1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

ứng dụng màng mbr vào công nghệ hiếu khí để khảo sát hiệu quả xử lý bod2 cod amoni và ss trong nước thải cửa hàng thức ăn nhanh

81 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Ứng dụng màng MBR vào công nghệ hiếu khí để khảo sát hiệu quả xử lý BOD5, COD, amoni và TSS trong nước thải cửa hàng thức ăn nhanh
Tác giả Lê Hoàng Danh
Trường học Trường Đại học Thủ Dầu Một
Chuyên ngành Khoa học Tự nhiên
Thể loại Đề tài khoa học và công nghệ cấp trường
Năm xuất bản 2019
Thành phố Bình Dương
Định dạng
Số trang 81
Dung lượng 3,94 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG I. MỞ ĐẦU (13)
    • 1.1. Tính cấp thiết của đề tài (13)
    • 1.2. Cách tiếp cận (14)
      • 1.2.1. Nghiên cư ́ u trong nước (14)
      • 1.2.2. Nghiên cư ́ u ngoài nước (15)
    • 1.3. Mục tiêu đề tài (16)
    • 1.4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu (16)
      • 1.4.1. Đối tượng nghiên cứu (16)
      • 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu (16)
    • 1.5. Ý nghĩa của đề tài (16)
      • 1.5.1. Ý nghĩa khoa học (16)
      • 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn (17)
    • 1.6. Phương pháp nghiên cứu (17)
      • 1.6.1. Phương pháp thống kê, xử lý số liệu (17)
      • 1.6.2. Phương pháp đồ thị (17)
      • 1.6.3. Phương pháp tổng quan tài liệu (17)
      • 1.6.4. Phương pháp thu thập thông tin, kế thừa tài liệu (17)
      • 1.6.5. Phương pháp đo đặc và phân tích mẫu (18)
      • 1.6.6. Phương pháp xử lý số liệu (18)
  • CHƯƠNG II. TỔNG QUAN (19)
    • 2.1. Thành phần nước thải nhà hàng thức ăn nhanh (19)
    • 2.2. Giới thiệu công nghệ màng MBR (21)
      • 2.2.1. Giới thiệu (21)
      • 2.2.5. Hoạt động (26)
      • 2.2.6. Hiện tượng bẩn màng (29)
      • 2.2.7. Ba loại chất bẩn chính gây bẩn màng (29)
      • 2.2.8. Phương pháp làm sạch màng (30)
    • 2.3. Tổng quan về phương pháp xử lý (30)
      • 2.3.1. Phương pháp xử lý sinh học (30)
      • 2.3.2. Phương pháp oxy hoá khử (32)
      • 2.3.3. Phương pháp lọc (32)
      • 2.3.4. Phương pháp khử trùng (32)
  • CHƯƠNG III. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU (35)
    • 3.1. Nội dung nghiên cứu (35)
      • 3.1.1. Vật liệu nghiên cứu (35)
      • 3.1.2. Thiết bị và hoá chất nghiên cứu (36)
      • 3.1.3. Nội dung nghiên cứu (36)
    • 3.2. Phương pháp phân tích các thông số pH, BOD5, COD, Amoni, SS (39)
  • CHƯƠNG IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN (40)
    • 4.1. Thông số thiết kế và vận hành mô hình (40)
      • 4.1.1. Mô tả mô hình xử lý nước thải bằng công nghệ hiếu khí kết hợp màng MBR (40)
      • 4.1.2. Các thông số thiết kế mô hình nghiên cứu (41)
      • 4.1.3. Hướng dẫn vẫn hành mô hình nghiên cứu (0)
    • 4.2. Khảo sát hiệu quả xử lý các chỉ tiêu nghiên cứu của mô hình (50)
      • 4.2.1. Giá trị khảo sát pH qua các thí nghiệm (51)
      • 4.2.2. Hiệu quả xử lý TSS qua các thí nghiệm nghiên cứu (51)
      • 4.2.3. Hiệu quả xử lý COD qua các thí nghiệm nghiên cứu (52)
  • CHƯƠNG V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ (58)
    • 5.1. Kết luận (58)
    • 5.2. Kiến nghị (58)
  • PHỤ LỤC (61)

Nội dung

Thông tin chung: - Tên đề tài: ỨNG DỤNG MÀNG MBR VÀO CÔNG NGHỆ HIẾU KHÍ ĐỂ KHẢO SÁT HIỆU QUẢ XỬ LÝ BOD5, COD, AMONI VÀ TSS TRONG NƯỚC THẢI CỬA HÀNG THỨC ĂN NHANH - Mã số: - Chủ nhiệm: Lê

TỔNG QUAN

Thành phần nước thải nhà hàng thức ăn nhanh

Nước thải nhà hàng thức ăn nhanh bao gồm hai thành phần ô nhiễm chính là chất thải qua các hoạt động sinh hoạt hằng ngày của con người và các chất thải từ hoạt động chế biến thức ăn[9]

Nước thải nhà hàng thức ăn nhanh thường chứa những tạp chất khác nhau Các thành phần này bao gồm: 52% chất hữu cơ, 48% các chất vô cơ[9]

Nước thải nhà hàng chứa một lượng lớn chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, bao gồm protein (40-50%), hydrocarbon (40-50%) như tinh bột, đường và xenlulose, cùng chất béo (5-10%) Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải này thường dao động từ 150-450mg/L trọng lượng khô Điều đáng chú ý là có khoảng 20-40% lượng chất hữu cơ này khó phân hủy sinh học.

Ngoài ra, trong nước thải nhà hàng còn chứa nhiều loại sinh vật gây bệnh và các độc tố của chúng Phần lớn các virút và vi khuẩn gây bệnh tả, lỵ, thương hàn,… [9] Nhiều trường hợp, lượng chất dinh dưỡng vượt quá nhu cầu phát triển của vi sinh vật dùng trong xử lý bằng phương pháp sinh học Trong các công trình xử lý nước theo phương pháp sinh học, lượng dinh dưỡng cần thiết trung bình tính theo tỷ lệ BOD5:N:P là 100:5:1 Các chất hữu cơ có trong nước thải không phải được chuyển hóa hết bởi các loại vi sinh vật mà có khoảng 20 – 40% BOD không qua quá trình chuyển hóa bởi vi sinh vật, chúng chuyển ra cùng với bùn lắng[9]

Bảng 2 1 Tải lượng ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt

Chỉ tiêu ô nhiễm Hệ số tải lượng

Nguồn: Rapid Environmental Assessment WHO – 1992

Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất ô nhiễm, bao gồm chất rắn lơ lửng (TSS), chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, hợp chất dinh dưỡng (đặc biệt là nitơ và phốt pho), vi khuẩn và các chất cặn bã khác Nồng độ của những chất ô nhiễm này thay đổi tùy theo nguồn nước thải.

Bảng 2.2 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt

Nồng độ ô nhiễm (mg/m 3 ) Chưa qua xử lý Qua bể tự hoại nhỏ

BOD5 của nước đã lắng 469 – 563 104 – 208

Nguồn: Hoàng Huệ - Xử lý nước thải

Số liệu trên cho thấy nước thải nhà hàng thức ăn nhanh ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng ở mức rất cao, sau khi qua bể tự hoại ô nhiễm đã giảm đáng kể, tuy nhiên nồng độ vẫn còn ở mức cao.

Giới thiệu công nghệ màng MBR

MBR (Membrance Bio Reactor - Bể lọc sinh học bằng màng) là một hệ thống xử lý nước thải hiện đại sử dụng công nghệ màng lọc sinh học để loại bỏ tạp chất và vi khuẩn có hại khỏi nước thải.

MBR được hiểu là bể hoặc thiết bị sinh học XLNT trong đó áp dụng kĩ thuật bùn hoạt tính phân tán có kết hợp với màng lọc tách vi sinh tạo thành quá trình xử lý lai hợp [10] Ở công nghệ xử lý hiếu khí truyền thống ở nước ta, nước thải sau xử lý sơ bộ (tách lắng cặn, tách rác ) được đưa vào bể hiếu khí (aeroten) sau đó qua bể lắng Nước sạch ra sau khi lắng, còn bùn vi sinh sẽ được hồi lưu lại trong bể hiếu khí Để đạt tiêu chuẩn cao hơn thì nước ra sau lắng được lọc cát và khử trùng[10]

 So sánh sơ đồ ứng dụng công nghệ màng MBR

Hình II.1 Sơ đồ so sánh công nghệ xử lý nước thải bằng công nghệ màng lọc MBR với công nghệ xử lý nước thải hiếu khí truyền thống Đối với phương pháp truyền thống, để khử Nitơ trong nước thải, phải trải qua hai giai đoạn là Nitrat hóa và khử Nitrat Với loại nước có độ ô nhiễm cao, phương pháp này đòi hỏi phải lưu nước trong hệ thống lâu, từ đó gây tốn chi phí cho việc bổ sung hóa chất rất lớn[10] Đối với công nghệ màng MBR, bùn hoạt tính sinh trưởng lơ lửng được kết hợp với công nghệ lọc màng nhằm tách hai pha rắn – lỏng ở đầu ra Vì thế, nông độ bùn được duy trì rất cao, thời gian lưu bùn kéo dài để đạt hiệu quả tối ưu trong việc khử Nitơ trong nước thải[10]

Xử lý sơ bộ Lắng Khử trùng Đầu ra

Bể chứa bùn Đầu vào

Xử lý sơ bộ Đầu ra

Bể chứa bùn Đầu vào

- Màng MBR dạng sợi rỗng: gồm nhiều sợi màng được quấn chặt lại với nhau làm cho thể tích chiếm chỗ nhỏ và mật độ màng lớn[11].

Hình II.2 Màng MBR dạng sợi rỗng

 Đường kớnh ống dẫn: 450àm

 Kớch thước lỗ lọc: 0,2 – 0,4 àm

 Độ dày của sợi: 0,1 - 0,6àm

 Có khả năng rửa ngược, để loại bỏ các tác nhân gây nghẽn màng

 Có thể dùng khí để rửa bề mặt màng nhằm loại bỏ lớp bùn bám bằng các bọt khí thô

 Nồng độ tối đa dung dịch rửa màng NaOCl là 2000ppm

 Chất lượng nước sau xử lý tốt do kích thước lỗ màng nhỏ

 Ứng dụng trong lĩnh vực xử lý nước thải sinh hoạt, nhà hàng, khách sạn,…[11]

- Màng MBR dạng tấm phẳng: Được cấu tạo gồm nhiều dãy lớp màng phẳng bao quanh một lõi trung tâm Mỗi một màng gồm hai tấm màng đặt tựa lưng vào nhau và phân chia bởi một cơ cấu miếng đệm gọi là “permeate carrier” (vật mang dòng thấm) Nhiều lớp màng được dán vào nhau và gắn vào lề, trong khi lề không kết dính được, bịt kín quanh lõi trung tâm Một modul dạng tấm có kích thước khoảng 0,5 -1,5m, có thể chứa tới 20 màng Cấu tạo của màng dạng tấm có đường phần phối nước đầu vào, dòng thấm và dòng đậm đặc[11]

Hình II.3 Màng MBR dạng tấm phẳng

 Vật liệu cấu tạo: PETE

 Bọc ngoài màng một lớp nhựa ABS

 Đường kớnh lỗ màng: 0,3 - 0.8àm

 Không có khả năng rửa ngược

 Có thể dùng khí để rửa bề mặt màng nhằm loại bỏ lớp bùn bám bằng các bọt

 Có thể xử lý nước đầu vào có hàm lượng chất rắn lơ lửng cao, và yêu cầu xử lý nước đầu vào thấp

 Hoạt động ổn định, trong quá trình vận hành ít bị sự cố do đứt màng

 Được ứng dụng trong lĩnh vực xử lý nước thải thực phẩm, dệt nhuộm, bệnh viện,…[11]

Xét tổng thể, màng dạng tấm phẳng và màng dạng sợi rỗng đều có ưu và nhược điểm riêng Tuy nhiên, màng dạng sợi rỗng có công suất xử lý cao hơn, phù hợp với mô hình xử lý nước thải nhà hàng Ngoài ra, màng dạng sợi rỗng sử dụng cơ chế rửa ngược và thổi khí bề mặt, giúp hạn chế hiện tượng cặn bám gây nghẹt màng.

Do đó, đề tài của nhóm nghiên cứu về ứng dụng màng lọc MBR (Mitsubishi – Japan) dạng sợi rỗng trong xử lý nước thải nhà hàng.

2.2.3 Ưu điểm của công nghệ màng lọc MBR

Kớch thước lỗ màng là 0,1 – 10 àm, màng MBR cú thể tỏch cỏc chất rắn lơ lửng, hạt keo, vi khuẩn, một số virus và các phân tử hữu cơ kích thước lớn[10]

Không cần phải xây thêm bể lắng bùn sinh học và bể khử trùng phía sau, dẫn đến giảm được chi phí xây dựng và thiết bị, giảm chi phí vận hành và giảm được diện tích xây dựng[10] Độc lập đối với yêu cầu về thời gian lưu bùn và lưu nước[10]

Thời gian lưu nước ngắn, nồng độ vi sinh cao so vì thế giảm diện tích bể nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả xử lý[10]

Rất hiệu quả đối với các khu vực khách sạn, các cao ốc văn phòng và các công trình cải tạo nâng cấp không có diện tích đất dự trữ, các hệ thống xử lý cần nâng cao công suất[10]

Nồng độ vi sinh trong bể cao và thời gian lưu bùn dài nên khối lượng bùn dư sinh ra ít, vì vậy giảm chi phí xử lý, thải bỏ bùn Ngoài ra, do nồng độ bùn trong bể cao làm giảm khả năng nổi của bùn, tăng hiệu quả của bùn hoạt tính[10]

Chất lượng nước sau xử lý ổn định, đảm bảo tốt

Nước sau xử lý màng MBR có lượng SS, BOD5 và COD, coliform thấp, do đó,

Quá trình vận hành tự động hóa hơn so với quá trình thông thường MBR có thể điều chỉnh hoàn toàn tự động trong quá trình vận hành, không cần phải đo chỉ số thể tích bùn SVI hằng ngày (đây là chỉ số rất quan trọng đối với quá trình thông thường) [10]

2.2.4 Nhược điểm của công nghệ màng lọc MBR

- Quá trình lọc màng đòi hỏi quá trình tiền xử lý (tách rác, chất cặn kích thước lớn ) phải thật triệt để nhằm bảo vệ và tăng tuổi thọ của màng[10]

- Màng được chế tạo rất bền tuy nhiên vẫn có thể bị rách, đứt khi đó chất lượng nước đầu ra sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều[10]

Chi phí ban đầu khi đầu tư hệ thống thẩm thấu ngược còn tương đối cao, đặc biệt là chi phí màng lọc Ngoài ra, để hệ thống vận hành tốt và đảm bảo vệ sinh màng, cần có chi phí duy trì cho quá trình làm sạch bề mặt màng.

- Việc rửa màng cũng phải định kỳ và có kế hoạch để không ảnh hưởng đến quá trình xử lý[10]

- Quá trình vận hành tự động hóa do đó yêu cầu người vận hành phải có kiến thức cơ bản[10]

Trong quá trình vận hành bể MBR có thể vận hành dòng chảy bên trong (đặt bên ngoài) hoặc nhúng chìm trong bể sinh học MBR có thể được vận hành thời gian lưu bùn SRT rất lâu (5 - 50 ngày) với MLSS cao và tỷ số F/M thấp MBR có khả năng nitrat hóa cao hơn quá trình bùn hoạt tính thông thường, vì thời gian cho vi khuẩn nitrat hóa lâu hơn (SRT dài, F/M thấp) và kích thước bông bùn nhỏ hơn Bông bùn nhỏ hơn cho phép quá trình chuyển hóa chất dinh dưỡng và oxy vào trong nhiều hơn[10]

Mô hình xử lý nước thải bằng công nghệ MBR Hình II.4 Mô hình xử lý nước thải bằng công nghệ MBR

Tiền xử lý: Sử dụng hệ thống các lưới lọc, song chắn rác

- Xử lý bậc 1: Khử chất hữu cơ, Nitơ, Photpho

- Xử lý bậc 2: Phân tách hai pha rắn và pha lỏng khi qua màng

Sau khi xử lý sơ bộ sẽ được vào bể sinh học có sử dụng màng lọc MBR Tại đây, nước thải sẽ được thấm xuyên qua vách màng vào ống mao dẫn nhờ những lỗ cực nhỏ từ 0,2 – 0,4àm[10]

Màng chỉ cho các phân tử nước đi qua, còn các chất hữu cơ, vô cơ,… sẽ được giữ lại trên bề mặt của màng Nước sạch sẽ theo ống ra ngoài bể chứa nhờ bơm hút (theo kiểu gián đoạn: cứ khoảng 10 phút chạy thì 1 - 2 phút ngừng, tùy theo hiệu chỉnh)[10]

Khi áp suất chân không vượt quá 50Kpa so với bình thường thì hai bơm hút sẽ tự động ngắt, để bơm thứ 3 bơm rửa lọc ngược trở lại[10]

Tổng quan về phương pháp xử lý

2.3.1 Phương pháp xử lý sinh học

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là dựa vào khả năng sống và hoạt động của VSV có khả năng phân hoá những hợp chất hữu cơ (Lâm Vĩnh Sơn, 2008)[14]

Các chất hữu cơ sau khi phân hoá trở thành nước, những chất vô cơ hay các khí đơn giản [14]

Xử lý sinh học được chia thành hai loại: xử lý hiếu khí, nghĩa là oxy hoá hay khữ

Ngày nay người ta đã nhận ra rằng một khối lượng nhỏ nước thải chứa các chất hữu cơ chảy vào sông rạch, điểm chảy vào này bị ô nhiễm do các chất thải trong một khoảng thời gian, nhưng do dòng chảy của sông, chất ô nhiễm bị pha loãng đồng thời được oxy hoá và phân huỷ bằng các vi sinh vật, dòng chảy trở nên sạch như trước Điều đó có nghĩa là có rất nhiều loại vi khuẩn trong môi trường nước lấy oxy hoà tan trong sông và giải phóng ra enzim để oxy hoá và phân huỷ các hợp chất hữu cơ, tiêu hoá chúng như là nguồn năng lượng cho sự tăng trưởng và hoạt động Ngoài ra khí CO2 và H2O được thải ra do sự phân huỷ chất thải Do vậy các vật chất hữu cơ trong sông được phân huỷ bằng vi sinh vật và sự làm sạch của dòng sông được xúc tiến đều đặn Sử dụng các hoạt động của vi sinh vật trong xử lý nước thải là biện pháp sinh học[15]

- Vi sinh vật: Vi sinh vật hiếu khí trong bùn hoạt tính gồm vi khuẩn, nấm, tảo, động vật nguyên sinh (không nhân, động vật bậc thấp,…), động vật đa bào (tất cả các động vật khác động vật nguyên sinh) Vi khuẩn đại diện cho phương pháp xử lý nước cống thải là Zooglea ramigea[15]

- Sự phân huỷ các hợp chất hữu cơ: Vi sinh vật trong nước thải sẽ oxy hoá và phân huỷ các chất hữu cơ bằng oxy do hiếu khí và enzim trong vi khuẩn cung cấp, đồng thời nhận năng lượng để phát triển vi khuẩn mới Những hoạt động này được đưa ra bằng công thức dưới đây[15]:

[Vật chất hữu cơ] + O2 → (Enzim) CO2 + H2O + ∆E [Vật chất hữu cơ] + O2 + NH3 → (Enzim) CO2 + H2O + ∆E

Ngoài ra các vi sinh vật này phát triển cùng một lúc nên nó sẽ bị oxy hoá và phân huỷ một phần phù hợp với công thức sau đây[15]:

[Vật chất hữu cơ] + O2 → (Enzim) CO2 + H2O + NH3 + ∆E

- Ảnh hưởng của nhiệt độ, pH và dinh dưỡng: Ảnh hưởng của nhiệt độ là tương đối lớn trong quy trình xử lý bằng bùn hoạt tính Nếu thay đổi khoảng 10 o C thì tốc độ phản ứng oxy hoá và phân huỷ được thay đổi gấp đôi Nhiệt độ thích hợp từ 20 o C đến

30 o C, trên 35 o C và dưới 10 o C, độ trong của nước đã xử lý bị giảm.Tuy nhiên nhiệt độ Để các vi sinh vật hiếu khí thực hiện chức năng một cách hiệu quả thì nitơ và photpho nên được cung cấp dưới dạng muối dinh dưỡng Mặc dù tuỳ thuộc vào từng loại vi sinh vật nhưng tỷ lệ thích hợp của các loại muối dinh dưỡng khoảng BOD:N:P 100:5:1 [15]

2.3.2 Phương pháp oxy hoá khử

Các chất bẩn trong nước thải công nghiệp chứa các chất bẩn dạng hữu cơ và vô cơ Dạng hữu cơ bao gồm đam, mỡ đường, các chất chứa phenol, nitơ, Đó là những chất có thể bị phân huỷ bởi vi sinh có thể xử lý bằng phương pháp sinh hoá Nhưng có một số chất có những nguyên tố không thể xử lí được bằng phương pháp sinh hoá (đó là những kim loại nặng như đồng, chì, niken, coban, sắt, mangan, crom, ) Vì vậy để xử lý những chất độc hại, người ta thường dùng phương pháp hoá học và hoá lý, đặt biệt thông dụng nhất là phương pháp oxy hoá khử [14]

Phương pháp oxy hóa thường được ứng dụng trong xử lý nước để loại bỏ tạp chất nhiễm bẩn, khử màu và vị lạ Quá trình oxy hóa có khả năng làm sạch nước thải khỏi các chất như phenol, sản phẩm từ dầu mỏ, H2S, hợp chất asen, chất hoạt động bề mặt, xyanua và chất nhuộm.

Trong xử lý bằng ozon, các hợp chất hữu cơ bị phân huỷ và xãy ra sự khử trùng đối với nước Các vi khuẩn bị chết nhanh so với xử lý bằng clo vôi nghìn lần[14]

Lọc là quá trình tách các chất lắng lơ lửng ra khỏi nước khi hỗn hợp nước và chất rắn lơ lửng đi qua lớp vật liệu lỗ ( lớp vật liệu lọc), chất rắn lơ lửng sẽ được giữ lại và nước tiếp tục chảy qua[14]

Khử trùng là giai đoạn vô cùng quan trọng để đảm bảo nước sinh hoạt đạt chất lượng, thường được thực hiện sau quá trình xử lý cơ học, đặc biệt là lọc Sau khi qua bể lọc, thông thường phần lớn vi sinh vật sẽ bị giữ lại Tuy nhiên, để diệt tận gốc các vi khuẩn gây bệnh, cần phải tiến hành khử trùng nước.

Khử trùng nước thải là nhằm mục đích phá hủy, tiêu diệt các loại vi khuẩn gây bệnh nguy hiểm hoặc chưa được hoặc không thể khử bỏ trong quá trình xử lý nước thải

Nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn chứa khoảng 105 – 106 vi khuẩn/ml Hầu hết các loại vi khuẩn có trong nước thải không phải là vi trùng gây bệnh nhưng không loại trừ khả năng có vi khuẩn gây bệnh Khi xả ra nguồn nước cấp, hồ bơi,… thì sẽ lan truyền bệnh rất lớn Vì vậy cần phải tiệt trùng nước thải trước khi xả ra ngoài[14]

Ozon là khí màu tím, ít hòa tan trong nước nhưng lại rất độc với con người Khi ngâm trong nước, ozone nhanh chóng phân hủy thành các nguyên tử và phân tử oxy So với Clo, Ozon có khả năng hoạt hóa mạnh mẽ hơn, do đó hiệu quả diệt trùng cũng cao hơn.

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nội dung nghiên cứu

- Màng MBR dạng sợi rỗng:

Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật màng MBR dùng trong nghiên cứu

Vật liệu chế tạo Polypropylene Đường kớnh bú mao dẫn 450 àm Đường kớnh khe mao dẫn 0,01 – 0,2 àm Độ dày mao dẫn 0,2 àm Độ xốp 40 - 50%

Chịu lực kéo dãn 120 MPa

Cường độ lọc thiết kế 6 - 9 L/m 2 /h

Diện tích vùng lọc 8 m 2 /tấm màng Áp lực vận hành -10 đến -30 kPa Áp lực vận hành tối đa - 800 kPa

Nước thải một cửa hàng thức ăn nhanh trên địa bàn Thủ Dầu Một

 Quy trình lấy mẫu nước thải:

- Thời gian lấy mẫu: Trước 8h30 sáng hoặc sau 21h45 tối

- Mẫu nước thải được lấy vào các ngày thứ hai, thứ tư và thứ sáu hàng tuần

- Thể tích lấy mẫu: 30 lít/lần

- Thời gian lưu trữ mẫu: 24h

3.1.2 Thiết bị và hoá chất nghiên cứu

(Nội dung được đính kèm tại phụ lục 1)

 Nội dung 1: Xây dựng mô hình xử lý nước thải kết hợp công nghệ màng MBR

 Nội sung 2: Phân tích các thông số pH, COD, BOD5, Amoni, TSS ở mẫu đầu vào và đầu ra khi sử dụng công nghệ màng lọc MBR không có vi sinh vật hiếu khí

 Nội dung 3: Phân tích pH, COD, BOD5, Amoni, TSS ở mẫu đầu vào và đầu ra khi sử dụng vi sinh vật vi sinh vật hiếu khí không có công nghệ màng lọc MBR

 Nội dung 4: Phân tích pH, COD, BOD5, Amoni, TSS ở mẫu đầu vào và đầu ra khi sử dụng công nghệ màng lọc MBR có kết hợp vi sinh vật hiếu khí

 Nội dung 5: So sánh khả năng xử lý pH, COD, BOD5, Amoni, TSS giữa 3 công nghệ trên

Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm

Bùn hoạt tính có chưa vi sinh vật hiếu khí được lấy từ: Nhà máy xử lý nước thải tập trung ở KCN Sóng thần 3

Nước thải được lấy trực tiếp tại của hàng thức ăn nhanh Lotteria, phường Hiệp thành, Thành phố Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương

Khảo sát khả năng xử lý BOD, COD, Amoni, TSS bằng màng MBR có kết hợp bùn hoạt tính

Khảo sát các điều kiện tối ưu để xử lý BOD, COD, Amoni, TSS bằng màng MBR có kết hợp bùn hoạt tính Đánh giá hiệu quả xử lý BOD, COD, Amoni, TSS Khảo sát khả năng xử lý

BOD, COD, Amoni, TSS bằng màng MBR (không có bùn hoạt tính)

Khảo sát khả năng xử lý BOD, COD, Amoni, TSS bằng bể sinh học hiếu khí

Hình 3III.2 Mô hình dự tính lắp đặt

Thí nghiệm 1: Khảo sát khả năng xử lý các thông số BOD 5 , COD, Amoni, TSS bằng màng MBR: Nước thải được xử lý trực tiếp bằng màng MBR và đánh giá hiệu quả xử lý các thông số nghiên cứu của màng

Mục tiêu: Thu thập số liệu thực tế về khả năng xử lý của màng MBR

Theo quy trình lắp đặt hệ thống xử lý nước thải, bước đầu tiên bao gồm việc lắp đặt hệ thống xử lý nước thải sử dụng công nghệ màng MBR Hệ thống này đặc trưng bởi sự vắng mặt của bùn hoạt tính, đảm bảo quá trình vận hành hiệu quả và tiết kiệm chi phí.

Bước 2: Đánh giá hiệu quả xử lý của màng MBR:

Tiến hành đo các thông số như pH, BOD5, COD, Amoni, TSS trong mẫu đầu vào và nước đầu ra

So sánh thông số đầu vào, đầu ra và đưa ra hiệu quả xử lý nước thải bằng màng MBR

Thí nghiệm 2: Nghiên cứu hiệu quả xử lý BOD5, COD, Amoni, TSS của bùn hoạt tính trong quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí Aerotank.

Với mục tiêu thu thập dữ liệu thực tế về khả năng xử lý của hệ thống bể sinh học hiếu khí, nghiên cứu đã tiến hành lắp đặt một mô hình xử lý nước thải bằng công nghệ bùn hoạt tính Hệ thống này bao gồm bể phản ứng sinh học, bể lắng, bể hiếu khí và bơm tuần hoàn.

Dựa theo mô hình được lắp đặt sẵn (thí nghiệm 1), lấy màng MBR ra khỏi bể và

 Khảo sát thời gian lưu tối ưu cho hệ thống Aerotank:

Nước thải được dẫn vào hệ thống hiếu khí với các thời gian lưu 1 giờ, 1 giờ 30 phút, 2 giờ và 3 giờ Sau mỗi thời gian khảo sát, nước được để lắng trong 1 giờ và thu nước

Bước 2: Đánh giá hiệu quả xử lý của bể sinh học hiếu khí

- Tiến hành đo các thông số như pH, BOD5, COD, Amoni, TSS trong mẫu đầu vào và nước đầu ra

- So sánh thông số đầu vào, đầu ra và đưa ra hiệu quả xử lý bằng bùn hoạt tính

- Lựa chọn thời gian lưu tối ưu cho mô hình xử lý

 Kết luận dự kiến: Dựa vào hiệu quả xử lý của của thí nghiệm 1 và 2 để đưa ra kết quả so sánh Dẫn đến thí nghiệm 3 là kết hợp xử lý bằng màng MBR và VSV hiếu khí để tăng hiệu quả xử lý BOD 5 , COD, Amoni, TSS

 Thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng xử lý BOD 5 , COD, Amoni, TSS bằng màng MBR kết hợp bùn hoạt tính: Kết hợp phương pháp hiếu khí (Aerotank) và màng MBR để xử lý nước thải và đánh giá hiệu quả xử lý các thông số nghiên cứu

Mục tiêu: Xác định khả năng xử lý của màng MBR khi kết hợp vi sinh vật (bùn hoạt tính)

Bước 1: Lắp đặt mô hình công nghệ MBR có bùn hoạt tính

Dựa theo mô hình được lắp đặt sẵn (thí nghiệm 1), bổ sung thêm vi sinh vật đã được nuôi thích nghi (thí nghiệm 2), lắp đặt công nghệ màng MBR Nước thải được dẫn vào hệ thống hiếu khí với các thời gian lưu 2 giờ và được lọc bằng màng MBR

Bước 2: Đánh giá pH và hiệu quả xử lý BOD 5 , COD, Amoni, TSS của công nghệ MBR

- Tiến hành đo các thông số như pH, BOD5, COD, Amoni, TSS trong mẫu đầu vào và nước đầu ra

- So sánh số liệu thực tế của đầu vào, đầu ra và đưa ra hiệu quả xử lí sau khi kết hợp giữa bể sinh học hiếu khí và màng MBR.

Phương pháp phân tích các thông số pH, BOD5, COD, Amoni, SS

(Nội dung được đính kèm tại phụ lục 3)

Ngày đăng: 15/08/2024, 14:39

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Bảng 2.2. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt - ứng dụng màng mbr vào công nghệ hiếu khí để khảo sát hiệu quả xử lý bod2 cod amoni và ss trong nước thải cửa hàng thức ăn nhanh
Bảng 2.2. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt (Trang 20)
Hình II.1. Sơ đồ so sánh công nghệ xử lý nước thải bằng công nghệ màng lọc MBR - ứng dụng màng mbr vào công nghệ hiếu khí để khảo sát hiệu quả xử lý bod2 cod amoni và ss trong nước thải cửa hàng thức ăn nhanh
nh II.1. Sơ đồ so sánh công nghệ xử lý nước thải bằng công nghệ màng lọc MBR (Trang 22)
Hình II.2. Màng MBR dạng sợi rỗng - ứng dụng màng mbr vào công nghệ hiếu khí để khảo sát hiệu quả xử lý bod2 cod amoni và ss trong nước thải cửa hàng thức ăn nhanh
nh II.2. Màng MBR dạng sợi rỗng (Trang 23)
Hình II.3. Màng MBR dạng tấm phẳng - ứng dụng màng mbr vào công nghệ hiếu khí để khảo sát hiệu quả xử lý bod2 cod amoni và ss trong nước thải cửa hàng thức ăn nhanh
nh II.3. Màng MBR dạng tấm phẳng (Trang 24)
Hình II.5. Mô hình lắp đặt màng MBR - ứng dụng màng mbr vào công nghệ hiếu khí để khảo sát hiệu quả xử lý bod2 cod amoni và ss trong nước thải cửa hàng thức ăn nhanh
nh II.5. Mô hình lắp đặt màng MBR (Trang 29)
Hình 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm - ứng dụng màng mbr vào công nghệ hiếu khí để khảo sát hiệu quả xử lý bod2 cod amoni và ss trong nước thải cửa hàng thức ăn nhanh
Hình 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm (Trang 37)
Hình 3III.2. Mô hình dự tính lắp đặt - ứng dụng màng mbr vào công nghệ hiếu khí để khảo sát hiệu quả xử lý bod2 cod amoni và ss trong nước thải cửa hàng thức ăn nhanh
Hình 3 III.2. Mô hình dự tính lắp đặt (Trang 38)
Hình IV.3. Sơ đồ công nghệ mô hình xử lý nước thải nhà hàng thức ăn nhanh - ứng dụng màng mbr vào công nghệ hiếu khí để khảo sát hiệu quả xử lý bod2 cod amoni và ss trong nước thải cửa hàng thức ăn nhanh
nh IV.3. Sơ đồ công nghệ mô hình xử lý nước thải nhà hàng thức ăn nhanh (Trang 43)
Hình IV.4. Hệ thống cầu dao nguồn các thiết bị trong mô hình - ứng dụng màng mbr vào công nghệ hiếu khí để khảo sát hiệu quả xử lý bod2 cod amoni và ss trong nước thải cửa hàng thức ăn nhanh
nh IV.4. Hệ thống cầu dao nguồn các thiết bị trong mô hình (Trang 44)
Hình IV.12. Van điều chỉnh tốc độ bơm màng - ứng dụng màng mbr vào công nghệ hiếu khí để khảo sát hiệu quả xử lý bod2 cod amoni và ss trong nước thải cửa hàng thức ăn nhanh
nh IV.12. Van điều chỉnh tốc độ bơm màng (Trang 48)
Hình IV.14. Công tắc điều khiển quá trình khử trùng bằng Ozone - ứng dụng màng mbr vào công nghệ hiếu khí để khảo sát hiệu quả xử lý bod2 cod amoni và ss trong nước thải cửa hàng thức ăn nhanh
nh IV.14. Công tắc điều khiển quá trình khử trùng bằng Ozone (Trang 50)
Hình IV.16. Giá trị TSS trong nước đầu ra và hiệu suất xử lý qua các thí nghiệm - ứng dụng màng mbr vào công nghệ hiếu khí để khảo sát hiệu quả xử lý bod2 cod amoni và ss trong nước thải cửa hàng thức ăn nhanh
nh IV.16. Giá trị TSS trong nước đầu ra và hiệu suất xử lý qua các thí nghiệm (Trang 52)
Hình IV.17. Giá trị COD trong nước đầu ra và hiệu suất xử lý ở thí nghiệm 2 qua - ứng dụng màng mbr vào công nghệ hiếu khí để khảo sát hiệu quả xử lý bod2 cod amoni và ss trong nước thải cửa hàng thức ăn nhanh
nh IV.17. Giá trị COD trong nước đầu ra và hiệu suất xử lý ở thí nghiệm 2 qua (Trang 53)
Hình IV.18. Giá trị COD trong nước đầu ra và hiệu suất xử lý qua các thí nghiệm - ứng dụng màng mbr vào công nghệ hiếu khí để khảo sát hiệu quả xử lý bod2 cod amoni và ss trong nước thải cửa hàng thức ăn nhanh
nh IV.18. Giá trị COD trong nước đầu ra và hiệu suất xử lý qua các thí nghiệm (Trang 54)
Hình IV.19. Giá trị BOD trong nước đầu ra và hiệu suất xử lý qua các thí nghiệm - ứng dụng màng mbr vào công nghệ hiếu khí để khảo sát hiệu quả xử lý bod2 cod amoni và ss trong nước thải cửa hàng thức ăn nhanh
nh IV.19. Giá trị BOD trong nước đầu ra và hiệu suất xử lý qua các thí nghiệm (Trang 55)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w