình Phương pháp tổng hợp tài liệu Tham khảo nghiên cứu trước tài liệu tổng hợp có liên quan đến việc xử lý nước thải giàu dinh dưỡng hàm lượng SS đưa mơ hình xử lý hiệu Tổng hợp tài liệu, nội dung liên quan, phân loại tổng hợp nội dung cho vấn đề cần giải 618 c Mô hình nghiên cứu KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Mơ hình bùn hoạt tính (mơ hình đối chứng) a 400 80 70 60 50 40 30 20 10 -10 -20 -30 350 300 mg/l 250 200 150 100 50 Hiệu suất (%) i.Giai đoạn thích nghi Ngày CODtrước xử lý (mg/l) CODsau xử lý (mg/l) Hiệu suất (%) Hình Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD mơ hình bùn hoạt tính giai đoạn thích nghi ii.Giai đoạn tăng tải trọng mg/l 300 40 200 20 100 -20 400 60 40 200 20 100 -40 80 300 mg/l 60 -20 -40 Ngày CODtrước xử lý (mg/l) Ngày CODsau xử lý (mg/l) CODtrước xử lý (mg/l) Hiệu suất (%) A CODsau xử lý (mg/l) Hiệu suất (%) Tĩnh B Động Hình Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD với thời gian lưu nước 12h 619 Hiệu suất (%) 80 Hiệu suất (%) 400 40 20 mg/l 60 -20 350 300 250 200 150 100 50 80 60 40 20 -20 Ngày CODtrước xử lý (mg/l) Hiệu suất (%) 80 Hiệu suất (%) mg/l 350 300 250 200 150 100 50 Ngày CODsau xử lý (mg/l) CODtrước xử lý (mg/l) Hiệu suất (%) CODsau xử lý (mg/l) Hiệu suất (%) Tĩnh A B Động Hình Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD với thời gian lưu nước 6h b Mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể 400 350 300 250 200 150 100 50 80 60 40 20 Hiệu suất (%) mg/l i.Giai đoạn thích nghi -20 -40 Ngày CODtrước xử lý (mg/l) CODsau xử lý (mg/l) Hiệu suất (%) Hình Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD mơ hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể giai đoạn thích nghi ii.Giai đoạn tăng tải trọng 300 40 200 20 100 -20 50 200 100 -50 -40 100 Hiệu suất (%) 400 60 mg/l mg/l 300 80 Hiệu suất (%) 400 Ngày Ngày CODtrước xử lý (mg/l) CODtrước xử lý (mg/l) CODsau xử lý (mg/l) CODsau xử lý (mg/l) Hiệu suất (%) A Hiệu suất (%) Tĩnh B Động Hình Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể với thời gian lưu nước 12h 620 mg/l 40 200 20 100 -20 400 80 60 200 40 20 100 -40 100 300 mg/l 60 0 -20 Ngày CODtrước xử lý (mg/l) Hiệu suất (%) 80 300 Hiệu suất (%) 400 Ngày CODsau xử lý (mg/l) CODtrước xử lý (mg/l) Hiệu suất (%) CODsau xử lý (mg/l) Hiệu suất (%) Tĩnh A B Động Hình Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD mơ hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể với thời gian lưu nước 6h c So sánh hiệu hai mơ hình i So sánh hiệu suất xử lý COD mơ hình 200 Hiệu suất (%) 150 100 50 -50 Ngày MH bùn hoạt tính MH kết hợp Hình Đồ thị biểu diễn hiệu xuất xử lý COD mơ hình tai trọng 1.2kgCOD/ngày Nhận xét: Nhìn chung, hiệu suất xử lý COD mơ hình bùn hoạt tính có phần ổn định mơ hình kết hợp thời gian thích nghi VSV ngắn Cịn mơ hình kết hợp, mơ hình cịn có bổ sung giá thể, cần phải có thời gian để hình thành lớp màng vi sinh giá thể nên thời gian - ngày đầu hiệu xử lý COD chưa đạt qua đến ngày thứ - hiệu xử lý bắt đầu tăng lên 72% cao so với mô hình bùn hoạt tính lớp màng vi sinh hình thành Tuy nhiên, mức Hiệu suất (%) tải trọng hiệu suất xử lý mơ hình chênh lệch khơng nhiều 200 100 -100 Ngày MH bùn hoạt tính MH kết hợp Hình Đồ thị biểu diễn hiệu xuất xử lý COD mơ hình tải trọng 2.4kgCOD/ngày 621 Nhận xét: Tương tự trên, diễn biến hiệu suất xử lý mức tải trọng 2.4kgCOD/ngày mơ hình kết hợp theo chiều hướng tăng dần sau ngày thứ hiệu suất xử lý tăng cao mức tải trọng 1.2kgCOD/ngày (74.3%) cao mơ hình bùn hoạt tính đơn giản (69.3%) Và mơ hình bùn hoạt tính có dấu hiệu q tải hiệu suất xử lý thấp so với hiệu suất xử lý mức tải trọng 1.2kgCOD/ngày Bảng Hiệu suất xử lý COD qua mức tải trọng hai mơ hình Tải trọng Hiệu suất xử lý COD (%) (kgCOD/ngày) Mơ hình bùn hoạt tính Mơ hình kết hợp 1.2 72 72.7 2.4 69.3 74.3 Nhận xét: Qua bảng trên, nhận thấy qua mức tải trọng hiệu suất xử lý COD mơ hình kết hợp ln cáo so với mơ hình bùn hoạt tính đối chứng Ở mức tải trọng 1.2 kgCOD/ngày hiệu xử lý hai mơ hình chênh lệch khơng nhiều, mơ hình bùn hoạt tính mức tải trọng 1.2kgCOD/ngày mức tải trọng tối ưu (khi tăng lên mức tải 2.4kgCOD/ngày có biểu q tải, hiệu suất xử lý giảm) Tuy nhiên mức tải trọng 2.4kgCOD/ngày lại mức tải trọng tối ưu mơ hình kết hợp mơ hình hình thành lớp màng vi sinh nên khả chịu tải mơ hình kết hợp cao mơ hình bùn hoạt tính truyền thống ii.So sánh biến thiên nồng độ SS mơ hình Bảng Nồng độ SS mơ hình tải trọng 1.2kgCOD/ngày Ngày Thời gian (h) Tải trọng (kgCOD/ngày) SS (mg/l) Mơ hình bùn hoạt tính Mơ hình kết hợp 12 1.2 1700 1840 12 1.2 1500 1403 12 1.2 2010 1780 12 1.2 2200 1985 Nhận xét: Đối với mức tải trọng 1.2kgCOD/ngày biến thiên nồng độ SS mơ hình bùn hoạt tính có kết hợp giá thể có phần ổn định so với mơ hình bùn hoạt tính truyền thống Nồng độ SS mơ hình bùn hoạt tính có xu hướng giảm ngày đầu tăng dần không ngày thứ thứ 622 Cịn với mơ hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể nồng độ SS tăng sau ngày thứ nồng độ SS mơ hình kết hợp ln thấp so với mơ hình bùn hoạt tính truyền thống Bảng Nồng độ SS mơ hình tải trọng 2.4kgCOD/ngày Ngày Thời gian (h) Tải trọng (kgCOD/ngày) SS (mg/l) Mơ hình bùn hoạt tính Mơ hình kết hợp 2.4 1550 1490 2.4 1530 1410 2.4 1950 1805 2.4 2015 1802 Nhận xét: Cũng tương tự trên, mức tải trọng biến thiên nồng độ SS hai mơ hình có xu hướng giảm ngày tăng dần sau ngày thứ nồng độ SS mô hình bùn hoạt tính có kết hợp giá thể thấp so với mơ hình bùn hoạt tính dao động khoảng 1400 - 1800 mg/l d KẾT LUẬN Như vậy, thân lục bình có khả làm giá thể kết hợp cho bể bùn hoạt tính xử lý nước thải ngành sản xuất giấy bột giấy Sau q trình nghiên cứu hai mơ hình: mơ hình bùn hoạt tính đối chứng mơ hình bùn hoạt tính có kết hợp giá thể, thu số kết sau: - Đối với mơ hình bùn hoạt tính đối chứng: Hiệu xử lý COD đạt cao 72% ứng với thời gian lưu nước 12h tải trọng 1.2kgCOD/ngày Về tiêu SS, mơ hình bùn hoạt tính truyền thống nồng độ SS khơng giảm mà tăng cao, dao động khoảng 1200 - 2200 mg/l - Đối với mơ hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể: Hiệu xử lý COD đạt cao 74,33% ứng với thời gian lưu nước 6h tải trọng 2.4kgCOD/ngày Về tiêu SS, mơ hình bùn hoạt tính có kết hợp giá thể nồng độ SS khơng giảm suốt trình nghiên cứu cho thấy nồng độ SS ln thấp mơ hình bùn hoạt tính truyền thống dao động khoảng 1100 - 2000 mg/l - Riêng tiêu pH cho kết trung tính suốt trình nghiên cứu cho hai mơ hình 623 - Về kết tính tốn thơng số động học cho thấy thơng số động học mơ hình bùn hoạt tính có kết hợp giá thể mơ hình bùn hoạt tính truyền thống khơng chênh lệch nhiều TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Hồng Lan Chi – Lâm Minh Triết, 2003, Vi sinh vật Môi Trường, NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [2] Hoàng Huệ, 1996, Xử lý nước thải, NXB Xây Dựng Hà Nội [3] Hồng Huệ, 2002, Thốt nước tập 2: xử lý nước thải, NXB Khoa học kĩ thuật, Hà Nội [4] Hồng Văn Huệ, 2004, Công nghệ Môi Trường – Tập 1: Xử lý nước thải, NXB Xây Dựng, Hà Nội [5] Lâm Vĩnh Sơn, 2008, Bài giảng Thực hành xử lý nước thải, Trường ĐH Kĩ Thuật Công Nghệ TP.HCM [6] Lương Đức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo Dục [7] Nguyễn Văn Phước, 2004, Xử lý nước thải bùn hoạt tính – Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP.HCM [8] Nguyễn Xuân Nguyên, Phạm Hoàng Hải, 2003, Lý thuyết mơ hình hố q trình xử lý nước thải phương pháp sinh học, NXB Khoa học kĩ thuật, Hà Nội [9] Trần Hiếu Nhuệ, 1990, Xử lý nước thải phương pháp sinh học, Trường Đại Học Xây Dựng Hà Nội 624 ... có nước thải sản xuất giấy phương pháp bùn hoạt tính kết hợp sử dụng giá thể dính bám thân lục bình - Xây dựng mơ hình: + Mơ hình bùn hoạt tính truyền thống + Mơ hình bùn hoạt tính kết hợp sử dụng. .. hình bùn hoạt tính có kết hợp giá thể thấp so với mơ hình bùn hoạt tính dao động khoảng 1400 - 1800 mg/l d KẾT LUẬN Như vậy, thân lục bình có khả làm giá thể kết hợp cho bể bùn hoạt tính xử lý nước. ..a Nội dung nghiên cứu - Tiến hành phân tích tiêu đầu vào nước thải sản xuất giấy sau lấy từ Công Ty TNHH Giấy AFC, xã Vĩnh Lộc B, huyện Bình Chánh, Thành phố Hồ Chí Minh - Tiến hành