nghiên cứu hiệu quả xử lý nitơ trong nước thải thủy sản bằng mô hình kỵ - hiếu khí kết hợp cải tiến

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITƠ TRONG NƯỚC THẢI THỦY SẢN BẰNG MÔ HÌNH KỴ - HIẾU KHÍ KẾT HỢP CẢI TIẾN Ngành : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn : ThS. Lâm Vĩnh Sơn Sinh viên thực hiện : Trịnh Phú Lâm MSSV: 0951080040 Lớp: 09DMT1 TP. Hồ Chí Minh, 2013 BM05/QT04/ĐT Khoa: MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài : Tên: Trịnh Phú Lâm MSSV: 0951080040 Lớp: 09DMT1 Ngành : Kỹ thuật Môi Trường. Chuyên ngành : Kỹ thuật Môi Trường. 2. Tên đề tài : Nghiên cứu hiệu quả xử lý Nitơ trong nước thải thủy sản bằng mô hình kỵ - hiếu khí kết hợp cải tiến. 3. Các dữ liệu ban đầu : Báo cáo chất lượng nước thải thủy sản. Báo cáo mức độ ô nhiễm do nước thải thủy sản. Các phương pháp xử lý Nitơ hiện nay. 4. Các yêu cầu chủ yếu : Tìm hiểu về quy trình sản xuất ngành chế biến thủy sản. Tìm hiểu về công nghệ xử lý nước thải thủy sản nói chung và xử lý Nitơ nói riêng. Xây dựng và chạy mô hình trên quy mô phòng thí nghiệm. 5. Kết quả tối thiểu phải có: Xây dựng mô hình thực tế dựa trên bản thảo cad 3D. Chạy mô hình với các tải trọng khác nhau. Tính toán thông số động học sau khi kết thúc. Ngày giao đề tài: 1/4/2013 Ngày nộp báo cáo: 17/7/2013 Chủ nhiệm ngành (Ký và ghi rõ họ tên) TP. HCM, ngày 1 tháng 4 năm 2013. Giảng viên hướng dẫn chính (Ký và ghi rõ họ tên) LỜI CAM ĐOAN Kính gửi: Khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học của Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP. HCM Tôi tên là: Trịnh Phú Lâm Lớp: 09DMT1 MSSV: 0951080040 Ngành: Kỹ Thuật Môi Trường Tôi xin cam đoan: Bản luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân, được thực hiện trên cơ sơ nghiên cứu lý thuyết, thực hành thực tế, kiến thức kinh điển, nghiên cứu của bản thân dưới sự hướng dẫn khoa học của ThS. Lâm Vĩnh Sơn. Các số liệu, mô hình tính toán và kết quả trong luận văn là trung thực. Các nội dung trình bày và kết quả trong khóa luận này chưa từng được công bố trong bất cứ công trình nghiên cứu nào trước đây. Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi trong phần tài liệu tham khảo. Ngoài ra, đề tài còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả, cơ quan tổ chức khác, và cũng được thể hiện trong phần tài liệu tham khảo. Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng, cũng như kết quả khóa luận của mình. TP. HCM, ngày 10 tháng 7 năm 2013 Sinh Viên Trịnh Phú Lâm LỜI CẢM ƠN ời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả quý Thầy Cô Khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học đã tận tâm dạy dỗ, truyền đạt nhiều kiến thức bổ ích, kinh nghiệm quý báu trong công việc và cuộc sống, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em được học tập tốt trong suốt thời gian qua. Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới Thầy ThS. Lâm Vĩnh Sơn đã tận tình hướng dẫn, quan tâm, chỉ dạy, định hướng và có những góp ý cho em trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp. Em xin gửi lời cảm ơn của mình đến gia đình, người thân và bạn bè đã luôn ủng hộ, động viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập cũng như thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp. Để có được ngày hôm nay con xin gửi lời cảm ơn đến đấng sinh thành đã dưỡng dục, dạy dỗ con nên người. Luôn kề vai sát cánh bên con, động viên những lúc con gặp khó khăn, luôn dạy con những điều hay lẽ phải để con ngày càng hoàn thiện và trưởng thành hơn trong cuộc sống. Cuối cùng, em xin chúc toàn thể quý Thầy Cô trong Khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học, Thầy ThS. Lâm Vĩnh Sơn, Cha Mẹ mọi điều tâm muốn, luôn thành đạt trong công việc và cuộc sống. Xin chân thành cảm ơn ! Tp.HCM, ngày 10 tháng 07 năm 2013 Sinh Viên Trịnh Phú Lâm L Đồ án tốt nghiệp i MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC ĐỒ THỊ, HÌNH ẢNH ix MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề 2 2. Mục đích nghiên cứu 2 3. Nội dung nghiên cứu 2 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 5. Phương pháp nghiên cứu 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH THỦY SẢN VÀ CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG 1.1 Tổng quan ngành chế biến thủy sản 4 1.1.1 Tình hình chế biến thuỷ sản 5 1.1.2 Tình hình xuất khẩu sản phẩm thuỷ sản 5 1.2 Quy trình chế biến thủy hải sản điển hình ở Việt Nam hiện nay 7 1.2.1 Công nghệ chế biến thuỷ sản đông lạnh 8 1.2.1.1 Công nghệ CBTS đông lạnh dạng tươi 8 1.2.1.2 Sản phẩm thuỷ sản đông lạnh dạng chín 10 1.2.2 Công nghệ chế biến thủy sản đóng hộp 12 1.2.3 Công nghệ chế biến sản phẩm thuỷ sản khô 14 1.2.3.1 Sản phẩm thuỷ sản khô 14 Đồ án tốt nghiệp ii 1.2.3.2 Công nghệ chế biến bột cá 15 1.3 Vấn đề môi trường trong các doanh nghiệp chế biến thủy sản 16 1.3.1 Ô nhiễm bởi các chất thải rắn và tác động của chúng 18 1.3.1.1 Chất thải rắn trong quá trình sản xuất 18 1.3.1.2 Chất thải rắn sinh hoạt 19 1.3.1.3 Tổng lượng chất thải rắn phát sinh 19 1.3.1.4 Tác động môi trường của chất thải rắn 20 1.3.2 Ô nhiễm không không khí trong các cơ sở chế biến thủy sản và tác hại 20 1.3.3 Ô nhiễm bởi nước thải trong các cơ sở chế biến thủy sản 22 1.3.3.1 Nước thải sinh hoạt 22 1.3.3.2 Nước thải vệ sinh nhà xưởng 22 1.3.3.3 Nước thải trong quá trình sản xuất 23 1.3.3.4 Tác động của nước thải chế biến thủy hải sản đến môi trường 26 1.3.4 Ô nhiễm tiếng ồn 28 1.3.5 Một số công trình xử lý nước thải thủy sản hiện nay 28 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NITƠ VÀ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HIỆN NAY 2.1 Trạng thái tồn tại của Nitơ trong nước thải 31 2.2 Tác hại của Nitơ trong nước thải 34 2.2.1 Tác hại của Nitơ đối với sức khỏe cộng đồng 34 2.2.2 Tác hại của ô nhiễm Nitơ đối với môi trường 35 2.2.3 Tác hại của Nitơ đối với quá trình xử lý nước 36 Đồ án tốt nghiệp iii 2.3 Các phương pháp xử lý Nitơ trong nước thải hiện nay 36 2.4 Kết luận 39 2.5 Xử lý nitơ trong nước thải bằng phương pháp sinh học 39 2.5.1 Cơ sở lý thuyết các quá trình xử lý nitơ bằng phương pháp sinh học 39 2.5.2 Nitrat hóa 40 2.5.3 Khử nitrit và nitrat 41 2.6 Các dây chuyền và công trình xử lý nitơ trong nước thải 42 2.6.1 Dây chuyền công nghệ xử lý nitơ 42 2.6.2 Một số dạng công trình kết hợp xử lý BOD/N 45 2.6.2.1 Kênh oxy hoá tuần hoàn 45 2.6.2.2 Aerotank hoạt động gián đoạn theo mẻ (hệ SBR) 46 CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ 3.1 Mô hình nghiên cứu 48 3.1.1 Cấu tạo mô hình 48 3.1.2 Nguyên tắc hoạt động 48 3.1.2.1 Giai đoạn thích nghi 48 3.1.2.2 Giai đoạn xử lý 49 3.2 Phương pháp nghiên cứu 49 3.3.1 Giai đoạn chuẩn bị 49 3.2.1.1 Các bước chuẩn bị 49 Đồ án tốt nghiệp iv 3.2.1.2 Chuẩn bị nước thải 49 3.2.1.3 Chuẩn bị bùn 50 3.3.2 Giai đoạn thích nghi 50 3.3.3 Giai đoạn xử lý 51 3.3 Kết quả nghiên cứu và thảo luận 51 3.3.1 Giai đoạn chạy thích nghi 51 3.3.2 Quá trình chạy tĩnh 52 3.3.2.1 Tải trọng 24h 52 3.3.2.2 Tải trọng 12h 55 3.3.2.3 Tải trọng 6h 58 3.3.2.4 Tải trọng 4h 59 3.3.2.5 Tải trọng 2h 63 3.3.3 Quá trình chạy động 68 3.3.3.1 Tải trọng 24h 68 3.3.3.2 Tải trọng 12h 71 3.3.3.3 Tải trọng 6h 74 3.3.3.4 Tải trọng 4h 78 3.4 Xác định các thông số động học 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận 85 Đồ án tốt nghiệp v 2. Kiến nghị 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 PHỤ LỤC Đồ án tốt nghiệp vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD : Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hoá CBTS : Chế biến thủy sản COD : Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hoá học ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long DO : Dissolved Oxygen Nồng độ oxy hoà tan F/M : Food – Microganism Ratio Tỉ lệ thức ăn cho vi sinh vật KCN : Khu công nghiệp MLSS : Mixed Liquor Suspended Solid Chất rắn lơ lửng trong bùn lỏng QCVN : Quy Chuẩn Việt Nam SBR : Sequence Batch Reactors Bể Aeorotank hoạt động theo mẻ SS : Suspended Solid Chất rắn lơ lửng VSV : Vi sinh vật XLNT : Xử lý nước thải [...]... tài Nghiên cứu hiệu quả xử lý Nitơ trong nước thải thủy sản bằng mô hình kỵ hiếu khí kết hợp cải tiến ra đời 2 Mục đích nghiên cứu: - Xác định hiệu quả xử lý COD, N, P trong nước thải thủy sản tại các tải trọng khác nhau, từ đó xác định tải trọng tối ưu 3 Xác định thông số động học của quá trình Nội dung nghiên cứu: - Tổng quan về nước ngành chế biến thủy sản và vấn đề môi trường - Tổng quan về Nitơ. .. hiệu quả xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 12h 58 Hình 3.9: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 6h 59 Hình 3.10: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 4h 60 Hình 3.11: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 4h 61 Hình 3.12: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 4h 62 Hình 3.13: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử. .. pháp xử lý hiện nay - Xây dựng mô hình và vận hành mô hình tại phòng thí nghiệm với nhiều tải trọng khác nhau - Xử lý số liệu thực nghiệm và đưa ra kết luận về khả năng xử lý COD, N, P của mô hình 4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: - Nước thải thủy sản của doanh nghiệp tại khu công nghiệp Long Hậu - Sử dụng mô hình kỵ - hiếu khí kết hợp cải tiến ở quy mô phòng thí nghiệm 5 Phương pháp nghiên cứu: - Phương... diễn hiệu quả xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 24h 53 Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 24h 54 Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 24h 55 Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 12h 56 Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 12h 57 Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn hiệu. .. xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 12h 74 Hình 3.24: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 6h 75 Hình 3.25: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 6h 76 Hình 3.26: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 6h 77 Hình 3.27: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 4h 78 Hình 3.28: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý. .. trình Nitơ trong tự nhiên 31 Hình 2.2: Quá trình chuyển hóa Nitơ trong nước thải 40 Hình 2.3: Sơ đồ dây chuyên xử lý Nitơ trong nước thải – Quá trình hậu phản 42 Hình 2.4: Sơ đồ dây chuyên xử lý Nitơ trong nước thải – Quá trình tiền phản 43 Hình 2.5: Sơ đồ dây chuyên xử lý Nitơ trong nước thải – Kết hợp 2 quá trình tiền phản và hậu phản 44 Hình 2.6: Sơ đồ dây chuyên xử lý Nitơ trong. .. sản nói chung 17 Hình 1.7 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản áp dụng công nghệ sinh học hiếu khí với bùn hoạt tính lơ lửng 29 Hình 1.8 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản áp dụng công nghệ sinh học kỵ khí kết hợp hiếu khí 29 Hình 1.9 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản áp dụng quá trình hóa lý và công nghệ sinh học hiếu khí 30 Hình. .. quả xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 2h 64 Hình 3.14: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 2h 65 Hình 3.15: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 2h 66 Hình 3.16: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD theo thời gian lưu nước 67 Hình 3.17: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý N theo thời gian lưu nước 68 Hình 3.18: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD... đoạn xử lý tải trọng 24h 69 Hình 3.19: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 24h 70 Hình 3.20: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 24h 71 Hình 3.21: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 12h 72 Hình 3.22: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 12h 73 x Đồ án tốt nghiệp Hình 3.23: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử. .. loại hình chế biến thủy sản 26 Bảng 2.1: Các chỉ tiêu trung bình các hợp chất Nitơ trong nước thải sinh hoạt.32 Bảng 2.2: Các phương pháp xử lý nitơ trong nước thải 36 Bảng 3.1: Thành phần nước thải thuỷ sản 50 Bảng 3.2: Số liệu chạy mô hình giai đoạn thích nghi 51 Bảng 3.3: Số liệu xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 24h 52 Bảng 3.4: Số liệu xử lý P giai đoạn xử lý . Nghiên cứu hiệu quả xử lý Nitơ trong nước thải thủy sản bằng mô hình kỵ - hiếu khí kết hợp cải tiến ra đời. 2. Mục đích nghiên cứu: - Xác định hiệu quả xử lý COD, N, P trong nước thải thủy. Ngành : Kỹ thuật Môi Trường. Chuyên ngành : Kỹ thuật Môi Trường. 2. Tên đề tài : Nghiên cứu hiệu quả xử lý Nitơ trong nước thải thủy sản bằng mô hình kỵ - hiếu khí kết hợp cải tiến. 3. Các dữ. NGHIỆP NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITƠ TRONG NƯỚC THẢI THỦY SẢN BẰNG MÔ HÌNH KỴ - HIẾU KHÍ KẾT HỢP CẢI TIẾN Ngành : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG