Nước thải sinh hoạt sau khi đi qua các bể phốt, hố ga vẫn còn chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, amôn (NNH4+) và phốtphát (PPO43) có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường rất cao.Do đó, đề tài nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng bể sinh học giá thể vi sinh di động (bể MBBR) kết hợp với màng lọc tự chế (MBR) được thực hiện nhằm tìm ra thông số thiết kế và vận hành hợp lý để nâng cao hiệu quả loại bỏ COD, BOD5, nitơ, phốtphát. Đề tài được thực hiện ở quy mô mô hình thí nghiệm với thể tích của bể MBBR là 42 lít. Giá thể được sử dụng trong bể là loại K3, chiếm 50% thể tích hoạt động của bể. Nước thải sau khi qua bể MBBR được qua màng lọc tự chế được làm bằng ống lọc nước giếng và vải Tuyn.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG BỂ MBBR KẾT HỢP TÁCH SINH KHỐI BẰNG MÀNG LỌC Cán hướng dẫn LÊ HOÀNG VIỆT Sinh viên thực NGUYỄN QUỐC VINH B1812592 TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1803695 Cần Thơ, 2022 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HOÀNG VIỆT TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG BỂ MBBR KẾT HỢP TÁCH SINH KHỐI BẰNG MÀNG LỌC Cán hướng dẫn LÊ HOÀNG VIỆT Sinh viên thực NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM Cần Thơ, 2022 SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HOÀNG VIỆT XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Sinh viên chỉnh sửa theo ý kiến đóng góp hội đồng chấm bảo vệ luận văn Cần Thơ, ngày….tháng… năm 2022 Cán hướng dẫn Lê Hoàng Việt SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HOÀNG VIỆT LỜI CẢM TẠ Sau khoảng thời gian thực đề tài luận văn tốt nghiệp “Xử lý nước thải sinh hoạt bể MBBR kết hợp tách sinh khối màng lọc” hướng dẫn thầy Lê Hồng Việt, chúng tơi học hỏi nhiều kiến thức, kỹ kinh nghiệm quý báu để làm hành trang cho đường công việc tương lai Để hồn thành đề tài chúng tơi cố gắng nhiều kể từ bắt đầu thực đến lúc kết thúc đề tài Trong trình thực hiện, chúng tơi gặp nhiều khó khăn với hỗ trợ, động viên nhiều từ gia đình, thầy cơ, bạn bè nên chúng tơi vượt qua hồn thành đề tài luận văn tiến độ Nhân đây, trân trọng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Gia đình động viên khuyến khích suốt thời gian thực đề tài Thầy Lê Hồng Việt tận tình bảo, truyền đạt kinh nghiệm tạo điều kiện thuận lợi để chúng tơi hồn thành tốt đề tài Q thầy cô Khoa Môi trường & Tài nguyên Thiên nhiên nói chung, thầy mơn Kỹ thuật Mơi trường nói riêng tận tình giúp đỡ chúng tơi suốt thời gian qua Các bạn lớp Kỹ Thuật Môi trường K44, đặc biệt bạn thực luận văn, anh chị khóa trước nhiệt tình giúp đỡ, hỗ trợ khuyến khích chúng tơi suốt trình làm luận văn Trong trình thực luận văn, chúng tơi cố gắng hồn thành tốt đề tài thời gian kiến thức có hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận đóng góp q thầy bạn để viết hồn thiện Cần Thơ, ngày… tháng….năm 2022 Sinh viên thực Trần Thị Hồng Gấm Nguyễn Quốc Vinh I SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HỒNG VIỆT TĨM TẮT ĐỀ TÀI Nước thải sinh hoạt sau qua bể phốt, hố ga chứa nhiều chất hữu dễ phân hủy sinh học, a-môn (N-NH4+) phốt-phát (P-PO43-) có nguy gây nhiễm mơi trường cao Do đó, đề tài nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bể sinh học giá thể vi sinh di động (bể MBBR) kết hợp với màng lọc tự chế (MBR) thực nhằm tìm thơng số thiết kế vận hành hợp lý để nâng cao hiệu loại bỏ COD, BOD5, ni-tơ, phốtphát Đề tài thực quy mơ mơ hình thí nghiệm với thể tích bể MBBR 42 lít Giá thể sử dụng bể loại K3, chiếm 50% thể tích hoạt động bể Nước thải sau qua bể MBBR qua màng lọc tự chế làm ống lọc nước giếng vải Tuyn Các kết nghiên cứu cho thấy nồng độ COD, BOD5, TP, TN nước thải đầu vào 556,25±73,73 mg/L; 288,44±21,56 mg/L; 2,39±0,51 mg/L; 28,02±1,12 mg/L Sau qua bể MBBR kết hợp với màng lọc thời gian lưu nước ngăn MBBR giờ, tải nạp BOD trung bình diện tích bề mặt màng sinh học 4,55 gBOD/m2.ngày tải nạp nước lên bề mặt màng lọc 0,665 m3/m2.ngày tất tiêu đạt loại A theo QCVN 14:2008/BTNMT cho phép xả thải Khi vận hành mơ hình thời gian lưu nước ngăn MBBR thấp với tải nạp BOD trung bình diện tích bề mặt màng sinh học 5,997 gBOD/m2.ngày tải nạp nước lên bề mặt màng lọc 0,796 m3/m2.ngày tiêu nước thải sinh hoạt đầu đạt QCVN 14:2008/BTNMT loại A cho phép xả thải Như vậy, bể MBBR kết hợp với màng lọc tự chế ứng dụng để xử lý nước thải sinh hoạt để đạt loại A QCVN 14:2008/BTNMT thời gian lưu nước ngăn MBBR Từ khoá: nước thải sinh hoạt, xử lý nước thải, bể MBBR, bể MBR II SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HỒNG VIỆT LỜI CAM KẾT Chúng tơi xin cam kết luận văn hoàn thành dựa kết nghiên cứu kết nghiên cứu chưa dùng cho luận văn cấp khác Cần Thơ, ngày… tháng….năm 2022 Sinh viên thực Trần Thị Hồng Gấm Nguyễn Quốc Vinh III SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HOÀNG VIỆT MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ I TÓM TẮT ĐỀ TÀI II LỜI CAM KẾT III MỤC LỤC IV DANH MỤC BẢNG VI DANH MỤC HÌNH VII DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .IX CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHƯƠNG LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 2.1.1 Nguồn phát sinh nước thải sinh hoạt 2.1.2 Thành phần tính chất nước thải sinh hoạt 2.2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MBBR 2.2.1 Giới thiệu công nghệ MBBR 2.2.2 Lớp màng sinh học (biofilm) 2.2.3 Cơ chế xử lý chất nhiễm quy trình cơng nghệ MBBR 2.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý MBBR 2.2.5 Ưu-nhược điểm việc ứng dụng công nghệ MBBR 10 2.2.6 Các loại giá thể sử dụng bể sinh học màng 10 2.2.7 Vị trí bể MBBR số hệ thống 13 2.3 TỔNG QUAN VỀ BỂ PHẢN ỨNG SINH HỌC KẾT HỢP MÀNG LỌC 13 2.3.1 Ảnh hưởng thông số động học đến trình vận hành MBR 13 2.3.2 Vấn đề làm màng lọc 14 2.3.3 Ưu điểm hạn chế công nghệ lọc màng tách sinh khối 15 2.3.4 Nguyên lý hoạt động công nghệ kết hợp màng lọc bể phản ứng sinh học 17 2.3.5 Cơ chế công nghệ lọc màng kết hợp bể sinh học màng 18 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 20 3.1 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN THỰC HIỆN 20 3.1.1 Phạm vi nghiên cứu 20 3.1.2 Địa điểm thực 20 3.1.3 Thời gian thực 20 3.1.4 Đối tượng nghiên cứu 20 3.2 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM 21 3.2.1 Mơ hình thí nghiệm 21 3.2.2 Các thành phần khác mơ hình 25 IV SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HOÀNG VIỆT 3.2.3 Loại giá thể thí nghiệm cho mơ hình 25 3.2.4 Khởi động mơ hình bể MBBR kết hợp cột màng lọc tự chế 27 3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 3.3.1 Các bước tiến hành thí nghiệm 28 3.3.2 Phương pháp phương tiện phân tích mẫu 31 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 4.1 ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI SINH HOẠT SỬ DỤNG TRONG THÍ NGHIỆM 34 4.1.1 Đặc tính lý học 34 4.1.2 Đặc tính hóa học 34 4.2 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 35 4.2.1 Khởi động mô hình tạo sinh khối 35 4.2.2 Thí nghiệm định hướng 35 4.2.3 Xác định khả lọc màng 36 4.2.4 Xử lý nước thải sinh hoạt mơ hình bể MBBR kết hợp màng lọc thời gian lưu ngăn MBBR 𝜃𝑀𝐵𝐵𝑅 =6 37 4.2.5 Xử lý nước thải sinh hoạt mơ hình bể MBBR kết hợp màng lọc thời gian lưu ngăn MBBR 𝜃𝑀𝐵𝐵𝑅 =5 42 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48 5.1 KẾT LUẬN 48 5.2 KIẾN NGHỊ 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 PHỤ LỤC 53 PHỤ LỤC 54 PHỤ LỤC 56 PHỤ LUC 60 V SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HOÀNG VIỆT DANH MỤC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 2.1 Nồng độ chất ô nhiễm nước thải sinh hoạt chưa xử lý (mg/L) Bảng 2.2 So sánh thông số thiết kế sinh học màng với công nghệ khác 10 Bảng 2.3 Thông số loại giá thể Anox Kaldnes 11 Bảng 2.4 So sánh hiệu xử lý nước bể bùn hoạt tính (CAS) MBR 16 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật thiết kế bể phản ứng MBBR kết hợp màng lọc 22 Bảng 3.2 Thông số thiết kế cột màng lọc 23 Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật giá thể K3 chọn 25 Bảng 3.4 Các đặc điểm giá thể K3 26 Bảng 3.5 Phương pháp phương tiện phân tích tiêu nhiễm 31 Bảng 4.1 Thành phần tính chất nước thải sinh hoạt sử dụng đề tài 34 Bảng 4.2 Kết phân tích COD nước thải sinh hoạt mơ hình ngày (𝜽𝑴𝑩𝑩𝑹 =6 giờ) 36 Bảng 4.3 Các tiêu hóa lý nước thải trước sau xử lý ( 𝜽𝑴𝑩𝑩𝑹 =6 giờ) 37 Bảng 4.4 Các thông số vận hành mô hình thí nghiệm 𝜽𝑴𝑩𝑩𝑹 =6 38 Bảng 4.5 Các tiêu hóa lý nước thải trước sau xử lý (𝛉𝐌𝐁𝐁𝐑=5 giờ) 43 Bảng 4.6 Các thơng số vận hành mơ hình thí nghiệm 𝜽𝑴𝑩𝑩𝑹 =5 44 Bảng PL3.1 Thống số thiết kế mơ hình 56 Bảng PL3.2 Thông số vải lọc 56 Bảng PL3.3 Thành phần tính chất nước thải sinh hoạt sử dụng đề tài 56 Bảng PL3.4 DO (mg/L) vận hành thí nghiệm 𝜽𝑴𝑩𝑩𝑹 =6 57 Bảng PL3.5 DO (mg/L) vận hành thí nghiệm 𝜽𝑴𝑩𝑩𝑹 =5 57 Bảng PL 3.6 Kết phân tích COD nước thải đầu ngày (𝜽𝑴𝑩𝑩𝑹 =6 giờ) 57 Bảng PL3.7 Kết phân tích chi tiết tiêu hóa lý nước thải trước sau xử lý thí nghiệm 𝜽𝑴𝑩𝑩𝑹 =6 58 Bảng PL3.8 Kết phân tích chi tiết tiêu hóa lý nước thải trước sau xử lý thí nghiệm 𝜽𝑴𝑩𝑩𝑹 =5 59 Bảng PL4.1 Giá trị thông số ô nhiễm cho phép QCVN 14−2008/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt 60 VI SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HỒNG VIỆT DANH MỤC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1 Thành phần chất nước thải sinh hoạt (Trần Đức Hạ, 2006) Hình 2.2 Bể MBBR hiếu khí (A) thiếu khí (B ) Hình 2.3 Mặt cắt lớp màng vi sinh vật giá thể (Hewell,2006) Hình 2.4 Nồng độ chất theo chiều sâu lớp màng (Hewell, 2006) Hình 2.5 Một số loại giá thể (Hewell,2006) 12 Hình 2.6 Lớp màng sinh học hình thành giá thể K3 (Piculell, 2016) 12 Hình 2.7 Các quy trình cơng nghệ tách sinh khối nước sau xử lí MBBR (AlRekabi, 2015) 13 Hình 2.8 Phương pháp làm màng thổi khí 14 Hình 2.9 Rửa màng ngâm với hóa chất 15 Hình 2.10 Màng lọc đặt (A), Màng lọc đặt (B) 17 Hình 2.11 Hoạt động màng lọc (https://xulynuoc.com/cong-nghe-xu-li-nuoc-thai/gioi-thieu-cong-nghe-mang-mbr1) 18 Hình 2.12 Hoạt động hệ thống kết hợp bể MBBR màng lọc 18 Hình 3.1 Cơng đoạn xử lý nước thải đề tài hệ thống xử lý 20 Hình 3.2 Vị trí lấy mẫu kênh Mạc Thiên Tích đường tháng (chụp ngày 5/1/2022)21 Hình 3.3 Bể MBBR kết hợp màng lọc tự chế sử dụng thí nghiệm 21 Hình 3.4 Các kích thước mơ hình bể MBBR kết hợp màng lọc 23 Hình 3.5 Các kích thước hộp lọc 24 Hình 3.6 Mẫu vải tuyn kích thước lỗ màng (Chụp kính hiển vi, độ phóng đại 100 lần) 24 Hình 3.7 Cấu tạo cột màng lọc tự chế 25 Hình 3.8 Giá thể K3 lựa chọn cho mơ hình 26 Hình 3.9 Dịng chuyển động giá thể bể phản ứng 27 Hình 3.10 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 28 Hình 3.11 Quy trình thí nghiệm đánh giá khả lọc màng lọc 31 Hình 4.1 Giá thể trước nuôi màng (a) , giá thể sau màng ổn định (b) 35 Hình 4.2 Sự thay đổi thể tích nước đầu sau lọc theo thời gian mức tải nạp khác 37 VII SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HOÀNG VIỆT SS, ĐỘ ĐỤC: mg/L SS 150 Độ đục 70 NTU 60 100 92 50 47.5 40 50 30 20 9.3 10 0.7 SS đầu vào SS đầu QVCN 14 Độ đục đầu vào Độ đục đầu Hình 4.10 Nồng độ SS độ đục nước thải trước sau xử lý (θMBBR =5giờ) Nồng độ SS nước thải đầu vào ngày liên tiếp 92±8 mg/L Nồng độ SS nước thải đầu giảm nhiều 9,3±2,6 mg/L đạt tiêu chuẩn loại A theo QCVN 14:2008/BTNMT Độ đục nước thải đầu vào ngày liên tiếp 47,5±12,5 mg/L Độ đục nước thải đầu giảm mạnh 0,7±0,139 mg/L đạt loại A theo QCVN 14:2008/BTNMT Nguyên nhân làm thay đổi nồng độ SS độ đục trình bày tương tự phần giải thích kết xử lý mơ hình bể MBBR kết hợp với màng lọc thời gian lưu nước θMBBR =6 tiêu SS, độ đục Kết luận: Khi hạ thấp thời gian lưu nước ngăn MBBR xuống cịn nước thải sinh hoạt đầu đạt loại A theo QCVN14:2008/BTNMT Nên định ngưng tiến hành thí nghiệm với thời gian lưu nước θMBBR =5giờ 47 SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 5.1 CBHD: LÊ HOÀNG VIỆT KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Phương pháp xử lý bể MBBR kết hợp với màng lọc tự chế khả thi với nước thải sinh hoạt cho hiệu xử lý cao Cụ thể, thời gian lưu nước ngăn MBBR tất tiêu COD, BOD5, N-NH4+, P-PO43- nước thải sinh hoạt đầu đạt loại A theo QCVN 14:2008/BTNMT cho phép xả thải Khi vận hành mơ hình thời gian lưu nước ngăn MBBR thấp tiêu nước thải đầu đạt QCVN 14:2008/BTNMT cột A cho phép xả thải, tiêu sát ngưỡng cho phép 5.2 KIẾN NGHỊ Trong trường hợp triển khai mơ hình ngồi thực tế, việc vận hành với nước thải trực tiếp khó đạt hiệu suất xử lý tương đương với kết mơ hình phịng thí nghiệm Vì vậy, đảm bảo tính tin cậy ổn định mơ hình nên chọn thời gian lưu nước ngăn MBBR để xử lý nước thải sinh hoạt Tiếp tục nghiên cứu chế tạo lại cột màng lọc để vận hành đơn giản sử dụng nước rửa ngược Nghiên cứu thêm việc xác định độ bền loại màng lọc chọn Sử dụng chất liệu khác để thay loại màng lọc 48 SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HOÀNG VIỆT TÀI LIỆU THAM KHẢO Hồng Kim Cơ Kỹ thuật mơi trường NXB xây dựng Lâm Minh Triết, Trần Hiếu Nhuệ, 2015 Xử lý nước thải tập 1, NXB xây dựng Xây Dựng Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2008) Xử lý nước thải Đô Thị & Công Nghiệp NXB Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh Lê Đức Anh, Lê Thị Minh, Đào Vĩnh Lộc, 2012 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ moving bed biofilm reactor (MBBR) xử lý nước thải sinh hoạt Trường Đại học Yersin Đà Lạt Thông tin khoa học, Trường ĐH Yersin Đà Lạt Lê Hoàng Việt, Nguyễn Võ Châu Ngân, 2015 Giáo trình Vi sinh vật kỹ thuật mơi trường NXB Trường Đại học Cần Thơ Lê Hoàng Việt, Nguyễn Võ Châu Ngân, 2016 Giáo trình kỹ thuật xử lý nước thải tập 1, NXB Đại Học Cần Thơ Lê Hoàng Việt, Nguyễn Võ Châu Ngân, 2017 Khảo sát thời gian lưu nước bể MBBR để xử lý nước thải sản xuất mía đường Tạp chí khoa học trường Đại học Cần Thơ Lê Hoàng Việt, Nguyễn Võ Châu Ngân, 2018 Giáo trình kỹ thuật xử lý nước thải tập 1, NXB Đại Học Cần Thơ Lê Văn Cát, 2007 Xử lý nước thải giàu hợp chất nito photpho Lương Đức Phẩm, 2007 Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học NXB Giáo Dục Lương Đức Phẩm, 2009 Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học NXB giáo dục Việt Nam Nguyễn Văn Phước, 2010 Giáo trình xử lý nước thải sinh hoạt công nghiệp phương pháp sinh học Phạm Hương Quỳnh, 2012 Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt giá thể vi sinh di động Tạp chí khoa học, trường Đại học Kỹ thuật Cơng nghiệp – ĐH Thái Nguyên Phạm Hương Quỳnh, 2013 Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt giá thể vi sinh di động Phạm Lê Hoàng Duy, 2012 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phương pháp giá thể di động (MBBR) NXB Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh Trần Đức Hạ, 2006 Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô vừa nhỏ NXB Khoa học Kỹ Thuật 49 SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HOÀNG VIỆT Trần Hiếu Nhuệ, 2001 Thoát nước xử lý nước thải công nghiệp NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Trịnh Xn Lai, 2009 Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải NXB Xây Dựng-Hà Nội Trịnh Xuân Lai, Nguyễn Trọng Dương, 2005 Xử lý nước thải công nghiệp Nhà xuất xây dựng Tài liệu tiếng Anh Al-Rekabi W.S., 2015 Mechanisms of nutrient removal in moving bed bioreactor International Journal of Scientific & Engineering Research Andreottola G., Foladori P., Gatti G., Nardelli P., Pettena M., Ragazzi M., (2003) Upgrading of a small overloaded activated sludge plant using a MBBR system Journal of Environmental Science and Health, Part A: Toxic/Hazardous Substances Environmental Engineering, 38 (10) 2317-2328 Gander M, BJefferson, and S Judd, 2000 Aerobic MBRS for domestic wastewater treatment: a review with cost considerations Separation and Purification Technology 18 (2000) 119-130 Goode C., 2010 Understanding biosolids dynamics in a moving bed biofilm reactor PhD thesis University of Toronto Guo W.S., Ngo H.H., Li J.X., 2012 A mini-review on membrane fouling Bioresour Technol 122, 27–34 Hewell C., 2006 Efficiently nitrify lagoon effluentusing moving bed biofilm reactor (MBBR) treatment processes P.E AnoxKaldnes Inc Houston, TX 77069 Itonaga T., Kimura K., Watanabe Y., 2004 Influence of suspension viscosity and colloidal particles on permeability of membrane used in membrane bioreactor (MBR) Water Sci Technol 50, 301–309 Leyva-Díaz J.C., Calderón K., Rodríguez F.A., González-López J., Hontoria E., Poyatos J.M., 2013 Comparative kinetic study between moving bed biofilm reactormembrane bioreactor and membrane bioreactor systems and their influence on organic matter and nutrients removal Biochemical Engineering Journal, 77, 28-40 McQuarrie J.P., Boltz J.P., 2011 Moving bed biofilm reactor Techology: Process, Applicaton, Design, And Performance Water Enviroment Research Metcalf, Eddy, 2003 Wastewater Engineering: Treatment, Disposal, reuse McGraw – Hill, Inc 50 SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HOÀNG VIỆT Nguyen T.T., Ngo H.H., Guo W.S., Li J.X., Listowski A., 2012 Effects of sludge concentrations and different sponge configurations on the performance of a spongesubmerged membrane bioreactor Appl Biochem Biotechnol 167, 1678–1687 Ødegaard H., 1999 The moving bed biofilm reactor Norwegian University of Science and Technology Ødegaard H., 2000 “Advanced Compact Wastewater Treatment Based On Coagulation And Moving Bed Biofilm Process” Water Science and Technology, 42(12): 33–48 Ødegaard H., Hem L.J., Rusten B., 1994 Nitrification in a moving bed biofilm reactor Department of Hydraulic and Environmental Engineering, The Norwegian Institute of Technology, The University of Trondheim, N-7034 Trondheim, Norway Ødegaard H., Jahren S., Rintala J.A., 2002 Aerobic moving bed biofilm reactor treating thermomechanical pulping whitewater under thermophilic conditions Water Res., 36: 1067–1075 Piculell M.A.R.I.A., 2016 New Dimensions of Moving Bed Biofilm Carriers: Influence of biofilm thickness and control possibilities Department of Chemical Engineering, Lund University Pramanik B.K, 2012 Biological aerated filters (BAFS) for carbon and nitrogen removal Journal of Engineering Science and Technology, Vol 7, No 4, 428-446 Sadr S.M.K., Saroj D.P., 2015 Membrane technologies for municipal wastewater treatment Centre for Environmental Engineering, University of Surrey, Guildford, Surrey, United Kingdom Wu J., Chen F., Huang X., Geng W., Wen X., 2006 Using inorganic coagulants to control membrane fouling in a submerged membrane bioreactor Department of Environmental Science and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China Yang W., Cicek N and Ilg J., 2006 State-of-the-art of membrane bioreactors: worldwide research and commercial applications in North America J Membrane Sci, 207 Zhang W., Bing Tang., Lying Bing., 2017 Research progress in biofilm-membrane bioreactor BF-MBR-a critical review School of Environmental Science and Engineering and Institute of Environmental Health and Pollution Control, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, PR China Ind.Eng.Chem Res., 56 (24), pp 6900–6909 51 SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HOÀNG VIỆT Các trang web Truy cập ngày 01/02/2022 WesternTech Việt Nam https://westerntechvn.com.vn/xu-ly-nuoc-thai-do-thi-bang-cong-nghe-mbr.htm Truy cập ngày 2/2/2022 Nhà cung cấp giải pháp xử lý nước chuyên nghiệp QUỐC MINH ECM https://xulynuoc.com/cong-nghe-xu-li-nuoc-thai/gioi-thieu-cong-nghe-mang-mbr1 Truy cập ngày 02/02/2022 CTY TNHH TƯ VẤN XÂY DỰNG VÀ MÔI TRƯỜNG PVC http://www.pvc.com.vn/index.php?module=com_content&task=view&id=53 Truy cập ngày 20/05/2022 VET.JSC https://moitruongvietjsc.com/cong-nghe-mbr-trong-xu-ly-nuoc-thai-la-gi-nguyen-lyuu-diem/ 52 SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HOÀNG VIỆT PHỤ LỤC Cách xác định độ rỗng giá thể K3: Cho giá thể vào đầy ca nhựa có dung tích lít sau dùng nước đổ từ từ vào ca ngập nước đầy ca Phần trăm độ rỗng giá thể tính sau: B= Vvao 4,1 (%) = = 0,82 = 82% Vca Trong đó: B: Độ rỗng giá thể (%) Vvào: Thể tích nước cho vào ca có giá thể (L) Vca: Thể tích dụng cụ chứa nước (L) 53 SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HỒNG VIỆT PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG Q TRÌNH LÀM LUẬN VĂN Hình PL2.1 Hộp gắn cột màng lọc Hình PL2.2 Cột màng lọc tự chế Hình PL2.3 Mơ hình bể MBBR kết hợp màng lọc 54 SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HOÀNG VIỆT Hình PL2.4 Tạo màng sinh học cho giá thể Hình PL2.5 Lớp màng sinh học Hình PL2.6 Mơ hình MBBR kết hợp với màng lọc vận hành 55 SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HOÀNG VIỆT PHỤ LỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU PHÂN TÍCH CHI TIẾT Bảng PL3.1 Thống số thiết kế mơ hình Giá trị D (m) R (m) H (m) 𝐇𝐧𝐠ậ𝐩 (m) Thể tích hoạt động (L) MBBR 0,21 0,23 0,7 0,59 42 MBR 0,23 0,19 0,7 0,59 26 Hộp chứa cánh khuấy 0,2 0,1 0,2 - 0,4 Thông số Bảng PL3.2 Thông số vải lọc Giá trị Thơng số Kích thước lổ trung bình Kích thước vải lọc Diện tích bề mặt màng Dài Rộng 345,2 ±37,02 (μm) 154,9±29,6 (μm) 0,5 (m) 0,23 (m) 0,23 (𝒎𝟐 ) Bảng PL3.3 Thành phần tính chất nước thải sinh hoạt sử dụng đề tài Chỉ tiêu Đơn vị Ngày Ngày Ngày Trung bình Độ lệch chuẩn BOD5 mg/L 310 262 293,30 288,44 ±21,56 COD mg/L 614,40 491,50 589,80 556,25 ±73,73 Độ đục NTU 30,80 45,47 31,20 35,84 ±9,62 SS mg/L 60,67 57,30 55,30 57,78 ±2,89 TP mg/L 2,90 2,26 2,39 ±0,51 pH - 6,53 6,56 6,40 6,5 ±0,1 DO mg/L 0,87 1,07 1,07 ±0,1 TN mg/L 29,14 26,34 28,58 28,02 ±1,12 56 SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HOÀNG VIỆT Bảng PL3.4 DO (mg/L) vận hành thí nghiệm 𝜃𝑀𝐵𝐵𝑅 =6 DO (mg/L) LẦN LẦN LẦN 5,5 TRUNG BÌNH 4,83±0,83 Bảng PL3.5 DO (mg/L) vận hành thí nghiệm 𝜃𝑀𝐵𝐵𝑅 =5 DO (mg/L) LẦN LẦN LẦN 6,65 5,4 TRUNG BÌNH 5,35±0,35 Bảng PL 3.6 Kết phân tích COD nước thải đầu ngày (𝜃𝑀𝐵𝐵𝑅 =6 giờ) Ngày COD (mg/L) 15/02/2022 50,33 16/02/2022 51,54 17/02/2022 53,19 Trung bình 51,69 ± 1,5 57 SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HỒNG VIỆT Bảng PL3.7 Kết phân tích chi tiết tiêu hóa lý nước thải trước sau xử lý thí nghiệm 𝜃𝑀𝐵𝐵𝑅 =6 Chỉ tiêu Đơn vị COD mg/L BOD5 Ngày Ngày Ngày Trung bình±độ lệch chuẩn (n=3) Đầu vào 456,845 486,67 440,9 461,46±25,2 Mẫu 88,42% Đầu 56,32 53,30 55,89 55,18±1,85 Đầu vào 331 316 308 318,3±12,7 Đầu 25 23 22 23,3±1,7 Đầu vào 330 208 72 203,3±131,3 mg/L SS 92,68% mg/L Độ đục pH 90,16% Đầu 24 28 20±12 Đầu vào 56,40 79,87 35,13 57,13±25,74 NTU Đầu 5,48 7,95 1,87 5,1±3,23 Đầu vào 6,40 6,60 6,25 6,416±0,19 - DO Đầu 6,70 6,65 6,783±0,133 Đầu vào 0,70 0,60 0,75 0,683±0,09 mg/L 3- PO4 Đầu 5,50 4,83±0,83 Đầu vào 8,80 7,20 10 8,67±1,46 mg/L - N-NO3 N-NH4+ Hiệu suất xử lý (%) 81,4% Đầu 1,61 1,65 1,56 1,61±0,53 Đầu vào 3,10 2,65 2,92±0,267 mg/L 59,5% Đầu 0,70 2,10 0,75 1,183±0,917 Đầu vào 28,02 24,66 21,30 24,66±3,36 mg/L 97,16% Đầu 0,70 0,70 0,70 0,70 58 SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HOÀNG VIỆT Bảng PL3.8 Kết phân tích chi tiết tiêu hóa lý nước thải trước sau xử lý thí nghiệm 𝜃𝑀𝐵𝐵𝑅 =5 Chỉ tiêu Đơn vị COD mg/L BOD5 Mẫu Ngày Ngày Ngày Trung bình±độ lệch chuẩn (n=3) Đầu vào 382,37 366,67 371,1 373,38±8,99 81,75% Đầu 73,22 66,67 64,54 68,14±5,08 Đầu vào 350 315 388 351±37 Đầu 25 28 29 27,3±2,3 Đầu vào 100 84 92 92±8 Đầu 12 9,3±2,6 Đầu vào 41,5 40,6 60,4 47,5±12,5 mg/L SS mg/L Độ đục pH NTU Đầu 0,564 0,839 0,697 0,7±0,139 Đầu vào 6,7 6,76 6,65 6,703±0,057 - Đầu 7,2 6,95 7,05 7,07±0,13 Đầu vào 0,7 0,55 0,5 0,583±0,117 mg/L 3- PO4 Đầu 5,65 5,4 5,35±0,35 Đầu vào 6,9 9,6 7,2 7,9±1,7 mg/L N-NO3- + N-NH4 92,2% 89,89% - DO Hiệu suất xử lý (%) 79,62% Đầu 1,6 1,56 1,67 1,61±0,06 Đầu vào 3,1 3,25 3,5 2,92±0,267 mg/L 14,38% Đầu 2,5 2,5±0,5 Đầu vào 26,9 25,78 24,66 25,78±1,12 mg/L 97,28% Đầu 0,7 0,7 0,7 0,7 59 SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HOÀNG VIỆT PHỤ LUC CÁC QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA CẦN THAM KHẢO Bảng PL4.1 Giá trị thông số ô nhiễm cho phép QCVN 14−2008/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt Giá trị C TT Đơn vị Thông số A B − 5−9 5−9 pH BOD5 (20 0C) mg/L 30 50 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/L 50 100 Tổng chất rắn hòa tan (TDS) mg/L 500 1000 Sunfua (tính theo H2S) mg/L 1,0 4,0 Amoni (tính theo N) (+) mg/L 10 Nitrat (NO3-)(tính theo N) mg/L 30 50 Dầu mỡ động, thực vật mg/L 10 20 Tổng chất hoạt động bề mặt mg/L 10 10 Phosphat (PO43-) mg/L 10 3.000 5.000 mg/L 75 150 mg/L (tính theo P) 11 Tổng Coliforms 12 COD (−) MPN/100 mL Tổng phốt TP (−)(+) 13 (tính theo P) Ghi chú: (−) Giá trị thông số ô nhiễm cho phép QCVN 40:2011/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải cơng nghiệp (+)Các tiêu phân tích Trung Tâm Kỹ Thuật Tiêu Chuẩn Đo Lường Chất Lượng Cần Thơ (CATECH) Lưu ý : Kết phân tích PO43- có giá trị tham khảo tính sát q trình phân tích PO43- phịng thí nghiệm (do q trình phân tích cho kết lệch) 60 SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CBHD: LÊ HOÀNG VIỆT 61 SVTH: NGUYỄN QUỐC VINH TRẦN THỊ HỒNG GẤM B1812592 B1803695 ... lọc tự chế ứng dụng để xử lý nước thải sinh hoạt để đạt loại A QCVN 14:2008/BTNMT thời gian lưu nước ngăn MBBR Từ khoá: nước thải sinh hoạt, xử lý nước thải, bể MBBR, bể MBR II SVTH: NGUYỄN QUỐC... hình xử lý nước thải sinh hoạt, bảo vệ nguồn nước ngày bị ô nhiễm nước thải sinh hoạt Các mục tiêu cụ thể đề tài tìm thông số thiết kế vận hành bể MBBR kết hợp với màng lọc tự chế để xử lý nước thải. .. VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 2.1.1 Nguồn phát sinh nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt nước thải bỏ sau sử dụng cho mục đích sinh hoạt cộng đồng: tắm, giặt, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân hoạt động gia