Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật môi trường: Nghiên cứu xử lý nước thải giết mổ bằng công nghệ UASB kết hợp EGSB sử dụng anammox và giá thể PVA Gel

Tính cҩp thiӃt cӫDÿӅ tài

Trong quá trình phit triӇn kinh tӃ ± xm hӝLQѭӟFWDÿmÿҥWÿѭӧc nhiӅu thành tӵu to lӟn trong nhiӅXOƭQKYӵc gyp phҫn cҧi thiӋn vj nâng cao chҩWOѭӧng cuӝc sӕng cӫa QJѭӡi dân Tuy nhiên sӵ phát triӇn OX{QÿLNqm vӟLTXiWUuQKVX\WKRiLP{LWUѭӡng Ô nhiӉPP{LWUѭӡng phát sinh chӫ yӃu do các hoҥWÿӝng sҧn xuҩt và sinh hoҥt cӫa con QJѭӡi gây ra VҩQÿӅ Qj\ÿHGRҥ trӵc tiӃSÿӃn sӵ phát triӇn kinh tӃ - xã hӝi, sӵ tӗn tҥi, phát triӇn cӫa các thӃ hӋ hiӋn tҥi YjWѭѫQJODLĈӕLWѭӧng gây ô nhiӉPP{LWUѭӡng chӫ yӃu là hoҥWÿӝng sҧn xuҩt cӫa nhà máy trong các khu công nghiӋp, hoҥWÿӝng làng nghӅ và sinh hoҥt tҥLFiFÿ{WKӏ lӟQ7URQJÿyFyQJXӗQQѭӟc thҧi tӯ FiFFѫVӣ giӃt mә và chӃ biӃn thӏt gia súc

7tQKÿӃn cuӕLQăPFҧ Qѭӟc có khoҧng gҫQÿLӇm giӃt mә gia súc, gia cҫm nhӓ lҿ, phҫn lӟQFiFÿLӇm giӃt mә ÿӅu nҵm ngoài tҫm kiӇm soát cӫDFѫTXDQWK~\ chӍ có khoҧQJÿLӇm giӃt mә ÿѭӧc kiӇm soát.Theo Cөc Thú y, hiӋn nay tҥi 63 tӍnh, thành phӕ tӗn tҥi các loҥi hình giӃt mә QKѭJLӃt mә tұp trung công nghiӋp, giӃt mә tұp trung bán công nghiӋp, giӃt mә thӫ công và giӃt mә nhӓ lҿ NhiӅu lò mә nhӓ, trung bình và lӟn phát sinh mà vҩQÿӅ P{LWUѭӡQJNK{QJÿѭӧc kiӇm soát và xӱ OêÿmJk\{QKLӉm nghiêm trӑng cho các thành phҫQP{LWUѭӡQJNK{QJNKtÿҩWQѭӟc và vӋ sinh an toàn thӵc phҭm

1ѭӟc thҧi cӫDFiFFѫVӣ giӃt mә ÿӝng vұt gӗm có thӏt, mӥ, mӝt sӕ phө phҭm [ѭѫQJFKLӃm 30-40%), nӝi tҥng, da, lông cӫa các loҥi gia súc (trâu, bò, heo, dê), gia cҫm (gà, vӏWQJDQô1ѭӟc thҧi tӯ cỏc xớ nghiӋp giӃt mә rҩt giàu cỏc chҩt hӳXFѫ SURWHLQOLSLWFiFD[LWDPLQ71ô1JRjLUDWURQJQѭӟc thҧi chӭa nhiӅu loҥi vi trựng, virut và trӭng giun sán gây bӋQKQKѭYLUXVOӣ mӗm long móng, Brucella, Salmonella,

HiӋn nay hҫu hӃt hӋ thӕng xӱ OêQѭӟc thҧi giӃt mә ÿӅu sӱ dөng các quá trình xӱ lý truyӅn thӕQJNK{QJÿiSӭQJÿѭӧc yêu cҫu ngày càng cao cӫDQѭӟc thҧLÿҫu ra Thêm YjRÿyFKLSKtYұn hành cho các công nghӋ xӱ OêQLWѫSKRWSKRWURQJQѭӟc thҧi còn khá cao, chӫ yӃXOLrQTXDQÿӃn nhu cҫu cung cҩp ôxy và các thành phҫn hӳXFѫ

1ăPPӝt phҧn ӭng chuyӇQKyDQLWѫPӟLFKѭDWӯQJÿѭӧc biӃWÿӃQWUѭӟFÿy vӅ cҧ lý thuyӃt lүn thӵc nghiӋP ÿm ÿѭӧc công bӕ ÿy Oj SKҧn ӭng oxy hóa kӷ khí Ammonium (Anaerobic Ammonium Oxidation, viӃt tҳW Oj $QDPPR[ 7URQJ ÿyDPPRQLXPÿѭӧc oxy hóa bӣi nitrite WURQJÿLӅu kiӋn kӷ khí, không cҫn cung cҩp chҩt hӳXFѫÿӇ tҥRWKjQKQLWѫSKkQWӱ (Van de Graaf et al.,1996) Sӵ phát triӇn quá trình

2 DQDPPR[ÿmPӣ UDKѭӟng phát triӇn kӻ thuұt xӱ OêQLWѫPӟLÿӕi vӟLQѭӟc thҧLKjPOѭӧng QLWѫFDR

Công nghӋ kӷ khí Expanded Granular Sludge Bed (EGSB) là công nghӋ cҧi tiӃn cӫD8SIORZ$QDHURELF6OXGJH%ODQNHW8$6%ÿѭӧFJLiRVѭ/HWWLQJDYDFӝng sӵ phát triӇQYjRQăPWDL+j/DQ&{QJQJKӋ bùn hҥt mӣ rӝng (EGSB) vӟi dòng tuҫn hoàn vӯa có tác dөQJWăQJFѭӡng sӵ tiӃp xúc giӳDQѭӟc thҧi và bùn, vұn tӕc dòng chҧ\QJѭӧc cao nên khҧ QăQJFKӏXÿѭѫFQӗQJÿӝ chҩt rҳQOѫOӱng cao Tuy nhiên, vұn tӕFGzQJQѭӟc trong bӇ EGSB lӟn có thӇ rӱa trôi bùn ra khӓi bӇ phҧn ӭng, khó duy trì nӗQJÿӝ sinh khӕi cao trong bӇ Giá thӇ giá thӇ polyvinyl alcohol gel (PVA gel) vӟi cҩu trúc lӛ rӛQJÿѭӧc sӱ dөng làm hҥWQKkQÿӇ các vi sinh vұt dính bám phát triӇQWUrQÿyYjFyWUӑQJOѭӧng riêng nһQJKѫQQѭӟFOjPWăQJNKҧ QăQJOҳng cӫa bùn hҥt

Vì vұ\ÿӅ WjL³NGHIÊN CӬU XӰ /é1ѬӞC THҦI GIӂT MӘ BҴNG CÔNG NGHӊ UASB KӂT HӦP EGSB SӰ DӨNG ANAMMOX VÀ GIÁ THӆ PVA-GEL´ ÿѭӧc tiӃn hành vӟi mөFÿtFKxӱ lý Qѭӟc thҧi giӃt mә mӝt cách hiӋu quҧ ÿӗng thӡi xác ÿӏQKÿѭӧc các thông sӕ vұn hành góp phҫn tҥo tiӅQÿӅ cho viӋc triӇn khai áp dөng thӵc tӃ trong thӡi gian tӟi.

Mөc tiêu cӫDÿӅ tài

ắ Nghiờn cӭu khҧ QăQJ xӱ lý COD và 1LWѫWURQJQѭӟc thҧi giӃt mә và chӃ biӃn thӏt gia súc bҵng mô hình UASB kӃt hӧp EGSB (Expanded Granular Sludge Bed) sӱ dөng Anammox ắ Nghiờn cӭu khҧ QăQJ[ӱ lý COD và 1LWѫWURQJQѭӟc thҧi giӃt mә và chӃ biӃn thӏt gia súc bҵng mô hình UASB kӃt hӧp EGSB (Expanded Granular Sludge Bed) sӱ dөng Anammox và giá thӇ PVA Gel ắ ĈiQKJLiTXiWUuQKWҥo sinh khӕi trờn bӅ mһt vұt liӋu ĈӕLWѭӧng và phҥm vi nghiên cӭu x ĈӕLWѭӧng

- 1ѭӟc thҧi giӃt mә và chӃ biӃn thӏt gia súc

- Vұt liӋu làm bӇ UASB và EGSB là Acrylic glass ӣ quy mô phòng thí nghiӋm

- Bùn hҥt kӷ khí hình thành trên giá thӇ polyvinyl alcohol (PVA) trong bӇ UASB và bùn anammox hình thành trên giá thӇ polyvinyl alcohol (PVA) trong bӇ EGSB x Phҥm vi nghiên cӭu

- Nghiên cӭXÿiQKJLiKLӋu quҧ cӫa mô hình UASB/EGSB-Anammox trong viӋc xӱ lý ÿӕi vӟLQѭӟc thҧi giӃt mә và chӃ biӃn thӏt gia súc

- Mô hình nghiên cӭXÿһt tҥi Phòng Thí nghiӋm Công nghӋ 0{LWUѭӡng Nâng cao.

Nӝi dung luұQYăQ

ThiӃt lұp mô hình UASB/EGSB-Anammox

Thích nghi nhóm vi khuҭn Anammox

KiӇm soát các yӃu tӕ pH, DO, HRT nhҵm tҥRÿLӅu kiӋn tӕt nhҩt cho hiӋu quҧ xӱ lý ӣ tӯQJJLDLÿRҥn vұn hành

7KD\ÿәi tҧi trӑQJÿӇ ÿiQKJLiKLӋu quҧ xӱ lý cӫa mô hình

Khҧ QăQJWKtch nghi vj VLQKWUѭӣng cӫa vi khuҭn Anammox trong mô hunh EGSB Cho vұt liӋu PVA Gel vào trong mô hình UASB/(*6%ÿmWKtFKQJKL

TiӃn hành khҧo sát vӟi các tҧi trӑQJNKiFQKDXÿӇ ÿiQKJLiKLӋu quҧ xӱ lý COD và QLWѫcӫa mô hình ĈiQKJLiNKҧ QăQJWăQJWUѭӣng sinh khӕi bám dính trên bӅ mһt vұt liӋu PVA Gel.

Các chӍ tiêu phân tích

Các chӍ WLrXÿiQKJLiFKҩWOѭӧQJQѭӟc thҧLÿѭӧc nghiên cӭu trong suӕt quá trình xӱ OêS+ÿӝ kiӅm, COD, NH4 +-N, NO2 N, NO3 N, TKN, MLSS, MLVSS

3KѭѫQJSKiS[ӱ lý sӕ liӋu và nhұn xét

Tӯ sӕ liӋu thô tính toán hiӋu suҩt xӱ lý, hiӋu suҩt chuyӇn hóa cӫa các quá trình vӁ ÿӗ thӏÿѭDUDQKӳng phân tích, nhұQ[pWÿiQKJLiYjNӃt luұn éQJKƭDNKRDKӑc và thӵc tiӉn x éQJKƭDNKRDKӑc: KӃt quҧ cӫDÿӅ tài sӁ ÿyQJJySFKRNKRDKӑFWKrPFѫVӣ lý thuyӃt và các thông sӕ vұn hành mô hình UASB/EGSB-Anammox x éQJKƭDWKӵc tiӉn:

Tӯ kӃt quҧ cӫDÿӅ tài cung cҩp thêm giҧi pháp xӱ OêQѭӟc thҧi giúp cҧi tҥo, nâng cao công suҩt cӫa hӋ thӕQJFǊ và giҧm diӋn tích nӃu xây dӵng mӟi cho xӱ OêQѭӟc thҧi ngành sҧn xuҩt giӃt mә

KӃt quҧ nghiên cӭu cӫDÿӅ WjLFǊQJOjFѫVӣ ÿӇ triӇn khai ӭng dөng rӝng rãi trong xӱ OêQѭӟc thҧi có nӗQJÿӝ amoni rҩt cao tӯ mӝt sӕ OƭQKYӵc công nghiӋSQKѭQѭӟc thҧi cỏc lũ giӃt mәQѭӟc thҧi cỏc nhà mỏy chӃ biӃn thӵc phҭPQѭӟc rӍ UiFô

Tính mӟi cӫDÿӅ tài

;iFÿӏQKÿѭӧc khҧ QăQJӭng dөng cӫa công nghӋ UASB/EGSB cho viӋc xӱ lý Qѭӟc thҧi giӃt mә và chӃ biӃn thӏWJLDV~FEѭӟFÿҫu cho viӋc nghiên cӭu quy mô phòng thí nghiӋm Tuy nhiên ӣ ViӋt Nam, công nghӋ ӭng dөng quá trình Anammox này vүn

4 còn nghiên cӭu mӝt cách hҥn chӃ YjFKѭDÿѭӧc ӭng dөng vào thӵc tӃ'RÿyWLӅPQăQJ áp dөng quá trình Anammox vүn còn rҩt lӟn, rҩt thiӃt thӵc và cҫQÿѭӧc nghiên cӭu ӭng dөng sâu và rӝng Ngoҧi ra nghiên cӭXFzQÿiQKJLiÿѭӧc hiӋu quҧ cӫa giá thӇ PVA Gel kӃt hӧp vӟi Anammox nhҵm xӱ OêQѭӟc thҧi ô nhiӉm các chҩt hӳXFѫYjFiFFKҩt dinh Gѭӥng

Tәng quan vӅ ngành công nghiӋp giӃt mә và chӃ biӃn thӏt gia súc

Công nghӋ xӱ OêQѭӟc thҧi giӃt mә

+ӋWKӕQJKӗVLQKKӑF 1JXӗQWLӃSQKұQ

Hình 2.1 6ѫÿӗ xӱ OêQѭӟc thҧi tҥi hӧp tác xã giӃt mә gia súc Thҥnh Phú ± Bình

&iFKӕJDWiFKUiF, FһQ UҳQYjPӥ 6RQJFKҳQUiF

%ӇNKӱWUQJ 1JXӗQWLӃSQKұQ ''NKӱWUQJFOR

%ӇFKӭD, SKkQKӫ\, OҳQJQpQEQ6kQSKѫLEQ0ҿӫSKkQYLVLQK

Tәng quan các quá trình sinh hӑFÿӇ xӱ OêQLWѫWURQJQѭӟc thҧi

Quá trình nitrate hóa và khӱ nitrate

Nitrate hóa lҫQOѭӧt bao gӗPEѭӟcÿҫu tiên ammonium chuyӇn thành nitrite, VDXÿynitrite ÿѭӧc oxy hoá thành nitrate Quá trình diӉn ra nhӡ vào 2 chӫng vi khuҭn tӵ

10 Gѭӥng: Vi khuҭn oxy hóa ammonium (AOB) và vi khuҭn oxy hóa nitrite (NOB) Trong Eѭӟc oxy hoá ammonium, Nitrosomonas là loҥLÿѭӧc tìm thҩy nhiӅu nhҩt trong nhóm AOB và các loҥi khác bao gӗm: Nitrosococcus và Nitrosospira, Nitrosolobus và Nitrosorobrio (Watson vj c͡ng s͹, 1981)7URQJEѭӟc tiӃp theo, oxy hoá nitrite thành nitrate, Nitrobacter là loҥLÿѭӧc tìm thҩy nhiӅu nhҩt trong nhóm NOB và các loҥi khác bao gӗm: Nitrospina, Nitrococcus và Nitrospira và Nitroeystis (Watson vj c͡ng s͹, 1981)4XiWUuQKWK{QJWKѭӡQJÿѭӧc chӍ ra trong các phҧn ӭQJQăQJOѭӧng (phҧn ӭng

%ѭӟc oxy hya ammonium (Van de Graaf và c͡ng s͹, 1995): ସ ା ൅ ͳǡͷ ଶ ୅୓୆ ሱۛሮ ଶ ି ൅ ʹ ା ൅ ଶ (2.1)

Vi sinh vұWVLQKWUѭӣng và duy trì bӣLQăQJOѭӧng nhұQÿѭӧc tӯ các phҧn ӭng này Phҧn ӭng tojn bӝ vӅ QăQJOѭӧQJÿѭӧc mô tҧ ӣ phҧn ӭng 2.3: ସ ା ൅ ʹ ଶ ՜ ଷ ି ൅ ʹ ା ൅ ଶ (2.3)

+ѫQQӳa, hӧp chҩt C5H7O21ÿҥi diӋn cho các tӃ bào vi khuҭn và viӋc hình thành tӃ bào vi khuҭQÿѭӧc mô tҧ ӣ phҧn ӭng 2.4 (Tchobanoglous vj c͡ng s͹, 1991): ସ ା ൅ ͳǡͺ͵ ଶ ൅ ͳǡͻͺ ଷ ି ՜ ͲǡͲʹͳ ହ ଻ ଶ ൅ Ͳǡͻͺ ଷ ି ൅ ͳǡͲͶ ଶ ൅ ͳǡͺͺ ଶ ଷ (2.4)

/ѭӧng hóa chҩt yêu cҫu cho quá trình này có thӇ ÿѭӧc tính toán dӵa vào phҧn ӭng 2.4 Xҩp xӍ cҫn khoҧng 4,2 mg O2 ÿӇ oxy hóa 1mg NH4 +-N oxy hóa thành 1mg

NO3 N Trong qui trunh loҥi bӓ nLWѫWUX\Ӆn thӕng, mӝWOѭӧQJÿӝ kiӅm lӟQÿѭӧc tiêu thө (8,63 mg HCO3 - hoһc 7,14 mg CaCO3 trên 1 mg NH4 +-N bӏ oxy hya) (Sedlak, 1991)

Cic yӃu tӕ ҧQKKѭӣQJÿӃn vi khuҭn nitrate hya lj nhiӋWÿӝ, pH, DO, NH3 tӵ do, acid nitrous NhiӋt ÿӝ ҧQKKѭӣng lӟn ÿӃn sӵ VLQKWUѭӣng cӫa vi khuҭn nitrate KyDQKѭQJ viӋFÿӏQKOѭӧng ҧQKKѭӣng cӫa ny thu rҩt khy NKăQ1KLӋWÿӝ ph hӧp cho vi khuҭn nitrate hya lj khoҧng 35 0 C vj GDRÿӝng tӯ 4 - 45 0 C (Tchobanoglous vj c͡ng s͹, 1991) pH cǊng ҧnh hѭӣng lӟn ÿӃn vi khuҭn njy vj pH tӕt nhҩt cho vi khuҭn njy hoҥWÿӝng lj 7,5- 8,6 Nӗng ÿӝ DO = 4 -7 mg/L, tӕFÿӝ nitrat hóa diӉn ra tӕt, nӃu DO là 1 mg/L thì tӕFÿӝ này chӍ bҵng 90% tӕFÿӝ ӣ nӗQJÿӝ '2FDRKѫQ 1LWUDWKyDFǊQJEӏ ӭc chӃ bӣi

NH3, ammonia tӵ do và acid nitrous phө thuӝc vào nӗQJÿӝ QLWѫWәng, nhiӋWÿӝ và pH b/ Quá trình kh͵ nitrate

11 Khӱ nitrate là quá trình chuyӇn nitrate thjnKQLWѫWӵ do thông qua nitrite vj cic chҩt trung gian khiFGѭӟLÿLӅu kiӋn thiӃu kht ViӋc chuyӇn hya njy cy thӇ ÿҥWÿѭӧc do mӝt vji loҥi vi khuҭQQKѭAchromobacter, Aerobacter, Bacillus, Micrococcus, Proteus, YYô(Tchobanoglous vj c͡ng s͹, 1991) Qui trunh nj\ÿzi hӓi nguӗn cacbon (vt dө methanol, etanol, acetate và glucose) cho sӵ phit triӇn cӫa vi khuҭn do ch~ng lj vi khuҭn dӏ Gѭӥng 'RÿyJLiWKjQK[ӱ lý sӁ WăQJFao, nhҩWOjNKLQѭӟc thҧLFyKjPOѭӧQJQLWѫ cao và nguӗn cacbon hӳXFѫGӉ phân hӫy sinh hӑFFyWURQJQѭӟc thҧi thҩp (vt dө: 1g

NO3 N sӁ cҫn tiêu tӕn 2,47g methanol) Khӱ nitrate bao gӗm Eѭӟc chtnh: nitrate chuyӇn thjnh nitrite vj nitrite chuyӇn thjnh mӝt sӕ sҧn phҭPWUXQJJLDQNKiFWUѭӟc khi ÿѭӧc khӱ thjnh kht nLWѫ ଷ ି ՜ ଶ ି ՜ ՜ Ͳǡͷ ଶ ՜ Ͳǡͷ ଶ (2.5)

NӃu sӱ dөQJPHWKDQROQKѭQJXӗn cung cҩp carbon cho tӃ EjRWKuSKѭѫQJWUuQK mô tҧ quá trình khӱ nitrate QKѭVDX

9 %ѭӟc 2: ͸ ଶ ି ൅ ͵ ଷ ՜ ͵ ଶ ൅ ʹ ଶ ൅ ͵ ଶ ൅ ͸ ି (2.7) Tәng hӧSSKѭѫQJWUuQKWDFy ͸ ଷ ି ൅ ͷ ଷ ՜ ͵ ଶ ൅ ͷ ଶ ൅ ͹ ଶ ൅ ͸ ି (2.8)

Theo McCarty và công s͹ (1969)ÿӃQOѭӧng methanol cҫn thiӃt cho nhu cҫXQăQJOѭӧng tәng hӧp tӃ bào Trong mӝt nghiên cӭu qua mô phòng thí nghiӋm,

McCarty và công s͹ (1969) ÿmÿѭDUDSKѭѫQJWUuQKP{Wҧ phҧn ӭng khӱ nitrate QKѭVDX ଷ ି ൅ Ͳǡ͹ͷͺ ଷ ൅ ା ՜ ͲǡͲ͸ͷ ହ ଻ ଶ ൅ ͲǡͶ͹ ଶ ൅ ʹǡͶͶ ଶ ൅ Ͳǡ͹͸ ଶ (2.9)

GiӕQJQKѭTXi trunh nitrate hya, cy mӝt vji yӃu tӕ ҧQKKѭӣQJÿӃn qui trunh khӱ nitrate Sӵ hiӋn diӋn cӫa oxy tӵ do sӁ cҧn trӣ sӵ hoҥWÿӝng hӋ thӕng enzym cҫn cho qui trunh khӱ nitrate7K{QJWKѭӡng thu gii trӏ p+WăQJOrQWURQJVXӕt qui trunh khӱ nitrate thjnh kht nLWѫGRWҥo UDÿӝ kiӅm pH thtch hӧp cho qui trunh nj\GDRÿӝng tӯ ÿӃn 8 ty thuӝc vjo vi khuҭn tham gia vjo qui trunh khӱ nitrate TӕFÿӝ loҥi bӓ nitrate vj tӕc ÿӝ sLQKWUѭӣng cӫa vi sinh cǊng bӏ ҧQKKѭӣng bӣi nhiӋWÿӝ, vj nhiӋWÿӝ thtch hӧp lj tӯ 35- 50 0 &+ѫQQӳa, vi sinh vұt rҩt nhҥy cҧm vӟi sӵ tKD\ÿәi cӫa nhiӋWÿӝ (Tchobanoglous vj c͡ng s͹, 1991) c/ H̩n ch͇ cͯa quá trình nitrate hóa ± kh͵ nitrate hóa

- HiӋu quҧ xӱ OêQLWѫWKҩp, khoҧng 40 ± 70%, không thích hӧp xӱ OêQѭӟc thҧi có nӗQJÿӝ QLWѫFDR

- /ѭӧng bùn sinh ra lӟQGRÿyWӕn chi phí cho viӋc xӱ lý bùn

- Phҧi bә sung các chҩt hӳXFѫOjPQJXӗn ung cҩp carbon

Do vұy, yêu cҫu cҧi tiӃn công nghӋ nhҵm tӕLѭXKyDKLӋu suҩt và giҧm chi phí ÿѭӧFÿһWUD1ăPPӝt phҧn ӭng chuyӇQKyDQLWѫÿѭӧc phát hiӋn ra trong tӵ nhiên, ÿy Oj SKҧn ӭng oxy hóa kӷ khí Ammonia (Anaerobic Ammonia Oxydation ±

$QDPPR[7URQJÿy$PPRQLDÿѭӧc oxy hóa bӣLQLWULWWURQJÿLӅu kiӋn kӷ khí, không cҫn cung cҩp carbon hӳXFѫÿӇ tҥRWKjQKQLWѫSKkQWӱ Hình 2.3 chӍ ra nguyên lý các quá trình chuyӇQKyDQLWѫEDRJӗm qui trình nitrate hóa và khӱ nitrate truyӅn thӕng và các quá trình mӟi (Furukawa và cӝng sӵ, 2000)

Hunh 2.3 Chu trình chuyӇn hóa QLWѫ

Quá trình nitrite hóa bán phҫn

Quá trình nitrite hóa bán phҫn thӵc chҩt là mӝt phҫn trong chuӛi phҧn ӭng chuyӇn hóa tӯ $PPRQLXP ÿӃn sҧn phҫm cuӕL FQJ Oj QLWѫ Wӵ do Vұy nitrite hóa bán phҫn (Partial Nitriteation) là quá trình oxy hóa mӝt phҫn Ammonium thành nitrite ସ ା ൅ ଷ ି ൅ Ͳǡ͹ͷ ଶ ՜ Ͳǡͷ ସ ା ൅ Ͳǡͷ ଶ ି ൅ ଶ ൅ ͳǡͷ ଶ (2.10)

13 Trong quá trình nitrite hóa bán phҫn có sӵ tham gia chính nhóm vi khuҭn AOB (Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitrosolobus, Nitrosorobrioô Yj Pӝt phҫn nhӓ nhóm vi khuҭn NOB (Nitrobacter, Nitrococcus, Nitrospira, Nitrospina,

7KHRSKѭѫQJWUuQK ଷ ି ÿyQJYDLFKRQKѭQJXӗn cung cҩp carbon cho nhóm vi khuҭn hoҥWÿӝng Bên cҥQKÿy ଷ ି còn giӳ YDLWUzÿӋPFKRP{LWUѭӡng Theo phҧn ӭng (2.11), quá trình oxy hóa Ammonium thành nitrite tҥo ra H + , làm giҧm pH cӫDP{LWUѭӡng Vì vұy, ଷ ି sӁ phҧn ӭng vӟi H + tҥRP{LWUѭӡng kiӅm cho hoҥt ÿӝng cӫa vi sinh vұt Hҫu hӃt vi khuҭn trong quá trình nitrite hóa bán phҫn là vi khuҭn tӵ Gѭӥng nên chúng sӁ sӱ dөng nguӗn carbon là CO2 hoһc ଷ ି cho quá trình tәng hӧp tӃ bào NӃXÿҥi diӋn cho sinh khӕi cӫa vi khuҭn nitrite hóa bán phҫn là C5H7NO2, thì SKѭѫQJWUuQKWҥo sinh khӕi sӁ là: ͳ͵ ସ ା ൅ ͳͷ ଶ ՜ ͳͲ ଶ ି ൅ ͵ ହ ଻ ଶ ൅ ʹ͵ ା ൅ Ͷ ଶ (2.13)

Theo Szatkowska (2002) mô tҧ quá trình nitrite hóa bán phҫn có sӵ tәng hӧp sinh khӕLÿѭӧc mô tҧ WKHRSKѭѫQJWUuQKVDX ʹǡ͵Ͷ ସ ା ൅ ͳǡͺͷ ଶ ൅ ʹǡ͸͸ ଷ ି ՜ ͳǡ͵ʹ ଶ ି ൅ ͲǡͲʹͶ ହ ଻ ଶ ൅ ʹǡͷͶ ଶ ൅ ͵ǡͻͶ ଶ (2.14) c/ Các y͇u t͙ ̫QKK˱ͧQJÿ͇n quá trình nitrite hóa bán ph̯n ắ pH, nӗQJÿӝ ammonium tӯ do (FA) và acid Nitrous (FNA)

Theo Nghiên cӭu cӫa Anthonise (1976), pH ҧQKKѭӣQJÿӃn sӵ cân bҵng giӳa nitrite và dҥng không ion hóa ± acid nitrous tӵ do (FNA) và sӵ cân bҵng NH4 +/NH3 (Free Ammonium-FA) Nhӳng dҥng không bӏ ion hóa cӫa ammonium và nitrite QKѭ ammonium (NH3) và nitrous acid (HNO2) có ҧQK Kѭӣng lên cҧ Nitrosomonas và Nitrobacter Dòng Nitrosomonas sps và dòng Nitrobacter sps ÿӅu nhҥy cҧm vӟi chính

FѫFKҩt cӫa chúng và nhҥ\KѫQÿӕi vӟLFѫFKҩt cӫa dòng còn lҥi Nitrobacter nhҥy cҧm KѫQYӟi nӗQJÿӝ NH3 WѭѫQJÿӕi thҩSÿӫ ÿӇ ӭc chӃ chúng Theo rҩt nhiӅu nghiên cӭu tiӃn hành vӟi nӗQJÿӝ FA khác nhau cho thҩy pH ҧQKKѭӣQJÿӃn nӗQJÿӝ FA và thông TXDÿyJk\UDVӵ ӭc chӃ vi khuҭn oxy hóa nitrite Theo Surmacs-Gorska (1997) nhұn thҩy, pH cӫDQѭӟc thҧi là thông sӕ quyӃWÿӏnh cho cho sӵ ӭc chӃ hoҥWÿӝng cӫa NOB 7ѭѫQJWӵ, cho thҩy có sӵ tích tө nitrite ÿҥWÿѭӧc tҥi pH cao Suthersan và Ganczarccyk

(1986) YjÿѭDUDGӵ ÿRiQFyWKӇ tích trӳ nitrite khi kiӇm soát pH tҥi 8 Hҫu hӃt các tài liӋXÿӅXÿѭDUDVӵ liên quan giӳa tích trӳ nitrite bҵng sӱ dөng pH trong khoҧng 7,5-8,5

14 làm yӃu tӕ quyӃWÿӏnh phù hӧp cho ӭc chӃ vi khuҭn oxy hóa nitrite7ѭѫQJWӵ, Balmelle và c͡ng s͹ (1992), trong nghiên cӭu cӫD{QJFǊQJFKRWKҩy pH tӕLѭXNKRҧQJWѭѫQJ tӵ QKѭEiRFiRFӫa Wild (1971) và Jones và c͡ng s͹ (1983)

Jenicek và c͡ng s͹ (2004) FǊQJQKҩn mҥnh sӵ quan trӑng cӫa giá trӏ pH lên quá trình nitriteation và theo Tokutumi (2004) ÿyOjÿLӅu cӕt yӃu Tokutumi (2004) ÿmYұn hành ӣ chӃ ÿӝ NK{QJÿLӅu chӍQKS+YjWKD\ÿәi trong khoҧng 6,6 - 8,0 theo chu kǤ hoҥt ÿӝng cӫa bӇ nitriteation là 6 giӡ.KLS+ÿѭӧFÿLӅu chӍnh bҵng NaOH lên 8,5 thì hiӋu quҧ cӫDTXiWUuQKWăQJVillaverde và c͡ng s͹ (1997) ÿiQKJLiҧQKKѭӣng cӫa pH lên hoҥWÿӝng lӟp biofilm cӫa vi khuҭn nitrite KyDGѭӟLÿLӅu kiӋn әQÿӏnh, kӃt quҧ cho thҩy sӵ tҥo ra nitrite là do vi khuҭn oxy hóa nitrite rҩt nhҥy cҧPÿӃn các yӃu tӕ QKѭQKLӋWÿӝ, pH, DO và gây ra sӵ ӭc chӃ chúng Sӵ tích trӳ nitrite bҳWÿҫXNKLS+WUrQYjJLDWăQJ tiӋm cұQÿӃn 85% cho giá trӏ pH 8,5 Sӵ tích trӳ nitrite là do sӵ ӭc chӃ có lӵa chӑn lên vi khuҭn oxy hóa nitrite bӣi nӗQJÿӝ )$JLDWăQJWKHRVӕ PǊNKLS+WUrQS+ҧnh KѭӣQJÿӃn sӵ phân phӕi NH4 +/NH3 và NO2 -/HNO26DXNKLQkQJS+OrQWKuKѫQ 10% là dҥng NH31Jѭӧc lҥi khi giҧm pH xuӕng 7,0 thì NH3 biӃn mҩW7ѭѫQJWӵ pH FǊQJҧQKKѭӣQJÿӃn NO2 -/HNO2 Ӣ pH 7,5 không có acid nitrous hiӋn diӋn NӃu pH giҧm xuӕng 6,0; HNO2 chiӃm 0,2% KӃt quҧ cӫa Abeling và Seyfried (1992) cho thҩy giá trӏ S+WUrQQrQÿѭӧc duy trì làm ӭc chӃ lӵa chӑn cho vi khuҭn oxy hóa nitrite và tҥo sӵ tích trӳ nitrite trong hӋ thӕng Trong nghiên cӭu nitrite hóa cӫa Glass và Silverstein (1998) FǊQJFKRWKҩy có sӵ JLDWăQJU}UӋt tích trӳ nitrite (250, 500 và 900 mg NO2 -/L) trong bӇ 6%5NKLS+JLDWăQJOҫQOѭӧt pH: 7,5 - 8,5 - 9 trong bӇ trong suӕt quá trình nitrite hóa Ammonium tӵ GR )$ ÿѭӧc hiӇu là dҥng không liên kӃt hay ammonium không ion hóa

TӕFÿӝ nitrate hóa cӵFÿҥi khi pH nҵm trong khoҧng 7,2 ± 9,0 và giҧm tuyӃn tính khi pH < 7,2 BҵQJFiFK[iFÿӏnh tӕFÿӝ quá trình nitrate hóa, Meyerhof (1916) tìm thҩy pH tӕLѭXFKRKoҥWÿӝng cӫa Nitrosomonas là khoҧng 8,5 ± 8,8 và cho Nitrobacter là 8,3 ± 7URQJÿLӅu kiӋn pH < 7,0 hoһc > 8,9 tӕFÿӝ quá trình nitrate chӍ bҵng 50% tӕFÿӝ cӵFÿҥi, dӯng hҷn khi pH trong khoҧng 5,0 ± 5,5 Các kӃt quҧ WUrQ[iFÿӏQKWURQJWUѭӡng hӧp quá trình nitrate KyD ÿѭӧc tiӃQ KjQK ULrQJ 7URQJ WUѭӡng hӧp kӃt hӧp quá trình nitrate hóa và phҧn nitrate hóa thì pH tӕLѭXOjNKRҧng 7-8 ắ NӗQJÿӝ oxy hũa tan (DO)

'2ÿѭӧc sӱ dөng cho phҧn ӭng oxy hóa cӫa vi khuҭn nitrite KyD/ѭӧng oxy WURQJSKѭѫQJWUuQKStoichiometric cҫn cho quá trình nitrite hóa là 3,43 mg O2/mgNH3 và 1,14 mg O2/mgNO2 - cho quá trình nitriteation Nhu cҫXR[\QLWѫ12'- Nitrogen Oxygen Demand) theo lý thuyӃt là 4,57 mg/mg NH3 Khi tӟLJLDLÿRҥn nitrate hóa, nӗng ÿӝ DO là thông sӕ quan trӑng cho cҧ $2%FǊQJQKѭ12%1ӗQJÿӝ DO thҩp dүQÿӃn

15 sӵ giҧm rõ rӋt tӟi tӕFÿӝ sҧn sinh NO2 - bӣLOѭӧng nitrosomanas thҩp (Goreau và c͡ng s͹, 1980) Tuy nhiên, AOB có thӇ chӏXÿѭӧc nӗQJÿӝ DO thҩSKѫQ12%6ӵ tích trӳ cӫa nitrite tҥi nӗQJÿӝ DO thҩp có thӇ ÿѭӧc giҧi thích bӣi sӵ khác biӋt trong hҵng sӕ bão KzDÿӕi vӟi DO (K0) giӳa AOB và NOB theo Hanaki và c͡ng s͹ (1990) Sӵ tích trӳ nitrite có thӇ ÿҥWÿѭӧc bҵng cách kiӇm soát nӗQJÿӝ DO thҩp bӣi hӋ sӕ bão hòa oxy cӫa ÿӝng hӑc Monod cho nitriteation và nitriteation là 0,3 và 1,1 mg/L (Wiesmann, 1994)

Nói cách khác, nӗQJÿӝ DO thҩp ҧQKKѭӣng rõ rӋWÿӃn hoҥWÿӝng cӫD12%KѫQ AOB (Leu và c͡ng s͹, 1998), Hanaki và c͡ng s͹ (1990) Khi bӇ ÿѭӧc vұn hành ӣ nӗng ÿӝ DO thҩp (0,5 KLWăQJQӗQJÿӝ DO sӁ OjPWăQJnitrate ӣ dòng

Khoҧng 50% Ammonium chuyӇn hóa thành nitrite Sau 11 tháng quá trình nitrate hóa toàn phҫQÿm[ҧy ra

(Ngu͛n: Paredes và c͡ng s͹, 2007) ắ NhiӋWÿӝ

Phҧn ӭng cӫa quỏ trỡnh nitrite húa tuõn theo qui luұW9DQảW+RII$UUKHQLXV9u thӃ quá trình nitrite hóa diӉn ra tӕWKѫQӣ mùa hay khí hұu ҩPiSKѫQWKtFKKӧp dành cho khí hұu tҥi ViӋt Nam) Theo Tonkovic (1998), nitrite tích trӳ trong nhà máy xӱ lý bùn hoҥWWtQKÿһc biӋt trong mùa hè Gelda và c͡ng s͹ (1999) FǊQJWuPWKҩy nӗQJÿӝ nitrite FDRKѫQWURQJhӋ thӕng xӱ OêQѭӟc thҧi không có khӱ nitrite trong mùa hè

NhiӋWÿӝ tӕLѭXFKRTXiWUuQKVLQKWUѭӣng cӫa vi khuҭn nitrite hoá là 28 ± 36 0 C, WURQJÿyNKRҧng nhiӋWÿӝ chҩp nhұQÿѭӧc là tӯ 5 ± 50 0 C Tuy nhiên, khi nhiӋWÿӝ nhӓ KѫQ 0 C tӕFÿӝ nitrite hoá diӉn ra chұm và hҫXQKѭYLNKXҭn nitrite hoá không còn sinh WUѭӣng ӣ nhiӋWÿӝ nhӓ KѫQ 0 C ắ Ĉӝ kiӅm Ĉӝ kiӅm là yӃu tӕ quan trӑQJÿӕi vӟi quá trình Nitrite hóa bán phҫn Quá trình chuyӇn hóa mӝt phҫn hay toàn bӝ Ammonium thành nitrite phө thuӝFYjRÿӝ kiӅm trong Qѭӟc thҧL7KHRSKѭѫQJWUuQKPRO ସ ା tiêu tӕn khoàng 1 mol ଶ ି cho quá trình chuyӇn hóa Chính vì vұy nӃu pH xuӕng thҩSKѫQWѭѫQJӭng vӟLÿӝ kiӅm thҩp, quá trình nitrite hóa bán phҫn có thӇ bӏ ӭc chӃ hoàn toàn Ĉӝ kiӅPWURQJQѭӟc thҧi có 2 vai trò chính: (1) cung cҩp nguӗn carbon cho quá trình tәng hӧp tӃ bào cӫa nhóm vi khuҭn oxy hóa Ammonium, (2) trung hòa H + trong phҧn ӭng tҥRP{LWUѭӡng cho vi khuҭn phát triӇn ắ Nhӳng hӧp chҩt ӭc chӃ

Phillips và c͡ng s͹ (2000) ÿmÿѭDUDKjQJFKөc chҩt thӱ nghiӋm bӣi Tomlinson và c͡ng s͹ (1966), chӍ có chlorate, cyanate, azide và hydrazine gây ӭc chӃ quá trình oxy hóa nitrite KѫQVRYӟi quá trình oxy hóa ammonium Azide (50% tҥi 0,3 mM vivo) cho thҩy có sӵ ӭc chӃ lӵa chӑn mҥnh lên oxy hóa nitrite (Ginestet và c͡ng s͹, 1998)

&KORUDWHP0ÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ ngӯng oxy hóa nitrite trong hӋ thӕng bùn hoҥt tính

(Surmacz-Gorska và c͡ng s͹, 1996) Thí nghiӋPÿѭӧc tiӃn hành vӟi NaClO (sodium chlorate, 10 mM) cho thҩy nó ӭc chӃ sӵ oxy hóa NO2 - thành NO3 - QKѭQJNK{QJҧnh Kѭӣng sӵ R[\KyDÿӃn NH4 + thành NO2 -

2.2.3 Quá trình Anammox a/ Giͣi thi u

1ăPSKҧn ӭng chuyӇQKyDQLWѫPӟLÿmÿѭӧc phát hiӋn (Van de Graaf và cӝng sӵ ÿy Oj SKҧn ӭQJ R[\ KyD DPPRQLXP WURQJ ÿLӅu kiӋn kӷ NKt WURQJ ÿy DPPRQLXPÿѭӧc oxy hóa bӣi nitrite thành khí N2, không cҫn cung cҩp cacbon hӳXFѫ6ӵ phát hiӋQQj\ÿmmӣ UDFiFKѭӟng phát triӇn kӻ thuұt mӟLÿӇ xӱ OêQLWѫWURQJQѭӟc thҧi, ÿһc biӋt là các loҥLQѭӟc thҧLFyKjPOѭӧQJQLWѫFDR7URQJYzQJWKұSQLrQTXDÿmEQJ nә các nghiên cӭXOLrQTXDQÿӃn anammox và ӭng dөng cӫa nó Trên bình diӋn lý thuyӃt, chu trình QLWѫWURQJWӵ QKLrQÿmÿѭӧc bә sung thêm mӝt mҳt xích mӟi, còn trên bình diӋn công nghӋÿmFyFiFQKjPi\[ӱ OêQLWѫEҵQJTXiWUuQK$QDPPR[ÿѭӧc xây dӵng và vұn hành ӣ +j/DQĈӭc, Áo (Gut, 2006), (Szatkowska, 2007)

Thұt ra, phҧn ӭQJ$QDPPR[ÿmÿѭӧc dӵ báo tӯ WUѭӟc khi phát hiӋQUDQy7UrQFѫ sӣ tính toán nhiӋWÿӝng hӑc (Broda, 1977), (Van de Graaf và cӝng sӵÿmGӵ báo vӅ sӵ tӗn tҥi cӫa các vi khuҭn tӵ Gѭӥng có khҧ QăQJR[\KyDDPPRQLXPEӣi Nitrate, nitrite: ସ ା ൅ ଶ ି ՜ ଶ ൅ ଷ ି ൅ ʹ ଶ ¨G o = -357kj/mol (2.22) ͷ ସ ା ൅ ͵ ଷ ି ՜ Ͷ ଶ ൅ ʹ ଶ ൅ ା ¨G o = -297kj/mol (2.23) ͷ ସ ା ൅ ͳǡͷ ଶ ՜ ଶ ି ൅ ʹ ଶ ൅ ʹ ା ¨G o = -297kj/mol (2.24) 0mLQăPVDXPLQKFKӭQJÿҫu tiên vӅ phҧn ӭng Anammox mӟLÿѭӧc phát hiӋn ӣ mӝt bӇ lҳng sau bӇ khӱ Nitrate trong hӋ thӕng xӱ lý và bӇ phân hӫy bùn tҥi 19 Gist- brocades (Delft, Hà Lan) Qua theo dõi sӵ cân bҵQJQLWѫFiFWiFJLҧ ÿmSKiWKLӋn thҩy sӵ giҧPÿӗng thӡi nӗQJÿӝ ammonium và nӗQJÿӝ nitrate, nitrite cùng sӵ tҥRWKjQKQLWѫSKkQ tӱ ӣ ÿLӅu kiӋn kӷ khí (Strous và cӝng sӵ, 1997), (Strous và cӝng sӵ, 1998), (Vande Graaf và cӝng sӵ, 1996)

Nhóm các nhà khoa hӑc thuӝFĈҥi hӑc Kӻ thuұW'HOIWVDXÿyÿmWLӃn hành các mô tҧ và xác nhұQEDQÿҫu quá trình Anammox (Jetten và cӝng sӵ, 2001), (Strous và cӝng sӵ, 1999) 7KHRÿyTXiWUuQK$QDPPR[ÿѭӧF[iFÿӏnh là mӝt quá trình sinh hӑFWURQJÿy

19 DPPRQLXPÿѭӧFR[\KyDWURQJÿLӅu kiӋn kӷ khí vӟi nitrite là yӃu tӕ nhұQÿLӋn tӱ ÿӇ tҥo WKjQKQLWѫSKkQWӱ vӟi sӵ tham gia cӫa vi khuҭn Anammox

TiӃSWKHRÿySKҧn ӭQJ$QDPPR[FǊQJÿmOҫQOѭӧWÿѭӧc phát hiӋn và nhұn dҥng vi khuҭn Anammox tҥi các hӋ thӕng xӱ OêQѭӟc thҧi bӣi các nhà khoa hӑFĈӭc (Egli và cӝng sӵ, 2001), Nhұt Bҧn (Furukawa và cӝng sӵ, 2000), Thө\6ƭ3\QDHUWYjFӝng sӵ, 2002) và BӍ (Schimid và cӝng sӵ, 2000)

Tӯ sӵ phát hiӋn trên (trong nhiӅu hӋ thӕng xӱ OêQѭӟc thҧi có nӗQJÿӝ ammonium cao) các nhà khoa hӑFÿLÿӃn viӋc tìm kiӃm các vi khuҭn tham gia quá trình Anammox trong các hӋ sinh thái tӵ nhiên Thӵc vұ\ÿmFKӭQJPLQKÿѭӧc rҵng phҧn ӭng Anammox giӳ 50% vai trò tҥo NKtQLWѫWURQJWUҫm tích biӇn (Bess và cӝng sӵ, 2003), (Kuypers và cӝng sӵ, 2003) tҥLYQJQѭӟc thiӃXNKtGѭӟLÿi\ÿҥLGѭѫQJӣ Costa Rica (Dalsgaard và cӝng sӵ, 2002) Các vi khuҭn Anammox thuӝc mӝt chi mӟLFǊQJSKiWKLӋQÿѭӧc trong YQJQѭӟc gҫQÿi\ELӇn ÿHQ'DOVJDDUGYjFӝng sӵ, 2002)

7UrQFѫVӣ phát hiӋn mӟi vӅ phҧn ӭng Anammox và các vi khuҭn này tham gia mà chu trình chuyӇQKyDQLWѫWӵ nhiên ghi nhұQWURQJViFKJLiRNKRDWUѭӟFQD\ÿmÿѭӧc bә sung thêm mӝt mҳt xích mӟi là quá trình Anammox

1KѭÿmQyi ӣ trên, Anammox là quá trình oxy hóa ammonium bӣi nitrite bҵng mӝt phҧn ӭng hóa hӑFÿѫQJLҧn vӟi tӹ lӋ mol NH4 +: NO2 - = 17UrQFѫVӣ cân bҵng khӕi Oѭӧng tӯ thí nghiӋm nuôi cҩy làm giàu vӟi kӻ thuұt mҿ liên tөF6%5FyWtQKÿӃn sӵ WăQJ WUѭӣng sinh khӕi, phҧn ӭQJWURQJTXiWUuQK$QDPPR[ÿѭӧF[iFÿӏnh vӟi các hӋ sӕ tӍ Oѭӧng QKѭVDX)XUXNDZDYjFӝng sӵ, 2000), (Schimid và cӝng sӵ, 2000): ܰܪ ସ ା ൅ ͳǡ͵ʹܱܰ ଶ ି ൅ ͲǡͲ͸͸ܪܥܱ ଷ ି ൅ Ͳǡͳ͵ܪ ା ՜ ͳǡͲʹܰ ଶ ൅ Ͳǡʹ͸ܱܰ ଷ ି ൅ ͲǡͲ͸͸ܥܪ ଶ ܱ ଴Ǥହ ܰ ଴Ǥହ ൅ ʹǡͲ͵ܪ ଶ ܱ (2.25)

MӝWOѭӧng nhӓ nitrate tҥRWKjQKYjSKѭѫQJWUuQKSKҧn ӭng (2.25ÿmÿѭӧc chҩp nhұQÿӇ tính toán và giҧi thích vӅ phҧn ӭng Anammox ắ &ѫFKӃ sinh hya

Dӵa vào kӃt quҧ khҧRViWÿӗng vӏ 15 1ÿmÿӅ xuҩt mӝWFѫFKӃ hóa sinh cӫa quá trình Anammox (Schmid và cӝng sӵ, 2003)

7KHRÿyTXiWUuQKÿLTXDVҧn phҭm trung gian là hydrazine (N2H4) vӟi sӵ tham gia cӫDHQ]\PH+=2WѭѫQJWӵ enzyme HAO tham gia oxi hóa hiӃu khí ammonium, HZO xúc tác phҧn ӭnJR[\KyDK\GUD]LQHWKjQKQLWѫSKkQWӱ (G 0 = - NMPRO&iFÿLӋn tӱ tӯ quá trình oxy hóa này (4e - ) giúp chuyӇQÿәi nitrite thành hydroxylamine vӟi sӵ xúc tác cӫa mӝt enzyme tҥm gӑi là NR (G 0 = -22,5kj/mol) Hydroxylamine tҥo ra sӁ phҧn ӭng kӃt

20 hӧp vӟi DPPRQLXPÿӇ tҥo ra hydrazine mӟi xúc tác bӣi enzyme HH (G 0 = -46kj/mol)

&KXWUuQKÿѭӧc các enzyme xúc tác cӭ QKѭWKӃ sӁ ÿѭӧc lһp lҥi liên tөc

MӝWÿLӇm khá thú vӏ OLrQTXDQÿӃn enzyme HZO cӫa vi khuҭn Anammox là có cҩu WU~FWѭѫQJWӵ QKѭHQ]\PH+$2Fӫa vi khuҭn nitrosomonas, tӭc là chӭa các cytochrome

C (cyt C) vӟi nhân Haem C hҩp thu ánh sáng ӣ EѭӟFVyQJȜ QPWѭѫQJWӵ P460 cӫa HAO (Lindsay và cӝng sӵ, 2001) Vì nhân cӫa các Haem này là ion sҳt (FeII và FeIII), nên vi khuҭQ$QDPPR[FyPjXÿӓ ÿһFWUѭQJ khi quҫn tө ӣ mұWÿӝ lӟn, xuҩt hiӋQPjXÿӓ trong bùn hoҥt tính là mӝt chӍ thӏ tӕt vӅ sӵ hiӋn diӋn cӫa vi khuҭn Anammox

Các nghiên cӭXEDQÿҫu vӅ nhóm vi khuҭn Anammox cho thҩy phҧn ӭng kӃt hӧp ammonium vӟi hydroxylamine và oxy hóa hydrazine xҧy ra bên trong mӝW³WKӇ´Jӑi là Anammoxosome Anammoxosome nҵm trong tӃ bào, bao bӑc bӣi màng lipid ladderane, và có thӇ tách nguyên vҽn tӯ tӃ bào Anammox (Van Niftrik và cӝng sӵ, 2004) Tính chҩt và chӭFQăQJFӫa Anammosome vүQÿDQJÿѭӧc nghiên cӭXYjÿѭӧc là mӝt trong nhӳng vҩQÿӅ thú vӏ cӫa sinh hӑc tӃ bào (Schmid và cӝng sӵ, 2005) Hình 2.9 cho thҩy sӵ phân khoang ӣ tӃ EjR$QDPPR[WURQJÿyWKҩy rӓ vӏ trí cӫa Anammoxosome

Hình 2.4 &ѫFKӃ sinh hya cӫa qui trunh vj Vѫÿӗ phân khoang tӃ bjo Anammox

- NR: Enzyme kh͵ nitrite s̫n pẖm lj NH 2 OH

- HH: Hydrazine (x~c tic t̩p hydrazine tͳ ammonimun vj hydroxylamine)

- HZO: Enzyme oxy hya hydrazine

- Intracytoplasm: Mjng trong t͇ bjo ch̭t

HoҥWÿӝng xúc tác cho phҧn ӭng cӫa quá trình Anammox bӣi mӝt loài vi khuҭQÿm ÿѭӧc sӵ ÿRiQYjRQăP%URGDWUrQFѫVӣ tính toán nhiӋWÿӝng hӑc Nhӳng nghiên cӭXVkXKѫQÿmFKRWKҩ\TXiWUuQK$QDPPR[ÿѭӧc thӵc hiӋn bӣi các vi khuҭn tӵ

Mӝt sӕ vi khuҭn tham gia vào quá trình anammox

STT Tên vi khuҭn Tác giҧ

3 Scalindua sorokinii Kuypers và cӝng sӵ, 2003

4 Scalindua brodae Schmid và cӝng sӵ, 2003

5 Scalindua wagneri Schmid và cӝng sӵ, 2003 Ĉӕi vӟi vi khuҭn Candidatus brocadia anammoxodans phát hiӋQÿҫu tiên là bùn kӏ NKtÿѭӧc nuôi cҩy làm giàu bҵQJSKѭѫQJSKiSPҿ liên tөc (SBR), vi khuҭQÿѭӧc tách bҵng kӻ thuұt ly tâm gradient tӹ trӑng, chiӃt xuҩt DNA, rӗi tiӃn hành phân tích trình tӵ 16S rDNA KӃt quҧ phân tích trình tӵ cho thҩy nó thuӝc phân nhánh Planctomycetes sâu YjÿѭӧFÿһt tên là Candidatus brocadia anammoxidans Brocadia là tên cӫa trҥm xӱ lý Qѭӟc thҧLQѫLÿҫu tiên phát hiӋn ra vi khuҭn Candidatus brocadia anammoidans tҥi Gist- BrocDGHV+jODQ(JOL3ODQFWRP\FHWDOHVÿѭӧc biӃt là mӝt nhóm vi khuҭn có nhiӅu ÿһFÿLӇm riêng biӋWQKѭWKjQKWӃ bào không chӭa peptidoglycan, sҧn sҧn bҵQJFiFKÿkP chӗi, phân khoang nӝi bào (Van Niftrik và cӝng sӵ, 2004)

7UrQFѫVӣ kӃt quҧ phân tích trình tӵ phân tӱ 6U'1$YjRQăPQKyPYL khuҭn Anammox phát hiӋn ӣ hӋ xӱ lý RBC ӣ 6WXWWJDUWĈӭFÿѭӧF[iFÿӏnh là mӟLÿӝ WѭѫQJ Wӵ Gѭӟi 90% so vӟL FDQGLGDWXV EURFDGLD DQDPPR[LGDQV QrQ ÿѭӧF ÿһt tên là

22 Candidatus kuenenia Stuttgartiensis (Egli, 20036DXÿyYLNKXҭQ$QDPPR[ÿѭӧc phát hiӋn ӣ Thө\6ƭ%Ӎ YjFǊQJÿѭӧF[iFÿӏnh là Candidatus kuenenia Stuttgartiensis Ӣ phòng thí nghiӋm thuӝFÿҥi hӑc Kumamoto (Nhұt Bҧn), Furukawa và cӝng sӵ trong quá trình nuôi cҩy liên tөc ӣ ÿLӅu kiӋn kӏ khí tӵ Gѭӥng trên giá thӇ dính bám là sӧi 3RO\HVWHUÿѭӧc thiӃt kӃ ÿһc biӋt Phҧn ӭQJ$QDPPR[YjPjXÿӓ ÿһFWUѭQJFӫa vi khuҭn

$QDPPR[ÿmÿѭӧc quan sát KӃt quҧ phân tích trình tӵ 16S rDNA trên vi sinh vұt tӯ màng sinh hӑFVDXÿyÿmSKiWKLӋn các vi khuҭn Anammox, chӫng Qj\Fyÿӝ WѭѫQJÿӗng khá cao so vӟL&DQGLGDWXVEURFDGLDDQDPPR[[LGDQVYjWѭѫQJÿӗng rҩt thҩp vӟi các QKyPNKiFÿmELӃWWUѭӟFÿy7UrQFѫVӣ ÿyWiFJLҧ ÿmNKҵQJÿӏnh có thêm mӝt dòng vi khuҭn Anammox mӟi kí hiӋu là KU-1 thuӝc bӝ Planctomycetes (Furukawa và cӝng sӵ, 2000)

LҫQÿҫu tiên vi khuҭQ$QDPPR[FǊQJÿѭӧc phát hiӋn trong hӋ sinh thái tӵ nhiên là ӣ FiFYQJQѭӟc nghèo oxy cӫa biӇQÿHQ.Ӄt quҧ phân tích trình tӵ 16S 23 rDNA cho thҩ\YjWѭѫQJWӵ vӟi các vi khuҭn Kuenenia và Brocadia ÿmELӃWQKѭWKӃ QJKƭDOjYLNKXҭn phát hiӋn này thuӝc mӝWFKLNKiFYjÿѭӧFÿһt tên là Candidatus scalindua sorokini (Kuypers và cӝng sӵ, 2003)

&iFORjL$QDPPR[NKiFÿmÿѭӧc phát hiӋn tӯ ÿƭDTXD\VLQKKӑc cӫa quá trình nitrate hóa tҥi mӝt nhà máy xӱ lý nѭӟc thҧi ӣ Pitsea (Anh) KӃt quҧ mô tҧ và phân tích trình tӵ 16S rDNA cho thҩy chúng thuӝF FQJ FKL 6FDOLQGXD Yj ÿm ÿѭӧF ÿһt tên là

&DQGLGDWXV³6FDOLQGXDEURGDH´&DQGLGDWXV³6FDOLQGXDZDJQHUL´Ĉӝ WѭѫQJÿӗng vӅ trình tӵ 16S rDNA giӳa 2 loài là 93% (Schmid và cӝng sӵ, 2000)

Mӝt vҩQÿӅ tӗn tҥLÿDQJÿѭӧc tiӃp tөc nghiên cӭu là mһc dù giӳa 3 chi Anammox ÿmELӃWÿӅu có chung tә WLrQQKѭQJKѫL[DQKDXYӅ mһt tiӃQKyDÿӝ WѭѫQJÿӗng nhӓ KѫQ 85% (dӵa vào kӃt quҧ phân tích trình tӵ 16S rDNA), trong khi chúng lҥi có nhӳQJWѭѫQJ ÿӗng rõ rӋt vӅ mһt phenottype; tӕF ÿӝ VLQK WUѭӣng chұP QKѭ QKDX ÿӅu có cҩu tӱ Anammoxosome vӟi lӟp màng lipid ladderance

FĈ̿FÿL͋PVLQKWU˱ͧng cͯa vi khu̯n Anammox

Nhóm vi khuҭn Anammox có thӇ hoҥWÿӝng trong khoҧng nhiӋWÿӝ tӯ ÿӃn

43 0 C (tӕLѭX 0 C), pH= 6,4 ± 8,3 (tӕLѭXӣ pH=8) Ӣ ÿLӅu kiӋn tӕLѭXWӕFÿӝ tiêu thө FѫFKҩt riêng cӵFÿҥi là 55Pm NH4 +-N/g.protein/phút Ái lӵc vӟLFiFFѫFKҩt ammonium và nitrite rҩWFDR1KѭQJNKLWLӃp xúc vӟi nӗQJÿӝ nitrite trên 5mM trong khoҧng thӡi gian 12 giӡ thì nhóm vi khuҭn Anammox bӏ mҩt hoҥt tính hoàn toàn Tuy nhiên hoҥt tính sӁ ÿѭӧc hӗi phөc khi bә sung mӝWOѭӧng rҩt nhӓ (50PM) mӝt trong các sҧn phҭm trung gian cӫa quá trình chuyӇn hóa ammonium bӣi các enzyme là hydrazine hoһc

23 hydroxylamine Mһt khác hoҥt tính Anammox FǊQJEӏ ӭc chӃ khi nӗQJÿӝ oxy hòa tan WURQJP{LWUѭӡng lӟQKѫQ(JOLYjFӝng sӵ, 2003) d/ Các y͇u t͙ ̫QKK˱ͧng x ҦQKKѭӣng cӫa nhiӋWÿӝ

1KѭFiFYLNKXҭn tӵ Gѭӥng khác, xӱ lý ammonium cӫa vi khuҭn Anammox FǊQJ bӏ ҧQKKѭӣng bӣi nhiӋWÿӝ Strous và cӝng sӵ (1999) cho rҵng vi khuҭn Anammox có khҧ QăQJ[ӱ OêQѭӟc thҧi ӣ nhiӋWÿӝ OrQÿӃn 40 0 C và có thӇ ngӯng hoҥWÿӝng ӣ 10 0 C Chúng xӱ lý hiӋu quҧ ӣ nhiӋWÿӝ khoҧng 20- 37 0 C TiӃSÿyYӟi kӃt quҧ khҧo sát cӫa Egli và cӝng sӵ (2001) cho thҩy ӣ 37 0 C, thì tӕFÿӝ VLQKWUѭӣng và khҧ QăQJ[ӱ lý ammonium cӫa vi khuҭn Anammox là cao nhҩt Yang và cӝng sӵ (2010) cho thҩy khҧ QăQJ[ӱ lý cӫa vi khuҭn Anammox ÿҥt cao nhҩt ӣ nhiӋWÿӝ khoҧng 30 ± 35 0 C Trong khi Rysgaard và cӝng sӵ (2004) khҧo sát hoҥt tính cӫa vi khuҭn Anammox ӣ nhiӋWÿӝ thҩSKѫQWӯ 1,7 ÿӃn 4 0 C thì nhұn thҩy bùn Anammox lҳng xuӕQJÿi\WKLӃt bӏ Dosta và cӝng (2008) thu ÿѭӧc kӃt quҧ tӕt nhҩt khi nghiên cӭu ӭng dөng vi khuҭn Anammox ӣ nhiӋWÿӝ tӯ 35-

40 0 C và hoҥt tính giҧm dҫn trong thӡi gian ngҳn ӣ nhiӋWÿӝ 45 0 C Isaka và cӝng sӵ (2006) cho thҩy vi khuҭn Anammox có thӇ phát triӇn ӣ nhiӋWÿӝ 20 ± 22 0 C và tӕt nhҩt ӣ nhiӋWÿӝ 37 0 C Dalsgaard và Thamdrup (2002) nghiên cӭu ҧQKKѭӣng cӫa nhiӋWÿӝ ÿӃn hoҥt tính vi khuҭn Anammox tӯ trҫPWtFKÿi\ELӇn và kӃt quҧ loҥi bӓ ammonium tӕt nhҩt ӣ nhiӋWÿӝ 15 0 C và nhұn thҩy hoҥt tính giҧm khi nhiӋWÿӝ WăQJÿӃn 25 0 C x ҦQKKѭӣng pH

3KѭѫQJYjFӝng sӵ (2011) báo cáo rҵQJS+WăQJWӯ ÿӃn 7,5 thì hiӋu quҧ loҥi bӓ QLWѫWăng tӯ ÿӃn 87%; (2) pH tiӃp tөFWăQJWӯ ÿӃn 9 thì thҩy hiӋu quҧ loҥi bӓ QLWѫJLҧm; (3) khoҧng pH thích hӧp cho quá trình Anammox là tӯ ÿӃn 8,5 Theo nghiên cӭu cӫa Strous và cӝng sӵ (1999) thì hoҥt tính cӫa vi khuҭn Anammox chӍ phө thuӝFYjRS+P{LWUѭӡQJÿҫu vào mà không ҧQKKѭӣng nhiӅu trong thӡi gian diӉn ra phҧn ӭng cӫa quá trình xӱ lý ammoniumGRÿyS+ÿҫXUDFǊQJNK{QJWKD\ÿәi nhiӅu so vӟLS+ÿҫu vào x ҦQKKѭӣng DO ĈӇ nghiên cӭu ҧQKKѭӣng cӫD'2ÿӃn hoҥt tính cӫa vi khuҭn Anammox trong quá trình nghiên cӭu xӱ lý ammonium, Van De Graaf và cӝng sӵ (1996) cho thҩy hoҥt ÿӝng hiӋu quҧ cӫa vi khuҭn Anammox trên mô hình thiӃt bӏ dҥng mҿ NKL'2GDRÿӝng trong khoҧng 0-0,01mg/l Trong khi Strous và cӝng sӵ (1997) lҥi cho rҵng vi khuҭn Anammox hoҥWÿӝng xӱ lý ammonium có thӇ thӵc hiӋQÿѭӧFWURQJP{LWUѭӡng không kӷ khí hoàn toàn, vì khi ghép hai quá trình trong mӝt thiӃt bӏ QKѭTXiWUuQK61$3WKu

DO trong thiӃt bӏ phҧn ӭng loҥi bӓ ammonium sӁ lӟQKѫQ,0mg/l Thí nghiӋm cӫa Jetten

24 và cӝng sӵ (1999) nghiên cӭXWKD\ÿәi DO cӫDP{LWUѭӡng ӣ các nӗQJÿӝ: 0%; 0,5r0,2%; 2,1r0,2%, kӃt quҧ WKX ÿѭӧc khi DO ӣ thí nghiӋm t 0,5r0,2% thì hoҥW ÿӝng xӱ lý ammonium cӫa vi khuҭn Anammox không còn hiӋu quҧ x ҦQKKѭӣng COD

Trên lý thuyӃt thì vi khuҭn Anammox thuӝc nhóm vi khuҭn tӵ Gѭӥng, nên không dùng nguӗn cacbon hӳXFѫÿӇ phát triӇQ1KѭQJWURQJWKӵc tӃ thì trong các nguӗQQѭӟc thҧi luôn luôn tӗn tҥLKjPOѭӧng ô nhiӉm là cacbon hӳXFѫÿѭӧc thӇ hiӋn thông qua COD Nghiên cӭu sӱ dөQJP{LWUѭӡng không có cacbon hӳXFѫ,PDMR8YjFӝng sӵ (2004) cho thҩy hiӋu suҩt xӱ lý ammonium ÿҥt hiӋu quҧ rҩt cao Theo Chamchoi và cӝng sӵ (2004) khi khҧo sát tӹ lӋ &2'1WKD\ÿәi tӯ 0,6 - 1,3 cho thҩy hiӋu quҧ loҥi bӓ ammonium ÿҥWWѭѫQJӭng tӯ ÿӃQYj&2'ÿѭӧc loҥi bӓ 3KѭѫQJYjFӝng sӵ (2011) báo cáo rҵng hiӋu quҧ loҥi bӓ QLWѫJLҧm khi tӹ lӋ &2'71WăQJ7ӹ lӋ

&2'71tWKѫQWKuKLӋu quҧ loҥi bӓ QLWѫOӟQKѫQ7ӹ lӋ COD/TN lӟQKѫQ thì hiӋu quҧ loҥi bӓ QLWѫ tW KѫQ FKR [ӱ Oê Qѭӟc thҧL FKăQ QX{L Eҵng quá trình Anammox x ҦQKKѭӣng tӹ lӋ NH 4 + -N/NO 2 - -N

7KHRSKѭѫQJWUuQK) ӣ trên, thì tӹ lӋ NH4 +-N/NO2 N phҧLOjQKѭQJ theo các nghiên cӭu cӫa Van Hulle và cӝng sӵ (2005) thì tӹ lӋ này có thӇ WKD\ÿәi tӯ 0,5- 1,5, còn Gut (2006) thì tӹ lӋ Qj\GDRÿӝng trong khoҧng 1,0- Yjÿҥt hiӋu suҩt loҥLQLWѫWѭѫQJӭng là 84- 97% Theo Van Hulle và cӝng sӵ (200NKLWURQJP{LWUѭӡng chӍ có NH4 +-N vӟi nӗQJÿӝ 1.000mg/l hoһc NO3 N thì quá trình Anammox không thӇ diӉn ra Trong khi kӃt quҧ nghiên cӭu cӫa Dapena Mora và cӝng sӵ (2006) cho thҩy ҧnh Kѭӣng cӫa tӯng nӗQJÿӝ NH4 +-N và NO2 N trên thiӃt bӏ xӱ lý theo mҿ thì hoҥt tính cӫa vi khuҭn Anammox lҥi giҧm nhanh theo thӡLJLDQWѭѫQJӭng NH4 +-N vӟi nӗQJÿӝ 55 mM và NO2 N là 25 mM thì hoҥt tính Anammox giҧm 50% Vi khuҭn Anammox bӏ ӭc chӃ bӣi nitrite là thuұn nghӏch hoһc không thuұn nghӏch (Fux và cӝng sӵ, 2004; Jetten và cӝng sӵ, 2005; Lo´pez và cӝng sӵ, 2008; Van Dongen và cӝng sӵ, 2001) Fux (2003) ghi nhұn vi khuҭn Anammox không hoҥWÿӝng khi nӗQJÿӝ NO2 N lӟQKѫQPJ/ Trong khi Strous và cӝng sӵ (1999) cho thҩy trong thí nghiӋm vӟi nӗQJÿӝ NH4 +-N trên

Tóm tҳt các yӃu tӕ P{LWUѭӡng ҧQKKѭӣQJÿӃn quá trình Anammox [2]

Các yӃu tӕ ҧQKKѭӣng 0{LWUѭӡng

0{LWUѭӡng Anammox thӵc nghiӋm

NӗQJÿӝ N-NH4 + (mg/l) - 100 - 1000 e/ ˰XYjQK˱ͫFÿL͋m quá trính Anammox [6] ắ ѬXÿLӇm:

+ Có thӇ ӭng dөng tӕt trong xӱ lý các loҥLQѭӟc thҧi có nӗQJÿӝ N-NH4 cao + Giҧm tӟLOѭӧng phát thҧi CO2

+ Không tҥo ra sҧn phҭm trung gian là N2O

+ Nhu cҫu mһt bҵQJÿӇ lҳSÿһt thiӃt bӏ không lӟn dүQÿӃQFKLSKtÿҫXWѭEDQÿҫu thҩp

+ GiҧPÿѭӧc khoҧng 60% nhu cҫXÿLӋQQăQJ không tiêu thө methanol làm cho chi phí vұn hành thҩSKѫQVRYӟLFiFSKѭѫQJSKiSNKiF

+ ChӏXÿѭӧc tҧLWKD\ÿәLÿӝt ngӝt, thiӃt kӃ ÿѫQJLҧn, sinh ra ít bùn ắ 1KѭӧFÿLӇm:

+ Thӡi gian phát triӇn sinh khӕi vi khuҭn Anammox rҩt chұm nên rҩt khó làm giàu và nuôi cҩy

2.2.4 T ͝ ng quan v ͉ quá trình sinh h ͕ c k ͻ khí, UASB và EGSB a/ Giͣi thi u v͉ b͋ Upflow Anaerobic Sludge Bed (UASB)

BӇ phҧn ӭQJ8$6%ÿѭӧc Lettinga và c͡ng s͹ phát triӇn ӣ Hà Lan và cuӕi nhӳQJQăP%QKҥWÿѭӧc báo cáo bӣi Young và McCarty (1969) trong hӋ thӕng lӑc kӷ NKtYjÿѭӧc quan sát ӣ Nam Phi trong suӕt chuyӃQWKăPFӫD/HWWLQJDWUѭӟc khi phát triӇn bӇ 8$6%ÿҫu tiên Tuy nhiên, bӇ 8$6%NK{QJÿѭӧc phát triӇn trong thӡi JLDQÿyGRWKLӃu hiӇu biӃt và thiӃu kinh nghiӋm tҥo bùn hҥt BӇ 8$6%ÿҫXWLrQÿѭӧc áp dөng cho mӝt nhà máy cӫ cҧLÿѭӡng ӣ Hj Lan BӇ 8$6%ÿѭӧc áp dөng thàng công ӣ quy mô pilot và có nhiӅu bӇ phҧn ӭng UASB quy mô thӵc tӃ cho nhiӅu loҥi nѭӟc thҧi công nhiӋSVDXÿy%iRFiRÿҫu tiên vӅ bӇ phҧn ӭng UASB là cӫa Dutch vào cuӕi nhӳQJQăPYjWҥp chí quӕc tӃ chính thӭFYjRQăP

Có vài bӇ 8$6%YjRÿҫu nhӳQJQăPQKѭQJQKӳng bӇ phҧn ӭng này không ÿѭӧc chú ý vào thӡLJLDQÿy7X\QKLên, có vài loҥi bӇ phҧn ӭng quy mô thӵc tӃ ÿѭӧc vұn hành trờn khҳp thӃ giӟLÿһc biӋt là ӣ &KkXặXSKtD1DPFKkX0ƭSKtD1DPFKkX Á và Tây Nam châu Á Bên cҥQKÿyWURQJPӝt cuӝc khҧo sát có 1215 bӇ phҧn ӭng kӷ khí quy mô thӵc tӃ ÿѭӧc vұn hành trên khҳp thӃ giӟi tӯ nhӳQJQăPYjKҫu hӃt các bӇ phҧn ӭng bao gӗP8$6%Yj(*6%ĈDVӕ Qѭӟc thҧLÿѭӧc áp dөQJOjQѭӟc thҧi ngành sҧn xuҩWELDQѭӟc giҧi khát, sҧn xuҩt cӗQUѭӧu, lên men, công nghiӋp thӵc phҭm, giҩy và bӝt giҩy Nhӳng loҥLQѭӟc thҧi này chiӃm khoҧng 90% các ӭng dөng

HoҥWÿӝng cӫa bӇ UASB dӵa vào sӵ chuyӇQÿӝQJÿLOrQFӫDQѭӟc thҧi thông qua lӟp bùn hҥt kӷ khí BӇ UASB gӗm 4 phҫn chính: lӟp bùn hҥWYQJEQOѫOӱng, hӋ thӕng tách khí - rҳn và phҫn lҳng Lӟp bùn hҥt ӣ ÿi\EӇ phҧn ӭng Vùng bùn lѫOӱng gӗm các hҥt bùn phân tán xáo trӝn vӟi khí sinh ra trong bӇ phҧn ӭQJ1ѭӟc thҧLYjRÿi\EӇ và bӏ phân hӫy ӣ lӟp bùn hҥWYjYQJEQOѫOӱng ThiӃt bӏ tách khí phân tách khí và tӯ Qѭӟc thҧi và bùn hҥt có thӇ lҳQJÿѭӧc Mӝt sӕ hҥt bùn có thӇ vào phҫn lҳng và vùng không hoҥWKyDÿѭӧc hình thành, chúng có thӇ lҳng trӣ lҥi bӇ phҧn ӭng hay bӏ rӱa trôi ra khӓi mô hình Vұn tӕc dòng chҧ\ÿLӇn hình là 0,5 ± 1,0 PKYjWKѭӡng có thӇ xӱ OêÿӃn tҧi trӑng 10 ± 15 kg/m 3 QJj\+ѫQQӳa, không cҫn có thiӃt bӏ xáo trӝn riêng biӋt ngoài vұn tӕFGzQJQѭӟc và khí sinh ra BӇ phҧn ӭQJ8$6%WKѭӡng khӣLÿӝng vӟi 10 ± 30% bùn cҩy b/Giͣi thi u v͉ b͋ Expanded Granular Sludge Bed reactor (EGSB)

Qui trình Expanded Granular Sludge Bed reactor (EGSB) là quá trình cҧi tiӃn cӫa UAS%ÿѭӧc Lettinga và c͡ng s͹ phát triӇQYjRQăPWҥi Hà Lan Sӵ UDÿӡi cӫa EGSB vӟi dòng tuҫn hoàn kӃt hӧp vӟi bӇ phҧn ӭQJFDRKѫQWӍ lӋ chiӅXFDRÿѭӡng kính lӟn) mang lҥi nhӳQJѭXWKӃ KѫQVRYӟi quá trình xӱ OêQѭӟc thҧi bҵng UASB Vӟi tӍ lӋ

27 dòng tuҫn hoàn cao, dòng chҧ\QJѭӧc cӫDTXiWUuQK(*6%WKѭӡng có tӕFÿӝ dâng әn ÿӏnh tiêu biӇu trong khoҧQJKѫQPKOjPFKROӟp bùn giãn nӣ, giҧm tӕi thiӇu vùng chӃt, tiӃp xúc giӳDQѭӟc thҧi và bùn tӕWKѫQVӵ khuҩy trӝn cӫa thӫy lӵFGRÿyWăQJFѭӡng hiӋu quҧ xӱ lý và tính әQÿӏnh

So vӟi UASB, quá trình EGSB xӱ OêÿѭӧFQѭӟc thҧi vӟi tҧi trӑng cao, có thӇ ÿӃn 42,3kg/m 3 ngày, trung bình là 20kg/m 3 ngày vӟi kӃt quҧ khҧo sát tӯ 198 công trình EGSB thӵc tӃ, cao gҩp hai lҫn so vӟi kӃt quҧ 8$6%+ѫQQӳa, EGSB có thӇ vұn hành ӣ thӡLJLDQOѭXUҩt ngҳn ( >1,5 giӡ) trong khi vүn duy trì nӗQJÿӝ bùn cao trong hӋ thӕng

BӇ phҧn ӭQJ(*6%ÿһc biӋt thích hӧp vӟi Qѭӟc thҧi có nӗQJÿӝ ô nhiӉm thҩp và trung bình

NhiӅu nghiên cӭu cho thҩy EGSB có thӇ xӱ lý các chҩWÿӝc trong khi UASB không thӇ phân hӫ\ÿѭӧc do dòng tuҫn hoàn trong EGSB cy tác dөng pha loãng nӗng ÿӝ ÿҫu vào ĈһFÿLӇm nәi bұt nhҩt cӫa bӇ EGSB là vұn tӕc dòng chҧ\QJѭӧc cao Dòng tuҫn hoàn có thӇ tách chҩt rҳQOѫOӱng nhӓ ra khӓi lӟSEQ'Rÿy(*6%[ӱ OêÿѭӧFQѭӟc thҧi vӟi nӗQJÿӝ chҩt rҳQOѫOӱng cao mà không bӏ giҧm hiӋu quҧ, do vұn tӕc lҳng cӫa hҥt rҳn thҩSKѫQYұn tӕc bӅ mһt cӫa chҩt lӓng Trong NKLÿyGzQJYjRFӫa UASB phҧi ÿҧm bҧo chҩt rҳQOѫOӱng thҩp, vì chҩt rҳQOѫOӱng có thӇ thay thӃ cho lӟp bùn trong hӋ thӕng

Quá trình EGSB là quá trình kӷ NKtÿѭӧc thiӃt kӃ cҧi thiӋn nâng cao cùng vӟi quá trình có dòng tuҫn hoàn cӫa bӇ EGSB làm giҧm thӡLJLDQOѭXQѭӟc, thӇ tích và diӋn tích bӇ giҧm dүQÿӃQFKLSKtÿҫXWѭWKҩp Vӟi nhӳQJѭXÿLӇPÿiQJNӇ ÿy(*6%QJj\FjQJ ÿѭӧc thay thӃ cho UASB trong các công trình thӵc tӃ

2.2.5 T ͝ ng quan v ͉ giá th ͋ PVA

Poly vinyl alcohol (PVA) Gel là polymer tәng hӧp giá rҿÿmÿѭӧc ӭng dөng rӝng UmLÿӇ cӕ ÿӏnh vi sinh và enzyme do tính bӅn, tính әQÿӏnh hóa hӑFFDRYjNK{QJÿӝFÿӕi vӟi vi sinh và enzyme [39] Poly vinyl alcohol không mùi, không vӏ, có màu trҳQJÿөc hoһc màu kem, dҥng hҥt hoһc dҥng bӝt, có nhiӅXÿһc tính phù hӧp cho ӭng dөng trong xӱ OêQѭӟc thҧi

PVA Gel ӣ dҥng xӕp, cҩu trúc mҥQJOѭӟi Mӛi hҥWFyÿѭӡng kính 3 - 4mm có thӇ chӭa tӟi 1 tӹ vi sinh vұt Trên bӅ mһt hҥt có các lӛ nhӓ NtFKWKѭӟc tӯ 10 ± ȝP(Susumu

H và cӝng sӵ, 1987) Công thӭc hóa hӑc: (C2H4O)n

%ѫPÿӏnh Oѭӧng 1ѭӟFÿҫu vào

Van kiӇm tra Ĉӗng hӗ ÿR khí Dòng tuҫn hoàn

Hình 2.7 Cҩu trúc lӛ rӛng hҥt PVA gel

0ӝWVӕWtQKFKҩWQәLEұWFӫD39$ÿҥWÿѭӧFVDXNKLTXD[ӱOêÿһFELӋWTheo Kuraray Corporation Annual Report, 2007)

+ 7tQKNK{QJWKҩPQѭӟFFDR

1KӡQKӳQJÿһFWtQKTXDQWURQJWUrQ39$JHOÿmÿѭӧFӭQJGөQJQKLӅXWURQJ[ӱ OêQѭӟFWKҧLÿһFELӋWOjYӟLTX\WUuQK[ӱOêVLQKKӑF7URQJVӵWҥRWKjQKEQKҥWVӱ GөQJYұWOLӋXPDQJ39$³Eү\´EҳWJLӳYLVLQKSKiWWULӇQ[XQJTXDQKFҩXWU~FFӫDQy Các PVA baQÿҫXQj\FyWKӇKuQKWKjQKPӝWEӅPһWO{LNpRYLVLQKYұWNKiFWKDPJLD vào TXiWUuQKSKkQKӫ\NӷNKtYjKuQKWKjQKEQKҥW&ѫFKӃWҥRWKjQKEQKҥWFyWKӇ ÿѭӧFWKӇKLӋQTXDFiFFKXWUuQKVDX

+ +ҥW39$ gel va vào FiFYLNKXҭQPHWKDQH khác nhau

+ ĈDQFKéo nKDXYjGtQKEiPFӫDFiFYLNKXҭQ[XQJTXDQKKҥW39$WҥRWKjQK bông

+ &iFYLNKXҭQNӷNKtJҳQOrQWUrQEӅPһWYLrQVSDJKHWWLYjWҥRWKjQKEQKҥW

30 39$FyYDLWUzTXDQWUӑQJWURQJYLӋFFӕÿӏQKYLVLQKYұW[ӱOêQѭӟFWKҧLWURQJ FiFTXiWUuQK8$6%(*6%%LRILQJHUôKҥQFKӃWӕLÿDVӵWKҩWWKRiWYLVLQKFyOӧL

Lo̩i b͗ các hͫp ch̭W1LW˯WURQJQ˱ͣc th̫i gi͇t m͝ b̹ng quá trình Anammox, Tr̯n Th͓ Hi͉n Hoa (2017)

Nghiên cӭu ÿѭӧc vұn hành ӣ quy mô phòng thí nghiӋPÿӇ ÿiQKJLiNKҧ QăQJORҥi bӓ DPPRQLXPWURQJQѭӟc thҧi giӃt mә Thӏnh An bҵng viӋc kӃt hӧp quá trình nitrite hóa bán phҫn và quá trình anammox NӗQJÿӝ NH4 + GzQJYjRÿѭӧFWKD\ÿәi tӯ ÿӃn 160 mgN/L, tҧi trӑQJ1LWѫWӯ 0,1 ± 0,25 kgTN/m 3 ngày vӟi HRT giҧm dҫn tӯ 36h dӃn 10h nӗQJÿӝ NH4 + dòng ra thҩSKѫQPJ1/ÿҥt cӝt B QCVN40:2011/BTNMT

Nghiên cͱu x͵ OêQ˱ͣc th̫i gi͇t m͝ và ch͇ bi͇n th͓t gia súc b̹ng mô hình giá th͋ bùn h̩t giãn nͧ (EGSB) s͵ dͭng giá th͋ mang PVA gel, Nguy͍QĈăQJ&KtQK

Nghiên cӭXQj\ÿѭӧc thӵc hiӋn tên hai mô hình EGSB vӟi 6 lít mӛi bӇ phҧn ӭng: mӝt mô hình vӟi 20% thӇ tích giá thӇ mang PVA trong khi cӝt mô hình khác không có PVA Tҧi trӑng hӳXFѫWKD\ÿәi tӯ 0,5 kgCOD/m 3 QJj\ÿӃn 8 kgCOD/m 3 ngày KӃt quҧ cho thҩy mô hình EGSB có giá thӇ PVA xӱ lý hiӋu quҧ KѫQYjәQÿӏQKKѫQVRYӟi mô hình EGSB không có gái thӇ ӣ cùng tҧi trӑng hӳXFѫ

X͵ OêDPPRQLXPWURQJQ˱ͣc th̫i gi͇t m͝ b̹ng vi c s͵ dͭng k͇t hͫp quá trình nitrit hóa m͡t ph̯n/anammox, Lê Công Nh̭W 3K˱˯QJ /r 7K͓ C̱m Huy͉n, Nguy͍n HuǤnh Ṱn Long (2012)

Trong nghiên cӭu này, công nghӋ QLWULWKyDDQDPPR[ÿѭӧc sӱ dөng trong cùng mӝt bӇ phҧn ӭng, thӱu nghiӋm 2 loҥi giá thӇ dính bám poly acrylic và sӧi bông tҳPÿӇ nghiên cӭu khҧ QăQJ[ӱ lý DPPRQLXPWURQJQѭӟc thҧi giӃt mә KӃt quҧ cho thҩy, ӣ tҧi trӑng thҩSYjOѭXOѭӧQJQѭӟc thҧi cao, hiӋu quҧ xӱ lý NH4 +-N tӕWKѫQVRYӟi tҧi trӑng FDRKѫQYjOѭXOѭӧQJQѭӟc thҧi thҩSKѫQ0{KuQKWKtQJKLӋm hoҥWÿӝng hiӋu quҧ vӟi hiӋu suҩt xӱ Oêÿҥt 92% và 87,8% ӣ tҧi trӑng 0,04 và 0,14 kgNH4 +/m 3 QJj\Ĉӗng thӡi, thí nghiӋPFǊQJFKӍ ra, viӋc sӱ dөng giá thӇ (mô hình sinh hӑc bám dính) tӓ ra thích hӧp cho hai nhóm vi khuҭn Nitrosomonas và Anammox hoҥWÿӝng chung trong cùng thiӃt bӏ Vӟi giá thӇ là sӧi polyacrylic thì hiӋu quҧ xӱ lý ammonium tӕWKѫQJLiWKӇ là sӧi bông tҳm

Nghiên cͱu hi u qu̫ x͵ Oê1LW˯ammonium trong Q˱ͣc th̫i thu͡c da b̹ng quá trình nitrite hóa bán ph̯n k͇t hͫp anammox, Cao Ti͇Q'ǊQJ

31 Nhóm vi khuҭn oxy hóa ammonium thành nitrite - AOB có khҧ QăQJWKtFKQJKL YjVLQKWUѭӣng tӕWWURQJP{LWUѭӡQJQѭӟc thҧi thuӝc da khi vұn hành ӣ tҧi trӑng cao Ĉӕi vӟi ҧQKKѭӣng cӫa nӗQJÿӝ oxy hòa tan, nghiên cӭXÿmFKRNӃt quҧ là tҥi giá trӏ DO = 2,2 mg/L thì mô hình vұn hành có hiӋu suҩt chuyӇn hóa ammonium cao nhҩt ÿҥWÿҥt 61,8%, tӹ lӋ NO2 -/(NO3 -+NO2 -OrQÿӃn 97,7 % và tӹ lӋ NO2 -/NH4 + GzQJUDÿҥt 1,34, gҫn vӟi tӹ lӋ tӕLѭXWURQJOêWKX\Ӄt nhҩWĈLӅu này chӭng tӓ vӟi khoҧQJ'2ÿyOj thích hӧp nhҩt cho nhóm vi khuҭn AOB cӫa quá trình nitrite hóa bán phҫn Vӟi các giá trӏ DO khác ngoài khoҧQJPJ/ÿѭӧc thӵc hiӋn trong nghiên cӭu, hiӋu suҩt chuyӇn hóa ammonium, tӹ lӋ NO2 -/NH4 + và tӹ lӋ NO2 -/(NO3 - + NO2 -ÿӅu thҩSKѫQKҷn chӭng tӓ nhóm vi khuҭn AOB bӏ ӭc chӃ Ĉӕi vӟi ҧQKKѭӣng cӫa pH, sau khi thӵc hiӋn vұn hành ӣ 6 khoҧQJS+WăQJGҫn tӯ ÿӃn 8,6 Nghiên cӭXÿmFKRNӃt quҧ ӣ pH trong khoҧng 7,5 - 8,5 thì quá trình nitrite hóa bán phҫn cân bҵng và әQÿӏnh nhҩt vӟLGzQJUDÿҥt 69% hiӋu suҩt chuyӇn hóa ammonium và tӹ lӋ NO2 -/(NO3 -+NO2 -ÿҥt 96% Ĉӕi vӟi mô hình anammox: thí nghiӋm vӟLQѭӟc thҧi nhân tҥo vӟi nӗQJÿӝ bùn EDQÿҫu là 5g MLSS/L, bӇ phҧn ӭng anammox cҫQQJj\ÿӇ WtFKOǊ\VLQKNKӕLYjÿҥt ÿѭӧc TNRR là 0,68 kg N/m3/ngày TNRR cao nhҩWÿҥWÿѭӧc sau 150 ngày vұn hành vӟi Qѭӟc thҧi nhân tҥo là 1,36 kg N/m3/ngày Trung bình hiӋu quҧ loҥi bӓ NO2-N, NH4-N và TN lҫQOѭӧt là 80-88%, 91- 97% và 73- 80% NӗQJÿӝ NO3-N sinh ra trong quá trình thí nghiӋm là tӯ 10- 12% so vӟL71ÿҫu vào và giá trӏ này gҫn vӟi giá trӏ lý thuyӃt phҧn ӭng Anammox

*LDL ÿRҥn xӱ Oê Qѭӟc thҧi thuӝc da sau quá trình nitrít hóa bán phҫn bҵng anammox: TӕFÿӝ loҥi bӓ tәQJQLWѫFKRQѭӟc thҧi thuӝc da cӫa quá trình anammox là 1,30 ± 0, NJ 1PQJj\ WѭѫQJ ӭng vӟi hiӋu suҩt là 75- 78% ӣ tҧi trӑng 1,6 kg 1PQJj\ ĈӇ NH4 +-N và tәQJ QLWѫ ÿҫX UD ÿҥt QCVN 40:2011/BTNMT, quá trình nitrite hóa bán phҫn phҧLÿѭӧc kiӇm soát tӕWKѫQQKҵPGjQKÿѭӧc tӹ lӋ NH4-N/NO2-N thích hӧp (NH4-N: NO2-N = 1 : 1,32) và hҥn chӃ 12VLQKUDWUѭӟc khi vào bӇ anammox

Các thiӃt bӏ cӫa mô hình nghiên cӭu

STT Tên thiӃt bӏ Sӕ Oѭӧng

2 Máy thәi khí Resun ACO-003 01

4 ĈLӋn cӵc PH online HANNA HI6100205 01

5 Máy khuҩy chìm SOBO WP-100M 01

1ѭӟc thҧLÿѭӧFÿѭDYjREӇ UASB thông qua hӋ thӕQJEѫP1ѭӟc thҧi thông qua quá trình kӷ khí diӉn ra trong bӇ vӟi mөFÿtFK[ӱ lý COD, chuyӇn hóa Nito hӳXFѫWKjQK 1LWRGѭӟi dҥng ammonia nhҵm tҥRÿLӅu kiӋn cho các quá trình xӱ lý sau

BӇ PN: ĈҫXYjRQѭӟc tӵ chҧy tӯ bӇ UASB sang bӇ PN MLSS trong bӇ PN ÿѭӧc giӳ trong khoҧng 4000-5000 mg/l, có hӋ thӕng sөc khí trong bӇ nhҵm giӳ DO trong khoҧng

43 0,8-1,2 mg O2/L, S+ÿѭӧFÿLӅu chӍnh tӵ ÿӝQJWK{QJTXDÿҫXGRS+YjEѫPKyDFKҩt nhҵm giӳ pH trong bӇ nҵm trong khoҧng 7,5-8,5

Mөc tiêu cӫa bӇ PN là chuyӇn hóa mӝt phҫn NH4 + thành NO2 - tҥo thành tӹ lӋ NH4 + :

NO2 - = 1:1,32 và ngһn chһn sӵ hình thành NO3- tҥRÿLӅu kiӋn thuұn lӧi nhҩt cho quá trình anammox diӉn ra trong bӇ EGSB

BӇ EGSB có sӵ hoҥWÿӝng cӫa vi sinh vұWDQDPPR[WURQJÿLӅu kiӋn kӷ khí kӃt hӧp vӟi gía thӇ PVA gel ngoài ra còn có mӝWEѫPWXҫQKRjQQѭӟc tҥo sӵ xáo trӝn trong bӇ làm WăQJNKҧ QăQJWLӃp xúc cӫDQѭӟc thҧi vӟi vi sinh vұt và giá thӇ Trong bӇ này sӁ diӉn ra quá trình chuyӇn hóa NH4 + : NO2 thành N2 nhӡ ÿyORҥi bӓ ÿѭӧFKjPOѭӧQJ1LWѫ trong Qѭӟc thҧi

MүXSKkQWtFKÿѭӧc lҩy tҥi: van lҩy mүu ÿҫu ra bӇ PN và thùng chӭDQѭӟc thҧi ÿҫu ra mô hình EGSB MүXFKtQKÿѭӧc lҩy vào các buәi sáng tӯ thӭ KDLÿӃn thӭ sáu, mүu bә VXQJÿѭӧc lҩy vào mӝt sӕ buәi chiӅu, thӭ bҧy hoһc chӫ nhұt nhҵPÿҧm bҧo mô hình hoҥWÿӝng әQÿӏnh

Các chӍ tiêu phân tích gӗm: COD, NH4 +-N, NO2 N, NO3 -N, 7.1ÿӝ kiӅm, mӝt sӕ chӍ WLrXQKѭS+'2OѭXOѭӧQJEѫPÿѭӧFÿRWUӵc tiӃp tҥi mô hình tҥi thӡLÿLӇm cӕ ÿӏnh trong ngày

Các chӍ WLrXYjSKѭѫQJSKiSSKkQWtFK

ChӍ tiêu 3KѭѫQJSKiS ThiӃt bӏ Ĉӝ chính xác pH ĈREҵQJÿLӋn cӵc HANA instrument pH211 ± 0,01 Ĉӝ kiӅm Ĉӏnh phân thӇ tích

DO ĈREҵQJÿLӋn cӵc HANA instrument

COD 3KѭѫQJSKiSÿXQFKXҭQÿӝ Tӫ nung 150 0 C ± 2 mg/L

TKN Phá mүXFKѭQJFҩt ± ÿӏnh phân marco ± Kjedahl *LjQFKѭQJFҩt Gerhardt ± 0,01mg/L

NH 4 + -N Ĉӏnh phân thӇ tích, FKѭQJ cҩt *LjQFKѭQJFҩt Gerhardt ± 0,01mg/L

NO 2 - -N So màu ӣ Eѭӟc sóng 543 Máy Hach DR5000 ± 0,01mg/L

NO 3 - -N ĈXQFҥn và so màu ӣ 420 Máy Hach DR5000 ± 0,01mg/L

MLSS Tӫ nung 100-105 o C Tӫ nung Memmert ± 10 mg/L

3.4.3 3K˱˯QJ pháp tính toán và x ͵ lý s ͙ li u x Tính nӗQJÿӝ COD: ሺȀሻ ൌ ሺܽ െ ܾሻǤ ܯǤ ͺͲͲͲ ܸ ௠ ݂ 7URQJÿy a: thӇ tích FAS dùng cho mүu trҳng, ml b: thӇ tích FAS dùng cho mүu phân tích, ml

Vm: thӇ tích mүu, ml f: hӋ sӕ pha loãng mүu x HiӋu quҧ xӱ lý COD: ዉ኷ዞΨ ൌ ܥܱܦ ௩ െ ܥܱܦ ௥ ܥܱܦ ௩ Ǥ ͳͲͲ 7URQJÿy

CODr: nӗQJÿӝ &2'ÿҫu ra, mg/L x Tính nӗQJÿӝ NO2 N, NO3 N: dӵDYjRSKѭѫQJSKiSWUҳc quang so màu theo Standard method 1998 x Tính nӗQJÿӝ TKN: ሺȀሻ ൌ െ ܸ Ǥ ʹͺͲ 7URQJÿy

A: thӇ tích H2SO4 GQJÿӇ chuҭn mүu, ml

B: nӗQJÿӝ H2SO4 GQJÿӇ chuҭn mүu trҳng, ml

V: thӇ tích mүu, ml x Tính nӗQJÿӝ NH 4 + -N:

A: thӇ tích H2SO4 GQJÿӇ chuҭn mүu, ml

B: nӗQJÿӝ H2SO4 GQJÿӇ chuҭn mүu trҳng, ml

V: thӇ tích mүu, ml x ;iFÿӏnh sinh khӕi:

Cӕc 40ml: sҩy tҥi 105 0 C trong vòng 15 phút, hút ҭm 15 phút và cân, ta có m0

Mүu: Lҩy 25ml mүu cho vào cӕc rӗLÿHPQXQJӣ 105 0 C trong 24 giӡ, hút ҭm WURQJSK~WFkQYj[iFÿӏnh m1 ሺȀሻ ൌ ݉ ଵ ሺ݃ሻ െ ݉ ଴ ሺ݃ሻ ܸ ௠ኻ௨ ሺʹͷ݈݉ሻ Ǥ ͳͲ ଺ x 7tQKÿӝ kiӅm:

Lҩy 10ml mүu cho vào erlen, thêm 2 giӑt bromosol rӗi chuҭQÿӝ bҵng H2SO4

Tҧi trӑQJQLWѫÿҫu vào tính theo công thӭc:

L: Tҧi trӑQJ1LWѫ- ammonium, kg NH4 +-N/m 3 ngày

4/ѭXOѭӧQJÿҫu vào, m 3 /ngày

C: NӗQJÿӝ 1LWѫ- DPPRQLXPÿҫu vào, kg NH4 +-N/m 3

T: ThӡLJLDQOѭXQѭӟc, ngày x ;iFÿӏnh FA và FNA:

NӗQJÿӝ ammonium tӵ GRÿѭӧc tính theo công thӭc:

46 ൌܥ ேு ర శ ିே ൈ ͳͲ ௣ு ܭ ௕ ܭ ௪ ൅ ͳͲ ௣ு ܭ ௕ ܭ ௪ ൌ ሺ ͸Ǥ͵ͶͶ ʹ͹͵ ൅ ݐሻ 7URQJÿy ܥ ேு ర శ ିே: NӗQJÿӝ QLWѫammonium trong bӇ phҧn ӭng, mg/L t: nhiӋWÿӝ trong bӇ phҧn ӭng, o C pH: giá trӏ pH trong bӇ phҧn ӭng

NӗQJÿӝ acid nitrous tӵ GRÿѭӧc tính theo công thӭc: ൌ ܥ ேை మ ష ିே ܭ ௔ ൈ ͳͲ ௣ு ܭ ௔ ൌ ሺെʹǤ͵ͲͲ ʹ͹͵ ൅ ݐሻ 7URQJÿy ܥ ேை మ ష ିே : NӗQJÿӝ QLWѫnitrite trong bӇ phҧn ӭng, mg/L t: nhiӋWÿӝ trong bӇ phҧn ӭng, o C pH: giá trӏ pH trong bӇ phҧn ӭng ắ Xӱ lý sӕ liӋu

KӃt quҧ SKkQWtFKÿѭӧc xӱ OêWKHRSKѭѫQJSKiSWKӕng kê toán hӑFSKѭѫQJSKiS hàm phân phӕi chuҭn Student):

- Trӏ sӕ trung bình X ÿѭӧc tính: ¦ n i i n

ViӋc tính toán, xӱ lý sӕ liӋu và vӁ biӇXÿӗ dӵa trên phҫn mӅm Microsoft Office Excel 2016

&+ѬѪ1* KӂT QUҦ VÀ BÀN LUҰN

MөFÿtFKFӫDJLDLÿRҥQQj\OjÿӇ vi sinh thích nghi vӟLÿLӅu kiӋn sӕng mӟLFǊQJ QKѭNKҧRViWVѫEӝ tính chҩWQѭӟc thҧLÿӕi vӟi mô hình

Vì bùn hiӃXNKtÿѭӧc lҩy trӵc tiӃp tӯ bӇ hiӃu khí thuӝc hӋ thӕng xӱ OtQѭӟc thҧi cӫa công ty Vissan nên vi sinh vұWÿmTXHQYӟi loҥLQѭӟc thҧLQj\0{KuQKÿѭӧc vұn hành vӟLQѭӟc thҧi thӵc tӃ không qua pha loãng ӭng vӟi tҧi trӑng NH4 +-N là 0,25 NH4 +- N/m 3 ngày Yjÿѭӧc khҧo sát trong 20 ngày ThӡLJLDQOѭXWURQJbӇ PN là 24 giӡOѭX OѭӧQJÿҫu vào khoҧng 0,5 L/h NӗQJÿӝ YLVLQKÿѭӧc cho vào bӇ PN 5 g/L NhiӋWÿӝ bӇ phҧn ӭQJÿѭӧc giӳ ӣ nhiӋWÿӝ P{LWUѭӡng xung quanh, pH duy trì ӣ mӭc 7,6 -8 Oxy ÿѭӧc cung cҩp vào bҵng máy thәLNKtOѭXOѭӧQJNKtÿLӅu chӍQKÿӇ ÿѭDYӅ giá trӏ DO vào khoҧng 0,8 ± 1,0 PJOÿӇ hҥn chӃ sӵ hoҥWÿӝng cӫa nhóm vi khuҭn NOB NӗQJÿӝ ସ ା ǡ ଶ ି ǡ ଷ ି sau bӇ UASB lҫQOѭӧt là 126,8 mg/L, 0,45 mg/L và 1,05 mg/L

Hình 4.1 Khҧ QăQJFKX\ӇQKyDQLWѫJLDLÿRҥn thích nghi quá trình nitrite hóa bán phҫn

NH4+sau UASB NH4+sau PN NO2- sau PN NO3- sau PN

Hình 4.2 TӍ lӋ NO 2 - /NH4 + trong quá trình thích nghi

KӃt quҧ SKkQWtFKJLDLÿRҥn này cho thҩy, tӍ lӋ ଶ ି / ସ ା ÿҫu ra trong 10 ngày ÿҫu rҩt thҩp, chӍ ÿҥt trong khoҧng 0,01-0,15 Nguyên nhân có thӇ do bùn hiӃu khí lҳng FKѭDWӕt nên bùn bӏ bám quanh thành bӇ, mӝt phҫn trôi ra ngoài YjEQFKѭDWKtFKQJKL vӟLÿLӅu kiӋn thí nghiӋPGRÿyKRҥWWtQKEQFKѭDFDRKLӋu suҩt chuyӇn hóa amonium thҩSGRÿyWӍ lӋ ଶ ି / ସ ା ÿҫu ra thҩp ĈӇ giҧi quyӃt 1 phҫn vҩQÿӅ Qj\QKyPÿm làm Oѭӟi chҳn bùn ӣ ӕng dүQQѭӟc ra cӫa bӇ 31FǊQJQKѭWKѭӡng xuyên lau bùn bám quanh Oѭӟi này và thành bӇ, và sӁ tuҫn hoàn phҫn bùn bӏ trôi ra ngoài hҵng ngày

Trong 10 ngày tiӃp theo, tӍ lӋ ଶ ି / ସ ା WăQJGҫn Yjÿҥt trung bình là 0,42 Vào ngày thӭ 14, tӍ lӋ ଶ ି / ସ ା WăQJOrQ YjÿҥWÿѭӧc tӍ lӋ cao nhҩt trong ngày cuӕi cùng là 1,02 HiӋu suҩt chuyӇn hóa ammonium cao nhҩt vào ngày 20 là 42,5%

Hình 4.3: Khҧ QăQJ[ӱ Oê&2'WURQJJLDLÿRҥn thích nghi

TKӡLJLDQQJj\ dҶůҵEKϮ-/NH4+ ,ŝҵƵƐƵҤƚE,ϰн

E һ Ŷ ŐĜ Ҿ ;ŵ ŐͬůͿ dŚӁŝŐŝĂŶ;EŐăǇͿ ҥƵǀăŽ Sau UASB Sau PN

49 Bùn kӷ NKtÿѭӧc lҩy tӯ hҫm kӷ khí cӫa nhà máy xӱ OêQѭӟc thҧi VISSAN nên vi sinh vұWFǊQJTXHQYӟLQѭӟc thҧL0{KuQK8$6%ÿѭӧc vұn hành vӟLQѭӟc thҧi không pha loãng COD cӫDQѭӟc thҧi 1253 േ56,7mg/L ӭng vӟi tҧi trong là 2,5kgCOD/m 3 ngày và thӡi gian thích nghi là 20 ngày ThӡLJLDQOѭXWURQJEӇ UASB là 12h HiӋu suҩt nhӳng QJj\ÿҫu xӱ lý nhӳQJQJj\ÿҫu thҩSGRYLVLQKFKѭD Nӏp thích nghi vӟLP{LWUѭӡng QKѭQJFjQJYӅ sau vi sinh thích nghi vӟLP{LWUѭӡng thì hiӋu suҩWWăQJYjGҫn әQÿӏnh KѫQ7URQJJLDLÿRҥn này hiӋu xuҩWÿҥt tӯ ÿӃn 90,8%

*LDLÿRҥn khҧo sát chính Ĉk\OjJLDLÿRҥn khҧo sát chính cӫa nghiên cӭXQѭӟc thҧLÿѭӧc lҩy tӯ bӇ ÿLӅu hòa thuӝc hӋ thӕng xӱ OtQѭӟc thҧi cӫa công ty Vissan Nghiên cӭu bҳWÿҫu tӯ bӇ UASB kӃt hӧp quá trình nitrite hóa bán phҫn vӟi quá trình EGSB sӱ dөng bùn anammox, tҧi trӑng tính theo ସ ା -N ÿѭӧFWăQJWӯ 0,25; 0,5; 0,75 ÿӃn 1 kg ସ ା -N/m 3 ngày bҵng cách WKD\ÿәi thӡLJLDQOѭX Qѭӟc cӫa mô hình Mӛi tҧi trӑQJÿѭӧc vұn hành trong 20 ngày.

Các thông sӕ trong quá trình khҧo sát chính

NӗQJÿӝ 1LWѫ ammonium ÿҫu vào (mg/l)

Hình 4.4 Sӵ chuyӇQKyDQLWѫӣ bӇ PN

KӃt quҧ hình 4.4 cho thҩy, ӣ tҧi trӑng 0,25 kg NH4 +-N/m 3 ngày, nӗQJ ÿӝ DPPRQLXPÿҫu vào là 120,76±7,5mg/L Sau bӇ 8$6%KjPOѭӧng DPPRQLXPWăQJÿҥt giá trӏ PJ/4XiWUuQKQLWULWHKyDÿѭӧc diӉn ra trong bӇ PN, hiӋu suҩt chuyӇn hóa ammonium khoҧng 57,43% nӗQJ ÿӝ nitrite trung bình gҩp khoҧng 1,27±0,3 ammonium Yj ÿҥt tӍ lӋ cao nhҩt là 1,53 vào ngày thӭ 20 vӟi hiӋu suҩt chuyӇn hóa ammonium là 63,35% DO trong bӇ PN ӣ JLDLÿRҥn này chӍ khoҧng 0,8 - 1,0 mg/L, pH nҵm trong khoҧng 7,4 - 8,2 cùng vӟi thӡLJLDQOѭXQѭӟc khá lâu tҥRÿLӅu kiӋn cho AOB phát triӇn và hoҥWÿӝng rҩt tӕWĈӇ giҧm tӹ lӋ ଶ ି / ସ ା xuӕng tӹ lӋ lý thuyӃt cҫQWăQJ tҧi (giҧm thӡLJLDQOѭXQѭӟc) hoһc giҧPOѭӧng kiӅPWURQJQѭӟc hoһc giҧm DO Vì vұy, quyӃWÿӏQKWăQJWҧi vì muӕn tұn dөng tӹ lӋ và Oѭӧng kiӅPFDRWURQJQѭӟc thҧi

E,ϰĜҥƵǀăŽ NH4 sau UASB NH4 sau PN NO2- sau PN NO3- sau PN

Hình 4.5 TӍ lӋ NO 2 - /NH 4 + trong quá trình khҧo sát

6DXNKLWăQJOrQWҧi trӑng 0,5 kg NH4 +-N/m 3 ngày, Qѭӟc thҧLÿҫu vào có hàm OѭӧQJDPPRQLXPWѭѫQJÿӕi әQÿӏnh 123,8±8.8mg/L ammonium sau bӇ UASB có sӵ WăQJOrQvào khoҧng 130,96±8mg/L.Trong nhӳQJQJj\ÿҫXWLrQWURQJTXiWUuQKWăQJWҧi, , tӹ lӋ NO2 -/NH4 + chӍ ÿҥt khoҧng 1,06 và tӹ lӋ chuyӇn hóa chӍ vào khoҧng 51.4% Giá trӏ này là khá thҩp nên nhanh chóng tiӃn hành kiӇm soát quá trình vұn hành thông qua các thông sӕ '2S+Yjÿӝ kiӅm nhҵm nhanh chóng nâng cao tӹ lӋ&iFQJj\VDXÿyWӹ lӋ NO2 -/NH4 + WăQJGҫQWKHRFiFQJj\Yjÿҥt cao nhҩt vào ngày 27 vӟi tӹ lӋ NO2 -/NH4 + ÿҥt 1.4 hiӋu suҩt chuyӇn hóa gҫn 56.8% Vào ngày thӭ 30 có tӹ lӋ 1,31 gҫn nhҩt vӟi tӹ lӋ lý thuyӃt và hiӋu suҩt chuyӇQKyDDPRQLXPÿҥt 60,42% Nhìn chung tӹ lӋ NO2 -/NH4 + trung bình trong khoҧng 1,22±0,2 vӟi hiӋu suҩt chuyӇn hóa ammonium khoҧng 57,54%, vүn nҵm trong khoҧng phù hӧp vӟi quá trình anammox trong bӇ EGSB

KhoҧQJQJj\ÿҫu cӫa tҧi 0,75 kg NH4 +-N/m 3 ngày ӭng vӟi HRT = 4h, kӃt quҧ cho thҩy hiӋu suҩt chuyӇn hóa cӫa ammonium giҧm còn 43,7%, tӹ lӋ NO2 -/ NH4 + dao ÿӝng trong khoҧng 0,9-0,93, tӍ lӋ NO2 -/ NH4 + thҩp nhҩt là 0,79 vào ngày thӭ 44 Nguyên nhân là do ӕng dүn khí bӏ hӓng làm thҩt thoát khí ra ngoài, tiӃn hành thay ӕng mӟi ngay saXÿy KӃt quҧ cho thҩy 10 ngày sau, tӹ lӋ NO2 -/ NH4 + KѫQYjWѭѫQJÿӕi әQÿӏnh Vào ngày thӭ 59, hiӋu suҩt chuyӇQKyDDPPRQLXPÿҥt 59,27%

TiӃp tөFWăQJWҧi lên 1,00 kg NH4 +-N/m 3 ngày ӭng vӟi HRT = 3h Trong các ngày ÿҫu hiӋu quҧ chuyӇn hóa rҩt thҩp tӹ lӋ NO2 -/ NH4 + chӍ ÿҥW&iFQJj\VDXÿyWӹ lӋ Fy[XKѭӟQJWăQJGҫQYjÿҥt giá trӏ cao nhҩt vào ngày thӭ 73 vӟi giá trӏ NO2 -/ NH4 + là 1,31 WѭѫQJӭng vӟi hiӋu suҩt chuyӇn hóa cӫa ammonium là 51,45% Quá trình chuyӇn hóa diӉn ra әQÿӏnh trong khoҧng thӡLJLDQ VDXÿy tӹ lӋ NO2 -/ NH4 + trung bình vào khoҧng 1,25±0,3 vӟi hiӋu suҩt chuyӇn hóa ÿҥt 51%

Tӯ kӃt quҧ phân tích các thông sӕ ӣ mӛi tҧi trӑng cho thҩy hiӋu suҩt chuyӇn hóa WURQJJLDLÿRҥQWăQJWҧi còn thҩSYjNK{QJÿӅu nguyên nhân là do vi khuҭQ$2%FKѭD thích nghi, giá trӏ DO YjOѭӧng kiӅm trong bӇ FKѭDNLӇm soát tӕt Tuy nhiên hiӋu suҩt chuyӇQKyDDPPRQLXPWăQJGҫn theo thӡi gian khi nhóm vi khuҭn AOB thích nghi và WăQJVLQKNKӕi

4.2.2 Ki ͋ m soát các y ͇ u t ͙ ̫QKK˱ͧ ng

Trong quá trình nitrite hóa bán phҫn, phҫn lӟn ammonium sӁ bӏ oxy hóa bӣi nhóm vi khuҭn AOB thành nitrite ÿӇ cung cҩp cho quá trình Anammox Tuy nhiên, trong khi sӵ oxy hóa ammonium diӉn ra sӁ ÿӗng thӡi xҧy ra quá trình chuyӇn hóa nitrite thành nitrate vӟi sӵ tham gia nhóm vi khuҭn NOB làm giҧm nӗQJÿӝ nitrite trong dòng ra cӫa bӇ nitrite hóa bán phҫn Chính vì vұy mà kiӇm soát và ӭc chӃ nhóm vi khuҭQ12%FǊQJ là mӝt nhiӋm vө quan trӑQJÿӇ ÿҧm bҧo hiӋu quҧ cӫa bӇ nitrite hóa bán phҫn

Hҫu hӃt các tài liӋXÿӅXÿѭDUDVӵ liên quan giӳa tích trӳ nitrite bҵng sӱ dөng pH trong khoҧng 7,5 - 8,5 làm yӃu tӕ quyӃWÿӏnh phù hӧp cho ӭc chӃ vi khuҭn oxy hóa nitrite

Hình 4.6 Sӵ WKD\ÿәi pH, HRT và tӍ lӋ NO 3 - /(NO 2 - +NO 3 - )

KӃt quҧ hình 4.6 cho thҩy pH cӫa bӇ PN trong nghiên cӭu này nҵm trong khoҧng 7,6 - 8,5, tӹ lӋ %NO3 -/(NO2 -+NO3 -) tӯ 1,97 ± 9,12% Tӹ lӋ %NO3 -/(NO2 -+NO3 -) thҩp nhҩt trong pH khoҧng 7,8-8 tҥi pH > 8,0, tӹ lӋ thҩp nhҩt là 1,97% lҥi ӣ pH = 8 KӃt quҧ này cho thҩy nhóm vi khuҭn NOB bӏ ӭc chӃ

Ngoài pH còn có nhiӋWÿӝ)$)1$FǊQJOjQKӳng yӃu tӕ ӭc chӃ NOB Theo

Schmidt và c͡ng s͹ (2003), phҧn ӭng oxy hóa ammonium và oxy hóa nitrite ÿӅu phө thuӝc vào nhiӋWÿӝ phҧn ӭng NhiӋWÿӝ có ҧQKKѭӣQJÿӃQTXiWUuQKVLQKWUѭӣQJFǊQJQKѭ phát triӇn cӫa vi khuҭn AOB và NOB Nhóm vi khuҭn NOB phát triӇQQKDQKKѫQ$2% ӣ khoҧng nhiӋWÿӝ thҩp tӯ 5 - 20 o C, Hellinga và c͡ng s͹ (1998) Theo nghiên cӭu cӫa

+57JLӡ dҶůҵEKϯ-/(NO2-+NO3-) pH

Hunik (1993), tӕFÿӝ VLQKWUѭӣng cӫD$2%FDRKѫQ12%NKLQKLӋWÿӝ trên 15 o C, tҥi nhiӋWÿӝ 35 o C thì tӕFÿӝ sinh WUѭӣng riêng cӵFÿҥi cӫa nhóm AOB bҵng 2 lҫn so vӟi NOB

Hình 4.7 Sӵ WKD\ÿәi nhiӋWÿӝ và tӍ lӋ NO 3 - /( NO 2 - +NO 3 - ) trong bӇ PN

Hình 4.7 biӇu diӉn nhiӋWÿӝ WURQJJLDLÿRҥn khҧRViWFǊQJQKѭWKjQKSKҫn phҫn WUăPFӫa NO3 - trong hӛn hӧp (NO3 - + NO2 -) dòng ra cӫa bӇ PN NhiӋWÿӝ trong bӇ PN GDRÿӝng trong khoҧng 29 ± 34 o C Khoҧng nhiӋWÿӝ này là thích hӧp cho sӵ phát triӇn cӫDQKyP$2%KѫQQKyP12% Trong suӕt thӡi gian chҥy mô hình, nӗQJÿӝ NO3 - trong hӛn hӧp (NO3 - + NO2 -) dòng ra rҩt thҩpWăQJOrQNK{QJÿiQJNӇ

)$Yj)1$FǊQJOjKDL\Ӄu tӕ ҧQKKѭӣQJÿӃn nhóm vi khuҭn AOB và NOB Tuy nhiên mӛi nhóm vi khuҭn sӁ chӏu ҧQKKѭӣng khác nhau tҥi mӝt khoҧng giá trӏ cӫa FA và FNA Nghiên cӭu kiӇm soát nӗQJÿӝ FA và FNA vӟi mөc tiêu ӭc chӃ nhóm vi khuҭn NOB Theo nghiên cӭu cӫa Liang và Liu (2006), nӗQJÿӝ FA thҩp khoҧng 10 ± 150 mg/L sӁ ӭc chӃ quá trình oxy hóa ammonium cӫa AOB Tuy nhiên khi nӗQJÿӝ )$WăQJ lên trong khoҧng 122 ± 224 mg/L thì AOB không còn bӏ ӭc chӃ PjQJѭӧc lҥi quá trình ӭc chӃ lҥi xҧy ra vӟi nhóm vi khuҭn NOB oxy hóa nitrite KӃt quҧ phân tích nӗQJÿӝ

FA ӣ các tҧi trӑng có giá trӏ thҩp nhҩt là 43,3 mg/L và cao nhҩt là 70,6 mg/L Tuy FA nҵm trong khoҧng ӭc chӃ $2%QKѭQJNO3 - trong hӛn hӧp (NO3 - + NO2 -) rҩt thҩp cho thҩy AOB không bӏ ӭc chӃ hoàn toàn mà chӍ giҧm mӝt phҫn hoҥt tính Sӵ WtFKOǊ\12% ÿӕi vӟL)$ÿmNK{QJ[Xҩt hiӋn Ĉӕi vӟi nӗQJÿӝ FNA, theo Anthoniesm và c͡ng s͹ (1976), nhóm vi khuҭn NOB và cҧ AOB sӁ bӏ ӭc chӃ hoҥWÿӝQJÿӕi vӟi nӗQJÿӝ FNA lӟQKѫQPJ/ Ӣ tҩt cҧ các tҧi trӑng nghiên cӭu, nӗQJÿӝ )1$ÿӅu rҩt thҩp, nhӓ KѫQUҩt nhiӅu so vӟi giá trӏ 0,04

54 mg/L NӗQJÿӝ FNA thҩp nhҩt là 6,95.10 -22 mg/L và cao nhҩWFǊQJFKӍ ÿҥt 1,12.10 -19 mg/L Chính vì vұy, có thӇ bӓ qua hoҥWÿӝng ӭc chӃ cӫa FNA lên nhóm vi khuҭn NOB

NӗQJÿӝ vi sinh cao (5g/L) có thӇ có nhiӅu NOB tҥRÿLӅu kiӋn cho quá trình nitrate hóa diӉn ra, cҫQWKѭӡQJ[X\rQU~WEQÿӇ khӕng chӃ NOB

NӗQJÿӝ các hӧp chҩWQLWѫÿҫXYjRYjÿҫu ra cӫa bӇ (*6%ÿѭӧc thӇ hiӋn ӣ hình 4.80{KuQKÿѭӧc vұn hành ӣ các tҧi trӑng 0,25; 0,5; 0,75 và 1,00 kg NH4 +-N/m 3 ngày

Hình 4.8 NӗQJÿӝ các hӧp chҩWQLWѫÿҫXYjRYjÿҫu ra bӇ EGSB

7URQJ QJj\ ÿҫX P{ KuQK ÿѭӧc vұn hành ӣ tҧi trӑng thҩp (0,25 kg NH4 +- N/m 3 ngày), nhҵm mөFÿtFKÿӇ vi khuҭn anammox thích nghi dҫn vӟLQѭӟc thҧi giӃt mә và chӃ biӃn thӏt gia súc HiӋu suҩt loҥi bӓ NO2 1WăQJGҫn theo thӡi gian vұn hành, tӯ QJj\ÿҫu tiên khoҧng 22,89ÿӃn ngày thӭ ÿҥt khoҧng 52,85% ӭng vӟi khoҧng 41,78 mgNO2 N/L ÿѭӧc loҥi bӓ, hiӋu suҩt xӱ lý NO2 1WUXQJEuQKÿҥt khoҧng 52,3% HiӋu suҩt xӱ lý NH4 +-N trung bình ÿҥt khoҧng 37,44% sau 20 ngày vұn hành, ӭng vӟi 18,9 mgNH4 +-1/ÿѭӧc loҥi bӓ Ĉӗng thӡi, mӝt phҫn nhӓ nitrate ÿѭӧc sinh ra ĈLӅu này cho thҩy vi khuҭn anammox bҳWÿҫu thích nghi ÿӕi vӟLQѭӟc thҧi

KKLWăQJWҧi lên 0,5 kg NH4 +-N/m 3 ngày, hiӋu suҩt loҥt bӓ NH4 +-N và NO2 N vào ngày thӭ 21 là 24,6% và 27,21ÿLӅu này chӭng tӓ vi khuҭQDQDPPR[FKѭDNӏp thích nghi vӟi tҧi trӑng mӟL1KѭQJVDXÿyKLӋu suҩt xӱ OêWăQJGҫn lên rõ rӋt Bên cҥQKÿy viӋFÿLӅu chӍnh tӹ lӋ NO2 -/NH4 + trong khoҧng 1,0 ± 1,4 tҥRÿLӅu kiӋn thích hӧSÿӇ quá trình anammox diӉn ra tӕt Sau 20 ngày vұn hành ӣ tҧi trӑng 0,5 kg NH4 +-N/m 3 ngày, 64,2% NH4 +-N và 69,49% NO2 N ÿѭӧc loҥi bӓ Lѭӧng NO3 1VLQKUDÿҥt khoҧng 8,8%

NH4+ sau PN NH4+ sau EGSB NO2- sau PN NO2- sau EGSB

NO3- sau PN NO3- sau EGSB %NH4+ %NO2-

55 so vӟLOѭӧng NH4 +-1ÿѭӧc tiêu thө, giá trӏ này là khá thҩp so vӟi lý thuyӃt (ÿiӅu này chӭng tӓ có quá trình khӱ nitrat cùng tӗn tҥi vӟi quá trình anammox Ĉӕi vӟi tҧi trӑng 0,75 kg NH4 +-N/m 3 ngày, hiӋu suҩt loҥt bӓ NH4 +-N và NO2 N QJj\ÿҫu giҧm xuӕng còn 39,39% và 17,78%, do sӵ WKD\ÿәi tҧi trӑQJÿӝt ngӝt làm cho vi khuҭQDQDPPR[FKѭDNӏp thích nghi NhӳQJQJj\VDXÿyKLӋu suҩt loҥt bӓ NH4 +-N và NO2 1WăQJGҫn Tӹ lӋ NO2 -/ NH4 + trong khoҧng 1,018±0,123 Vào ngày cuӕi cùng, hiӋu suҩt ÿҥt 57,61% và 68,95%, ӭng vӟi 26,04 mgNH4 +-N/L và 30,46 mgNO2 N/L ÿѭӧc loҥi bӓ HiӋu suҩt loҥt bӓ NH4 +-N và NO2 ²N trung bình ӣ tҧi này là 55,1% và 63,95%

Tӹ lӋ tәQJQLWѫORҥi bӓ, nitrite tiêu thө và nitrate sinh ra so vӟi ammonium tiêu thө

TNRR/ NH 4 + -N NO 2 - -N/ NH 4 + -N NO 3 - -N/ NH 4 + -N

KӃt quҧ hình 4.9 S+ÿҫu vào luôn әQÿӏnh nҵm trong khoҧng 6,7-7,2 pH sau bӇ UASB khoҧng 7 ± 8,2 pH trong bӇ 8$6%OX{QFy[XKѭӟQJFDRKѫQVRYӟLS+ÿҫu vào là do quá trình chuyӇn hóa 1LWѫKӳXFѫFKX\Ӈn thành NH4 + làm cho pH trong bӇ UASB có xu KѭӟQJWăQJOrQ pH trong bӇ PN nҵm trong khoҧng 7,6 ± 8,3; khoҧng pH này ÿѭӧc xem là thích hӧp ÿӇ ӭc chӃ nhóm NOB và ÿӫ ÿӇ nhóm AOB hoҥWÿӝng tӕt Trong bӇ EGSB pH luôn giӳ ӣ khoҧng әQÿӏnh tӯ ÿӃn 8,6; giá trӏ Qj\ÿѭӧc xem là thích hӧp cho sӵ phát triӇn cӫa anammox

Hình 4.9 Sӵ WKD\ÿәi pH trong quá trình nghiên cӭu Ĉӝ kiӅPÿҫu vào cӫDQѭӟc thҧi luôn nҵm trong khoҧng 600- 1200 mg CaCO3/l Tҥi bӇ 8$6%ÿӝ kiӅPWURQJQѭӟc có sӵ WăQJOrQOjGRWURQJTXiWUuQKNӷ khí sӁ sinh ra khí CO2 mӝt phҫn khí này sӁ KzDWDQWURQJQѭӟc ÿk\FǊQJOjWKjQKSKҫn OjPWăQJÿӝ kiӅm

So sánh hình 4.9 và hình 4.10 cho thҩy sӵ ÿӕi nghӏFKNKLS+ÿҫu ra bӇ PN WăQJ so vӟLÿҫXYjRWURQJNKLOѭӧng kiӅPÿҫu ra lҥi giҧm so vӟLÿҫu vào, mһc dù quá trình nitrite, nitrate hóa sinh H + ĈLӅu này chӭng minh trong bӇ PN còn xҧy ra quá trình chuyӇQKyD1LWѫKӳXFѫWKjQK1+4 + hoһc quá trình khӱ nitrate tҥo N2, hai quá trình này sӁ sinh OH - OjPWăQJS+

Hình 4.10 Sӵ WKD\ÿәLÿӝ kiӅm trong quá trình nghiên cӭu

1 4 6 1 0 1 2 1 4 1 8 2 0 2 3 2 5 2 7 3 1 3 3 3 7 3 9 4 1 4 4 4 6 5 0 5 2 5 4 5 8 6 0 6 3 6 5 6 7 7 1 7 3 7 7 7 9 Ɖ,ĜҥƵǀăŽ pH UASB pH PN pH EGSB

7KӡLJLDQQJj\ ҥƵǀăŽ UASB PN EGSB

Quá trình chuyӇQKyD1LWѫFKӫ yӃu ӣ dҥQJ1LWѫKӳXFѫFKX\Ӈn thành NH4 + trong bӇ UASB, quá trình nitrite hóa (chӫ yӃu), nitrate hóa (hҥn chӃ) trong bӇ PN và sӵ chuyӇn hóa NO2 -, NH4 + thành N2 và mӝWOѭӧng nhӓ NO3 - BӇ 31FǊQJFyVӵ chuyӇQKyD1LWѫ hӳXFѫQKѭQJNK{QJQKLӅu (góp phҫn giҧi thích hiӋQWѭӧQJWăQJS+ӣ trên)

Hình 4.11 Sӵ WKD\ÿәi nӗQJÿӝ trung bình cӫa Nitѫ

7URQJQѭӟc thҧLÿҫXYjRKjPOѭӧQJ1LWѫKӳXFѫFKLӃm khoҧng 31% so vӟi TN FyWURQJQѭӟc thҧi, NO2 - và NO3 - OjNK{QJÿiQJNӇ Quá trình kӷ khí xҧy ra trong bӇ UASB nhҵm mөFÿtFKFKX\Ӄn hóa toàn bӝ 1LWѫKӳXFѫFKX\Ӈn thành NH4 + tuy nhiên kӃt quҧ thӵc nghiêm cho thҩy quá trình chuyӇn hóa này không hoàn toàn HiӋu suҩt chuyӇn hóa ӭng vӟi 4 tҧi lҫQOѭӧt là 59.56%, 62.69%, 40.88% và 53% 4XiWUuQKQj\ÿm OjPFKROѭӧng 1LWѫ hӳXFѫWURQJQѭӟc thҧi giҧPÿLNKiQKLӅu BӇ PN và bӇ (*6%FǊQJ có sӵ chuyӇQKyD1LWѫKӳXFѫQKѭQJNK{QJÿiQJNӇ cho thҩ\1LWѫKӳXFѫFzQOҥi sau bӇ UASB có thành phҫn rҩt khó phân hӫy sinh hӑc

59 KӃt quҧ cӫa hình 4.12 mô hình có khҧ QăQJORҥi bӓ tәng 1LWѫWăQJGҫn theo thӡi JLDQWăQJWҧi (0,25; 0,5 và 0,75 kgNH4 +-N/m 3 ngày ) và WѭѫQJÿӕi әQÿӏnh NӗQJÿӝ tәng 1LWѫ WURQJ GzQJ YjR Yj GzQJ UDtrung bình cӫa mô hình trong cҧ 3 tҧi lҫQ Oѭӧt là 143,69±12,34 mg/L và 85,13±45,35 mg/L HiӋu suҩt loҥi bӓ 1LWѫWUXQJEuQKOj%; 43,5 % và 45,27% lҫQOѭӧt ӭng vӟi các tҧi 0,25; 0,5 và 0,75 kgNH4 +-N/m 3 ngày Nӗng ÿӝ TN trong ngày cuӕi cӫa tҧi 0,5 kgNH4 +-N/m 3 ngày ÿѭӧc ghi nhұn là 38,61 mg/l và tҧi 0,75 kgNH4 +-N/m 3 ngày Oj PJO ÿӅX ÿҥt ÿҫu ra cӝt B theo QCVN 40:2011/BTNMT

7X\QKLrQNKLWăQJWҧi lên 1,00 kgNH4 +-N/m 3 ngày Thì khҧ QăQJORҥi bӓ TN cӫa mô hình có sӵ suy giҧm HiӋu quҧ xӱ lý TN chӍ ÿҥt trung bình 26,65% và không có thay ÿәLÿiQJNӇ trong quá trình khҧo sát Khҧ QăQJORҥi bӓ TN cao nhҩt chӍ ÿҥt 32,45% vӟi nӗQJÿӝ 71ÿҫu ra là 94,94 mg/l Khi tҧi trӑQJWăQJOrQNJNH4 +-N/m 3 ngày Các quá trình phҧn ӭng không kӏp diӉn ra do thӡLJLDQOѭXQѭӟc quá ngҳn Ngoài ra vұn tӕc Qѭӟc qua bӇ WăQJFDROjPҧQKKѭӣQJÿӃn sӵ әQÿӏnh trong bӇ EGSB làm cho hiӋu suҩt xӱ lý TN giҧm

Hình 4.12 Sӵ WKD\ÿәi nӗQJÿӝ và hiӋu suҩt loҥi bӓ tәQJQLWѫ

7KӡLJLDQQJj\ ) ҥƵǀăŽ Sau UASB Sau PN Sau EGSB % TN

Hình 4.13 Khҧ QăQJ[ӱ lý COD cӫa mô hình

NӗQJÿӝ &2'ÿҫu vào cӫa mô hình ӣ 4 tҧi lҫQOѭӧt là 1241±337 mg/l; 1144±143 mg/l;1094±56 mg/l; 1142±58 mg/l NӗQJÿӝ &2'ÿҫXYjRWѭѫQJÿӕi әQÿӏnh Trong quá trình khҧo sát vүQFyWUѭӡng hӧp nӗQJÿӝ &2'WăQJOrQFDRÿҥWPJOQKѭQJ mô hình vүn hoҥWÿӝQJEuQKWKѭӡng và không có hiӋQWѭӧng sӕc tҧi diӉn ra

KӃt quҧ khҧo sát cho thҩy, ÿӕi vӟi bӇ UASB hiӋu suҩt xӱ lý rҩt cao, hiӋu suҩt xӱ lý COD cӫa bӇ 8$6%ÿҥt 90,86% (HRTh); 85,76% (HRT=6h) ; 81,64% (HRT=4h) và 70,55% (HRT=3h)7URQJÿyKLӋu suҩt xӱ lý COD có thӇ ÿҥt tӟi 92,4% vào ngày khҧo sát thӭ WѭѫQJӭng vӟi HRT h HiӋu quҧ xӱ lý trong quá trình nghiên cӭu FDRKѫQVRYӟi các bӇ 8$6%GQJÿӇ xӱ OêQѭӟc thҧi giӃt mә JLDV~FWK{QJWKѭӡng Khҧ QăQJ xӱ lý COD cӫa bӇ UASB có sӵ giҧm dҫn phө thuӝc vào thӡLJLDQOѭXQѭӟc Vӟi HRTh, bӇ hoҥWÿӝng rҩt hiӋu quҧ vӟi nӗQJÿӝ ÿҫu ra là PJOÿҥt tiêu chuҭn cӝt B theo QCVN 40:2011/BTNMT Tuy nhiên khi thӡi gian OѭX Qѭӟc giҧm xuӕng còn 6h và 4h thì chӍ có mӝt sӕ ngày khҧRViWÿҥWÿѭӧc tiêu chuҭn cӝt B theo QCVN 40:2011/BTNMT và tiӃp tөc giҧm thӡLJLDQOѭXQѭӟc xuӕng còn 3 h thì nӗQJÿӝ

&2'ÿҫu ra còn rҩt cao vào khoҧQJPJOĈLӅu này chӭng tӓ quá trình hoҥt ÿӝng cӫa bùn kӷ khí trong bӇ UASB phө thuӝc rҩt lӟn vào thӡLJLDQOѭXQѭӟc trong bӇ NӃu thӡLJLDQOѭXQѭӟFNK{QJÿӫ sӁ làm cho thӡi gian tiӃp xúc giӳa bùn kӷ khí vjQѭӟc thҧi trong bӇ UASB bӏ rút ngҳn dүQÿӃn hiӋu suҩt xӱ lý giҧm

1ѭӟc thҧi tiӃp tөFÿѭӧFÿѭDTXDEӇ PN, hiӋu suҩt xӱ lý COD cӫa bӇ 31WѭѫQJ ÿӕi thҩp chӍ ÿҥt trung bình 31,06% ӭng vӟi nӗQJÿӝ COD sau bӇ UASB HiӋu suҩt xӱ

KĜҥƵǀăŽ COD sau UASB COD sau PN COD sau EGSB

61 lý COD thҩp là do BӇ 31ÿѭӧc thiӃt kӃ mөFÿtFKFKtQKOjÿӇ cho quá trình Nitrite hóa diӉn ra nên các thông sӕ thiӃt kӃ không phù hӧp vӟi quá trình xӱ lý COD

Hình 4.14: HiӋu suҩt xӱ lý COD cӫa mô hình

&2'ÿҫu ra cӫa bӇ PN khá thҩp tҥRÿLӅu kiӋn thuұn lӧi cho quá trình Anammox sau này HiӋu suҩt xӱ lý COD trong bӇ (*6%FǊQJÿҥt trung bình 43,17% ӭng vӟi nӗng ÿӝ COD tӯ sau bӇ PN Trên lý thuyӃt thì vi khuҭn Anammox thuӝc nhóm vi khuҭn tӵ Gѭӥng, nên không dùng nguӗn cacbon hӳXFѫÿӇ phát triӇQ1KѭQJWURQJWKӵc tӃ thì trong các nguӗQQѭӟc thҧi luôn luôn tӗn tҥLKjPOѭӧng ô nhiӉm là cacbon hӳXFѫÿѭӧc thӇ hiӋn thông qua COD Nghiên cӭu sӱ dөQJP{LWUѭӡng không có cacbon hӳXFѫ

Imajo U và c͡ng s͹ (2004) cho thҩy hiӋu suҩt xӱ OêDPPRQLXPÿҥt hiӋu quҧ rҩt cao Theo Chamchoi và c͡ng s͹ (2004), khi khҧo sát tӹ lӋ &2'1WKD\ÿәi tӯ 0,6 - 1,3 cho thҩy hiӋu quҧ loҥi bӓ DPPRQLXPÿҥWWѭѫQJӭng tӯ ÿӃQYj&2'ÿѭӧc loҥi bӓ 82% 3K˱˯QJ Yj F͡ng s͹ (2011) báo cáo rҵng hiӋu quҧ loҥi bӓ QLWѫ JLҧm khi tӹ lӋ

&2'71WăQJWӹ lӋ &2'71tWKѫQWKuKLӋu quҧ loҥi bӓ QLWѫOӟQKѫQYjWӹ lӋ COD/TN lӟQKѫQ,0 thì hiӋu quҧ loҥi bӓ QLWѫtWKѫQFKR[ӱ OêQѭӟc thҧLFKăQQX{L bҵng quá trình Anammox

HiӋu suҩt xӱ lý COD cӫa cҧ mô hình ӭng vӟi các tҧi 0,25; 0,5; 0,75 và 1.0 kgNH4 +-N/m3.ngày lҫQOѭӧt là 96,28%; 94,01%; 93.07% và 90,56% Nhìn chung hiӋu quҧ xӱ lý COD trong mô hình là khá cao có khҧ QăQJӭng dөng trong thӵc tӃ

Trong thí nghiӋm này, tӍ lӋ COD/TN sau bӇ PN ӣ tҧi trӑng 0,25; 0,5; 0,75 và 1 kg NH4 +-N/m 3 ngày lҫQ Oѭӧt là 0,59; 0,79; 1.09 và 1,68 cho thҩy hiӋu quҧ loҥi bӓ ammonium ÿҥWWѭѫQJӭng là 37,4%; 64,1%; 55,1% và 31,51% cùng vӟi 43,17% COD ÿѭӧc loҥi bӓ TӍ lӋ COD/TN càng cao hiӋu suҩt xӱ lý ammonium càng giҧm NӃu so

HRTUASB PN EGSB Mô hình

62 sánh tӹ lӋ này so vӟi mӝt sӕ nghiên cӭu khác thì vүQFDRKѫQFyWKӇ ÿҥt tӟi 1,68 ӭng vӟi hiӋu quҧ xӱ OêDPPRQLXPÿҥW1JX\rQQKkQOjGRQѭӟc thҧLÿҫu vào có hàm Oѭӧng COD ÿҥt khoҧng 1000-PJOGyÿy&2'FzQOҥi sau quá trình bӇ 31FDRKѫQ so vӟi nӗQJÿӝ ÿҫu vào cӫa mӝt sӕ nghiên cӭu khác nên tӹ lӋ COD/TN có thӇ ÿҥt tӟi 1,0-4XDÿk\FǊQJFKӭng minh rҵng tӍ lӋ &2'71FǊQJOjPӝt trong các yӃu tӕ ҧnh Kѭӣng ÿӃn khҧ QăQJ[ӱ lý cӫa bùn anammox

4.3 *LDLÿRҥn thích nghi có giá thӇ PVA

Các thông sӕ trong quá trình khҧo sát chính

Tҧi trӑQJ1LWѫ (kg NH 4 + - N/m 3 ngày)

NӗQJÿӝ 1LWѫ ammonium ÿҫu vào (mg/l)

7KӡLJLDQ1Jj\ ҥƵǀăŽ Sau UASB Sau PN ҥƵƌĂ

Hình 4.19 Sӵ chuyӇQKyDQLWѫӣ bӇ PN

Tӯ hình 4.19 ta thҩy ӣ tҧi trӑng 0,25 kg NH4 +-N/m 3 ngày, nӗQJÿӝ ammonium ÿҫu vào tҥi bӇ PN là 126 ±10 mg/L Sau bӇ PN, hiӋu suҩt chuyӇn hóa ammonium khoҧng 58,28%, nӗQJÿӝ nitrite trung bình gҩp khoҧng 1,16 ±0,29 ammonium Vào ngày thӭ 7, tӍ lӋ NO2 -/NH4 + giҧm xuӕng còn 0,75 do máy thәi khí bӏ hӓng nên thӡi gian thәi khí bӏ rút ngҳn, tӹ lӋ chuyӇn hóa tӯ ammonium sang nitrit thҩSKѫQPӭc yêu cҫu Sau khi khҳc phөc sӵ cӕ, tӹ lӋ NO2 -/NH4 + WăQJGҫn, ngày thӭ 14 tӍ lӋ NO2 -/NH4 + là 1,32 vӟi hiӋu suҩt chuyӇn hóa ammonium là 64,32%

E,ϰĜҥƵǀăŽ NH4 sau UASB NH4 sau PN NO2- sau PN NO3- sau PN

Hình 4.20 TӍ lӋ NO2- /NH4+ trong quá trình khҧo sát

6DX NKL WăQJ OrQ Wҧi trӑng 0,5 kg NH4 +-N/m 3 ngày, hiӋu suҩt chuyӇn hóa ammonium giҧm còn 51,34DPPRQLXPÿҫu vào khoҧng 133,68±6 mg/L, tӹ lӋ NO2 -

/NH4 + trung bình trong khoҧng 1,25±0,12, ngày thӭ 32 có tӹ lӋ ÿ~QJYӟi tӹ lӋ lý thuyӃt Tӹ lӋ WURQJJLDLÿRҥQQj\WѭѫQJÿӕi không әQÿӏnh, khoҧQJJLDRÿӝng khá lӟn tӯ 1,13 - 1,34 QKѭQJKҫu hӃt các tӍ lӋ trong thӡLJLDQQj\ÿӅu nҵm trong khoҧng 1,0 - 1,4 Ĉӗng thӡLQKyPFǊQJNKҳc phөc tình trҥng máy thәi khí có công suҩt lӟn cҩp khí qua YDQÿLӅu chӍQKOѭXOѭӧng nhӓ bҵQJFiFKWKD\OѭXOѭӧng kӃ vӟi thang chia nhӓ KѫQÿҧm bҧROѭӧQJNKtYjRÿ~QJYjOX{QәQÿӏnh

Ngày thӭ ÿӃn 44 cӫa tҧi 0,75 kg NH4 +-N/m 3 ngày ӭng vӟi HRT = 4h, kӃt quҧ cho thҩy hiӋu suҩt chuyӇn hóa cӫa ammonium giҧm còn 51%, tӹ lӋ NO2 -/ NH4 + ÿmWKҩp KѫQWӍ lӋ giҧm xuӕng còn 0,9± 0,YuEQFKѭDWKtFKQJKLYӟi sӵ WKD\ÿәi tҧi trӑng Vào nhӳng ngày tiӃp theo tӍ lӋ NO2 -/ NH4 + WăQJGҫn, ngày thӭ 58 tӍ lӋ cao nhҩWÿҥt 1,34 vӟi hiӋu suҩt chuyӇn hóa ammonium là 65,27% HiӋu suҩt chuyӇn hóa ammonium trung bình cӫa tҧi 0,75 kg NH4 +-N/m 3 là 58,25%

TiӃQKjQKWăQJWҧi trӑng lên 1,00 kg NH4 +-N/m 3 QJj\WURQJQJj\ÿҫu tiên hiӋu suҩt chuyӇn hóa NH4 +-N chӍ ÿҥt 43% vӟi tӹ lӋ NO2 -/ NH4 + là 0,83 Các thông sӕ này cho thҩy bùn trong bӇ 31FKѭDNӏp thích nghi vӟi sӵ WKD\ÿәi tҧi trӑQJ&iFQJj\VDXÿy hiӋu suҩt chuyӇn hóa có sӵ cҧi thiӋQÿҥt trung bình 51.5% Tӯ ngày 67 quá trình chuyӇn hóa ÿmFysӵ chuyӇn biӃn, HiӋu suҩt chuyӇQKyDOrQÿӃn 59,74%, Tӹ lӋ NO2 -/ NH4 + ÿҥt giá trӏ rҩt cao 1,34 Trong nhӳng ngày khҧo sát cuӕi hiӋu suҩt chuyӇn KyDWѭѫQJÿӕi әn ÿӏnh ÿҥt 57,1±1,9% và tӹ lӋ NO2 -/ NH4 + trung bình 1,30

67 Khi tiӃp tөFWăQJWҧi trӑng lên 1,25 kg NH4 +-N/m 3 ngày KӃt quҧ cho thҩy hiӋu suҩt chuyӇQKyDDPRQLXPWURQJQJj\ÿҫXWLrQÿҥt 54,5% vӟi tӹ lӋ NO2 -/ NH4 + là 1,21 HiӋu suҩt chuyӇn hóa WăQJOrQWURQJFiFQJj\WLӃp theo lên tӟi 60,2% vӟi tӹ lӋ NO2 -/

NH4 + ÿҥt giá trӏ 1,38 Tuy nhiên vào ngày thӭ 91, quá trình chuyӇn hóa có sӵ suy giҧm nhҽ vӟi tӹ lӋ NO2 -/ NH4 + chӍ ÿҥt 1,17 Tӯ ngày 92-94, hiӋu suҩt chuyӇQKyDÿҥt 60±1,8% vӟi tӹ lӋ NO2 -/ NH4 + là 1,33 Trong nhӳng ngày cuӕi cӫa quá trình khҧo sát hiӋu suҩt chuyӇn hóa là 64,12±1,3WѭѫQJӭng vӟi tӹ lӋ NO2 -/ NH4 + là 1,34 Nhìn chung tӹ lӋ

NO2 -/ NH4 + ÿӅu nҵm trong khoҧng 1,2-1,4 phù hӧp cho quá trình anammox tiӃp theo

4.4.2 Ki ͋ m soát các y ͇ u t ͙ ̫QKK˱ͧ ng

Hình 4.21 Sӵ WKD\ÿәi pH và tӍ lӋ NO 3 - /(NO 2 - +NO 3 - ) trong bӇ PN

KӃt quҧ hình 4.21 cho thҩy pH cӫa bӇ PN trong nghiên cӭu này nҵm trong khoҧng 7,5 - 8,4, tӹ lӋ %NO3 -/(NO2 -+NO3 -) tӯ 2,61± 9%, tҥi pH > 8,0 thì tӹ lӋ này trung bình khoҧng 5,33% ӣ tҧi 0,25 kg NH4 +-N/m 3 ngày; 4,11% ӣ tҧi 0,5 kg NH4 +-N/m 3 ngày ;4,77 ӣ tҧi 0,75 kg NH4 +-N/m 3 ngày; 4,96 ӣ tҧi 1,00 kg NH4 +-N/m 3 ngày và 6,46% ӣ tҧi 1,25 kg NH4 +-N/m 3 ngày Tӹ lӋ thҩp nhҩt là 2,61 % vӟi pH = 7,65 ӣ tҧi 0,5 kg NH4 +- N/m 3 ngày7KHRÿyWӍ lӋ phҫQWUăPFӫa nӗQJÿӝ NO3 - trong hӛn hӧp (NO2 -+NO3 -) dòng ra thҩp, viӋc ӭc chӃ hoҥWÿӝng cӫa nhóm NOB diӉn ra tӕt

+57JLӡ dҶůҵEKϯ-/(NO2-+NO3-) pH

Hình 4.22 Sӵ WKD\ÿәi nhiӋWÿӝ và tӍ lӋ NO 3 - /( NO 2 - +NO 3 - ) trong bӇ PN

Hình 4.22 biӇu diӉn nhiӋWÿӝ WURQJJLDLÿRҥn khҧRViWFǊQJQKѭWKjQKSKҫn phҫn WUăPFӫa NO3 - trong hӛn hӧp (NO3 - + NO2 -) dòng ra cӫa bӇ PN NhiӋWÿӝ trong bӇ PN GDRÿӝng trong khoҧng 30 ± 35 o C, ӣ nhiӋWÿӝ này vi khuҭn NOB hҫXQKѭFҥnh tranh bӏ lҩn át bӣi vi khuҭn AOB Bҵng chӭng là trong suӕt thӡi gian chҥy mô hình, nӗQJÿӝ nitrate tҥo thành rҩt thҩSWăQJOrQNK{QJÿiQJNӇ, sӵ tích tө QLWULWHWăQJOrQ

KӃt quҧ phân tích nӗQJÿӝ FA ӣ các tҧi trӑng có giá trӏ thҩp nhҩt là 35,8 mg/L và cao nhҩt là 69,9 mg/L NӗQJÿӝ FA nҵm trong khoҧQJÿyVӁ ӭc chӃ hoҥWÿӝng cӫa nhóm vi khuҭQ$2%OjPTXiWUuQKWtFKOǊ\QLWULWHJһSNKyNKăQGzQJUDTXiWUuQK31FyVӵ hiӋn diӋn cӫa nitrate và tӍ lӋ NO2 -/ NH4 + không әQÿӏnh Ӣ tҩt cҧ các tҧi trӑng nghiên cӭu, nӗQJÿӝ )1$GDRÿӝng trong khoҧng 9,1.10 -23 - 3,2.10 -20 mg/L, bӓ qua hoҥWÿӝng ӭc chӃ cӫa FNA lên nhóm vi khuҭn NOB

KӃt quҧ nӗQJÿӝ NO3 - trong hӛn hӧp (NO3 - + NO2 -) rҩt thҩp Trung bình tӍ lӋ phҫQWUăPFӫa NO3 -/(NO3 - + NO2 -OjWURQJÿyKѫQ6% dòng ra là NO2 1ĈLӅu ÿyFKRWKҩy nhóm vi khuҭn AOB phát triӇn tӕWKѫQVRYӟi nhóm vi khuҭn NOB

NӗQJÿӝ các hӧp chҩWQLWѫÿҫXYjRYjÿҫu ra cӫa bӇ (*6%ÿѭӧc thӇ hiӋn ӣ hình 4.230{KuQKÿѭӧc vұn hành ӣ các tҧi trӑng 0,25; 0,5 ;0,75; 1,00 và 1,25 kg NH4 +- N/m 3 ngày

Hình 4.23 NӗQJÿӝ các hӧp chҩWQLWѫÿҫu vào Yjÿҫu ra bӇ EGSB

7URQJ QJj\ ÿҫX P{ KuQK ÿѭӧc vұn hành ӣ tҧi trӑng thҩp (0,25 kg NH4 +- N/m 3 ngày), hiӋu suҩt loҥi bӓ NO2 1WăQJGҫn theo thӡi gian vұn hành, tӯ QJj\ÿҫu tiên khoҧQJÿӃn ngày thӭ WăQJOrQÿӃn 53% bҩt ngӡ giҧm xuӕng vào ngày thӭ 7 là 32%, nguyên nhân có thӇ do tӍ lӋ NO2 -/ NH4 + khá thҩp chӍ ÿҥt 0,75 Sau khi khҳc phөc sӵ cӕ ӣ bӇ PN, các ngày tiӃp theo hiӋu suҩt xӱ lý NH4 +-N và NO2 N ÿmWăQJGҫn và WѭѫQJÿӕi әQÿӏnh HiӋu suҩt xӱ lý NH4 +-N và NO2 N trung bình 54,95% và 55,46% Ĉӗng thӡi, mӝt phҫn nhӓ QLWUDWHÿѭӧc sinh ra

.KLWăQJWҧi lên 0,5 kg NH4 +-N/m 3 ngày, hiӋu suҩt loҥt bӓ NH4 +-N và NO2 N WѭѫQJÿӕi әQÿӏnh Bên cҥQKÿyYLӋFÿLӅu chӍnh tӹ lӋ NO2 -/NH4 + trong khoҧng 1,0± 1,4 tҥRÿLӅu kiӋn thích hӧSÿӇ quá trình anammox diӉn ra tӕt Sau 20 ngày vұn hành ӣ tҧi trӑng 0,5 kg NH4 +-N/m 3 ngày, ghi nhұn giá trӏ cao nhҩt vào ngày 17 là 72,65% NH4 +-

N và 81,2 % NO2 1ÿѭӧc loҥi bӓ HiӋu suҩt loҥt bӓ NH4 +-N và NO2 N trung bình là 68% và 77,1% Vào 5 ngày cuӕi cӫDJLDLÿRҥn này, nӗQJÿӝ QLWѫDPPRQLXPÿҫu ra là xҩp xӍ PJ//ѭӧng NO3 1VLQKUDÿҥt khoҧng 5% so vӟLOѭӧng NH4 +-1ÿѭӧc tiêu thөĈLӅu này cho thҩy vi khuҭn DQDPPR[ÿmWKtFKQJKLWӕt vӟLP{LWUѭӡng nên khҧ QăQJVӱ dөng NH4 +-N và NO2 N cao Ĉӕi vӟi tҧi trӑng 0,75 kg NH4 +-N/m 3 ngày, hiӋu suҩt loҥt bӓ NH4 +-N và NO2 N nhӳQJQJj\ÿҫu giҧm, nhӳng ngày tiӃp theo hiӋu suҩWÿmEҳWÿҫXWăQJOrQNgày thӭ 41 ÿӃn 49 cӫa tҧi 0,75 kg NH4 +-N/m 3 ngày ӭng vӟi HRT = 4h, tӹ lӋ NO2 -/ NH4 + thҩSKѫQ 1,0WX\QKLrQVDXNKLWăQJ'2ӣ bӇ PN, tӹ lӋ Qj\ÿmÿѭӧc kiӇm soát tӕt trong khoҧng 1,1-1,35 HiӋu suҩt xӱ lý NH4 +-N và NO2 1WăQJFKұPYj WѭѫQJ ÿӕi әQÿӏnh trong nhӳng ngày tiӃp theo Vào ngày cuӕi cùng, hiӋu suҩWÿҥt 63,5% và 74,6%, ӭng vӟi 24,0 mg NH4 +-N/L và 46 mgNO2 1/ÿѭӧc loҥi bӓ

NH4+ sau PN NH4+ sau EGSB NO2- sau PN NO2- sau EGSB

NO3- sau PN NO3- sau EGSB %NH4+ %NO2-

70 Khi tiӃp tөFWăQJWҧi lên 1,00 kg NH4 +-N/m 3 QJj\WURQJQJj\ÿҫu hiӋu suҩt loҥi bӓ NH4 +-N và NO2 N chӍ còn 22,05% và 21,50% Sӵ WKD\ÿәi tҧi trӑQJÿmOjPҧnh Kѭӣng rҩt lӟQÿӃn quá trình anammox, ngoài ra tӹ lӋ NO2 -/ NH4 + trong ngày chӍ ÿҥt 0.84 FKѭDÿҥt tӟi tӹ lӋ yêu cҫXÿk\FǊQJOjPӝt trong các nguyên nhân làm cho hiӋu quҧ xӱ lý giҧm HiӋu suҩt loҥt bӓ NH4 +-N và NO2 N có sӵ WăQJGҫn mӝt cách nhanh chóng theo các ngày vұQKjQKVDXÿyFQJYӟi sӵ WKD\ÿәi tӹ lӋ NO2 -/ NH4 + ÿLӅu này chӭng tӓ DQDPPR[ÿDQJGҫn dҫn thích nghi vӟLP{LWUѭӡng sӕng mӟi ngoài ra sӵ kӃt hӧp vӟi giá thӇ 39$JHOFǊQJPDQJOҥi sӵ әQÿLQKQKDQKFKyQJ HiӋu suҩt loҥt bӓ NH4 +-N và NO2 -

-N cao nhҩt ÿҥWÿѭӧc vào các ngày khҧo sát cuӕi, HiӋu suҩt loҥi bӓ có thӇ OrQÿӃn 40,85% và 51,02% ӭng vӟi 22,78 mgNH4 +-N/L và 39,95 mgNO2 N/L bӏ loҥi bӓ /ѭӧng NO3 1VLQKUDÿҥt khoҧng 14,7% so vӟi Oѭӧng NH4 +-1ÿѭӧc tiêu thө, giá trӏ này là thҩSKѫQ so vӟi lý thuyӃW7X\QKLrQÿLӅu này hoàn toàn phù hӧp trong quá trình vұn hành thӵc tӃ

HiӋu suҩt loҥi bӓ NH4 +-N và NO2 N chӍ ÿҥt 20,06% và 16,29% khi bҳWÿҫu vұn hành mô hình ӣ tҧi 1,25 kg NH4 +-N/m 3 ngày Nhӳng ngày tiӃp theo quá trình xӱ lý có sӵ WKD\ÿәi liên tөc HiӋu suҩt loҥi bӓ NH4 +-N và NO2 N thҩp nhҩWÿѭӧc ghi nhұn là 15,2% và 27,56% Quá trình có sӵ әQÿӏQKKѫQYjRQJj\NKҧo sát 91 vӟi hiӋu suҩt loҥi bӓ NH4 +-N và NO2 N cao nhҩt là 27,06% và 33,24% WѭѫQJӭng vӟi 14,08 mgNH4 +- N/L và 20,26 mgNO2 N/L bӏ loҥi bӓ Trong nhӳng ngày khҧo sát cuӕi hiӋu suҩt xӱ lý WѭѫQJÿӕi әQÿӏnh WUXQJEuQKÿҥt 23,69% (NH4 +-N) và 30,02% (NO2 N/ѭӧng NO3 1VLQKUDÿҥt khoҧng 28% so vӟLOѭӧng NH4 +-1ÿѭӧc tiêu thө

Tӹ lӋ tәQJQLWѫORҥi bӓ, nitrite tiêu thө và nitrate sinh ra so vӟi ammonium tiêu thө

TNRR/ NH 4 + -N NO 2 - -N / NH 4 + -N NO 3 - -N / NH 4 + -N

KӃt quҧ hình 4.24 cho thҩy cho thҩy pH cӫa Qѭӟc thҧLÿҫu vào nҵm trong khoҧng 6,6-7,3, S+WURQJQѭӟc thҧi sau cӝW8$6%OjWѭѫQJÿӕi әQÿӏnh nҵm trong khoҧng 7,3- 8,1 pH trong bӇ PN nҵm trong khoҧng 7,6± 8,2; khoҧQJS+Qj\ÿѭӧc xem là thích hӧp ÿӇ ӭc chӃ QKyP12%Yjÿӫ ÿӇ nhóm AOB hoҥWÿӝng tӕt Trong bӇ EGSB pH luôn giӳ ӣ khoҧng әQÿӏnh tӯ 7,5 ÿӃn 8,3, giá trӏ Qj\ÿѭӧc xem là thích hӧp cho sӵ phát triӇn cӫa anammox và giá thӇ PVA

Hình 4.24 Sӵ WKD\ÿәi pH trong quá trình nghiên cӭu

1 5 1 0 1 3 1 8 2 1 2 5 3 0 3 3 3 8 4 1 4 5 5 0 5 3 5 8 6 1 6 5 7 0 7 3 7 8 8 1 8 5 9 0 9 3 9 8 Ɖ,ĜҥƵǀăŽ pH UASB pH PN pH EGSB

72 Ĉӝ kiӅPÿҫu vào cӫDQѭӟc thҧi luôn nҵm trong khoҧng 700- 1200 mg CaCO3/l Tҥi bӇ 8$6%ÿӝ kiӅPWURQJQѭӟc có sӵ WăQJOrQOjGRWURQJTXiWUuQKNӷ khí sӁ sinh ra khí CO2 mӝt phҫn khí này sӁ KzDWDQWURQJQѭӟFÿk\FǊQJOjWKjQKSKҫQOjPWăQJÿӝ kiӅm

Hình 4.25 Sӵ WKD\ÿәLÿӝ kiӅm trong quá trình nghiên cӭu

So sánh hình 4.24 và hình 4.25 cho thҩy sӵ ÿӕi nghӏFKNKLS+ÿҫu ra bӇ 31WăQJ so vӟLÿҫXYjRWURQJNKLOѭӧng kiӅPÿҫu ra lҥi giҧm so vӟLÿҫu vào, mһc dù quá trình nitrite, nitrate hóa sinh H + ĈLӅu này chӭng minh trong bӇ PN còn xҧy ra quá trình chuyӇQKyD1LWѫKӳu FѫWKjQK1+4 + hoһc quá trình khӱ nitrate tҥo N2, hai quá trình này sӁ sinh OH - OjPWăQJS+

7KӡLJLDQQJj\ ҥƵǀăŽ UASB PN EGSB

Hình 4.26 Sӵ WKD\ÿәi nӗQJÿӝ trung bình cӫa nitѫ

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.0 ĈҫXYjR Sau UASB Sau PN ĈҫXUD

NO3 NO2 NH4 N-org TN

74 7URQJQѭӟc thҧLÿҫXYjRKjPOѭӧQJ1LWѫKӳXFѫFKLӃm khoҧng 34,74% so vӟi 71FyWURQJQѭӟc thҧi, NO2 - và NO3 - OjNK{QJÿiQJNӇ Quá trình kӷ khí xҧy ra trong bӇ UASB nhҵm mөFÿtFKFKX\Ӄn hóa toàn bӝ 1LWѫKӳXFѫFKX\Ӈn thành NH4 + tuy nhiên kӃt quҧ thӵc nghiêm cho thҩy quá trình chuyӇn hóa này không hoàn toàn HiӋu suҩt chuyӇn hóa ӭng vӟi 5 tҧi lҫQOѭӧt là 64%; 42,39%; 37,27%; 25,55% và 29,34% Quá WUuQKQj\ÿmOjPFKROѭӧng 1LWѫ hӳXFѫWURQJQѭӟc thҧi giҧPÿLNKiQKLӅu Ĉӕi vӟi các tҧi 0,25; 0,5 và 0,75 kgNH4 +-N/m 3 ngày, Trong bӇ 31FǊQJFyVӵ chuyӇQKyD1LWѫKӳu FѫQKѭQJNK{QJÿiQJNӇ cho thҩ\1LWѫKӳXFѫFzQOҥi sau bӇ UASB có thành phҫn rҩt khó phân hӫy sinh hӑc7X\QKLrQÿӃn các tҧi 1,00 và 1,25 kgNH4 +-N/m 3 ngày, quá chuyӇQKyD1LWѫKӳXFѫFǊQJGLӉn trong bӇ PN vӟi khҧ QăQJFKX\Ӈn hóa là 67,37% (1,00 kgNH4 +-N/m 3 ngày) và 46,1% (1,25 kgNH4 +-N/m 3 ngày) so vӟLKjPOѭӧQJ1LWѫ hӳXFѫVDXEӇ 8$6%ĈLӅu này chӭng tӓ bӇ 31FǊQJJySSKҫn vào quá trình chuyӇn KyD1LWѫKӛ trӧ cho bӇ UASB Quá trình chuyӇn hóa trong bӇ EGSB là rҩt ít hҫXQKѭ NK{QJÿiQJNӇ

KӃt quҧ cӫa hình 4.27 cho thҩy mô hình có khҧ QăQJORҥi bӓ 1LWѫWăQJGҫn theo thӡLJLDQWăQJWҧi (0,25; 0,5 và 0,75 kgNH4 +-N/m 3 ngày ) và WѭѫQJÿӕi әQÿӏnh NӗQJÿӝ tәQJ1LWѫWURQJGzQJYjRYjGzQJUDtrung bình cӫa mô hình trong cҧ 3 tҧi lҫQOѭӧt là 156,45±6,18 mg/L và 72,70±18,38 mg/L HiӋu suҩt loҥi bӓ 1LWѫWUXQJEuQKOj42,38%; 61,97 % và 61,03% lҫQOѭӧt ӭng vӟi các tҧi 0,25; 0,5 và 0,75 kgNH4 +-N/m 3 ngày Nӗng ÿӝ TN trong ngày cuӕi cӫa tҧi 0,5 kgNH4 +-N/m 3 ngày ÿѭӧc ghi nhұn là 35,56 mg/l và tҧi 0,75 kgNH4 +-N/m 3 ngày là 34,21 PJO ÿӅX ÿҥW ÿҫu ra cӝt B theo QCVN 40:2011/BTNMT

7X\QKLrQNKLWăQJWҧi lên 1,00 kgNH4 +-N/m 3 ngày Thì khҧ QăQJORҥi bӓ TN cӫa mô hình có sӵ suy giҧm HiӋu quҧ xӱ lý TN chӍ ÿҥt trung bình 40% và không có thay ÿәLÿiQJNӇ trong quá trình khҧo sát Khҧ QăQJORҥi bӓ TN cao nhҩt chӍ ÿҥt 48,25% vӟi nӗQJÿӝ 71ÿҫu ra là 80,7 mg/l Khi tҧi trӑQJWăQJOrQNJNH4 +-N/m 3 ngày Các quá trình phҧn ӭng không kӏp diӉn ra do thӡLJLDQOѭXQѭӟc quá ngҳn Ngoài ra vұn tӕFQѭӟc qua bӇ WăQJFDROjPҧQKKѭӣQJÿӃn sӵ әQÿӏnh trong bӇ kӷ khí làm cho hiӋu suҩt xӱ lý

TN giҧm Giá thӇ PVA gel trong bӇ tuy có thӇ hҥn chӃ ÿѭӧc sӵ ҧQKKѭӣng cӫa quá trình WăQJWҧLQKѭQJGRNKҧ QăQJEiPGtQKFӫa vi sinh vұt lên giá thӇ còn diӉn ra chұm nên FKѭDPDQJOҥi hiӋu quҧ QKѭPRQJPXӕn

TiӃp tөFWăQJWҧi lên 1,25 kgNH4 +-N/m 3 ngày, hiӋu suҩt xӱ lý TN chӍ ÿҥt 37,65% và không có sӵ WKD\ÿәLÿiQJNӇ trong quá trình khҧo sát Khҧ QăQJORҥi bӓ TN cao nhҩt chӍ ÿҥt 40,60% vӟi nӗQJÿӝ TN ÿҫu ra là 87,63 mg/l Mӝt lҫn nӳa cho thҩy ҧQKKѭӣng cӫDTXiWUuQKWăQJWҧLÿӕi vӟi quá trình xӱ lý Tuy rҵng giá thӇ PVA Gel có thӇ giúp cҧi

75 thiӋn khҧ QăQJ[ӱ OêFǊQJQKѭNKҧ QăQJFKӏu tҧLQKѭQJGRFiFYLVLQKYұt vүQFKѭDәn ÿӏnh trên bӅ mһt giá thӇ nên nӃXWăQJWҧLTXiFDRFǊQJVӁ ҧQKKѭӣQJÿӃn hiӋu suҩt xӱ lý

Hình 4.27 Sӵ WKD\ÿәi nӗQJÿӝ và hiӋu suҩt loҥi bӓ tәQJQLWѫ

NӗQJÿӝ &2'ÿҫu vào cӫa mô hình ӣ 5 tҧi lҫQOѭӧt là 1173±129 mg/l; 1144±66 mg/l;1058±152 mg/l; 1140±140 mg/l và 1197±53 mg/l NӗQJÿӝ &2'ÿҫXYjRWѭѫQJ ÿӕi әQÿӏnh NӗQJÿӝ cao nhҩWÿѭӧF[iFÿӏnh là 1302 mg/l hoàn toàn không gây ҧnh KѭӣQJÿӃn quá trình vұn hành cӫa mô hình

KӃt quҧ khҧo sát cho thҩy, HiӋu suҩt xӱ lý ÿӕi vӟi bӇ UASB ÿҥt giá trӏ rҩt cao, hiӋu suҩt xӱ lý COD cӫa bӇ 8$6% ÿҥt 93,54% (HRTh); 85,37% (HRT=6h) ; 82,18% (HRT=4h); 81,35% (HRT=3h) và 81,2% (HRT=2h)7URQJÿyKLӋu suҩt xӱ lý COD có thӇ ÿҥt tӟi 94,67% vào ngày khҧo sát thӭ 17 WѭѫQJӭng vӟi HRT h HiӋu quҧ xӱ lý trong quá trình nghiên cӭXFDRKѫQVRYӟi các bӇ 8$6%GQJÿӇ xӱ OêQѭӟc thҧi giӃt mә JLDV~FWK{QJWKѭӡng HiӋu xuҩt xӱ lý COD cӫa bӇ UASB có sӵ giҧm dҫn phө thuӝc vào thӡLJLDQOѭXQѭӟc Vӟi HRTh, bӇ hoҥWÿӝng rҩt hiӋu quҧ vӟi nӗng ÿӝ ÿҫXUDÿҥt 75,9± 20.4 PJOÿҥt tiêu chuҭn cӝt B theo QCVN 40:2011/BTNMT Khi thӡLJLDQOѭXQѭӟc giҧm xuӕng còn 6h và 4h thì chӍ có mӝt sӕ ngày khҧRViWÿҥWÿѭӧc tiêu chuҭn cӝt B theo QCVN 40:2011/BTNMT ĈLӅu này chӭng tӓ quá trình hoҥWÿӝng cӫa bùn kӷ khí trong bӇ UASB phө thuӝc rҩt lӟn vào thӡLJLDQOѭXQѭӟc trong bӇ NӃu thӡLJLDQOѭXQѭӟFNK{QJÿӫ sӁ làm cho thӡi gian tiӃp xúc giӳa bùn kӷ NKtYjQѭӟc thҧi trong bӇ UASB bӏ rút ngҳn dүQÿӃn hiӋu suҩt xӱ lý giҧm Tuy nhiên khi tiӃp tөc giҧm thӡLJLDQOѭXQѭӟc xuӕng còn 3h và 2h thì hiӋu quҧ xӱ lý COD hҫXQKѭNK{QJKӅ suy giҧm, hiӋu suҩt cao nhҩWÿҥt 82,82%(HRT=3h) và 82,64% (HRT=2h)ĈLӅu này chӭng

7KӡLJLDQQJj\ ) ҥƵǀăŽ Sau UASB Sau PN Sau EGSB % TN

76 tӓ giá thӇ PVA Gel có vai trò rҩt quan trӑng trong viӋc cҧi thiӋn hiӋu suҩt cӫa bӇ UASB khi chҥy vӟi tҧi trӑng cao, giá thӇ PVA Gel có diӋn tích bӅ mһt lӟQÿk\OjP{LWUѭӡng thích hӧSÿӇ cho các vi sinh vұt bám vào ngoài ra nó còn hҥn chӃ bӟt vұn tӕc cӫDQѭӟc qua bӇĈk\OjPӝt trong các nguyên nhân làm cho bӇ UASB kӃt hӧp vӟi PVA Gel có khҧ QăQJFKӏu tҧi tӕWKѫQEӇ 8$6%WK{QJWKѭӡng

1ѭӟc thҧi tiӃp tөFÿѭӧFÿѭDTXDEӇ PN, hiӋu suҩt xӱ lý COD cӫa bӇ 31WѭѫQJ ÿӕi thҩp chӍ ÿҥt trung bình 37,03% ӭng vӟi nӗQJÿӝ COD sau bӇ UASB HiӋu suҩt xӱ lý COD thҩp là do BӇ 31ÿѭӧc thiӃt kӃ mөFÿtFKFKtQKOj ÿӇ cho quá trình Nitrite hóa diӉn ra nên các thông sӕ thiӃt kӃ không phù hӧp vӟi quá trình xӱ lý COD

Hình 4.28: HiӋu suҩt xӱ lý COD cӫa mô hình

&2'ÿҫu ra cӫa bӇ PN khá thҩp tҥRÿLӅu kiӋn thuұn lӧi cho quá trình Anammox sau này HiӋu suҩt xӱ lý COD trong bӇ (*6%FǊQJÿҥt trung bình 40.80% ӭng vӟi nӗng ÿӝ COD tӯ sau bӇ PN

HiӋu suҩt xӱ lý COD cӫa cҧ mô hình ӭng vӟi các tҧi 2,5; 5; 7,5; 10 và 12,5 kgCOD/m 3 ngày lҫQOѭӧt là 98,41%; 95,17%; 92.71% ; 93,10% và 90,71% COD ÿҫu ra cӫa mô hình trong các tҧi 2,5; 5; 7,5 kgCOD/m 3 ngày ÿҥt khoҧng 51±25 mg/L, kӃt quҧ này ÿҥt tiêu chuҭn cӝt A - QCVN 40/2011 BTNMT NӗQJÿӝ &2'ÿӕi vӟi 2 tҧi còn lҥi lҫQ Oѭӧt là 78,53±13 mg/L (10 kgCOD/m 3 ngày) và 104,06 ±27 mg/l (12,5 kgCOD/m 3 ngày) ÿӅXÿҥt tiêu chuҭn cӝt B - QCVN 40/2011 BTNMT Nhìn chung hiӋu quҧ xӱ lý COD trong mô hình là khá cao có khҧ QăQJӭng dөng trong thӵc tӃ

UASB PN EGSB Mô hình

Hình 4.29 Khҧ QăQJ[ӱ lý COD cӫa mô hình

Trong thí nghiӋm này, tӍ lӋ COD/TN sau bӇ PN ӣ tҧi trӑng 0,25; 0,5; 0,75; 1 và 1,25 kg NH4 +-N/m 3 ngày lҫQOѭӧt là 0,3; 0,74 ;1,19; 0,86 và 1,37 cho thҩy hiӋu quҧ loҥi bӓ DPPRQLXPÿҥWWѭѫQJӭng là 54,9%; 68%; 60,1%; 40% và 23,66% cùng vӟi 40%

4.5 Sinh khӕi trong quá trình khҧo sát

Bùn kӷ khí trong bӇ U$6%OX{Qÿѭӧc duy trì MLSS = 15000 mg/l

Vi sinh hiӃu khí ÿѭӧc mang tӯ hӋ thӕng xӱ OêQѭӟc thҧi cӫa công ty VISSAN vӅ FyPjXQkXÿӓ nhҥt, kӃt bông lӟQWKѭDNKyOҳng, SV30 khoҧng 800 Khi bҳWÿҫu vұn hành thích nghi, MLSS trong bӇ PN là 5000 mg/L

Giá trӏ MLSS trong quá trình khҧo sát

*LDLÿRҥn Tҧi trӑng BӇ PN BӇ EGSB

Có PVA Thích nghi 5058 3447 780 Ngày 1:

640 LѭӧQJVLQKNKӕLEiPWUrQJLiWKӇWURQJEӇ8$6%là: 0,PJ76KҥW

LѭӧQJVLQKNKӕL bám trên giá thӇ trong bӇ EGSB là: 0,1098 mgTS/hҥt

Hình 4.32 : Hình chөp SEM cӫa giá thӇ PVA Gel sau quá trình nghiên cӭu

&+ѬѪ1*.ӂT LUҰN VÀ KIӂN NGHӎ 5.1 KӃt luұn

HiӋu suҩt xӱ lý COD cӫa cҧ mô hình khi không có giá thӇ PVA Gel ӭng vӟi các tҧi 2,5; 5,0; 7,5 và 10 kgCOD /m 3 ngày lҫQOѭӧt là 96,28%; 94,01%; 93.07% và 90,56% Nhìn chung hiӋu quҧ xӱ lý COD trong mô hình là khá cao có khҧ QăQJӭng dөng trong thӵc tӃ Ĉӕi vӟi quá trình anammox không có giá thӇ PVA, tӕFÿӝ WăQJWUѭӣng cӫa vi khuҭn anammox thҩp, hiӋu suҩt loҥi bӓ NO2 N ӣ các tҧi trӑng 0,25; 0,5; 0,75 và 1,00 kgNH4 +-N/m 3 ngày lҫQOѭӧt là 52,3%, 69,49% và 63,95% và 41,23% HiӋu suҩt loҥi bӓ

NH4 +-N ӣ các tҧi trӑng 0,25; 0,5; 0,75 và 1,00 kg NH4 +-N/m 3 ngày lҫQOѭӧt là 37,4%, 64,2%; 55% và 31,51%/ѭӧng NO3 1VLQKUDÿҥt khoҧng 6,7% so vӟLOѭӧng NH4 +-N ÿѭӧc tiêu thө

HiӋu suҩt xӱ lý COD cӫa cҧ mô hình khi có giá thӇ PVA Gel ӭng vӟi các tҧi 2,5; 5,0; 7,5; 10 và 12,5 kgCOD/m 3 ngày lҫQOѭӧt là 98,41%; 95,17%; 92.71%; 93,10% và 90,71%

Quá trình anammox có giá thӇ PVA, vi khuҭn anammox chӍ bám bӅ mһt ngoài cӫa hҥt PVA HiӋu suҩt loҥi bӓ NO2 N ӣ các tҧi trӑng 0,25; 0,5;0,75; 1,00 và 1,25 kgNH4 +-N/m 3 ngày lҫQOѭӧt là 55,46%; 77,13%;72,9%; 55,75% và 30,49% HiӋu suҩt loҥi bӓ NH4 +-N ӣ các tҧi trӑng 0,25; 0,5; 0,75; 1,00 và 1,25 kg NH4 +-N/m 3 ngày lҫQOѭӧt là 54,95%; 68%; 60,1%; 40,79% và 23,66%

Qua quá trình nghiên cӭu, mӝt sӕ kӃt luұQÿѭӧFU~WUD7X\QKLrQÿӇ nghiên cӭu có thӇ ÿLVkXKѫQYӅ bҧn chҩWFǊQJQKѭNKҳc phөc mӝt sӕ khuyӃWÿLӇm cӫa mô hình, mӝt sӕ kiӃn nghӏ ÿѭӧFÿѭDUDQKѭVDX

Cҫn xiFÿӏnh chính xác các quá trình diӉn ra trong bӇ UASB và EGSB

Cҫn bә sung thêm bӇ lҳng sau bӇ PN nhҵm giӳ lҥi phҫn bùn tӯ bӇ PN bӏ trôi ra, ÿӗng thӡi kiӇm soát chҩWOѭӧQJQѭӟFWUѭӟFNKLÿLYjRTXiWUuQKDQDPPR[

Cҫn thiӃt kӃ mô hình UASB và EGSB có tӹ lӋ chiӅXFDRÿѭӡQJNtQKFDRKѫQYj duy trì vұn tӕFGzQJQѭӟc trong bӇ phҧn ӭQJFDRKѫQQӳDÿӇ WăQJFѭӡng sӵ tiӃp xúc giӳDQѭӟc thҧi và bùn

81 Ĉӏnh danh chӫng vi khuҭn Anammox

CҫQSKkQWtFKÿiQKJLiOӟp màng vi sinh bám trên giá thӇ sau mӛi tҧi trӑQJÿӇ OjPFѫVӣ so sánh, giҧi thích hiӋu quҧ xӱ lý ӣ mӛi tҧi trӑng

Nghiên cӭu hiӋu quҧ xӱ lý các hӧp chҩt hӳXFѫÿӕi vӟi mô hình

Tài liӋu tiӃng ViӋt

[1] Cao TiӃn DǊng (2015) Nghiên cͱu hi u qu̫ x͵ lê QLW˯ammonium WURQJQ˱ͣc th̫i thu͡c da b̹ng qui trunh nitrite hya bin ph̯n k͇t hͫp Anammox LuұQYăQ7Kҥc sƭ,

WUѭӡQJĈҥi hӑc Bich Khoa Tp.HCM

[2] Lê Công NhҩW3KѭѫQJ1J{.Ӄ 6ѭѫQJ1JX\Ӊn TiӃn Thҳng, Kenji Furukawa, Phҥm Khҳc LiӋu và Takao Fujii (2009) Nghiên cͱu làm giàu nhóm vi khu̱n anammox

(oxy hóa anammox kͻ khí) tͳ bùn cͯa h UASB x͵ OêQ˱ͣc th̫LFKăQQX{LKHR Tҥp chí khoa hӑc công nghӋ xây dӵng, Vol.3, No.1

[3] Lê Văn Cát (2007) X͵ lý n˱ͣc th̫i giàu hͫp ch̭t nit˯ và photpho NXB

Khoa hӑc Tӵ nhiên và Công nghӋ Quӕc gia, Hà Nӝi

[4] Lâm Minh TriӃt (2008) X͵ OêQ˱ͣc th̫Lÿ{WK͓ và công nghi p: Tính toán thi͇t k͇ công trình1;%Ĉҥi Hӑc Quӕc Gia TPHCM

[5] NguyӉQĈăQJ&KtQK Nghiên cͱu x͵ OêQ˱ͣc th̫i gi͇t m͝ và ch͇ bi͇n th͓t gia súc b̹ng mô hình giá th͋ bùn h̩t giãn nͧ (EGSB) s͵ dͭng giá th͋ mang PVA gel

Luұn YăQ7Kҥc sƭWUѭӡnJĈҥi hӑc Bich Khoa Tp.HCM

[6] NguyӉQ+jQJ3KѭѫQJ'X\Nghiên cͱu làm giàu vi khu̱n anammox tͳ bùn thi͇u khí cͯa h th͙ng x͵ OêQ˱ͣc th̫i gi͇t m͝ LuұQYăn Thҥc sƭWUѭӡQJĈҥi hӑc

[7] NguyӉQ9ăQ3Kѭӟc (2010) Giáo trình x͵ OêQ˱ͣc th̫i sinh ho̩t và công nghi p b̹QJSK˱˯QJSKiSVLQKK͕c NXB Xây dӵng, Hà Nӝi

[8] Phҥm Khҳc LiӋu, Trҫn HiӅn Hoa, Lê Công NhҩW 3KѭѫQJ /ѭѫQJ 1Jӑc Khánh, Trҫn HiӃu NhuӋ, Furukawa, K (2005) Oxy hóa kͻ khí ammonium ͱng dͭng x͵

OêQLW˯ trong th̫i ͧ Vi t Nam Tҥp chí khoa hӑc công nghӋ xây dӵng, sӕ 10, 41- 45

[9] Trҫn Quang Khҧi (2018) Nghiên cͱu ͱng dͭng mô hình EGSB k͇t hͫp quá trình $QDPPR[ÿ͋ x͵ OêQLW˯WURQJQ˱ͣc th̫i thu͡c da LuұQYăQ7Kҥc sƭWUѭӡQJĈҥi hӑc Bich Khoa Tp.HCM

[10] Trӏnh Xuân Lai (2009) Tính toán thi͇t k͇ các công trình x͵ OêQ˱ͣc th̫i NXB Xây dӵng, Hà Nӝi

Tài liӋu tiӃng Anh

[11] Abeling, U and Seyfried, C.F (1992) Anaerobic ± aerobic treatment of high ± strength ammonium wastewater nitrogen removal via nitrite Water Sci Technol.,

[12] BeunJJ, Hendriks A, Van Loosdrecht MCM, Morgenroth E, Wilderer PA, HeijnenJJ (1999) Aerobic granulation in asequencing batch reactor Water Res, 33,

[13] Bock, SchmidtI., StuvenR (1995) Nitrogen loss caused by denitrifying Nitrosomonas cells using ammonium or hydrogenas electron donors and nitrite as electron acceptor Arch Microbiol, 163, 16-20

[14] Chen, T., Zheng, P., Tang, C., Wang, S., Ding, S (2011) Performance of ANAMMOX-EGSB reactor Desalination, 278, 281 ± 287

[15] G Lettinga (1995) Anaerobic digestion and wastewater treatment systems

[16] Hulshoff Pol, S de Castro Lopes, G Lettinga, and P Lens (2004) Anaerobic sludge granulation Water Research, 38, 1376-1389

[17] J Ruose, T Fuji, H Sugino, H Tran, and K Furukawa (2005) PVA-gel beads as a biomass carrier for anaerobic oidation of ammonium in a packed-bed reactor

[18] J E Schmidt and B K Ahring (1996) Granular sludge formation in upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors Biotechnology and Bioengineering, 49, 229-

[19] Kuai L., Verstraete W (1998) Ammonium removal by the oxygen-limited autotrophic nitrification-denitrification system Applied and Environmental Microbiology, 64(11), 4500-4506

[20] Lieu P.K., Hatozaki R., Homan H., Furukawa K (2005) Single-stage nitrogen removal using Anammox and partial nitriteation (SNAP) for treatment of synthetic landfill leachate Japanese Journal of Water Treatment Biology, 41(2), 103-

[21] Lin J.G., Huang Y.T., Wang C.C., Lee P.H., Kumar M., Sung S (2010) Simultaneous partial nitrification, anaerobic ammonium oxidation and denitrification (SNAD) in a full-scale landfill-leachate treatment plant J Hazard Mater, 175, 622 628

84 [22] Lucas Seghezzo, Grietje Zeeman, Jules B van Liel, H V M Hamelers & Gatze Lettinga (1998) A review: the anaerobic treatment of sewage in UASB and EGSB Reactors Bioresource Technology, 65, 175-190

[23] Lettinga G, van Velsen AFM, Hobma SW, de Zeeuw W, Klapwijk A (1980) Use of the upflow sludge blanket (USB) reactor concept for biological waste water treatment especially for anaerobic treatment Biotechnol Bioeng, 22, 699±734

[24] M T Kato, J A Field, and G Lettinga (1997) The anaerobic treatment of low strength wastewaters in UASB and EGSB reactors Water science and Technology,

[25] Miot A, Pagilla KR (2008) Control of Partial Nitriteation of Centrate in a Sequencing Batch Reactor Water Environment Federation, 1-2

[26] Molinuevo B, García MC, Karakashev D, Angelidaki I (2009) Anammox for ammonium removal from pig manure effluents: Effect of organic matter content on process performance Bioresource Technology, 100, 2171±2175

[27] Ni S.Q, Gao B.Y, Wang C.C, Lin J.G, Sung S (2011) Fast start-yp, performance and microbial community in a pilot-scale anammox reactor seeded with exotic matuge granules, Bioresour Technol, 102, 2448-2454

[28] Qiao, S., Kawakubo, Y., Cheng, Y., Nishiyama, T., Fujii, T., Furukawa K (2008) Anammox process for synthetic and practical wastewater treatment using a novel kind of biomass carriers Water Sci Technol, 58, 1335±1341

[29] Strous M., van Gerven E., Kuenen J.G, Jetten M (1997) Ammonium removal from concentrated waste steams with anaerobic ammonium oxidation (Annamox) process in different reactor configurations Water Res., 31, 1955-1962

[30] Schmid, M C., Risgaard-Petersen, N., van de Vossenberg, J., Kuypers, M

M M., Lavik, G., Petersen, J., Hulth, S., Thamdrup, B., Canfield, D., Dalsgaard, T., Rysgaard, S., Sejr, M K., Strous, M., den Camp, H J M O., and Jetten, M S M (2007) Anaerobic ammonium-oxidizing bacteria in marine environments: widespread occurrence but low diversity Environ Microbiol., 9, 1476±1484

[31] Sliekers A.O., Third K.A., Abma W, Kuenen J.G, Jetten M.S.M (2003) Canon and Anammox in a gas-lift reactor FEMS Microiologoy letters, 218, 339-344

[32] S Sayed, L van Campen, and G Lettinga (1987) Anaerobic treatment of slaughterhouse waste using a granular sludge UASB reactor Biological Wastes, 21, 11-

85 [33] T H H Tran (2017) Removal of nitrogen compounds in slaughterhouse wastewater by using anaerobic ammonium oxidation process Journal of science and technology in civil engineering, 11, 186 ± 190

[34] T H H Tran, K Furukawa, N K Luong, T Fujii, M Kinoshita, H Okamoto (2006) Nitrogen removal by immobilized anammox sludge using PVA gel as biocarrier Jpn.J.Water Treat Biol, 42, 139 ±149

[35] Vo Thanh Tung, Nguyen Tan Phong (2016) Nitrogen removal from old landfill leachate with SNAP technology using biofix as a biomass carrier Journal of Bioscience and Bioengineering, 1-8

[36] Van der Star W., Abma W.R., Blommers D., Mulder J.W., Tokutomi T., Strous M., picioreau C., Van Loosdrecht M.C.M (2007) Startup of reactor for anoxic ammonium oxidation: Experiences from the first full-scale Anammox reactor in Rotterdam Water Research, 41 (18), 4149-4163

[37] Wang Jianlong, Kang Jing (2005) The characteristics of anaerobic ammonium oxidation (ANAMMOX) by granular sludge from an EGSB reactor Process

[38] Yang J., Zhang L., Fukuzaki Y., Hira D., Furukawa K (2010) High-rate nitrogen removal by the Anammox process with a sufficient inorganic carbon source

[39] Z Zhang, Z Lei, X He, Y Yang, and N Sugiura (2009) Nitrate removal by Thiobacillus denitrificans immobilized om poly (vinul alcohol) carries Journal of hazardous materials, 163, 1090-1095

[40] Zhang L., Yang J., Ma Y., Li Z., Fujii T., Zhang W., Takashi N., Furukawa

K (2010) Treatment capacity of an up-flow Anammox column reactor using polyethylene sponge strips as biomass carrier Journal of bioscience and Bioengineering, 110, 72-78

1 Sӕ liӋXJLDLÿRҥQWKtFKQJKLWUѭӟc khi sӱ dөng PVA

Ngày Ĉӝ kiӅm COD TKN NhiӋt Ĉҫu ÿӝ vào

SAU UASB SAU PN SAU EGSB Ĉҫu vào

3 Sӕ liӋXJLDLÿRҥn thích nghi khi có giá thӇ PVA Gel

92 pH COD Ĉҫu vào Sau UASB Sau PN Sau EGSB Ĉҫu vào Sau UASB Sau PN Sau EGSB

4 Sӕ liӋXJLDLÿRҥn khҧo sát chính khi có giá thӇ PVA Gel

Ngày Ĉӝ kiӅm COD TKN NhiӋ Ĉҫu Wÿӝ vào

PHӨ LӨC B: HÌNH ҦNH MÔ HÌNH VÀ DӨNG CӨ THÍ NGHIӊM a Mô hình chҥy không tҧi b Mô hình chҥy mүXQѭӟc thҧi

Hình ҧnh mô hình thӵc tӃ

Chem Feed C645P Resun ACO-003 pH Controller BL981411 SOBO WP-100M /ѭXOѭӧng kӃ

Hình ҧnh các thiӃt bӏ trong mô hình

*LjQFKѭQJFҩt Gerhardt và máy so màu HACH DR 5000,

&kQÿLӋn tӱ, bӃp nung phá mүu TKN và bӃp nung NO2 -, NO3 -,

Hình ҧnh các thiӃt bӏ thí nghiӋm

Tiêu đề	Nghiên cứu xử lý nước thải giết mổ bằng công nghệ UASB kết hợp EGSB sử dụng anammox và giá thể PVA Gel
Tác giả	Phan Minh Nhật
Người hướng dẫn	PGS.TS. Nguyễn Tấn Phong, PGS.TS. Lê Thị Kim Oanh, PGS.TS. Trần Tiến Khôi
Trường học	Trường Đại học Bách Khoa
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Môi Trường
Thể loại	Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2019
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	116
Dung lượng	2,32 MB