Đang tải... (xem toàn văn)
Untitled i Lời cam doan Tôi xin cam đoan Luận văn này là công trình nghiên cứu của tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Chu Xuân Quang Các số liệu, những kết luận nghiên cứu được trìn[.]
i Lời cam doan Tôi xin cam đoan: Luận văn cơng trình nghiên cứu tơi, thực hướng dẫn khoa học TS Chu Xuân Quang Các số liệu, kết luận nghiên cứu trình bày luận văn trung thực không trùng lặp với đề tài khác Học viên xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tôi xin chịu trách nhiệm vấn đề liên quan đến nội dung đề tài Tác giả luận văn Nguyễn Thị Xuân Thu ii Lời cảm ơn Luận văn hoàn thành Trung tâm Kiểm định - Viện Vật liệu xây dựng - Bộ Xây dựng Trung tâm Công nghệ Vật liệu - Viện Ứng dụng Công nghệ - Bộ Khoa học Cơng nghệ Trong q trình nghiên cứu, em nhận nhiều giúp đỡ quý báu thầy cô, đồng nghiệp, bạn bè gia đình Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi lời cảm ơn tới TS Chu Xuân Quang - người thầy tâm huyết hướng dẫn khoa học, truyền cho em tri thức bảo, động viên, giúp đỡ, khích lệ tạo điều kiện tốt để em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Học viện Khoa học công nghệ, Viện Hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam; tập thể anh chị em Trung tâm Kiểm định, Viện Vật liệu xây dựng, Bộ Xây dựng Trung tâm Công nghệ Vật liệu - Viện Ứng dụng Công nghệ - Bộ Khoa học Công nghệ giúp đỡ em q trình thực nghiệm đóng góp nhiều ý kiến quý báu chuyên môn việc thực hoàn thiện luận văn Dù cố gắng, song thời gian kiến thức đề tài chưa sâu rộng nên luận văn chắn khơng tránh khỏi thiếu sót hạn chế Kính mong nhận chia sẻ ý kiến đóng góp q báu thầy giáo, giáo, bạn bè đồng nghiệp Một lần em xin chân thành cảm ơn! Tác giả luận văn Nguyễn Thị Xuân Thu iii Danh mục ký hiệu chữ viết tắt BOD Nhu cầu oxy sinh hóa COD Nhu cầu oxy hóa học MBBR Cơng nghệ xử lý nước thải giá thể lơ lửng tầng lưu động (Moving Bed BioReactor) MLSS Hàm lượng chất rắn lơ lửng bùn lỏng N Chất nitơ NTSH Nước thải sinh hoạt P Chất photpho SS Chất rắn lơ lửng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam VSV Vi sinh vật iv Danh mục bảng Bảng 1.1 Tiêu chuẩn nước thải số loại sở dịch vụ cơng trình công cộng 10 Bảng 1.2 Tải trọng chất thải trung bình ngày tính theo đầu người 11 Bảng 1.3 Phân loại mức độ ô nhiễm theo thành phần hóa học điển hình nước thải sinh hoạt 12 Bảng 3.1 Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang vào nồng độ NH +4 44 Bảng 3.2 Độ hấp thụ quang dung dịch NH 4 0,05 mg/L 45 Bảng 3.3 Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang vào nồng độ NH +4 45 Bảng 3.4 Độ hấp thụ quang dung dịch NH 4 theo tiêu chuẩn SEMWW 4500 C 46 Bảng 3.5 Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang vào nồng độ NO2 46 Bảng 3.6 Độ hấp thụ quang dung dịch NO2 theo TCVN 6178:1996 47 Bảng 3.7 Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang vào nồng độ NO3 48 Bảng 3.8 Độ hấp thụ quang dung dịch NO3 theo TCVN 6180:1996 48 Bảng 3.9 Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang vào nồng độ NO3 49 Bảng 3.10 Độ hấp thụ quang dung dịch NO3 0,3 mg/L 49 Bảng 3.11 Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang vào nồng độ PO34 50 Bảng 3.12 Độ hấp thụ quang dung dịch PO34 0,02 mg/100 ml 51 Bảng 3.13 Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang vào hàm lượng nguyên tố P 51 Bảng 3.14 Độ hấp thụ quang dung dịch có hàm lượng P 1,0 mg/L 52 Bảng 3.15 Thông số đánh giá độ thu hồi mẫu 53 Bảng 3.16 Phương pháp phân tích theo TCVN 6179-1:1996 SEMWW4500 C 58 v Bảng 3.17 Phương pháp phân tích theo TCVN 6180-1:1996 SEMWW4500 B 58 Bảng 3.18 Phương pháp phân tích theo TCVN 6202:2008 SEMWW4500-P 59 Bảng 3.19 Ảnh hưởng thời gian sục khí tới hiệu xử lý nitơ 61 Bảng 3.20 Đánh giá hiệu xử lý N hệ thống 62 Bảng 3.21 Ảnh hưởng thời gian sục khí tới hiệu xử lý P 62 Bảng 3.22 Thông số chất ô nhiễm nước thải giả lập 65 Bảng 3.23 Hàm lượng nitrat, nitrit đầu vào đầu 70 vi Danh mục hình vẽ, đồ thị Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống xử lý nước công nghệ MBBR Hình 1.2 Mơ hình cơng nghệ MBBR dạng hiếu khí thiếu khí Hình 1.3 Lớp biofilm dính bám bề mặt giá thể Hình 3.1 Đường chuẩn xác định NH 4 theo TCVN 6179-1: 1996 44 Hình 3.2 Đường chuẩn xác định NH 4 theo tiêu chuẩn SEMWW4500 C 45 Hình 3.3 Đường chuẩn xác định NO2 theo TCVN 6178:1996 47 Hình 3.4 Đường chuẩn xác định NO3 theo tiêu chuẩn TCVN 6180:1996 48 Hình 3.5 Đường chuẩn xác định NO3 theo tiêu chuẩn SEMWW 4500 B 49 Hình 3.6 Đường chuẩn xác định hàm lượng Photphat theo TCVN 6202:2008 50 Hình 3.7 Đường chuẩn xác định Photphat theo tiêu chuẩn SMEWW 4500 - P 52 Hình 3.8 Hình ảnh bùn hoạt tính bám giá thể vi sinh 63 Hình 3.9 Sự phát triển bùn hoạt tính 64 Hình 3.10 Hiệu xử lý photphat 66 Hình 3.11 Hiệu xử lý amoni 67 Hình 3.12 Hiệu xử lý nitrat nitrit 67 Hình 3.13 Hiệu xử lý photpho nước thải thực tế 68 Hình 3.14 Hiệu xử lý amoni nước thải thực tế 69 vii MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ MBBR TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.1.1 Sơ đồ mơ hình xử lý cơng nghệ MBBR 1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình xử lý cơng nghệ MBBR 1.1.3 Ưu, nhược điểm công nghệ MBBR 1.2 TỔNG QUAN NƯỚC THẢI SINH HOẠT 1.2.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt 1.2.2 Đặc tính nước thải sinh hoạt 10 1.2.3 Tác động nước thải sinh hoạt đến môi trường sức khỏe người 13 1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ CHẤT Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI 14 1.3.1 Các phương pháp xác định nồng độ Photphat 14 1.3.2 Các phương pháp xác định nồng độ amoni 15 1.3.3 Các phương pháp xác định nồng độ nitrat 18 1.3.4 Các phương pháp xác định nồng độ nitrit 21 1.4 NGUYÊN TẮC XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN PHÁT HIỆN VÀ GIỚI HẠN ĐỊNH LƯỢNG 23 1.5 ĐÁNH GIÁ ĐỘ ĐÚNG CỦA PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NH 4 NO2 NO3 PO34 THÔNG QUA HIỆU SUẤT THU HỒI 25 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 31 2.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 31 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 viii 2.2.1 Phương pháp lấy mẫu 32 2.2.2 Phương pháp bảo quản mẫu 32 2.2.3 Phương pháp phân tích mẫu 33 2.3 DỤNG CỤ, THIẾT BỊ 33 2.4 PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG XÁC ĐỊNH NH4+ BẰNG THUỐC THỬ THYMOL - TCVN 6179-1 : 1996 34 2.4.1 Chuẩn bị hóa chất, thuốc thử 34 2.4.2 Yếu tố ảnh hưởng 35 2.4.3 Quy trình phân tích 35 2.5 XÁC ĐỊNH AMONIAC (NH4+) TRONG NƯỚC– PHƯƠNG PHÁP LÊN MÀU TRỰC TIẾP VỚI THUỐC THỬ NESSLER 35 2.5.1 Chuẩn bị hóa chất, thuốc thử 35 2.5.2 Yếu tố ảnh hưởng 36 2.5.3 Quy trình phân tích 36 2.6 XÁC ĐỊNH NITRIT - PHƯƠNG PHÁP ĐO MÀU VỚI THUỐC THỬ GRIESS 36 2.6.1 Chuẩn bị hóa chất, thuốc thử 36 2.6.2 Yếu tố ảnh hưởng 37 2.6.3 Quy trình phân tích 37 2.7 XÁC ĐỊNH NITRAT TRONG NƯỚC – PHƯƠNG PHÁP ĐO MÀU VỚI THUỐC THỬ AXIT SUNFOSALIXYLIC 37 2.7.1 Chuẩn bị hóa chất, thuốc thử 37 2.7.2 Yếu tố ảnh hưởng 38 2.7.3 Quy trình phân tích 38 2.8 XÁC ĐỊNH NITRAT TRONG NƯỚC - PHƯƠNG PHÁP ĐO QUANG PHỔ TIA UV VÀ DẪN XUẤT THỨ HAI 39 ix 2.8.1 Chuẩn bị hóa chất, thuốc thử 39 2.8.2 Yếu tố ảnh hưởng 39 2.8.3 Quy trình phân tích 39 2.9 XÁC ĐỊNH PHOTPHAT (PO43-) TRONG NƯỚC - PHƯƠNG PHÁP XANH MOLYBDEN 40 2.9.1 Chuẩn bị hóa chất, thuốc thử 40 2.9.2 Yếu tố ảnh hưởng 41 2.9.3 Quy trình phân tích 41 2.10 XÁC ĐỊNH PHOTPHAT (PO43-) TRONG NƯỚC - PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ AXIT VANADOMOLYBDO PHOSPHORIC 41 2.10.1 Chuẩn bị hóa chất, thuốc thử 41 2.10.2 Yếu tố ảnh hưởng 42 2.10.3 Quy trình phân tích 42 2.11 ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ ĐIỀU KIỆN VẬN HÀNH ĐẾN HIỆU SUẤT XỬ LÝ 42 2.11.1 Khảo sát q trình phát triển bùn hoạt tính 43 2.11.2 Khảo sát thời gian sục khí 43 2.11.3 Đánh giá hiệu xử lý hệ MBBR 43 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44 3.1 XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 44 3.1.1 Xây dựng đường chuẩn, tính toán LOD, LOQ phương pháp xác định NH 4 , NO2 , NO3 , PO34 44 3.1.2 Đánh giá độ phương pháp xác định NH 4 NO2 NO3 PO34 thông qua hiệu suất thu hồi 52 x 3.1.3 So sánh hai phương pháp đánh giá độ xác 57 3.2 PHÂN TÍCH MẪU THỰC TẾ 60 3.2.1 Lựa chọn phương pháp phân tích 60 3.2.2 Kết phân tích mẫu thực tế 61 3.3 ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ ĐIỀU KIỆN VẬN HÀNH 63 3.3.1 Q trình phát triển bùn hoạt tính 63 3.3.2 Ảnh hưởng thời gian sục khí tới hiệu suất xử lý 64 3.3.3 Đánh giá hiệu xử lý hệ MBBR 68 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 4.1 KẾT LUẬN 71 4.2 KIẾN NGHỊ 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74