Nghiên cứu tận thu magie từ nước ót sản xuất muối để xử lý amoni trong nước thải và tạo phân bón map

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG - ISO 9001:2008 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT MƠI TRƢỜNG Sinh viên : Nguyễn Văn Thái Giảng viên hƣớng dẫn : TS Nguyễn Thị Kim Dung HẢI PHÕNG - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG - NGHIÊN CỨU TẬN THU MAGIE TỪ NƢỚC ÓT SẢN XUẤT MUỐI ĐỂ XỬ LÝ AMONI TRONG NƢỚC THẢI VÀ TẠO PHÂN BÓN MAP KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: KỸ THUẬT MƠI TRƢỜNG Sinh viên : Nguyễn Văn Thái Giảng viên hƣớng dẫn : TS Nguyễn Thị Kim Dung HẢI PHÕNG – 2013 TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên: Nguyễn Văn Thái Mã SV:1353010023 Lớp:MT1301 Ngành: Kỹ thuật môi trƣờng Tên đề tài: Ngiên cứu tận thu magie từ nƣớc ót sản xuất muối để xử lý amoni nƣớc thải tạo phân bón MAP NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ) - ND: Nghiên cứu tận thu magie từ nƣớc ót sản xuất muối để xử ly amoni nƣớc thải tạo phân bón MAP - u cầu: + Tổng quan nhiễm amoni nƣớc ót Việt Nam + Các phƣơng pháp hóa học xử lý amoni + Khảo sát điều kiện tối ƣu xử lý amoni tao MAP + Ứng dụng điều kiện tối ƣu vào xử lý amoni tao MAP nƣớc thải có nồng độ amoni cao Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính tốn - Các thơng số đặc trƣng cho nƣớc thải nƣớc ót SS, độ đục, Mg2+, NH4+ , PO43- số liệu thực nghiêm chứng minh khả xử lý amoni tạo MAP Địa điểm thực tập tốt nghiệp Phịng thí nghiêm phân tích mơi trƣờng – ĐHDL Hải Phịng CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn thứ nhất: Họ tên: Nguyễn Thị Kim Dung Học hàm, học vị: Tiến sĩ Cơ quan công tác: Trƣờng ĐHDL Hải Phòng Nội dung hƣớng dẫn: Ngƣời hƣớng dẫn thứ hai: Họ tên: Học hàm, học vị: Cơ quan công tác: Nội dung hƣớng dẫn: Đề tài tốt nghiệp đƣợc giao ngày 25 tháng 03 năm 2013 Yêu cầu phải hoàn thành xong trƣớc ngày 29 tháng 06 năm 2013 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Người hướng dẫn Sinh viên Hải Phòng, ngày tháng năm 2013 Hiệu trƣởng GS.TS.NGƢT Trần Hữu Nghị PHẦN NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Đánh giá chất lƣợng khóa luận (so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T T.N mặt lý luận, thực tiễn, tính tốn số liệu…): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Cho điểm cán hƣớng dẫn (ghi số chữ): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2013 Cán hƣớng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Nguồn gốc trạng ô nhiễm amoni nƣớc Việt Nam 1.1.1 Sơ lƣợc amoni 1.1.2 Nguồn gốc gây ô nhiễm amoni tự nhiên 1.1.3 Nguồn gốc gây ô nhiễm ngƣời 1.2 Độc tính hợp chất nitơ ngƣời hệ sinh thái 1.3 Một số tính chất amoniac 1.3.1 Tính chất vật lý 1.3.2 Tính chất hóa học 1.4 Q trình chuyển hóa nitơ 1.4.1 Q trình amoni hóa sinh học 1.4.2 Q trình nitrat hóa sinh học 1.4.3 Denitrat hóa 10 1.4.5 Phƣơng pháp anammox 11 1.5 Các phƣơng pháp hóa học xử lý amoni 12 1.5.1 Phƣơng pháp Clo hóa nƣớc đến điểm đột biến 12 1.5.2 Xử lý amoni phƣơng pháp thổi khí cƣỡng 14 1.5.3 Xử lý amoni phƣơng pháp sử dụng nhựa trao đổi ion 15 1.5.4 Xử lý amoni phƣơng pháp kết tủa MAP 16 1.6 Nguồn gốc thực trạng ô nhiễm nƣớc ót Việt Nam 17 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM 19 2.1 Hóa chất dụng cụ 19 2.1.1 Hóa chất 19 2.1.2 Dụng cụ 19 2.2.Thực nghiệm 19 2.2.1 Xác định hàm lƣợng amoni phƣơng pháp so màu với thuốc thử nessler 19 2.2.2 Xác định hàm lƣợng photphat phƣơng pháp so màu vơi thuốc thử amonimolipdat-vanadat 22 2.2.3 Xác định hàm lƣợng Magie 24 2.2.4 Xử lý tách Magie khỏi nƣớc ót 25 2.2.5 Nghiên cứu tạo MAP xử lý amoni với tỉ lệ NH4+, Mg2+ PO43- khác điều kiện khác 26 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 3.1 Khảo sát điều kiện tối ƣu cho phản ứng tạo kết tủa MAP 28 3.1.1 Khảo sát ảnh hƣởng tỉ lệ mol 28 3.1.2 Khảo sát ảnh hƣởng PH 32 3.1.3 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian phản ứng 36 3.2 Áp dụng điều kiện tối ƣu nghiên cứu cho xử lý amoni tạo kết tủa MAP với mẫu nƣớc thải có nồng độ amoni cao 39 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52 Danh mục bảng Bảng 2.1 Kết xây dựng đƣờng chuẩn amoni 29 Bảng 2.2 Bảng số liệu xác định đƣờng chuẩn amoni 31 Bảng 3.1 Bảng tỉ lệ số mol NH4+, PO43-, Mg2+ nghiên cứu 37 Bảng 3.2 Bảng kết khối lƣợng MAP tạo thành lƣợng chất NH4+, PO43-, Mg2+còn lại sau xử lý 38 Bảng 3.3 Kết khảo sát ảnh hƣởng pHđ tỷ lệ mol 0.8 : : 40 Bảng 3.4 Kết khảo sát ảnh hƣởng pHđ tỷ lệ mol 0.4 :1:1 42 Bảng 3.5 Kết khảo sát ảnh hƣởng tpƣ tỷ lệ mol 0.8 : : 44 Bảng 3.6 Kết khảo sát ảnh hƣởng tpƣ tỷ lệ mol 0.4 : : 46 Bảng 3.7.Thông số đầu vào nƣớc thải nƣớc ót 48 Bảng 3.8 Kết tạo MAP xử lý NH4+ tỉ lệ NH4+/PO43-/Mg2+ =0.8:1:1 48 Bảng 3.9.Thông số đầu vào nƣớc thải nƣớc ót (22/5/2013) 49 Bảng 3.10 Kết tạo MAP xử lý NH4+ tỉ lệ NH4+/PO43-/Mg2+ =0.4:1:1 49 Danh Mục Hình Hình Cơ chế sinh hố giả thiết phản ứng Anammox Hình 2.2 Đồ thị biểu diễn đƣờng chuẩn photphat Hình 2.1 Đồ thị biểu diễn đƣờng chuẩn amoni Hình 3.1 Biểu đồ biểu diễn kết NH4+ lại sau tạo MAP Hình 3.2 Biểu đồ biểu diễn kết lƣợng MAP tạo thành tỉ lệ mol khác Hình 3.3 Đồ thị thể ảnh hƣởng PH tới hiệu suất xử lý NH4+ tỉ lệ 0.8 : : Hình 3.4 Biểu đồ thể ảnh hƣởng PH tới tạo khối lƣợng MAP tỉ lệ 0.8 : : Hình 3.5 Đồ thị thể ảnh hƣởng PH tới hiệu suất xử lý NH4+ tỉ lệ 0.4 : : Hình 3.6 Biểu đồ thể ảnh hƣởng PH tới hiệu suất xử lý NH4+ tỉ lệ 0.4 : : Hình 3.7 Biểu đồ thể ảnh hƣởng thời gian phản ứng tới tạo thành MAP tỉ lệ 0.8 : : Hình 3.8 Đồ thị thể ảnh hƣởng thời gian phản ứng tới hiệu suất xử lý NH4+ tỉ lệ 0.4 : : Hình 3.9 Biểu đồ thể ảnh hƣởng thời gian phản ứng tới tạo thành MAP tỉ lệ 0.4 : : Khóa Luận Tốt Nghiệp_Ngành Kỹ Thuật Môi Trƣờng Bảng 3.2 Bảng kết khối lƣợng MAP tạo thành lƣợng chất NH4+, PO43-, Mg2+còn lại sau xử lý Số mẫu Tỉ lệ NH4 : PO43-: Mg2+ + mMAP (g) Nồng độ lại sau xử lý NH4+ (mg/l) Mg2+ (g/l) PO43(mg/l) Hiệu suất xử lý NH4+ 0.4 1 1.006 110 0.029 93.83 0.6 1 0.657 34.5 0.046 98.60 0.8 1 0.701 20.2 0.06 99.34 1 0.654 96.9 0.07 97.28 0.4 1.2 0.676 17.2 0.142 98.96 0.6 1.2 0.601 24.3 0.158 98.94 0.8 1.2 0.643 19.9 0.228 99.00 1 1.2 0.598 78.6 0.288 97.65 0.4 1.6 0.598 96.6 0.564 35.097 93.23 10 0.6 1.6 0.697 85.4 0.696 17.74 95.74 11 0.8 1.6 0.555 66.9 0.696 29.84 97.34 12 1 1.6 0.555 85.6 0.576 32.03 97.12 13 0.4 1.8 0.512 96.4 0.758 92.79 14 0.6 1.8 0.871 51.9 0.83 97.25 15 0.8 1.8 0.798 54.9 0.972 97.69 16 1 1.8 0.727 78.9 1.003 97.20 Qua kết bảng 3.2, thu đƣợc biểu đồ phụ thuộc hiệu suất xử lý amoni phụ thuộc khối lƣợng MAP vào tỷ lệ mol nhƣ sau: Nguyễn Văn Thái – MT1301 Page 30 Khóa Luận Tốt Nghiệp_Ngành Kỹ Thuật Môi Trƣờng Hiệu Suất xử lý amoni Hiệu suất(%) 100.00 98.60 99.34 98.96 98.94 99.00 97.28 98.00 97.65 97.34 97.12 97.69 97.20 95.74 96.00 94.00 97.25 93.83 93.23 92.79 92.00 90.00 88.00 Các tỉ lệ mol Hình 3.1 Biểu đồ biểu diễn kết NH4+ lại sau tạo MAP Khối lƣợng MAP tạo thành tỉ lệ mol mMAP (g) 1.2 1.006 0.8 0.871 0.657 0.701 0.654 0.676 0.6 0.601 0.643 0.598 0.598 0.697 0.798 0.727 0.555 0.555 0.512 0.4 0.2 Các tỉ lệ mol Hình 3.2 Biểu đồ biểu diễn kết lƣợng MAP tạo thành tỉ lệ mol khác Nguyễn Văn Thái – MT1301 Page 31 Khóa Luận Tốt Nghiệp_Ngành Kỹ Thuật Mơi Trƣờng Nhận xét: Qua kết khảo sát ảnh hƣởng tỉ lệ mol NH4+, PO43-, Mg2+ đến khối lƣợng MAP hiệu suất xử lý amoni, nhận thấy tỉ lệ mol 0.8:1:1 cho kết xử lý amoni tốt (99.34%) tỉ lệ 0.4:1:1 cho khối lƣợng MAP tạo thành lớn (1.006 g) Vì chọn tỉ lệ 0.4:1:1 0.8:1:1, để thử nghiệm khả xử lý amoni tạo phân bón MAP nghiên cứu sau 3.1.2 Khảo sát ảnh hƣởng pH Sau nghiên cứu ảnh hƣởng tỷ lệ mol , sử dụng tỷ lệ 0.4:1:1 0.8:1:1, để khảo sát ảnh hƣởng pH đến khối lƣợng MAP hiệu suất xử lý amoni Nồng độ ban đầu chất mẫu phản ứng tỉ lệ 0.8:1:1 là: [ ]ban đầu = 5184 (mg/l) [ ]ban đầu = 2594 (mg/l) [ ]ban đầu =15435.48 (mg/l) Sau tiến hành thí nghiệm tỷ lệ mol 0.8 : : 1với pHđ khác nhau, thu đƣợc kết biểu diễn bảng 3.3 Bảng 3.3 Kết khảo sát ảnh hƣởng pHđ tỷ lệ mol 0.8 : : Số mẫu PH mMAP (g) NH4+ sau xử lý (mg/l) Hiệu suất xử lý NH4+ (%) 10 11 12 0.35 0.41 0.48 0.55 0.56 101.43 118.36 75.73 21.35 19.98 96.09 95.44 97.08 99.18 99.23 Nguyễn Văn Thái – MT1301 Page 32 Khóa Luận Tốt Nghiệp_Ngành Kỹ Thuật Môi Trƣờng Qua kết bảng 3.3 ta có biểu đồ thể ảnh hƣởng PH tới hiệu suất xử lý NH4+ tỉ lệ 0.8 : : Hiệu suất xử lý amoni Hiệu suất (%) 100.00 99.18 99.23 11 12 99.00 98.00 97.00 97.08 96.09 96.00 95.44 95.00 94.00 93.00 10 PH Hình 3.3 Đồ thị thể ảnh hƣởng PH tới hiệu suất xử lý NH4+ tỉ lệ 0.8 : : mMAP Khối lƣợng(g) 0.6 0.56 11 12 0.48 0.5 0.4 0.55 0.41 0.35 0.3 0.2 0.1 10 PH Hình 3.4 Biểu đồ thể ảnh hƣởng PH tới tạo khối lƣợng MAP tỉ lệ 0.8 : : Nguyễn Văn Thái – MT1301 Page 33 Khóa Luận Tốt Nghiệp_Ngành Kỹ Thuật Mơi Trƣờng Nhận xét: Qua khảo sát ảnh hƣởng PH tới khả xử lý NH4+ tỉ lệ 0.8 :1 :1 Ta thấy PH 12 cho khối lƣợng MAP lớn (0.56g) hiêu suất xử lý NH4+ tốt (99.23%) Tuy nhiên so với hiệu suất xử lý amoni mMAP PH 11 so với PH 12 tăng không đáng kể Mà tạo môi trƣờng PH 11 thuận lợi tạo mơi trƣờng PH 12 Vì tỉ lệ ta chọn PH 11 để tiến hành thí nghiệm thực tế Tiến hành khảo sát ảnh hƣởng PH tới khả xử lý NH4+ tỉ lệ 0.4 :1:1 Nồng độ ban đầu chất mẫu phản ứng tỉ lệ 0.4:1:1 là: [ ]ban đầu = 5184 (mg/l) [ ]ban đầu = 1783 (mg/l) [ ]ban đầu =15435.48 (mg/l) Kết tỉ lệ 0.4 :1:1 đƣợc thể bảng 3.4 Bảng 3.4 Kết khảo sát ảnh hƣởng pHđ tỷ lệ mol 0.4 :1:1 Số mẫu PH mMAP (g) NH4+ sau xử lý (mg/l) Hiệu suất xử lý NH4+ (%) 0.234 116.3 93.48 0.466 113.94 93.61 10 0.623 109.51 93.86 11 0.69 107.53 93.97 12 0.771 107.15 93.99 Nguyễn Văn Thái – MT1301 Page 34 Khóa Luận Tốt Nghiệp_Ngành Kỹ Thuật Môi Trƣờng Qua kết bảng 3.4 ta có biểu đồ thể ảnh hƣởng PH tới hiệu suất xử lý NH4+ tỉ lệ 0.4 : : Nồng độ amoni lại sau xử lý nồng độ (mg/l) 118 116 114 112 110 108 106 104 102 116.3 113.94 109.51 10 107.53 107.15 11 12 PH Hình 3.5 Đồ thị thể ảnh hƣởng PH tới hiệu suất xử lý NH4+ tỉ lệ 0.4 : : Khối lƣợng (g) 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 mMAP 0.771 0.623 0.69 0.466 0.234 10 11 12 PH Hình 3.6 Biểu đồ thể ảnh hƣởng PH tới hiệu suất xử lý NH4+ tỉ lệ 0.4 : : Nguyễn Văn Thái – MT1301 Page 35 Khóa Luận Tốt Nghiệp_Ngành Kỹ Thuật Mơi Trƣờng Nhận xét: Qua khảo sát ảnh hƣởng PH tới khả xử lý NH4+ tỉ lệ 0.4 :1 :1 Ta thấy PH 12 cho khối lƣợng MAP lớn (0.771g) hiêu suất xử lý NH4+ tốt (95.87%) Nhƣng so hiêu suất xử lý amoni khối lƣợng phân mMAp tạo thành PH l0 tăng khơng nhiều ta chọn PH 10 PH dùng áp dụng thực tế 3.1.3 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian phản ứng Sau khảo sát ảnh hƣởng tỷ lệ mol pHđ, chọn tiếp tỉ lệ mol PH tối ƣu trên, để khảo sát ảnh hƣởng thời gian phản ứng (t pƣ) đến khối lƣợng MAP hiệu suất xử lý amoni Cụ thể nhƣ sau: Nồng độ ban đầu chất mẫu phản ứng tỉ lệ 0.8 :1:1 là: [ ]ban đầu = 5184 (mg/l) [ ]ban đầu = 3057 (mg/l) [ ]ban đầu =15435.48 (mg/l) Tiến hành thí nghiệm để khảo sát ảnh hƣởng thời gian phản ứng (tpƣ) đến khối lƣợng MAP hiệu suất xử lý amoni tỉ lệ mol 0.8: 1: PH =11 ta thu đƣợc kết nhƣ bảng sau: Bảng 3.5 Kết khảo sát ảnh hƣởng tpƣ tỷ lệ mol 0.8 : : Số mẫu Khoảng thời gian (phút) 10 15 20 25 10 15 20 25 30 Nguyễn Văn Thái – MT1301 mMAP (g) NH4+ sau xử lý (mg/l) Hiệu suất xử lý NH4+ (%) 0.568 0.584 0.658 0.754 0.752 78.286 68.339 52.393 34.399 35.519 97.44 97.76 98.29 98.87 98.84 Page 36 Khóa Luận Tốt Nghiệp_Ngành Kỹ Thuật Mơi Trƣờng mMAP Khối lƣợng (g) 0.8 0.752 20->25 25->30 0.658 0.7 0.6 0.754 0.568 0.584 5->10 10->15 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 15->20 Thời gian (phút) Hình 3.7 Biểu đồ thể ảnh hƣởng thời gian phản ứng tới tạo thành MAP tỉ lệ 0.8 : : Nhận xét Biểu đồ hình 3.7, cho thấy khoảng thời gian tối ƣu cho phản ứng tạo kết tủa MAP (0.754g) hiệu suất xử lý amoni (98.87 %) 20 25 phút Nếu kéo dài thời gian phản ứng hiệu suất xử lý khối lƣợng MAP thay đổi khơng đáng kể Vì vậy, tơi chọn thời gian tối ƣu cho phản ứng tạo kết tủa MAP tỷ lệ mol 0.8 : : pHđ = 11 khoảng thời gian từ 20 25 phút Tiến hành khảo sát ảnh hƣởng thời gian phản ứng tới xử lý amoni tạo khối lƣợng MAP tỉ lệ 0.4 : : [ Nguyễn Văn Thái – MT1301 ]ban đầu = 5184 (mg/l) [ ]ban đầu = 1783 (mg/l) [ ]ban đầu =15435.48 (mg/l) Page 37 Khóa Luận Tốt Nghiệp_Ngành Kỹ Thuật Mơi Trƣờng Tiến hành thí nghiệm để khảo sát ảnh hƣởng thời gian phản ứng (tpƣ) đến khối lƣợng MAP hiệu suất xử lý amoni tỉ lệ mol 0.4: 1: PH =10 ta thu đƣợc kết nhƣ bảng sau: Bảng 3.6 Kết khảo sát ảnh hƣởng tpƣ tỷ lệ mol 0.4 : : Số mẫu Khoảng thời gian (phút) 10 15 20 25 10 15 20 25 30 mMAP (g) NH4+ sau xử lý (mg/l) Hiệu suất xử lý NH4+ (%) 0.558 0.674 0.658 0.956 0.953 146.3 129.94 129.51 107.53 108.15 91.79 92.71 92.74 93.97 93.93 Qua kết bảng 3.6 ta có biểu đồ thể ảnh hƣởng thời gian phản ứng tới hiệu suất xử lý NH4+ tỉ lệ 0.4 : : Hiệu suât (%) 94.50 94.00 93.50 93.00 92.50 92.00 91.50 91.00 90.50 Hiệu suất xử lý amoni 92.71 92.74 10->15 15->20 93.97 93.93 20->25 25->30 91.79 5->10 Thời gian (phút) Hình 3.8 Đồ thị thể ảnh hƣởng thời gian phản ứng tới hiệu suất xử lý NH4+ tỉ lệ 0.4 : : Nguyễn Văn Thái – MT1301 Page 38 Khóa Luận Tốt Nghiệp_Ngành Kỹ Thuật Môi Trƣờng mMAP Khối lƣợng (g) 1.2 0.8 0.674 0.658 10->15 15->20 0.956 0.953 20->25 25->30 0.558 0.6 0.4 0.2 5->10 Thời gian (phút) Hình 3.9 Biểu đồ thể ảnh hƣởng thời gian phản ứng tới tạo thành MAP tỉ lệ 0.4 : : Nhận xét: Qua đồ thị hình 3.8 biểu đồ hình 3.9, cho thấy khoảng thời gian tối ƣu cho phản ứng tạo kết tủa MAP (0.956g) hiệu suất xử lý amoni (95.86%) 20 25 phút Nếu kéo dài thời gian phản ứng hiệu suất xử lý khối lƣợng MAP thay đổi khơng đáng kể Vì vậy, tơi chọn thời gian tối ƣu cho phản ứng tạo kết tủa MAP tỷ lệ mol 0.4 : : pHđ = 10 20 25 phút 3.2 Áp dụng điều kiện tối ƣu nghiên cứu cho xử lý amoni tạo kết tủa MAP với mẫu nƣớc thải cố nồng độ NH4+ cao Xử lý amoni thực tế nƣớc thải từ hầm biogas khu vực chăn nuôi tập trung Áp dụng điều kiện tối ƣu nghiên cứu sử dụng nƣớc ót (nước biển đặc) vào xử lý mẫu nƣớc thải từ hầm biogas hộ gia đình huyện Hƣng Hà, tỉnh Thái Bình Nguyễn Văn Thái – MT1301 Page 39 Khóa Luận Tốt Nghiệp_Ngành Kỹ Thuật Môi Trƣờng Xác định thông số đầu vào nƣớc thải nƣớc ót Bảng 3.7.Thơng số đầu vào nƣớc thải nƣớc ót Stt Thơng số Nƣớc thải Nƣớc ót NH4+ (mg/l) PO4-3(mg/l) Mg+2 (g/l) SS (mg/l) 422.2 199.032 0.192 80 14.194 64.8 15 Tiến hành tính tốn cho tỉ lệ mol tiến hành thí nghiệm tỷ lệ mol điều kiện thích hợp Sau tính tốn tiến hành thí nghiệm tỷ lệ mol 0.8 :1 :1 điều kiện môi trƣờng PH = 11 khoảng thời gian 20 25 phút, ta thu đƣợc kết nhƣ bảng 3.8 Bảng 3.8 Kết tạo MAP xử lý NH4+ tỉ lệ NH4+/PO43-/Mg2+ =0.8:1:1 Ngày NH4+ (mg/l) NH4+ Hiệu suất lại (mg/l) (%) 227.45 46.1 242.71 42.5 201.33 52.3 246.14 41.7 PO4-3 lại (mg/l) 67.42 36.77 27.097 36.45 Mg+2 lại (g/l) 0.168 0.12 0.101 0.149 mMAP (g) 0.754 0.654 0.611 0.525 Nhận xét Từ kết cho thấy hiệu suất xử lý amoni thấp nhiều so với phịng thí nghiệm (99.34%), hiệu suất xử lý amoni cao mẫu điều kiện đạt 52.3% lƣợng MAP nhiều 0.754g Tiến hành thí nghiêm tƣơng tự với tỉ lệ 0.4 :1 :1 điều kiện PH=10 khoảng thời gian 20 25 phút Nguyễn Văn Thái – MT1301 Page 40 Khóa Luận Tốt Nghiệp_Ngành Kỹ Thuật Môi Trƣờng Bảng 3.9.Thông số đầu vào nƣớc thải nƣớc ót (22/5/2013) Stt Thơng số Nƣớc thải Nƣớc ót NH4+ (mg/l) PO4-3(mg/l) Mg+2 (g/l) SS (mg/l) 401.9 199.032 0.192 80 14.194 64.8 15 Sau tiến hành thí nghiệm ta thu đƣợc kết nhƣ bảng 3.10 Bảng 3.10 Kết tạo MAP xử lý NH4+ tỉ lệ NH4+/PO43-/Mg2+ =0.4:1:1 NH4+ (mg/l) Ngày NH4+ lại (mg/l) 86.653 77.979 51.859 46.52 Hiệu suât (%) 78.91 80.6 87.097 88.42 PO4-3 lại Mg+2 lại (mg/l) (g/l) 16.313 33.23 71.93 27.41 0.125 0.048 0.0096 0.0192 mMAP (g) 1.282 1.75 1.55 1.591 Nhận xét Từ kết cho thấy hiệu suất xử lý amoni thấp so với kết dung hóa chất tinh khiết (93.83%) Hiệu suất xử lý amoni cao mẫu điều kiện đạt 88.42% Lƣợng MAP tạo nhiều 1.75g Khối lƣợng MAP tao thành cao so với kết dung hóa chất tinh khiết mẫu nƣớc thải có chứa tạp chất tạo thêm kết tủa dạng khác ngồi dạng MAP Tóm lại: So sánh kết thu đƣợc mẫu nƣớc thải nƣớc ót thực tế tỉ lệ NH4+/PO43-/Mg2+ = 0.4: 1: cho kết tốt Nguyễn Văn Thái – MT1301 Page 41 Khóa Luận Tốt Nghiệp_Ngành Kỹ Thuật Mơi Trƣờng Tóm tắt quy trình tận thu Mg nƣớc ót để xử lý NH 4+ nƣớc thải tạo phân bón MAP nhƣ sau: Tách SO42- nƣớc ót CaCl2 Lọc bỏ kết tủa thu dung dịch lọc Dùng nƣớc vôi Ca(OH)2 tách Mg2+ nƣớc ót Thu kết tủa, lọc tạp chất sấy 100oC Tính tốn lƣợng cần thiết NH4+, PO43-, Mg2+ để có tỉ lệ NH4+: PO43-: Mg2+ =0.4: 1: Điều kiện thí nghiệm: PH tối ƣu 10÷11 Thời gian phản ứng: 20→ 25 phút Nguyễn Văn Thái – MT1301 Page 42 Khóa Luận Tốt Nghiệp_Ngành Kỹ Thuật Mơi Trƣờng KẾT LUẬN Khóa luận tốt nghiệp đẫ thu đƣợc kết sau Nghiên cứu đƣợc Điều kiện tối ƣu cho phản ứng tạo kết tủa MAP là: - Tỷ lệ mol = 0.4 : : - pH = 10 - Thời gian phản ứng tpƣ = 20 →25 (phút) Tận dụng đƣợc nƣớc ót sản xuất muối để xử lý amoni có nƣớc thải góp phần làm tăng thu nhập cho làng nghề làm muối Có thể kết hợp xử lý đƣợc ion photphat nguồn nƣớc thải có chứa ion hàm lƣợng cao Thu đƣợc sản phẩm MAP làm phân bón nhả chậm có giá trị ý nghĩa thực tiễn cao trồng Quy trình xử lý thân thiện với mơi trƣờng khơng gây nhiễm thứ cấp Dựa vào mơ hình áp dụng xử lý loại nƣớc thải có chứa amoni cao Nguyễn Văn Thái – MT1301 Page 43 Khóa Luận Tốt Nghiệp_Ngành Kỹ Thuật Môi Trƣờng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Kiều Hữu Ảnh (1999), “Giáo trình vi sinh vật công nghiệp”, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [2] Vũ Đăng Độ (1999), “Hóa học ô nhiễm môi trường”, NXB Giáo Dục, Hà Nội [3] Cao Thế Hà (1999), “Giáo trình xử lý nước”, Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội [4] Trần Đức Hạ, Đỗ Văn Hải (2002),” Cơ sở hóa học trình xử lý nước cấp nước thải”, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [5] Trịnh Lê Hùng, Phạm Thị Dƣơng (2002), “Nghiên cứu chế tạo thiết tách loại amoni để xử lý nước rò rỉ bãi rác Nam Sơn- Hà Nội”, Tuyển tập cơng trình Khoa học, Hội nghị khoa học lần thứ 3, ngành Hóa học [6] Nguyễn Văn Khơi, Cao Thế Hà (2002), “Nghiên cứu xử lý nước ngầm nhiễm bẩn amoni” (Báo cáo thuộc chƣơng trình 01C-09), Hà Nội [7] Trần Hiếu Nhuệ (1999), “Thốt nước xử lý nước thải cơng nghiệp”, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [8] Lƣơng Đức Phẩm (2002), “Công nghệ xử lý nước thải phương pháp sinh học”, NXB Giáo dục, Hà Nội [9] Lê Xuân Phƣơng (2001), “Vi sinh vật công nghiệp”, NXB Xây dựng, Hà Nội [10] http://123doc.vn/document/38848-hien-trang-o-nhiem-amoni-nguon-nuocva-cach-xu-ly.htm [11] http://www.sosalgroup.vn/vi-VN/zone/526/item/394/item.cco Nguyễn Văn Thái – MT1301 Page 44