Nghiên cứu ứng dụng polymer sinh học chitosan để nâng cao hiệu quả xử lý nước thải thủy sản

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CÔNG NGHỆ HĨA HỌC-MƠI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG POLYMER SINH HỌC CHITOSAN ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN Người hướng dẫn: ThS Huỳnh Thị Ngọc Châu Sinh viên thực hiện: Phạm Thu Thảo Mã sinh viên: 1711507210103 Lớp: 17KTMT1 Đà Nẵng, 08/2021 Nhận xét giáo viênhướng dẫn …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Nhận xét giáo viên phản biện …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… TÓM TẮT Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng polymer sinh học Chitosan để nâng cao hiệu xử lý nước thải thuỷsản Sinh viên thực hiện: Phạm Thu Thảo Mã SV: 1711507210103 Lớp: 17KTMT1 Nội dung đề tài: Nghiên cứu tài liệu tổng quan nước thải thủy sản chất đông keo tụ sử dụng xử lý nước thải thủy sản Khảo sát điều kiện tối ưu cho q trình đơng keo tụ chitosan PAC Khảo sát hiệu xử lý nước thải thủy sản trước sau q trình đơng keo tụ thơng qua việc phân tích thơng số: độ đục, TSS, BOD5, COD, TN TP Đánh giá hiệu xử lý chitosan so với PAC Phương pháp nghiên cứu: Thiết lập điều kiện thí nghiệm cho q trình đông keo tụ máy Jar Test Khảo sát hiệu xử lý nước thải thủy sản trước sau q trình đơng keo tụ thí nghiệm phân tích thơng số nhiễm nước thải thủy sản: độ đục, TSS, BOD5, COD, TN TP Kết nghiên cứu: Các điều kiện vận hành thích hợp chất đông keo tụ xác định: Mơi trường pH q trình đơng keo tụ thích hơp với PAC pH = Chitosan pH = Nồng độ chất keo PAC tối ưu 100mg/l, Chitosan hàm lượng thấp nhiều 10mg/l Đối với nước thải thủy sản nghiên cứu, hiệu suất xử lý TSS 86,68%, BOD5 33,61%, COD 86,94%, TN 68,13% TP 67,19% điều kiện pH = hàm lượng Chitosan = 10 mg/l Khi sử dụng PAC, hiệu suất xử lý TSS 85,12%, BOD5 30,1%, COD 85,91%, TN 60,53% TP 63,53% điều kiện pH = hàm lượng PAC = 100 mg/l Như sử dụng chất đông keo tụ Chitosan đem lại hiệu xử lý cao nhiều so với việc sử dụng chất đông keo tụ PAC xử lý nước thải thủy sản (Trong điều kiện vận hành, liều lượng chitosan nhỏ hiệu suất xử lý cao hơn) NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: ThS Huỳnh Thị Ngọc Châu Sinh viên thực hiện: Phạm Thu Thảo Mã SV: 1711507210103 Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng polymer sinh học chitosan để nâng cao hiệu xử lý nước thải thủy sản Các số liệu, tài liệu ban đầu: Để thực đề tài nghiên cứu, sinhviên cung cấp thơng tin sau: - Tính chất nướcthảithủysản - Những phương pháp xử lý nướ cthải thủy sản - Những chất đông keo tụ dung xử lý nước thải thủy sản - Điều kiện thực tế Phịng thí nghiệm Nội dung đồ án: Chương Giới thiệu 1.1 Mục tiêu đề tài 1.2 Nội dung đề tài 1.3 Phạm vi đề tài đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Cấu trúc đồ án tốt nghiệp Chương Tổng quan tài liệu 2.1 Tổng quan nước thải thủy sản 2.2 Các phương pháp xử lý nước thải thủy sản 2.3 Q trình keo tụ tạo bơng xử lý nước thải 2.4 Chitosan xử lý nước thải thủy sản Chương Phương pháp nghiên cứu 3.1 Thí nghiệm đơng keo tụ 3.2 Các phương pháp phân tích Chương Kết nghiên cứu thảo luận Chương Kết luận kiến nghị Các sản phẩm dự kiến - Điều kiện tối ưu cho q trình đơng keo tụ PAC Chitosan - Kết hiệu xử lý nước thải thủy sản PAC Chitosan - So sánh đánh giá hiệu xử lý Chitosan so với PAC Ngày giao đồ án: 18/01/2021 Ngày nộp đồ án: 15/06/2021 Đà Nẵng, ngày 07 tháng 02 năm 2021 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn LỜI NÓI ĐẦU Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy cô bạn bè Trước hết em xin gửi tới thầy Khoa Cơng nghệ Hố học – Môi trường Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật lời chào trân trọng, lời chúc sức khỏe lời cảm ơn sâu sắc Với quan tâm, dạy dỗ, bảo tận tình chu đáo thầy cơ, đến em hồn thành đề tài "Nghiên cứu ứng dụng polymer sinh học Chitosan để nâng cao hiệu xử lý nước thải thuỷ sản" Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Cô giáo - ThS Huỳnh Thị Ngọc Châu quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp thời gian qua Em xin bày tỏ lịng biết ơn đến q thầy Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật – Đà Nẵng, quý thầy phụ trách Phịng thí nghiệm Cơng nghệ Hố học – Môi Trường hỗ trợ tạo điều kiện cho em suốt trình học tập nghiên cứu đề tài Với điều kiện thời gian kinh nghiệm hạn chế sinh viên, đồ án tốt nghiệp tránh thiếu sót Em mong nhận bảo, đóng góp ý kiến thầy để em có điều kiện bổ sung hoàn thiện đồ án nhằm nâng cao kiến thức chuyên môn i CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu ứng dụng polymer sinh học Chitosan để nâng cao hiệu xử lý nước thải thuỷ sản" trình nghiên cứu thân hướng dẫn ThS Huỳnh Thị Ngọc Châu Những phần sử dụng tài liệu tham khảo đồ án nêu rõ phần tài liệu tham khảo Các số liệu kết nghiên cứu đưa đồ án trung thực không chép hay sử dụng kết đề tài nghiên cứu tương tự Nếu phát có chép kết nghiên cứu đề đề tài khác thân tơi xin chịu hồn toàn trách nhiệm Sinh viên thực Phạm Thu Thảo ii MỤC LỤC Nhận xét giáo viênhướng dẫn Nhận xét giáo viên phản biện TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU i CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ .v DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vi CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Mục tiêu đề tài 1.2 Nội dung đề tài 1.3 Phạm vi đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Cấu trúc đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG : TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan nước thải thuỷ sản 2.1.1 Nguồn phát sinh nước/chất thải sản xuất .2 2.1.2 Thành phần tính chất nước thải thủy sản 2.1.3 Tác động nước thải thuỷ sản đến môi trường 2.2 Các phương pháp xử lý nước thải thủy sản .5 2.2.1 Phương pháp xử lý học 2.2.2 Phương pháp xử lý hóa lý 2.2.3 Xử lý nước thải phương pháp sinh học 2.2.4 Vi sinh xử lý nước thải thủy sản 2.3 Qúa trình keo tụ tạo xử lý nước thải 2.3.1 Giới thiệu phương pháp đông keo tụ .9 2.3.2 Khái niệm keo tụ tạo 2.3.3 Mục đích 10 iii MỤC LỤC 2.3.4 Các loại chất đông keo tụ 10 2.3.5 Chất đông keo tụ kim loại 10 2.3.6 Chất đông keo tụ tiền trùng hợp .11 2.3.7 Polymer 12 2.3.8 Cơ chế q trình đơng keo tụ 13 2.3.9 Đông keo tụ 14 2.3.10 Keo tụ 14 2.3.11 Lắng đọng 14 2.3.12 Xử lý Polyaluminum Chloride (PAC) 14 2.3.13 Một số yếu tố ảnh hưởng đến trình keo tụ tạo 15 2.4 Chitosan xử lý nước thải thủy sản 16 2.4.1 Khái niệm chitosan 17 2.4.2 Nguồn gốc chitosan 17 2.4.3 Tính chất chitosan 19 2.4.4 Chitosan chất đông tụ sinh học 19 2.4.5 Ứng dụng chitosan 20 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP LUẬN 25 3.1 Thí nghiệm đông keo tụ 25 3.1.1 Nước thải 25 3.1.2 Chất đông keo tụ: Chitosan PAC .25 3.2 Phương pháp nghiên cứu 25 3.2.1 Hóa chất - Dụng cụ- Thiết bị 26 3.3 Phương pháp phân tích 29 3.3.1 pH 29 3.3.2 DO 30 3.3.3 Độ đục 30 3.3.4 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) 31 3.3.5 Xác định COD .32 3.3.6 Photơho tổng 33 3.3.7 Nitơ tổng 35 3.3.8 BOD5 35 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 iii