Luận văn thạc sĩ Công nghệ môi trường: Nghiên cứu xử lý nước thải đô thị bằng công nghệ thiếu khí kết hợp hiếu khí IFAS (Integrated Fixed Film Activated Sludge)

Kết hợp các ngăn thiếu khi/hiéu khí nối tiếp hay bổ sung giá thé taomang sinh học được đánh giá cao trong xử lý nước thai đô thị.. Theo Olga Burica vacộng sự, 1996 nghiên cứu xử lý nước

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

~~~øaEElcq~~~

BÙI NỮ NGỌC YÊN

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THÁI ĐÔ THỊ BẰNGCÔNG NGHỆ THIẾU KHÍ KET HỢP HIẾU KHÍ IFAS

(INTEGRATED FIXED FILM ACTIVATED SLUDGE)

CHUYÊNNGÀNH : CONG NGHỆ MOI TRUONGMA SO : 60.85.06

LUAN VAN THAC SI

TP HO CHI MINH — 07/2014

TRUONG ĐẠI HOC BACH KHOA ĐẠI HỌC QUOC GIA TP HO CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học :

TS Đặng Viết HùngCán bộ cham nhận xét 1:

PGS.TS Nguyễn Thị Vân HàCán bộ chấm nhận xét 2 :

TS Nguyễn Thị Ngọc QuỳnhLuận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia TP.Hỗ Chí Minh, ngày 30 tháng 07 năm 2014

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1 PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn2 TS Đặng Viết Hùng

3 PGS.TS Nguyễn Thị Vân Hà4 TS Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh5 TS Hoàng Nguyễn Khánh LinhXác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng khoa quản lý chuyênngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

-000 -TP Hồ Chi Minh, ngày 15 thang 07 năm 2014

NHIEM VU LUẬN VAN THAC SĨHọ và tên học viên : BÙI NỮ NGỌC YEN Giớitính : NữNgày, thang, nim sinh : 08/09/1986 Noi sinh : Lâm Đồng

Chuyên ngành : Công nghệ Môi trường MSHV : 10250543Khoá : 2010

IL TÊN ĐÈ TÀI“Nghiên cứu xử lý nước thải đô thị bằng công nghệ thiếu khí kết hợp hiểu khíIFAS (Integrated Fixed Film Activated Sludge)”

Il NHIEM VỤ LUẬN VANĐánh giá hiệu quả xử lý thành phan hữu cơ và thành phan dinh dưỡng (N, P) của hệthống thiếu khí kết hợp hiếu khí IFAS quy mô phòng thí nghiệm ở các tải trọng hữucơ 0,5; 0,8; 1,1; 1,4 và 1,7 kgCOD/m?.ngay thông qua các chỉ số: COD, NHa”-N,NOz N, nitơ tong và photpho tong

Ill NGÀY GIAO NHIỆM VU: 07/2013IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VU: 07/2014V HỌ VÀ TÊN CÁN BO HUONG DAN: TS DANG VIET HUNG

CAN BO HUONG DAN CHU NHIEM BO MON

TRUONG KHOA

Dé hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, trước tiên xin chân thành cảm ơn TS DangViết Hùng đã tận tâm hướng dan, chi dạy những kiến thức sâu sắc cũng như tạomọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tốt dé tài luận văn tot nghiệp này.

Tôi cũng xin gửi lòng biết ơn chân thành đến tất cả quý thay cô và cản bộ KhoaMôi trường — Trưởng Đại học Bách Khoa — Đại học Quốc gia TP Hồ Chi Minh đãhết lòng giảng dạy, truyền đạt những kiến thức nên tảng dé tôi thực hiện luận văn,cũng như ap dung trong công viéc sau nay.

Đông thời, tôi cũng xin chân thành cam ơn anh Võ Minh Sang và các anh chi emdang công tac tại Viện nghiên cứu Công nghệ Sinh học và Môi trường — TruongDai học Nông Lam TP Hồ Chi Minh đã tận tinh hướng dân và tạo điều kiện thuậnlợi cho tôi thực hành trong phòng phân tích dé hoàn thành tốt dé tài luận văn totnghiệp nay.

Xin cam ơn gia đình, các anh chị và bạn bè, những người luôn bên cạnh động viên,giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp này

Xin cảm ơn với tat ca tam lòng biét ơn và tran trọng!

TP Hô Chi Minh — 07/2014

Nghiên cứu xử lý nước thải đô thị ở Việt Nam vẫn rất cần được quan tâm để nângcao hiệu quả loại bỏ thành phần hữu cơ và thành phần dinh dưỡng (N, P), đặc biệtđối với các nguôn từ hệ thống thoát nước riêng có mức độ ô nhiễm cao hơn so vớicác nguồn từ hệ thống thoát nước chung Kết hợp các ngăn thiếu khi/hiéu khí nỗitiếp hay bố sung giá thé tạo màng sinh hoc được đánh giá cao và trong nghiên cứunày, một ngăn thiếu khí giá thể cố định đã được đặt trước một ngăn hiếu khí theokiểu IFAS Mô hình bao gồm hai ngăn thiếu khí và hiếu khí đều được làm từ mica(polyacrylic) với thé tích làm việc tương ứng 4,5 lít và 12,7 lít Lượng giá thé FXPcho vào ngăn thiếu khí khoảng 1,8 lít chiếm 40% thé tích ngăn Lượng giá théMutag BioChipTM cho vào ngăn hiểu khí khoảng 2,5 lít ở dạng đỗ đống Mô hìnhđược vận hành với nước thải đầu vào có nông độ COD trung bình 400 mg/l và tảitrọng hữu cơ của mô hình tăng dan từ 0,5 đến 1,7 kgCOD/m?.ngay tương ứng vớithời gian lưu nước trong mô hình giảm dân từ 19,1 đến 5,7 giờ với tỷ lệ tuần hoànđược giữ cố định là 200% Các kết quả thu được cho thay công nghệ thiếu khí kếthợp hiếu khí IFAS có khả năng loại bỏ thành phan hữu co khá cao, trung bình vàokhoảng 82,45% và 94,06%; khả năng loại bỏ nito cao, trung bình vào khoảng77,55% và 86,79%; còn khả năng loại bo photpho cũng dat kết quả cao, trung bìnhvào khoảng 58,22% và 72,64% Ở các tải trọng 0,5; 0,8 và 1,1 kgCOD/m”.ngày,nước thai sau khi xử lý có giá tri COD, NH¿'-N, NO3-N, TN, TP đều năm tronggiới hạn cột A của QCVN 40:2011/BTNMT Con ở các tải trọng 1,4 va 1,7kgCOD/m.ngày, các giá trị trên trong nước thải sau xử lý đều năm trong giới hạncột B của QCVN 40:2011/BTNMT Ngoài ra, nghiên cứu còn cho thấy sự linh độngcủa hệ vi sinh vật trong công nghệ IFAS giúp cho hệ thống vận hành khá 6n định dùnông độ COD, NH¿ˆ-N, TN, TP trong nước thai đầu vào luôn biến động Hệ thốngxử lý băng vi sinh vật lơ lửng kết hợp bám dính không những tăng cường việc xử lýcác chất hữu cơ mà còn diễn ra tốt quá trình nitrat hóa và khử nitrat Do vậy, côngnghệ này nên được ứng dụng vào trong các hệ thông xử lý nước thải sinh hoạt chokhu dân cư và đô thị ở Việt Nam trong tương lai.

Treatment of municipal wastewater in Vietnam still need attention to improve theefficiency of processing organic ingredients and nutritional ingredients Wastewaterfrom separate sewer systems were more polluted than combined sewer systems.Combined anoxic and aerobic process or addition plastic media to form biofilmwere appreciated well In this study, an anoxic reactor with a fixed bed was put infrond of a aerobic reactor as a Integrated Fixed film Activated Sludged (IFAS)process This pilot included both aerobic and anoxic reactor were made from mica(polyacrylic) with capacity of 4.5 liters and 12.7 liters, respectively The FXPpacking ratio was 40% of the total volume in the anoxic reactor, approximately 1,8

liters The Mutag BioChipTM in aerobic reactor was about 2.5 liters in the form of

dumping The influent COD average concentration was 400 mg/l and organic

loading rate increased from 0.5 to 1.7 kgCOD/m?.day, hydraulic_retention time

(HRT) decreased from 19.1 to 5.7 hours with recirculation rate was fixed at 200%.The obtained results showed that this technology was able to remove organic well,averaging about 82,45% and 94,06%; removal of nitrogen was high, averagingaround 77,55% and 86,79%; and removal of total phosphorus was not high,averaging around 58,22% and 72,64% At organic loading rates of 0,5; 0,8 and 1,1

kgCOD/m?.day, the effluent concentrations of COD, amonium (NH¿ˆ-N), nitrat

(NO3-N), total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) of the IFAS reactor werelimited within national standards — QCVN 40:2011/BTNMT, column A At 1,4 and

1,7 kgCOD/m.day, these parameters limited within national standards - QCVN

40:2011/BTNMT, column B In addition, this study also showed that the mobilityof microorganisms in IFAS technology They make the system to operate fairly

stable even if the concentration of COD, NH4a’-N, TN, TP in wastewater inputs

fluctuates This system is not only good for removing the organic but also doing thenitrification and denitrification process base on the suspended sludge integrated thestick sludge Therefore, this technology should be applied in the treatment systemfor domestic wastewater of residential areas and urban in Vietnam in the future.

Tôi tên là BUI NU NGOC YEN, là học viên cao học ngành Công nghệ Môi trườngkhóa 2010, mã số học viên 10250543 Tôi xin cam đoan:

- Luan văn cao học này là công trình nghiên cứu khoa học thực sự của bảnthân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Đặng Viết Hùng

- Cac hình anh, số liệu và thông tin tham khảo trong luận văn này được thuthập từ những nguồn đáng tin cậy, đã qua kiểm chứng, được công bố rộng rãivà đã được tôi trích dẫn rõ ràng ở phan tài liệu tham khảo Các bản đồ, đồthị, số liệu tính toán và kết quả nghiên cứu được tôi thực hiện nghiêm túc vàtrung thực.

Tôi xin lẫy danh dự và uy tín của bản thân để đảm bảo cho lời cam đoan này

TP Hồ Chí Minh, 07/2014

Bùi Nữ Ngọc Vễn

900.009) 00777 iii00090175 7O ivMUC LUC 00115 viiDANH SÁCH BANG BIEU Q cccccscsssessscsssssssessssssessssssessssssessssseessssseessesseescsseesseess xDANH SÁCH HINH ANH cccccscssessscssessscessssssessssssessssssesscessesscessesscessessseeeeesseees xiDANH MỤC TU VIET 'T ẮTT -5- << << << S5 SEeEeEeEeE + xxx cscsexe xiiiCHUONG 1 — 057100577 - 1II ĐẶT VAN DE vieeeccceccccsccccscscsscssscsscscsssscsessscssssssessssssessssesessssssssssssseesseeseeen |1.2 MỤC TIỂU DE TÀI G- - + SE E9 E1 1151511111115 1111 1e ck 21.3 NỘI DƯNG NGHIÊN CỨU - - 2 2S 2SE£ESEEEE£ESEEEEEEEEEEEEEEEErkrreee 21.4 ĐÓI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - 25-5252 SE SE EEEESEEEEEEEEEEEEEEErkrreee 31.5 PHẠM VI NGHIÊN CỨU ¿2 52 SE+E+E2EE£E#EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEkrkrrere 31.6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CUU - 22-552 SE+E+E£E£ESEEErEersrkrree 31.7 Y NGHĨA DE TÀI -G- 5< SE E1 E5 E1 151111 1111111111 111111 40;710/9)10224/0)1020)00/9)0777 52.1 NƯỚC THÁI DO THỊ TẠI VIỆT NAM VA CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 52.1.1 Nước thải đồ thi tại Việt Nam - 55c S1} crreeees 52.1.2 Tổng quan công nghệ xử ly nước thải đô thị 5-5 +cscs+s+x2 122.2 CÔNG NGHỆ IFAS - 525cc 1S E111 1511112121111 1111 111111111111 142.2.1 Giới thiệu công nghệ IEAS 5 S2 22 111 11111111 xxx g2 14

2.2.2 So sánh công nghệ IFAS và MBBR -ĂSSSsssssesssssss 152.3 NHUNG QUÁ TRÌNH SINH HOC TRONG CONG NGHỆ THIẾU KHÍKET HỢP HIẾU KHÍ IFAS - ¿2 + sSsE$E+E+E+ESESESEEEEESESESESESESEEEEErererereree 172.3.1 Quá trình xử lý chất hữu CƠ ¿- - - S+E+ESESESEEEEkckckekekekekeereeree 17

2.3.3 Quá trình xử ly photphO c 5 1312111311359 1 1 1111111111 22 222.3.4 Quá trình trao đôi chất của mang sinh học 5s ss+s+s+esesese 232.3.5 Các yếu tố ảnh hưởng - c1 EEEES 5E ExTxcvcvcưnnnngerreg 242.4 NGHIÊN CỨU TRƯỚC DAY CÓ LIÊN QUAN -5-5 5s cscsc<c«e 262.4.1 Những nghiên cứu ngoài RƯỚC <1 vreeseesssssss 26

2.4.2 _ Những nghiên cứu trong Nu << << veeeeseesssssss 28CHUONG 3 - VAT LIEU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 303.1 SƠ ĐÔ NGHIÊN CỨU - 5-52 SE E2 E3 E5 123 151521111521 1111 11x cxe 303.2 VAT LIEU NGHIÊN CỨU ¿- - 2© +2 +E£ESEEEE£ESEEEEEEEEErErrrrkrkee 313.2.1 Nước thải đầu vào :-c Set S3 151111111111 1111 11111111111 1xx 313.2.2 Buin nuôi cây ban đầu - -c- - kkE S119 SE ExETvcc cv ccv ng gvrerreg 323.2.3 Giá thỂ c2 TH HT 1 1112111111211 111111111211 are 323.3 MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU ¿¿- 52 ©E+E+EEEE£E£EEEEEESEEEEEEEEErErrrrkrkee 333.4 TRÌNH TỰ THÍ NGHIIỆM - - + << +E+k+E+ESEEEE+EEEEEEEEEErkrkerererkrkd 363.4.1 Giai đoạn thích ng1 G S13 01202111133999311 1111111 1 tk ng v2 36

3.4.2 — Giai đoạn tăng ải - -cc c1 Hn HS g HH 001 tt ng và 373.5 QUY TRÌNH LAY, BAO QUAN MAU VÀ PHAN TÍCH 383.5.1 Quy trình lay và bảo quản mẫu - - + + xxx skekeeeeeeeesree 383.5.2 _ Phương pháp phân tíÍch - 5+ 2133311321339 1 111111 EEkksssssrrsse 393.6 XỬ LÝ SỐ LIỆU 5< SE E1 1511 111511111111 1111311 01111111111 40CHUONG 4-— KET QUA VÀ THẢO LUẬN - <5 5 5s scssesesssesee 414.1 KET QUÁ VAN HANH MO HINH O GIAI DOAN THICH NGHI 4]AVL Giá trị PHo.c cece ccccsccsescsscscscssescscsscscsssscssssssesssssscssssssssssseenseeass 414.1.2 Nông độ sinh khối trong ngăn thiếu khí và hiếu khí 43

4.2 KẾT QUÁ VẬN HANH MÔ HINH Ở GIAI DOAN TANG TẢI 464.2.1 Hiệu suất xử lý CODD - ch S11 E115 5 1 E111 11g rreg 464.2.2 _ Hiệu suất xử lý NH4Ÿ-N 5< Set E11 1x keo 494.2.3 Sự thay đổi của giá trị pH -c-c- kk+k*EsESESEEEkEk ke eeeererree 514.2.4 Mối tương quan giữa TN, NHa*-N, NOz-N 5c cccxcesesesesree 534.2.5 Hiệu suất xử lý nitO ec cececscsesecessccececsssssvevsvevsvscsessecscscacasavevevens 544.2.6 Hidu suất xử lý phofphO c6 k+E*E#E+ESESESEEEEEkEkekekekekeeeereeree 564.2.7 Danh giá nông độ sinh KhOi ec ccccceeseeeseseesescsescscscscesesssseevens 59CHUONG 5 — KET LUẬTN - << G5 %9 9 9E Exxvcưcưư u99 gøevee 625.1 KẾT LUẬN -c- CS 1 E11 1211111121111 11311 1111111111111 te 625.2 KIÊN NGHỊ - - E2 SE 15 1 311111111511 1111511 111511111 Tx xe 62TÀI LIEU THAM KHÁOO 5< << << S55 S€EEEE+ + 99 995e5eEeSee 63PHU LUC 9 66

Bảng 2.1 — Thành phan và đặc trưng của nước thải sinh hoạt - 2 5552 6Bang 2.2 — Cac nha máy xử lý nước thai đang hoạt động ở Việt Nam 9Bang 2.3 — Cac phương pháp xử ly nước thai theo quy trình xu lý cơ học, hóa họcvà Sinh NOC - EE 212161113030 1210110001 net 12Bang 2.4 — So sánh giữa công nghệ IFAS và MBBR -ẶẶcccseexes 15Bang 3.1 — Thành phan và thông số 6 nhiễm của nước thai đầu vào 31Bảng 3.2 — Các thông số đặc trưng của giá thỂ sSxx+k+x#E#EeEeEersrererees 33Bảng 3.3 — Thông số các thiết bị sử dụng trong mô hình - - - se: 36Bang 3.4 — Thông số vận hành của mô hình ở các tải trọng hữu cơ 37Bang 3.5 — Vị trí lay mẫu, tan suất lẫy mẫu và chỉ tiêu phân tích - 38Bang 3.6 — Các phương pháp phân tÍch - 5-55 2223223236655 555xxSssssssss 39Bang 4.1 — Nong độ sinh khối tại ngăn thiếu khí và hiếu khí IFAS trong giai đoạn

Bảng 4.2 — Kết quả xử ly COD theo các tải trọng hữu cƠ -c-ccscscsrreei 46Bảng 4.3 — Kết quả xử lý NH¿†-N theo các tải trọng hữu cơ 5s cscscs¿ 51Bang 4.4 — Nông độ TN đầu ra, TN đầu vào, NOz-N đầu ra và NHa*-N đầu ra ở cáctải trọng ATU CƠ TT 1190000001 1 111111100030 111 k0 00 1k re 54Bảng 4.5 — Kết qua xử lý TN theo các tải trong hữu €Ơ - 5-5 csesesesrsrrees 54Bảng 4.6 — Kết qua xử lý TP theo các tải trọng hữu CƠ c-cccccscsesrsrerees 58

Hình 2.1 — Hiện trang quản lý nước thải đô thị tại Việt Nam - -<<<<- 8Hình 2.2 — Tổng quát về công nghệ sinh học hiếu khí trong xử lý nước thải đô thị 13Hình 2.3 — Sơ đồ công nghệ II AS + 2E kE+ESEEEE+EEESEEEEEEEEEEEEEEErkrkrrererkrkd 14Hình 2.4 — Sơ đồ công nghệ thiếu khí kết hợp hiếu khí IFAS 2-5-2 17Hình 2.5 — Quá trình xử lý nI{Ơ - Q 11221119 111 v1 vn vn ng nh 20Hình 2.6 — Quá trình xử lý photpho 5 3222221111133 111111111 v2 22Hình 2.7 — Quá trình trao đôi chất qua màng sinh học - - 5 +s+cscs£ecezeei 24Hình 2.8 — Sơ đồ xử lý của nha máy xử lý nước thải sông James 27Hình 2.9 — Sơ đồ công nghệ của nha máy xử lý nước thải TP Broomfield 27Hình 2.10 — Sơ đồ cau tạo mô hình USBP -c¿-5cccccsctrrtrrrrrrrrrrrrrrriee 29Hình 2.11 — Sơ đỗ công nghệ AO-MBR xử lý nước thải sinh hoạt 29Hình 3.1 — Sơ đồ nghiên CỨU - G191 9E9E9 3E ESTvTưc T11 11 reo 30Hình 3.2 — Vị trí lay nước thải đầu vào tại thượng nguồn Suối Cái - Thủ Đức 32Hình 3.3 — Giá thé FXP và Mutag BiochipTMM «sec 11111511 xe 32Hình 3.4 — Sơ đồ công nghệ mô hình nghiên cứu ¿2-5 + +e+k+E+£sEerezxd 34Hình 3.5 — Mô hình nghiên cứu thực tẾ ¿- - + 2+ +k+k+E#ESEE+E+EEEeEeEErkrkrrererered 35Hình 4.1 — Gia tri pH trong giai đoạn thích nght 55555 +S<<sss++ssss 4]Hình 4.2 — Giá thé FXP va Mutag BiochipTM vào ngày 20 và ngày 40 43Hình 4.3 — Nông độ sinh khối trong ngăn thiếu khí và ngăn hiếu khí IFAS trong giaioan thich nght oo - (4 44Hình 4.4 — Néng độ COD đầu vào, đầu ra và hiệu suất xử lý COD trong giai đoạn

Hình 4.5 — Nồng độ COD đầu vao và dau ra ở các tải trọng hữu cơ 47Hình 4.6 — Hiệu suất xử ly COD ở các tải trọng hữu CƠ -cccccscsrsrsrerees 47Hình 4.7 — Nông độ NH¿'-N đầu vào và đầu ra ở các tải trọng hữu cơ 50Hình 4.8 — Hiệu suất xử lý NH¿*-N ở các tải trọng hữu cơ 5-5-cccscceced 50Hình 4.9 — Gia tri pH ở các tải trọng hữu CƠ c n2 1 v.v ngư 52Hình 4.10 — Mỗi tương quan giữa TN, NH¿'-N và NO3-N ở các tải trọng hữu cơ 53Hình 4.11 — Nồng độ TN ở các tải trọng hữu €ơ + s5 Ss+x+EsEsrrkrkerererered 55

Hình 4.13 — Nông độ TP ở các tải trọng hữu cơ + s56 Ss+x+EsEsrrkekerererered 57Hình 4.14 — Hiệu suất xử lý TP ở các tải trọng hữu CƠ -¿- - sc+esesesrerrees 57Hình 4.15 — Nông độ sinh khói trong ngăn thiếu khí và ngăn hiếu khí IFAS ở các tải010015801)10Ẽ099 200002027277 59Hình 4.16 — Nông độ sinh khối lo lửng và bám dính trong ngăn thiếu khí ở các tải010015801)10Ẽ099 200002027277 60Hình 4.17 — Nông độ sinh khối lơ lửng va bám dính trong ngăn hiếu khí IFAS ở cáctal trONG ATU 1092001 + a 60

CHỮ VIẾT TIENG ANH NGHĨA TIENG VIETTAT

A/O Anoxic/Oxic Thiéu khi két hop hiéu khi

BOD Biological Oxygen Demand Nhu cau oxy sinh hocBTNMT Bộ Tài Nguyên & Môi TrườngF/M Food to Microorganism Chi số thức ăn/ sinh khốiHRT Hydraulic Retention Time Thời gian lưu nước

IFAS Integrated Fixed-film Activated | Công nghệ lai hop bùn hoạt

Sludge tính với mang sinh họcMBR Membrane bioreactor Bề phản ứng sinh hoc mangMLSS Mixed Liquor Suspended Solid | Chat ran lo lửng của hỗn hợp

bun hoat tinh

MLVSS Mixed Liquor Volatile Chat ran lo lửng bay hơi của

Suspended Solid hon hợp bun hoạt tínhN Nitrogen Nito

NH¿”-N Amonium Nitrogen Amoni tinh theo nito

NO3-N Nitrate Nitrogen Nitrate tinh theo nitoNOz-N Nitrite Nitrogen Nitrite tinh theo nitoQCVN Quy chuẩn Việt NamSRT Sludge Retention Time Thoi gian luu bunSVI Sludge Volume Index Chi số thé tích bùnTN Total Nitrogen Tong nito

TP Total Phosphorous Tổng PhotphoP Phosphorus PhotphoUASF Upflow Sludge Blanket Filter Lọc dòng ngược bun sinh học

CHUONG 1 —MO DAUII DAT VAN DE

Việt Nam dang đối mat với tinh trang 6 nhiễm môi trường ngày càng tăng do tốc độđô thị hóa nhanh chóng, đặc biệt là ở các thành phố lớn Đến năm 2012, chỉ khoảng

10% lượng nước thải đô thị tương ứng 530.000 m?/ngay được xử lý tại Việt Nam,

cụ thé: 17 hệ thong thoát nước và xử lý nước thai đô thị đã được xây dựng ở HàNội, TP Hồ Chí Minh và Đà Nẵng, 5 hệ thống khác được xây dựng ở các đô thị cấptỉnh Công nghệ xử lý hiện đang áp dụng chính là quá trình bùn hoạt tính bao gồmbùn hoạt tính truyền thống, ky khí — thiếu khí — hiéu khí, phản ứng theo mẻ hoặcmương ô-xy hóa.

Có sự khác biệt về tính chất nước thải giữa hệ thống thoát nước chung và hệ thốngthoát nước riêng Hệ thống thoát nước chung có nông độ BOD: 31 — 135 mg/L,trung bình: 67,5 mg/L, giá trị tương ứng ở hệ thống thoát nước riêng (Buôn MaThuột và Da Lat) lần lượt: 336 — 380 mg/L, trung bình: 358 mg/L Nồng độ các chấtô nhiễm khác như TSS, NH¿?-N, TN, TP giữa thoát nước chung và thoát nước riêngcũng có sự chênh lệch Nguyên nhân do hệ thống thoát nước riêng có tỷ lệ đấu nỗihộ gia đình trực tiếp (không qua ngăn tự hoại) vao công thoát nước cao hơn hệthống thoát nước chung Các nhà máy xử lý nước thải từ hệ thống thoát nước chung,công suất xử lý và nồng độ ô nhiễm nước thải đầu vào thấp hơn thiết kế nên chấtlượng nước sau xử lý hầu hết đạt quy chuẩn hiện hành Riêng các nhà máy xử lýnước thải từ hệ thông thoát nước riêng, việc xử lý chất dinh dưỡng (N, P) khó đạtquy chuẩn hiện hành [1]

Trong tương lai, xu hướng thoát nước riêng là xu hướng chính của các đô thị mới.Xử lý nước thải đô thị ở Việt Nam vẫn đang ở giai đoạn khởi đầu và sẽ đối mặt vớinhiều trở ngại (về mặt kỹ thuật và tài chính) nhằm đạt hiệu quả xử lý cao và chi phíxử lý thấp Kết hợp các ngăn thiếu khi/hiéu khí nối tiếp hay bổ sung giá thé taomang sinh học được đánh giá cao trong xử lý nước thai đô thị Theo Olga Burica vacộng sự, (1996) nghiên cứu xử lý nước thải đô thị băng việc kết hợp các ngăn thiếukhi/hiéu khí bùn hoạt tính ở quy mô pilot (thé tích mô hình: 3300 lít) trong đó tỷ lệthé tích giữa ngăn thiếu khí/ngăn hiếu khí: 40/60 Hiệu quả loại bỏ BODs và NHa*-

N đạt 97% và 87% với nồng độ đầu ra tương ứng là 7 mg/L và 2 mg/L [2] Theo T.Sriwiriyarat và cộng sự, (2005) IFAS (Integrated Fixed-film Activated Sludge) làquá trình đầy triển vọng nhằm tăng cường kha năng nitrat hóa và khử nitrat đối vớicác hệ thống bùn hoạt tính thông thường cần nâng cấp nhờ lớp màng sinh học trênbề mặt giá thé dé xử lý thành phần dinh dưỡng có trong nước thải, đặc biệt khi diệntích mặt bang bi hạn chế hoặc chi phí đầu tư thấp [3] Theo Abdel_Kader và cộngsự, (2012) nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng quá trình IFAS với hiệu quảloại bỏ BODs và TKN đạt 97,7 - 98,2% và 97,2 - 98,7%, tương ứng [4].

Trong nghiên cứu nay, một ngăn thiếu khí giá thé cố định sẽ được đặt trước mộtngăn hiếu khí theo kiểu IFAS trong xử lý nước thải đô thị nhằm đánh giá hiệu quaxử lý thành phần hữu cơ (COD) và thành phần dinh dưỡng (N, P), đặc biệt là NH¿ˆ-N.

12 MỤC TIỂU DE TÀIĐánh giá hiệu quả xử lý thành phần hữu cơ (COD) và thành phần dinh dưỡng (N, P)của hệ thống thiếu khí kết hợp hiếu khí IFAS quy mô phòng thí nghiệm với các tảitrọng nồng độ chất ô nhiễm khác nhau của nước thải đô thị

13 NỘIDUNG NGHIÊN CỨUĐê đáp ứng các mục tiêu của nghiên cứu, đê tài nghiên cứu bao gôm các nội dung

- - Vận hành mô hình ở các tải trọng hữu cơ khác nhau: 0,3 kg COD/mỶ.ngày(tải trọng thích nghỉ); 0,5 kg COD/m?.ngay; 0,8 kg COD/m?.ngay; 1,1 kgCOD/m?.ngay; 1,4 kg COD/m?.ngay và 1,7 kg COD/m?.ngay.

- - Đánh giá hiệu quả xử lý của mô hình qua các chỉ số: COD, NHa*-N, NO3-N,tong ni to (TN), tong photpho (TP) và đánh giá sinh khối bám dính trên bềmặt giá thé có định FXP va giá thé di động Mutag BiochipTM,

1.4 ĐÔI TƯỢNG NGHIÊN CỨU- Ngu6n nước thải: nước thải đô thị được lấy tai gần thượng nguồn Suối Cái,

Đường số 17, phường Linh Trung, quận Thủ Đức, TP Hồ Chí Minh.- _ Nghiên cứu trên mô hình thực nghiệm được thiết kế theo công nghệ thiếu khí

kết hợp hiếu khí IFAS.- Su dụng giá thé FXP trong ngăn thiếu khí ở trạng thái có định.- Su dụng giá thé Mutag BiochipTM trong ngăn hiếu khí IFAS ở trạng thái xáo

trộn hoàn toàn.1.5 PHAM VINGHIEN CỨU

- Thi nghiệm được tién hành trên quy mô phòng thí nghiệm tai Phòng thínghiệm của Viện Nghiên cứu Công nghệ Sinh học và Môi trường - Đại họcNông Lâm Tp Hồ Chí Minh

- Đánh giá khả năng xử lý thành phần hữu co (COD) và thành phan dinhdưỡng (N, P) của mô hình thiếu khí kết hợp hiếu khí IFAS với 6 tải trọng:0,3 (tai thích nghị); 0,5; 0,8; 1,1; 1,4 và 1,7 kgCOD/m?.ngay với nông độCOD < 500 mg/L.

- Phan tích các chỉ tiêu đầu vào va đầu ra của mô hình nghiên cứu như: pH,COD, NH¿*-N, NOz-N, tong nito và tong photpho

- Phan tích các chỉ tiêu tại ngăn thiếu khí va ngăn hiếu khí IFAS của mô hìnhnghiên cứu như: pH, DO và MLSS.

16 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CUUĐê thực hiện các nội dung nghiên cứu nêu trên, các phương pháp nghiên cứu sauđây đã được áp dụng:

- Phuong pháp tong quan, thu thập tài liệu đã nghiên cứu, ứng dung thực tếtrong và ngoài nước có liên quan đến vẫn dé công nghệ thiếu khí và hiếu khíIFAS;

- Phuong pháp nghiên cứu thực nghiệm: Thiết kế, chế tạo và vận hành môhình nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.

- Phuong pháp lay mẫu và phân tích: Toàn bộ kỹ thuật lay mẫu và phân tíchcác chỉ tiêu môi trường được tiễn hành theo đúng các quy định của tiêuchuẩn Việt Nam và tiêu chuẩn quốc tế (theo Standard Methods).

- Phuong pháp thông kê, xử lý số liệu: xử lý số liệu băng các công thức toánhọc và phan mém Excel.

1.7 YNGHIA ĐÈ TÀI* Y nghĩa khoa họcCông nghệ kết hợp thiếu khí và hiếu khí IFAS, là quá trình kết hợp thiếu khí — hiếukhí và sinh trưởng lơ lửng — sinh trưởng dính bám Sự tăng cường giá thé trongngăn thiếu khí giúp duy trì một lượng vi sinh 6n định cho quá trình khử nitrat, trongkhi giá thể trong ngăn hiếu khí IFAS lại tồn tại một hệ vi sinh vật gồm lơ lửng vàbám dính rất linh động Do đó, tăng cường hiệu qua xử lý thành phan hữu co (COD)và thành phần dinh dưỡng (N, P) trong nước thải đô thị đông thời chất lượng nướcthải sau xử lý luôn Ổn định

* Y nghĩa thực tiễnTừ kết quả thực nghiệm thu được sẽ phát triển để ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vựcxử lý nước thải đô thị nói riêng, và với phạm vi áp dụng ngày một lớn hơn của côngnghệ này với các loại nước thải khác có tính chất tương tự

CHƯƠNG 2 - TONG QUAN2.1 NƯỚC THÁI ĐÔ THỊ TẠI VIET NAM VÀ CÔNG NGHỆ XU LÝ

2.1.1 Nước thải đồ thị tại Việt Nam

2.1.1.1 Dinh nghĩa nước thai đồ thiNước thải đô thị là thuật ngữ chung chỉ chất lỏng trong hệ thống cống thoát nước

của một thành phó Đó là hỗn hợp của các loại nước thải: nước thải sinh hoạt, nước

thải công nghiệp, nước thải thắm và nước thải tự nhiên.Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh, có thể phânthành các loại sau:

- - Nước thai sinh hoạt: nước thải đã được sử dụng cho các mục đích ăn uống,

sinh hoạt tam rửa, vệ sinh nhà cửa, của các khu dân cư, khu vực hoạt độngthương mại, cơ sở dịch vụ Như vậy, nước thải sinh hoạt được hình thànhtrong quá trình sinh hoạt của con người Một số các hoạt động dịch vụ hoặccông cộng như bệnh viện, trường học, nhà ăn, cũng tạo ra các loại nướcthải có thành phân và tính chất tương tự như nước thải sinh hoạt [5]

- _ Nước thải công nghiệp: nước thải được sinh ra trong quá trình sản xuất côngnghiệp từ các công đoạn sản xuất và các hoạt động phục vụ cho sản xuất nhưnước thải khi tiến hành vệ sinh công nghiệp hay hoạt động sinh hoạt củacông nhân viên.

- - Nước thải thấm: nước mưa thâm vào hệ thống cống băng nhiều cách khácnhau qua các khớp nói, các ống có khuyết tật hoặc thành của hồ ga

- Nước thai tự nhiên: nước mưa chảy tràn được xem là nước thải tự nhiên Ởnhững thành phố hiện đại, nước thải tự nhiên được thu gom theo một hệthống thoát nước riêng

Tại Việt Nam, đa số các hệ thống thoát nước đều là hệ thống thoát nước chung nênnước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và nước mưa đều thoát theo hệ thốngnày.

2.1.1.2 Thanh phan, tính chất nước thải đô thịTính gân đúng, nước thải đô thị thường gồm 50% nước thải sinh hoạt, 14% các loạinước thấm và 36% nước thải công nghiệp [6] Do đó, thành phần và tính chất củanước thải đô thị tương đối mang nhiều đặc trưng của nước thải sinh hoạt và mộtphần cũng bị ảnh hưởng của các nguồn khác Thành phần và tính chất của cácnguồn nước được trình bay sau đây:

s*_ Nước thai sinh hoạt

- Nước thải sinh hoạt có thành phan tương đối 6n định Thanh phan và cácthông số đặc trưng của nước thải sinh hoạt được trình bày trong Bảng 2.1

Bảng 2.1 — Thanh phan và đặc trưng của nước thải sinh hoạiChỉ tiêu Trong khoảng Trung bình

Tổng chất ran (TS), mg/L 350 — 1.200 720- Chất ran hòa tan (TDS), mg/L 250 — 850 500- Chất ran 16 lửng (SS), mg/L 100 — 350 220

BODs, mg/L 110 — 400 220

Tong nito, mg/L 20 — 85 40- Nitơ hữu co, mg/L §—35 15

- Nito amoni, mg/L 0-01 0.05

- Nito nitrat, mg/L 0,1 — 0,4 0,2

Clorua, mg/L 30 — 100 50

Độ kiềm, mgCaCO3/L 50 — 200 100Tổng chất béo, mg/L 50 — 150 100Tổng photpho, mg/L - 8

Nguồn: Lâm Minh Triết va công sự, 2006

- _ Nước thải sinh hoạt chứa nhiều tạp chất khác nhau, trong đó khoảng 52% cácchất hữu cơ, 48% các chất vô cơ và một số lớn vi sinh vật Phần lớn các visinh vật trong nước thải thường ở dạng các virut va vi khuẩn gây bệnh nhưta, ly, thương han Đồng thời trong nước cũng chứa các vi khuẩn không cóhại, có tác dụng phân hủy các chất thải.

- Chat hữu co chứa trong nước thải sinh hoạt bao gồm các hợp chất nhưprotein (40 — 60%); hydrat cacbon (40 — 50%) gồm tỉnh bột, đường vaxenlulo ; và các chất béo (5 — 10%) Có khoảng 20 — 40% chất hữu cơ khó bịphân hủy sinh học và thoát ra khỏi các quá trình xử lý sinh học cùng với bùn[7].

- Trong nước thai đô thi, tong số coliform từ 10° đến 10° MPN/100ml, fecalcoliform từ 10 đến 10” MPN/100ml [7]

Như vậy, nước thải sinh hoạt của đô thị có khối lượng lớn, hàm lượng chất ô nhiễmcao, nhiều vi khuẩn gây bệnh, là một trong những nguồn gây 6 nhiễm chính đối vớimôi trường nước.

s*_ Nước thai công nghiệp

- Thanh phan và tinh chất nước thải công nghiệp rất đa dạng va phức tạp.Một số loại nước thải chứa các chất độc hại như nước thải mạ điện, nướcthải chế biễn phòng dịch

- Thanh phan 6 nhiễm chính của nước thải công nghiệp gồm các chất vô cơ(nha máy luyện kim, nhà máy sản xuất phân bón vô cơ ), các chất hữucơ dạng hòa tan, các chất hữu cơ vi lượng gây mùi, vị (phenol,benzen ), các chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học (thuốc trừ sâu, diệtcỏ ), các chất hoạt tính bề mặt ABS (Alkyl bezen sunfonat), một số cácchất hữu cơ có thể gây độc hại cho thủy sinh vật, các chất hữu cơ có thểphân hủy sinh học tương tự như trong nước thải sinh hoạt.

- - Trong nước thải công nghiệp còn có thể chứa dầu, mỡ, các chất lơ lửng,kim loại nặng, các chất dinh dưỡng (N, P) với hàm lượng cao

s*_ Nước mua chảy tràn

Nước mưa có nguôn gôc nước ngưng Vi vậy, nước mưa là nguồn nước tương đôisạch, đáp ứng các tiêu chuân dùng nước Nước mưa chỉ bị ô nhiêm khi chảy quamặt băng đã bi 6 nhiém bởi các chat hữu cơ, vô cơ và cả các chat thải ran: cát bụi,

rác, phân gia súc, vi sinh vật Hiện tượng này thường gặp ở các đô thị Việt Nammỗi khi có mưa, chủ yếu mưa đầu mùa.

2.1.1.3 Hiện trạng xử lý nước thải đồ thị tại Việt NamTrước năm 2000, hoạt động xử lý nước thải ở Việt Nam hầu như chỉ được thực hiệnở các công trình vệ sinh tại chỗ như ngăn tự hoại, công trình được người Pháp mangđến Việt Nam từ thế kỷ 19 trong thời kỳ thuộc địa Sau đó, công trình này được sửdụng rộng rãi, với quy định tất cả các hộ gia đình phải xây dựng công trình vệ sinhtại chỗ Ở các đô thị lớn, ước tính trên 90% hộ gia đình có công trình vệ sinh tạichỗ, thường là ngăn tự hoại (WHO — UNICEF, 2008; WB — Hydroconceil & PEM,2008; Nguyén V A va céng su, 2011)

Việc quy hoạch và thiết kế nha máy xử lý nước đầu tiên ở Việt Nam bắt đầu đượcthực hiện từ năm 2000 Đến cuối năm 2012, Việt Nam có tong cộng 17 nha máy xuly nước thai đô thị tap trung với với tong công suất là 530.000 m3/ngay tương ứngvới khoảng 10% tổng lượng nước thải phát sinh ở các đô thị, khiêm tốn so với nhucầu của trên 90 triệu dân cả nước

Hiện trạng quản lý nước thải đô thị ở Việt Nam được minh họa băng Hình 2.1 dướiđây.

, ; 55%

Dân so đô thị P25 triệu người mm Tông lượng

: bùn thải xử lý

Bê tự hoại không Bun thải ƑƑƑƑ an toàn

thoát nước + > thu gom an 4%

Nguồn: Ngân hàng Thể giới, 2013

Hình 2.1 — Hiện trang quan lý nước thai đô thị tại Việt Nam

Trong số 17 nhà máy xử lý nước thải, 12 nhà máy được xây dựng ở 3 thành phố lớngồm: thủ đô Hà Nội, Tp Hồ Chí Minh và Tp Đà Nang, 5 nhà máy còn lại năm rảirác ở các đô thi cap tỉnh Ngoài ra, hiện nay cả nước có trên 30 dự án xử lý nướcthải đô thị trong quá trình thiết kế hoặc xây dựng.

Bang 2.2 — Các nha máy xu lý nước thai đang hoạt động ở Việt Nam

Tỉnh/ Thành | Nhà may xử | Công suất Công nghệ xử Tình trạng

phố lý nước thải | (m?/ngay) lý

Thành phố Hà | Trúc Bạch 2.300 |A2O(AS) - Hiệu quả cao

Nội Kim Liên 3.700 | A2O(AS) - Công nghệ tiên tiễn

Bắc Thăng| 38000 | A20(AS) - Vận hành tự động

Long - Thiết kế hệ thống chìm sâu

6m nên công tác bảo dưỡng,

sửa chữa gặp rất nhiều khó

khăn.- Chi phí vận hành cao

Yên Sở Bùn hoạt tính | - Hiệu quả cao.

Thành phô Đà | Hòa Cường 15.000 | Hồ ky khí - It tốn kém nhất, không cần sử

Nẵng Thanh Khê 27.200 | Hồ ky khí dụng năng lượng điện và hiệu

quả tách chât ô nhiễm cao.Sơn Trà 9.000 | Hồ ky khí

- Tao ra mùi.Ngũ Hanh 3.600 | Hồ ky khí - Hàm lượng BOD càng cao,

Son hiệu quả xử ly càng lớn.

- Hiệu suất xử lý hiện tại chỉ đạt

từ 45 - 50%

Tỉnh Lâm | Đà Lạt 7.400 | Ngăn lăng 2 vỏ | - Hiệu quả xử lý BOD, NitoDéng/ thanh + Ngăn lọc

phô Đà Lạt sinh học nhỏ | cao.

giọt + hỗ sinh | - Chỉ phí đầu tư cao

học

Tinh Dak Lak/ | Buôn Ma 7.000 | Hỗ ôn định (ky | - Không sử dụng hóa chat.thành phố | Thuột khí - _ làm | - Hiệu quả xử lý cao.

Buôn Ma thoáng kết PỢP | _ Tốn nhiều diện tích, do thời

Thuộc hô sinh học hon gian lưu lớn.

hợp )Thành phố Hồ |Bình Hưng 30000 |Hồ sinh học | - Xây dựng đơn giản

cảnh quan hài hòa.

- Chiếm diện tích lớn, thời gianlưu nước lâu (thiết kế 14,4ngày, thực tế 15,5 ngày)

- Có khả năng thấm của nênđất, về lâu dài có khả năng ảnhhưởng đến tầng nước ngầm bên

dưới- Không có công trình phù hợpcho việc xử lý nitơ và photpho.

Bình Hưng 141.000 | Bun hoạt tính | Dang vận hành

cải tiếnTham Lương | 250.000 |C-Tech Đang xây dựng (bắt đầu từ năm- Bến Cát 2010)

Thanh phố | Cần Thơ 30.000 | Bun hoạt tính | Dang xây dựng (bắt dau từCần Thơ theo mẻ liên | 02/2007)

tục (C-Tech)

Công nghệ xử lý, công suất và tình trạng của các nhà máy xử lý nước thải đô thịđược tong hop theo Bang 2.2

Hiện nay, đã có thêm một số nhà máy XLNT mới đi vào hoạt động: nhà máy XLNTPhan Rang, tinh Ninh Thuận (công suất thiết kế 5.000m?/ngay, bắt đầu hoạt độngnăm 2012), nhà máy XLNT thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An (công suất thiết kế25.000m3/ngay, bat đầu hoạt động năm 2012), nhà máy XLNT Bac Ninh, tinh BắcNinh (công suất thiết kế 17.500m3/ngay, bat đầu hoạt động năm 2013), nha máyXLNT Nam Thủ Dau Một, tinh Bình Dương (Công suất thiết kế 17.650m/ngày, batđầu hoạt động năm 2013), nhà máy XLNT Sóc Trăng, tỉnh Sóc Trăng (công suấtthiết kế 13.000m/ngày, bat đầu hoạt động năm 2013) [1].

Đánh giá chung về công nghệ XLNT đô thị ở Việt Nam:- - Công nghệ sử dụng trong các trạm ở thủ đô Hà Nội, Tp Hồ Chí Minh, Tp Hạ

Long gồm các công nghệ hiện đại: công nghệ sinh học hiếu khí với bùn hoạttính, công nghệ ky khí - hiểu khí kết hợp BNR, công nghệ SBR và công nghệC-Tech Các công nghệ nay cho hiệu xuất xử lý cao, thông thường đạt trên98% với BOD Trong công nghệ xử lý có thể loại bỏ các chất dinh dưỡng nhưnito và photpho Nhưng chi phí đầu tư và chi phí vận hành cao

- _ Đối với hệ thống xử lý có néng độ BOD trong khoảng 336-380 mg/L, trungbình 358mg/L tại Tp Da Lạt với công nghệ công nghệ lọc nhỏ giọt và hỗ sinhthái và Tp Buôn Ma Thuột với công nghệ bùn hoạt tính SBR lại không xử lýđạt chỉ tiêu amoni trước khi xả thải, riêng đối với nhà máy tại Đà Lạt còn chưađạt chỉ tiêu photpho.

- Những công nghệ xử lý được áp dụng ở các khu dân cư Tp Đà Nẵng, Tp

Buôn Ma Thuột, Tp Đồng Hới, là các hồ sinh học chi phí thấp, đạt hiệu quả

xử lý trung bình và tốn nhiều diện tích.Như vậy, khi áp dụng công nghệ tiên tiến đòi hỏi chi phí đầu tư và chi phí vận hành

cao, áp dụng công nghệ truyền thống và đơn giản thì hiệu quả xử lý thấp, diện tíchxây dựng lớn Đối với Việt Nam và các nước dang phát triển nói chung, chi phí đầutư cho một nhà máy xử lý nước thải đô thị cần phải cân nhắc kỹ Các chỉ tiêu yêucâu đối với một hệ thống xử lý nước thải đô thị gồm chỉ phí đầu tư, vận hành thấpvà vân đảm bảo được chât lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuân xả thải.

2.1.2 Tổng quan công nghệ xử lý nước thai đô thị2.1.2.1 Các phương pháp xử lý nước thải đồ thịHệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh có thể gồm một vài công trình đơn vị trong cáccông đoạn xử lý cơ học, hóa học, sinh học và xử lý bùn cặn.

Bang 2.3 — Các phương pháp xu lý nước thai theo quy trình xu lý cơ học, hóa hoc

và sinh họcQuy trình xử lý Các công đoạn có thể áp dụngCơ học - Lang can

- Tach rac- Lọc qua lưới lọc- Làm thoáng- Lọc qua lớp vật liệu lọc, lọc qua màng- Tuyến nỗi và vớt bọt

- Khử khí- Khuấy trộn pha loãngHóa học - Oxi hóa — khử: Clo hóa, Ozon hóa, làm thoáng, điện

giải, UV- Trung hòa băng dung dịch axit hoặc kiềm- Keo tụ tạo bông

- Hấp thu và hấp phụ- Trao đổi ion

Sinh học © Xử lý hiếu khí

- Bùn hoạt tính - Sinh trưởng dính bám+Ngăn Aeroten thông thường +Loc sinh học

+Cấp từng bậc + Aeroten tiếp xúc+ Tăng cường +Lọc sinh học kết hợp

+Mương oxy hóa làm thoáng

+ Từng mẽ (SBR) + Dia sinh học+Khử Nito + Tiếp xúc lơ lửng

+On định cặn trong môitrường hiều khí

¢ Xử lý yếm khí+Ngăn UASB+Ngăn lọc yém khí+Ngăn tự hoại, ngăn lăng 2 vỏ

; -Bùn hoạt tinh -BÊ phản ứng

- Lọc nhỏ giọt -Be xử lý dạng truyền thống hoạt động theo- Giá thể dạng sợi quay (RBC) - Xử lý chất hữu mẻ (SBR)

-Giá thể dạng - Giá thể tầng sôi cơ MLE - Mang sinh học

nghệ này cơ bản vẫn dựa trên quá trình sinh học kết hợp hoặc không kết hợp giữasinh trưởng lơ lửng và sinh trưởng dính bám.

2.2 CÔNG NGHỆ IFAS

2.2.1 Giới thiệu công nghệ IFAS

IFAS — Integrated fixed-film activated sludge — là công nghệ xử lý nước thai lai hopgiữa màng cô định và bùn hoạt tinh lơ lửng truyền thống

So đồ công nghệ IFAS được thé hiện trong hình sau: Bề với giá thé cô định và bểvới giá thể di động

Nước thai vào

A

Bin tuần hoàn Ụ

(a) Bun thai bỏGiá thê có định

Mục đích cơ bản của quá trình IFAS là cung cấp sinh khối bố sung vào ngăn bùnhoạt tính nhằm tăng cường công suất của hệ thống hoặc nâng cấp hiệu suất của nó.IFAS đem lại cách tiếp cận thực tế hiệu qua và chi phí thấp (IFAS offers a practicaland often cost-effective approach) trong điều kiện diện tích xây dựng hạn chế.

IFAS là quá trình rất linh hoạt, vừa kiểm soát sinh khối thông qua một hệ thốngtuần hoàn bùn hoạt tính (RAS), và có thể được áp dụng cho hầu hết các loại sơ đồdòng chảy và cấu hình ngăn xử lý Dòng tuần hoàn này chủ yếu đưa về các khu vựchiếu khí của quá trình xử lý để tăng cường nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) và loại bỏnitrat hóa.

2.2.2 So sánh công nghệ IFAS và MBBRCả hai đều xử lý dựa trên màng cố định, có thé sử dụng cùng một loại giá thể Sựkhác biệt chính giữa cả hai là IFAS kết hợp bùn tuần hoàn (RAS) vao quá trình vàduy trì nồng độ hỗn hợp xáo trộn điển hình của một quá trình bùn hoạt tính truyềnthống

Bang 2.4 — So sảnh giữa công nghệ IFAS và MBBRST | Hạng IFAS MBBR

3 |So đỗ

kết hợp | 2" Ẹ Hiểu khi pee oe Hiểu khí BÉLÁNG |

xử lý Be IFAS | BE MBBR

L Tuần hoàn bìn_ _ _ _ _ 4 L

nito “inn thải *Bùn thai

4 |Uudiém|-Dé dang trong kiểm soát| - Tiêu thụ điện năng ít hon

sinh khối (MLSS) trongngăn xử lý - Vận hành đơn giản hơn- Hiệu qua xử lý nito, phốt

pho cao hơn

- Dễ dàng nâng cấp, thích hợp cho việc cái tạo hệ thông cũ

- Giảm khối lượng bùn sinh ra Do đó, dễ dàng tăng công suất xửlý mà không phải tăng tải cho ngăn lăng

- Hạn chế diện tích xây dựng.- Linh hoạt trong quá trình tăng và giảm tải cho hệ thống, ồn định

theo biến tải.- Sinh khối trên màng cố định không bị rửa trôi.- Sinh khối sinh ra tương ứng với sự tăng/giảm tải của hệ thống.- Quá trình nitrat hóa và khử nitơ diễn ra đồng thời

- Nâng cao quá trình xử lý dinh dưỡng (N, P).- Vận hành đơn giản, gần giéng quá trình bùn hoạt tính thông

thường.- Vật liệu làm giá thể: bền, nhỏ gọn, dễ sử dụng.5 |Khuyết |-Tiêu thụ nhiều điện năng| -Khó kiếm soát sinh khối

điểm hơn (MLSS) trong ngăn xử lý

- Vận hành phức tạp hơn - Hiệu quả xử lý nito, photpho

thấp hơn- Tiêu thụ điện năng cao để tạo nhiều bọt khí và duy trì DO cao

hơn so với hệ thông bùn hoạt tính thông thường.- Yêu cầu cao trong lắp đặt hệ thống phân phối khí hoặc cánh

khuấy dé xáo trộn giá thé hoàn toan

- Giá thé sử dung trong hệ thống yêu câu phải có độ bên cao, tỷtrọng gần bằng với tỷ trọng của nước.

- Giá thể này phải được thiết kế sao cho diện tích bề mặt hiệu dụnglớn dé lớp màng biofilm bám dính trên bề mặt giá thé và tạo điềukiện tối ưu cho hoạt động của vi sinh vật khi những giá thé nàylơ lửng trong nước.

23 NHỮNG QUA TRÌNH SINH HỌC TRONG CÔNG NGHỆ THIẾUKHÍ KÉT HỢP HIẾU KHÍ IFAS

Sơ đồ công nghệ thiếu khí kết hợp hiếu khí IFAS được thể hiện trong Hình 2.4

Đa phan chất hữu cơ trong nước thai đầu vào được phân hủy trong ngăn hiếu khíIFAS, là cơ chất cho các vi sinh vật hiếu khí Một phan nhỏ lại được sử dụng làmchất nền hữu cơ cần thiết trong quá trình khử nitrat hóa xảy ra trong môi trườngthiếu khí Nhu vậy, chất hữu cơ đều được xử lý trong cả hai ngăn thiếu khí và hiếukhí IFAS.

2.3.1.1 Trong điều kiện hiếu khíQuá trình phân hủy chất hữu cơ thực hiện nhờ các vi sinh vật hiéu khí được mô tảbăng sơ do sau:

(CHO),NS + O2 > CO2 + HạO + NHú† + HạS + Tế bảo vi sinh vật + AH

Trong điều kiện hiếu khí, NH,” và HS cũng bị phân huỷ nhờ quá trình nitrathóa, sunfat hóa bởi vi sinh vật tự dưỡng:

NH¿” + 2 O2 — NO3 + 2 H' + H:O + AH

HaS +2 O; > SOazZ + 2 Ht + AH

Hoạt động sống của vi sinh vật hiểu khí bao gồm:

Quá trình động hóa: vi sinh vật sử dụng các chất hữu co, các chất dinhdưỡng va các nguyên tố khoáng vi lượng kim loại để xây dựng tế bao mớităng sinh khối va sinh sản

Quá trình di hóa: vi sinh vật oxi hoá phân huỷ các chất hữu cơ hoa tan hoặcở dạng các hạt keo phân tán nhỏ thành nước và CO; hoặc tạo ra các chất khíkhác.

Quá trình phân huỷ chất hữu cơ trong ngăn hiếu khí IFAS thực chất là quá trìnhlên men băng vi sinh vật trong điêu kiện có oxi dé cho sản pham là CO2, H20,NO:' và SOa” Khi xử lý hiểu khí, các chất hữu co phức tạp như protein, tinh bột,chất béo sẽ bị thuỷ phân bởi các men ngoại bào thành các chất đơn giản gồm cácaxit amin, các axIt béo, các axit hữu cơ, các đường đơn Cac chat đơn giản này séthắm qua mang tế bao va bi phan huy tiép tuc hoac chuyén hoa thành các vật liệuxây dựng tê bào mới bởi quá trình hô hap nội bao cho sản phâm cudi cùng gôm CO;và H;O Theo Eckenfelder và cộng sự (1961), co chế quá trình xử lý hiéu khí gồm 3giai đoạn:

Giai đoạn 1: Oxy hóa toàn bộ chất hữu cơ có trong nước thải để đáp ứng nhucầu năng lượng của tế bảo

CHyO¿N + (x + y/4 + z/3 + 3⁄4) O2 —> xCO2 + [(y-3)/2] H:O + NH3Giai đoạn 2: Quá trình đồng hóa - Tổng hợp dé xây dựng tế bào

C,HyO;N + NH3 + O2 — xCO¿ + C:H;NOzaGiai đoạn 3: Quá trình dị hóa - Hô hấp nội bào

CsH7NOz2 + 5 O2 — x CO; + HạO

NH3 + O2 — O2 + HNO2 — HNO32.3.1.2 Trong điều kiện thiếu khí

Môi trường thiếu khí tại ngăn Anoxic và bên trong mang sinh học bám dính tại ngănhiếu khí IFAS đã xảy ra quá trình khử nitrat hóa Quá trình này được thực hiện theocơ chế của một quá trình sinh học sử dụng nitrat như một nguồn cung cấp điện tử,ngoại trừ oxy, dé oxy hóa các chất hữu cơ Trong suốt quá trình nay, nitrat sẽ giảmdan và chuyển thành nito, còn chất hữu cơ được tong hợp dé xây dựng tế bào Nhuvậy, chất hữu cơ có trong nước thải đã được xử lý một phần trong quá trình khửnitrat hóa Phương trình hóa học của quá trình này thể hiện như sau:

C¡oHioOsN + 10 NO3 — 5 N2+ 10 CO; + 3 HạO + NH3 + 10 OHCông thức CioHi903N thường được su dụng để đại diện cho các chất hữu cơ phânhủy sinh học trong nước thai (US EPA, 1993) [8].

2.3.2 Quá trình xứ lý nitoCông nghệ thiếu khí kết hợp hiếu khí IFAS được đưa ra nhằm nâng cao khả năngxử lý nito có trong nước thai dựa trên quá trình loại bỏ nito theo Hình 2.5.

Phan ứng loại bỏ nito sinh học chính là quá trình nitrat hóa và khử nitrat Các phảnứng khác có liên quan bao gồm quá trình amoni hóa, chuyển đổi nito hữu cơ thànhnito amoniac, và hap thụ nitơ cho sự tăng trưởng tế bao Hình 2.5 thé hiện quá trìnhnitrat hóa xảy ra trong vùng hiếu khí, quá trình khử nitrat xảy ra trong vùng thiếukhí Theo trình tự xử lý nito trong nước thai thi quá trình nitrat hóa diễn ra trướcquá trình khử nitrat.

2.3.2.1 Quá trình nitrat hóa

Nitrat hóa là quá trình oxy hóa sinh hoc của amoniac thành nitrat với sự hình thànhnitrit như chất trung gian Các vi sinh vật có liên quan gồm những loài sinh vật tựdưỡng Nitrosomonas và Nitrobacter, chúng thực hiện các phan ứng theo hai bước:

Nitrosomona

2 NHa’ +3 Or > 2NOz + 2 HO + 4 H* + tế bào mới

Nitrobacter

2 NOx + O2 »>2NOx + tế bào mớiao

Mức độ nitrat hóa xảy ra trong suốt quá trình xử lý phụ thuộc vào mật độ vi sinh vậtnitrat có mặt Sinh khối tế bào bao gồm các vi sinh vật nitrat được gọi ở đây là chatrắn lơ lửng dễ bay hơi vi sinh vật nitrat (NVSS) Theo nghiên cứu trước đây, năngsuất di động cho vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter lần lượt là 0.05-0.29gNVSS/gNH:-N và 0.02-0.08gNVSS/gNO2-N Giá trị 0.15gNVSS/gNH3-Nthường được sử dụng cho các mục đích thiết kế Phan ứng tong thé thực nghiệm baogồm quá trình oxy hóa và tong hợp [9]:

NH¿' + 1,83 O2 + 1,98 HCO3 > 0.98 NOz + 0,021 CsH7NO2 + 1,88 H2CO3

+ 1,04 H20Phương trình cân bang hóa hoc cho quá trình nitrat hóa chỉ ra rang để loại bỏ 1gnito amoniac gom:

- 4,33g O2 được tiêu thụ- 0,15g tế bào mới được sinh ra- 7,14g kiểm (CaCOs) bị tiêu hủy- 0,08g cacbon vô cơ được tiêu thụCác yếu tô ảnh hưởng đến vi sinh vật nitrat hóa bao gồm nhiệt độ, pH và oxi hòa tan(DO) Nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển của những vi sinh vật nitrat hóa,nhưng để định lượng tác động này rất khó khăn Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển visinh vật nitrat hóa khoảng 35°C với một phạm vi tong thể giữa 4-45°C độ pH cũngảnh hưởng đáng kể với mức tối ưu: 7,5-8,6 Nong độ DO phải cao hơn 1 mg/L Nếukhong, oxy sẽ gây nên hạn chế chất dinh dưỡng và nitrat hóa chậm lại hoặc chamdứt.

2.3.2.2 Quá trình khứ nitratNitrat được hình thành trong quá trình nitrat xảy ra trong vùng hiếu khí IFAS, đượctuần hoàn về ngăn thiếu khí Khi thiếu oxy và ton tại nitrat hóa sẽ xảy ra quá trìnhngược lại: tách oxy khỏi nitrat để sử dụng lại trong các quá trình oxy hóa các chấthữu cơ khác Quá trình này được thực hiện bởi các vi khuẩn khử nitrat hóa (vikhuẩn yếm khí tùy tiện) [5] Trong điều kiện không có oxy tự do mà môi trường cónhiều chất hữu cơ cacbon, một số loại vi khuẩn khử nitrat lẫy oxy cho quá trình oxyhóa các chất hữu cơ Phương trình hóa học của quá trình này thể hiện như phươngtrinh sau:

CioH19O3N + 10 NOz — 5N: + 10 CO2 + 3 H20 + NH3 + 10 OHTrong quá trình tong hop tế bao ở vùng thiếu khí, phương trình hóa học của quátrình khử nitrat được viết lại như sau:

RBOM +NO; — Na + CO2 + HạO + OH" + tế bào mớiTrong các phản ứng trên, một lượng kiềm tương đương được sản xuất cho mỗi gNO3-N bị khử, nghĩa là có 3,57g kiềm (CaCO3) sinh ra trên mỗi g NO3-N bị khử.Thu hồi lại từ quá trình nitrat hóa khi 7,14g kiểm (CaCO3) bị tiêu thụ cho mỗi gNH4-N bị oxy hóa, do đó, nhờ quá trình khử nitrat mà một nửa lượng kiềm mất đibởi quá trình nitrat hóa được khôi phục [8].

Tương tự như quá trình nitrat hóa, có một số yếu tổ ảnh hưởng đến quá trình khửnitrat Sự hiện diện của DO sẽ cản trở hệ thông enzyme can thiết cho quá trình khửnitrat Độ pH tăng lên trong suốt quá trình chuyển đổi nitrate thành khí nito do sảnxuất kiềm pH tối ưu: 7 - 8 với các điều kiện tốt nhất khác nhau cho các quan thé vikhuẩn khác nhau Tỷ lệ loại bỏ nitrat và tốc độ tăng trưởng của vi khuẩn bị ảnhhưởng bởi nhiệt độ với tốc độ phản ứng tối ưu ở 35-50°C Ngoài ra, các sinh vật ratnhạy cảm với thay đổi nhiệt độ.

e Tinh trữ PHB k Hié H e Oxi hóa PHBA í i¢u khí

e Giải phóng P Yêm khí e Hap thu P quá mức

e Tổng hợp tế bào

Bùn thải bỏ giàu P

Hình 2.6 — Quá trình xu lý photphoVi sinh vật tích lũy Photpho (PAOs) là sinh vật dị dưỡng hiéu khí Loài vi sinh vậtnày sẽ phát triển tốt và tiêu thụ photpho trong một hệ thống xử lý nước thải có cấutạo thuận lợi cho PAOs cạnh tranh với các vi khuan khác

Theo Hình 2.6, những đặc tính quan trọng của quá trình có lợi cho việc lựa chọncủa PAOs bao gồm:

- Khu vực ky khí với day đủ chất dinh dưỡng (RBOM) - đặc biệt là các axitbéo dé bay hơi (VFAs)

- Khu vực hiếu khí phía sau nơi diễn ra sự tong hợp các chất giàu photphothành sinh khối mới và sự tuần hoàn bùn giàu photpho về khu vực ky khí.Trong giai đoạn ky khí, các PAOs hấp thụ và dự trữ VEAs như các hợp chất carbon,chủ yếu là poly-B-hydroxybutyrate (PHB) PAOs, là các vi sinh vật hiếu khí, có thékhông sử dụng VFAs cho sự tăng trưởng tế bào trong vùng ky khí Thay vào đó,VFAs được sử dụng để b6 sung lưu trữ PHB của tế bao cho việc sử dụng sau nàytrong vùng hiếu khí Nói cách khác, trong vùng ky khí các PAOs không tăng lên,nhưng nhận chất béo Năng lượng cần thiết để tích lũy PHB được cung cấp từ quátrình phân cắt sản phẩm lưu trữ, các hạt polyphosphate vô cơ Sự phân tách củanhững liên kết polyphosphate giàu năng lượng dẫn đến việc giải phóng photpho.Trong vùng hiếu khí phía sau, PAOs sử dụng năng lượng và PHB lưu trữ như mộtnguồn carbon dé hấp thụ tất cả các phosphate được giải phóng tại vùng ky khí và bốsung phosphate có trong nước thải đầu vào để làm mới nguồn polyphosphate lưutrữ Năng lượng được giải phóng bởi quá trình oxy hóa PHB trong vùng hiếu khígap 24 - 36 lần năng lượng được sử dung dé lưu trữ PHB trong vùng ky khí Do đó,sự hấp thu photpho đáng ké hơn so với việc giải phóng photpho Quá trình loại bỏphotpho được thực hiện khi loại bỏ bùn.

2.3.4 Quá trình trao đối chất của màng sinh hocNguyên tắc của công nghệ IFAS là cung cấp vật liệu mang vi sinh vào trong hệ bùnhoạt tính, do vậy sẽ hình thành lớp vi sinh dính bám trên vật liệu mang Lớp vi sinhdính bám này được gọi là màng sinh học.

Mang sinh học là lớp quan thé các vi sinh vật phát triển và bám dính trên bề mặt giáthể Các vi sinh vật có trong màng sinh học cũng tương tự có trong bùn hoạt tính lơlửng Màng sinh học bao gôm các quan thé vi khuẩn phức tạp với nhiều loài vi sinh

vật, bao gồm: tảo, nam, vi khuẩn, Achaea, và động vật nguyên sinh Metazoa Hầu

hết các vi sinh vật trên màng sinh học thuộc loại dị dưỡng (chúng sử dụng cacbonhữu cơ để tạo ra sinh khối mới) với vi sinh vật tùy nghi chiếm ưu thế Màng sinhhọc được chia thành hai lớp: lớp bề mặt và lớp nền Mỗi lớp màng sinh học diễn ranhững quá trình trao đối chất khác nhau được thê hiện chỉ tiết trong Hình 2.7

Nước thải Không khí

2.3.5 Các yếu tổ anh hưởng- _ Nông độ sinh khối: Chỉ số bùn càng nhỏ nồng độ bùn cho vào công trình xử

lý càng lớn hoặc ngược lại.- Nông độ oxi: Khi tiến hành quá trình cần phải cung cấp day đủ lượng oxy

một cách liên tục sao cho lượng oxy hòa tan trong nước ra khỏi bề lăng đợt IIlớn hơn 2 mg/L.

- Tai trọng hữu cơ: Khác với quá trình xử ly ki khí, tải trọng hữu cơ trong xửlý hiểu khí thường thấp nên nông độ các chất ban hữu cơ trong nước thai quabể hiểu khí có BOD toàn phan phải bé hơn 1000 mg/L, còn trong bề lọc sinhhoc thi BOD toàn phan của nước thải bé hơn 500 mg/L

- Cac nguyên tô vi lượng, nguyên tố dinh dưỡng: Thông thường các nguyên tốvi lượng như K, Na, Mg, Ca, Mn, Fe, Mo, Ni, Co, Zn, Cu, S, Cl thường cóđủ trong nước thải Tùy theo hàm lượng cơ chất hữu cơ trong nước thải màcó yêu cầu về nông độ các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết là khác nhau.Thông thường cần duy trì các nguyên tố dinh dưỡng theo một tỷ lệ thích hợp:BODyhoan màn: N: P = 100: 5:1 hay COD: N: P = 150: 5: 1.

- Gia trị pH va nhiệt độ môi trường: La các yếu tố có ảnh hưởng rất lớn đếnquá trình xử lý sinh học nước thải Mỗi loại men khác nhau sẽ có một giá trịpH phù hợp khác nhau Cùng một loại men nhưng thu được từ các nguồnkhác nhau sẽ có pH khác nhau Giá tri pH tối ưu cho đa số vi sinh vật từ 6,5 -8,5 Nếu pH < 5 sẽ thúc day nam phát triển Nếu pH > 9 sẽ phá hủy cân bangnguyên sinh chất tế bào, vi sinh vật sẽ chết Mỗi loại men khác nhau sẽ cónhiệt độ tối ưu khác nhau Nhiệt độ này không phải là hằng số mà phụ thuộcvào cơ chất, pH, nồng độ men, nguồn gốc men Nước thải có nhiệt độ thíchnghỉ với đa số vi sinh vật từ 259- 37°C hoặc từ 20 - 80°C, hoặc từ 20 - 40°C(tối ưu 259- 35°C) thấp nhất vào mùa đông là 12° C Men từ thực vật có nhiệtđộ tối ưu từ 50 - 60°C; men từ động vật có nhiệt độ tối ưu từ 40 - 50°C

- Ngoai ra, quá trình xử lý hiéu khí còn phụ thuộc vào nồng độ muối vô cơ,lượng chat lơ lửng chảy vào bé xử lý cũng như các loài vi sinh vật va cautrúc các chất ban hữu cơ

s* Các thông số can lưu ý khi van hành- _ Cân bang dinh dưỡng cho môi trường lỏng theo tỉ lệ BOD: N: P bình thường

là 100: 5: 1 và cho xử lý kéo dai là 200: 5: 1.- Chi số thé tích bùn (SVD: là số mL nước thải đang xử lý lắng được 1 gam

bun trong 30 phút và được tính bang công thức:

Vx1000MLSS

SIV = (1-1)Trong đó:

+ V: thé tích bùn lang, mL;

+ MLSS: là hỗn hợp chất ran, lỏng, huyền phù gồm bùn hoạt tinh vachat ran lơ lửng còn lại chưa được vi sinh kết bong, mg/L

2.4 NGHIÊN CỨU TRƯỚC DAY CÓ LIEN QUAN

2.4.1 Những nghiên cứu ngoài nước

s* John Leju Celestino Ladu va cộng sự, (2013) nghiên cứu loại bỏ nito trong nước

thải đô thị bang công nghệ thiếu khí/ hiểu khí (A/O) với giá thé lọc không dệt woven) Các cột thiếu khí và hiểu khí lần lượt có thé tích là 60L và 27L Cả hai cộtđều được lap day với vật liệu lọc vải không dét có kích thước LxR là 2500x50mm,diện tích bề mặt 150m2/m3 va độ xốp 97% Kết quả nghiên cứu cho thấy: với nồngđộ COD đầu vào dao động trong khoảng 148,1 — 56,2 mg/L, hiệu quả loại bỏ CODtrung bình là 85, 68, 83, 74 và 42% với nồng độ nước thải đầu ra 15,9; 17,5; 7,7;11,7 và 34mg/L; với nồng độ NH,*-N đầu vào trong khoảng 18,8 — 7,8 mg/L, hiệuquả loại bỏ trung bình là 94,3; 81,4; 96,7; 92,3 và 94,4% với nồng độ đầu ra 0,5;3,5; 0,3; 0,6 và 0,6mg/L; với nông độ NOz N đầu vào trong khoảng 6,1 — 4,1mg/L,hiệu quả loại bỏ trung bình là 63,6; 47,0; 38,8; 63,7 và 55,3% với nồng độ đầu ra12,1; 11,5; 6,7; 12,4 và 12,3mg/L Những chỉ tiêu này thử nghiệm tương ứng vớithời gian lưu là 5, 4, 3, 2 và 1,5 giờ với tỷ lệ tuần hoàn 1, 2 và 3 Kết quả thu đượccho thấy, hệ thông phản ứng A/O phù hợp và hiệu quả trong việc loại bỏ nitơ [10]

(non-s* Mot nghiên cứu khác của John Leju Celestino Ladu và cộng sự (2013) nghiên

cứu sự ảnh hưởng của thời gian lưu nước và tỷ lệ tuần hoàn trên hiệu quả xử lýnước thai sinh hoạt bang công nghệ thiếu khí/ hiếu khí và đất ngập nước nhân tao

dựa trên các chỉ tiêu COD, NH¿ˆ-N, NO3-N, TP Nhiệt độ được duy trì ở 20-24°C

và pH trong khoảng 7,6-8,1 Kết qua cho thấy, hiệu qua xử lý COD trung bình là47, 68, 74, 83 và 85% tại HRT là 1,5, 4, 2, 3 và 5 giờ, tương ứng với tỷ lệ tuần hoàn

là 3, 2 và 1 Hiệu quả xử lý NH¿ -N là 78, 85, 88 và 89% ở HRT 5, 3, 4 và 1,5 giờ

với ty lệ tuần hoàn là 1, 2 và 3 Hiệu quả loại bỏ NO3-N là 92, 94, 95 và 97% ởHRT 2; 1,5; 3; 5 và 4 giờ với ty lệ tuần hoan 3, 1 và 2 Hiệu quả xử lý TP là 78, 85,88 và 89% ở HRT 5, 3, 2 và 1 giờ với tỷ lệ tuần hoàn 1, 2 và 3 tương ứng Hệ thốngxử lý COD, NHa*-N, NO3-N va TP tại HRT khác nhau trương ứng lên đến 74,1;85,0; 94,4 và 85% Ty lệ tuần hoàn tối ưu được tìm thay là 3 Kết qua cho thấy cảngtăng HRT và tỷ lệ tuần hoản thì hiệu suất xử lý càng cao [11]

s* Pusker Regmi va cộng sự, (2011) nghiên cứu đánh giá hiệu quả loại bỏ nito

thông qua tốc độ nitrat hóa va sự tích lũy mang sinh học trên giá thé dé chứng minhhiệu qua của quá trình IFAS tại nhà máy xử lý nước thải sông James (JRTP) có