Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 93 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
93
Dung lượng
2,6 MB
Nội dung
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA MÔI TRƢỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
BÔ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG
---------
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG
KHẢO SÁT VÀ SO SÁNH HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƢỚC THẢI
THỦY SẢN BẰNG CÁC HÓA CHẤT KHÁC NHAU
Cán bộ hƣớng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
Ts. Nguyễn Võ Châu Ngân
Lƣơng Thị Diễm Thúy
MSSV: 1110868 K37
Cần Thơ, 11/2014
Luận văn tốt nghiệp Đại học
XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
i
Luận văn tốt nghiệp Đại học
TÓM TẮT
Hiện nay có rất nhiều phƣơng pháp để xử lý nƣớc thải, mỗi phƣơng pháp có những
ƣu nhƣợc điểm khác nhau tùy vào từng loại nƣớc thải và thành phần của nó mà lựa
chọn phƣơng pháp xử lý thích hợp. Phƣơng pháp keo tụ đƣợc áp dụng phổ biến vì
tính hiệu quả loại bỏ các chất rắn lơ lửng, huyền phù trong nƣớc đặc biệt là với các
chất khó hoặc không bị thủy phân. Trong đó chất keo tụ lại ảnh hƣởng đến hiệu suất
xử lý đáng kể, việc lựa chọn hóa chất keo tụ hiệu quả cũng nhƣ kinh tế luôn đƣợc
quan tâm.
Đề tài “So sánh hiệu quả xử lý nƣớc thải chế biến thủy sản bằng các hóa chất khác
nhau” nhằm tìm ra thông số thích hợp của các chất keo tụ trong quá trình xử lý nƣớc
thải chế biến thủy sản. Nghiên cứu đƣợc thực hiện trên bộ thí nghiệm Jartest trong
phòng thí nghiệm để xác định loại chất keo tụ và thông số thích hợp cho quá trình
keo tụ. Đối tƣợng nghiên cứu trong đề tài là nƣớc thải từ nhà máy chế biến thủy sản
thu thập từ nhà máy Chế biến Thủy sản Panga Mekong - Ban và Toi Foods
Corporation, khu công nghiệp Trà Nóc II, quận Bình Thủy, thành phố Cần Thơ.
Kết quả nghiên cứu của các thí nghiệm đã xác định đƣợc các thông số thích hợp cho
quá trình keo tụ là 500 mg/L PAC kết hợp 1,5 mg/L polymer và 500 mg/L PAC kết
hợp với 2,5 mg/L gel. Ở pH khoảng 6 - 7 khi kết hợp PAC cho hiệu quả xử lý cao.
Các số liệu sau quá trình thí nghiệm đƣợc phân tích SPSS sự khác biệt mức ý nghĩa
5% giữa các mẫu. Kết quả cho thấy sử dụng PAC kết hợp với polymer thì hiệu quả
xử lý cao hơn khi sử dụng PAC kết hợp với gel nhƣng giá thành cao hơn, liều lƣợng
sử dụng các hóa chất không chênh lệch nhiều. Gel xử lý độ đục khá tốt hiệu suất xử
lý cao.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
ii
Luận văn tốt nghiệp Đại học
LỜI CẢM TẠ
Trong suốt quá trình thực hiện đề tài, em luôn nhận đƣợc sự ủng hộ và giúp đỡ nhiệt
tình từ ngƣời thân, thầy cô và bạn bè.
Nhân đây em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến những ngƣời đã giúp đỡ em tận tình
trong quá trình làm luận văn:
Lời cảm ơn chân thành đến cha mẹ, những Ngƣời đã sinh ra và nuôi dƣỡng con
nên ngƣời, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho con trong quá suốt trình học tập
Lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Võ Châu Ngân và thầy Nguyễn Xuân
Hoàng, ngƣời Thầy đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ và luôn dành sự động viên,
khích lệ tinh thần cho em.
Nhân đây, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến tất cả quý thầy cô thuộc Bộ môn Kỹ
thuật Môi trƣờng đã giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến tập thể lãnh đạo và nhân viên của Nhà máy chế
biến thủy sản Panga Mê Kông đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời
gian thực hiện đề tài.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn thân thiết đến tất cả bạn bè, những ngƣời đã
luôn sát cánh cùng em, sẵn sàng giúp đỡ, động viên em trong quá trình thực
hiện luận văn.
Cuối lời, con mong cha mẹ mãi là điểm tựa vững chắc cho con. Chúc quý thầy cô
luôn dồi dào sức khỏe, thành công trong công việc và cuộc sống.
Cần thơ, ngày
tháng
năm 2014
Sinh viên thực hiện
Lƣơng Thị Diễm Thúy
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
iii
Luận văn tốt nghiệp Đại học
MỤC LỤC
XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ............................................................. i
TÓM TẮT ĐỀTÀI....................................................................................................... i
LỜI CẢM TẠ ............................................................................................................. ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iv
DANH SÁCH BẢNG ............................................................................................... vi
DANH SÁCH HÌNH ................................................................................................ vii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... ix
CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU ........................................................................................ 1
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ .............................................................................................. 1
1.2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI ..................................................................................... 2
CHƢƠNG 2. LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU .................................................................... 3
2.1
THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN ..... 3
2.2
TÁC ĐỘNG CỦA NƢỚC THẢI THỦY SẢN ............................................ 5
2.3
CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI THỦY SẢN ....................... 6
2.3.1
Phƣơng pháp xử lý cơ học...................................................................... 6
2.3.2
Các phƣơng pháp xử lý hóa học và hóa lý ............................................. 6
2.3.3
Các phƣơng pháp xử lý sinh học ............................................................ 7
2.4 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP KEO
TỤ TẠO BÔNG ................................................................................................... ...7
2.4.1
Khái niệm ............................................................................................... 7
2.4.2
Quá trình keo tụ ...................................................................................... 7
2.4.3
Bản chất của các hạt keo trong nƣớc...................................................... 9
2.4.4
Cơ chế của quá trình keo tụ .................................................................. 10
2.4.5
Phƣơng pháp keo tụ .............................................................................. 13
2.4.6
Các chất keo tụ ..................................................................................... 13
2.4.7
Các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất keo tụ ......................................... 16
2.4.8
Trợ keo tụ ............................................................................................. 19
2.4.9
Một số hiệu quả của quá trình keo tụ ................................................... 20
CHƢƠNG 3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................................... 22
3.1
THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM THỰC HIỆN ............................................... 22
3.2
ĐỐI TƢỢNG THÍ NGHIỆM...................................................................... 22
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
iv
Luận văn tốt nghiệp Đại học
3.3
PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU................................................................ 22
3.3.1
Vật liệu thí nghiệm ............................................................................... 22
3.3.2
Phƣơng tiện thí nghiệm ........................................................................ 22
3.4
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................................................. 23
3.4.1
Bố trí thí nghiệm .................................................................................. 23
4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CÁC THÔNG SỐ HÓA LÝ CỦA NƢỚC
THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN PANGA MÊKÔNG ....................... 31
4.2
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM JARTEST ......................................................... 32
4.2.1
Thí nghiệm 1: định hƣớng xác định liều lƣợng PAC và thời gan lắng 32
4.2.2 Thí nghiệm 2: khảo sát ảnh hƣởng của pH đến hiệu quả xử lý độ đục
và COD, qua đó xác định pH tốt nhất cho quá trình keo tụ .............................. 35
4.2.3
Thí nghiệm 3: xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp polymer ... 37
4.2.4
Thí nghiệm 4: xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp gel ........... 38
4.2.5
Thí nghiệm 5: Xác định liều lƣợng polymer thích hợp với PAC ........ 39
4.2.6
Thí nghiệm 6: xác định liều lƣợng Gel thích hợp với PAC ................. 43
CHƢƠNG V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................... 49
5.1
KẾT LUẬN ................................................................................................. 49
5.2
KIẾN NGHỊ ................................................................................................ 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 50
PHỤ LỤC ................................................................................................................. 55
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
v
Luận văn tốt nghiệp Đại học
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1 Đặc trƣng ô nhiễm nƣớc thải chế biến thủy sản.......................................... 3
Bảng 2.2 Thành phần nƣớc thải chế biến thủy sản ..................................................... 4
Bảng 2.3 Thống kê khả năng có thể đạt đƣợc khi xử lý bằng quá trình keo tụ .......... 8
Bảng 2.4 Ƣu và nhƣợc điểm của các chất đông tụ - keo tụ ...................................... 14
Bảng 2.5 Đặc điểm lý hóa của các chất keo ............................................................ 15
Bảng 2.6 pH thích hợp cho hoạt động của các chất keo tụ ...................................... 20
Bảng 2.7 So sánh hiệu suất loại bỏ chất ô nhiễm có và không sử dụng hóa chất .... 21
Bảng 2.8 Mức độ keo tụ của FeCl3 ở pH = 7,5, liều lƣợng 800 mg/L .................... 21
Bảng 2.9 Mức độ keo tụ của PAC ở pH = 8,5, liều lƣợng 900 mg/L ..................... 21
Bảng 3.1 Phƣơng pháp phân tích các thông số......................................................... 23
Bảng 0.1. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu của nƣớc thải ...................................... 32
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
vi
Luận văn tốt nghiệp Đại học
DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1 Cấu tạo điện tích của hạt keo ..................................................................... 10
Hình 2.2 Điện tích trên hạt lơ lửng khi giải thích bằng lý thuyết hai lớp ................ 11
Hình 2.3 Thêm các ion trái dấu hóa trị 3 để giảm điện tích thực trên các hạt rắn .. 11
Hình 3.1 Mẫu nƣớc thải đƣợc lấy tại cống ra của phân xƣởng fillet........................ 22
Hình 3.2 Bộ Jartest Lovibond ................................................................................... 23
Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm định hƣớng chọn liều lƣợng chất keo tụ .............. 25
Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm Jartest xác định pH tốt nhất cho quá trình keo tụ
bằng PAC .................................................................................................................. 26
Hình 3.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định liều lƣợng chất keo tụ thích hợp kết
hợp với polymer........................................................................................................ 27
Hình 3.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định liều lƣợng chất keo tụ thích hợp kết
hợp với gel ................................................................................................................ 28
Hình 3.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định liều lƣợng polymer ............................... 29
Hình 3.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định liều lƣợng gel ........................................ 30
Hình 4.1 Biểu đồ ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC đến hiệu suất loại bỏ COD .. 33
Hình 4.2 Biểu đồ ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC đến hiệu suất loại bỏ độ đục 34
Hình 4.3 Ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất loại bỏ COD ......................................... 35
Hình 4.4 Ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất loại bỏ độ đục ...................................... 36
Hình 4.5 Hiệu quả loại bỏ COD sau keo tụ bằng PAC và cố định 0,5 mg/L
polymer ..................................................................................................................... 37
Hình 4.6 Hiệu quả loại bỏ độ đục sau keo tụ bằng PAC, cố định 0,5 mg/L
polymer ..................................................................................................................... 37
Hình 4.7 Biểu đồ loại bỏ COD sau keo tụ bằng PAC và cố định 0,5 mg/L gel ...........
.................................................................................................................................. 38
Hình 4.8 Biểu đồ loại bỏ độ đục sau keo tụ bằng PAC và cố định 0,5 mg/L gel .........
.................................................................................................................................. 39
Hình 4.9 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại
bỏ COD ..................................................................................................................... 40
Hình 4.10 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại
bỏ độ đục .................................................................................................................. 41
Hình 4.11 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại
bỏ photpho ................................................................................................................ 42
Hình 4.12 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến Ph................. 43
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
vii
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Hình 4.13 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại
bỏ ni-tơ...................................................................................................................... 43
Hình 4.14 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại
bỏ SS ......................................................................................................................... 44
Hình 4.15 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ
COD .......................................................................................................................... 45
Hình 4.16 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ
độ đục ....................................................................................................................... 46
Hình 4.17 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ
photpho ..................................................................................................................... 47
Hình 4.18 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ
SS .............................................................................................................................. 48
Hình 4.19 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến pH ........................ 48
Hình 4.20 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ
nitơ ............................................................................................................................ 49
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
viii
Luận văn tốt nghiệp Đại học
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
COD
ĐV
SS
Ntổng
nhu cầu oxy hóa học
đầu vào
chất rắn lơ lửng
nitơ tổng
Ptổng
photpho tổng
QCVN
quy chuẩn Việt Nam
TCVN
tiêu chuẩn Việt Nam
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
ix
Luận văn tốt nghiệp Đại học
CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1.
ĐẶT VẤN ĐỀ
Với vị trí địa lý thuận lợi, khí hậu nhiệt đới gió mùa pha chút ôn đới, địa hình đa
dạng trải dài từ Bắc vào Nam, đƣờng bờ biển dài, sông ngòi chằng chịt… tất cả
những điều đó tạo điều kiện cho Việt Nam phát triển ngành nuôi trồng thủy sản.
Nuôi trồng, đánh bắt và chế biến thủy sản là một ngành kinh tế quan trọng của Việt
Nam, đem lại nguồn lợi không nhỏ vào sự phát triển kinh tế của đất nƣớc. Vị trí của
xuất khẩu thủy sản Việt Nam khá vững chắc và hiện nằm trong 10 nƣớc có giá trị
thủy sản xuất khẩu hàng đầu thế giới. Theo thống kê của Tổng Cục Hải quan, tổng
xuất khẩu thủy sản cả nƣớc năm 2013 đạt 6,7 tỷ USD, tăng 9,6% so với năm 2012.
Trong đó đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là một vùng có thế mạnh về chế biến
và xuất khẩu thủy sản đem lại lợi nhuận kinh tế đáng kể cho Việt Nam nói chung và
của ngƣời dân nuôi trồng thủy sản nói riêng, với 606.000 ha mặt nƣớc nuôi thủy sản
cùng giá trị xuất khẩu hàng tỉ USD mỗi năm (Tổng Cục Thủy sản, 2013).
Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích mang lại thì sự phát triển của ngành chế biến
thủy sản (CBTS) cũng làm cho vấn đề ô nhiễm môi trƣờng ngày càng lớn. Ngành
chế biến thủy sản tác động đến môi trƣờng với những đặc trƣng cơ bản nhƣ khí thải
gây ô nhiễm môi trƣờng bởi những mùi hôi phát sinh từ nguồn phế thải đƣợc lƣu trữ
trong quá trình sản xuất. Chất thải rắn từ các dây chuyền chế biến thủy sản gồm
đầu, xƣơng, vây, nội tạng mực và cá… Nƣớc thải trong sản xuất chế biến (chiếm 85
- 90% tổng lƣợng nƣớc thải) từ hoạt động rửa nguyên liệu, chế biến… Trong các
nguồn phát sinh ô nhiễm từ dây chuyền chế biến thủy sản thì nƣớc thải là nguồn gây
ô nhiễm nghiêm trọng nhất vì đổ vào môi trƣờng lƣợng nƣớc thải lớn có nồng độ ô
nhiễm cao do tiếp nhận nguồn protein và lipid từ mực, tôm, cá. Theo kết quả điều
tra thì các chế biến đông lạnh có lƣợng nƣớc thải lớn hơn các nhà máy chế biến khô,
nƣớc mắm, đồ hộp (Tổng Cục Thủy sản, 2014).
Trong quá trình chế biến thủy sản, sự khác biệt trong nguyên liệu thô và sản phẩm
cuối liên quan đến sự khác nhau trong quá trình sản xuất, dẫn đến tiêu thụ nƣớc
khác nhau (cá da trơn 5 - 7 m3/tấn sản phẩm; tôm đông lạnh 4 - 6 m3/tấn sản phẩm;
surimi 20 - 25 m3/tấn sản phẩm; thủy sản đông lạnh hỗn hợp 4 - 6 m3/tấn sản phẩm
…). Mức độ ô nhiễm của nƣớc thải từ quá trình chế biến thủy sản thay đổi rất lớn
phụ thuộc vào nguyên liệu thô (tôm, cá, cá mực, bạch tuộc, cua, nghiêu, sò…), sản
phẩm, thay đổi theo mùa vụ, và thậm chí ngay trong ngày làm việc. Đặc biệt đối với
dây chuyền chế biến tra thì nồng độ các chất ô nhiễm này rất cao: pH từ 6,5 - 7,0,
SS từ 500 - 1.200 mg/L, COD từ 800 - 2.500 mgO2/L, BOD5 từ 500 - 1.500 mgO2/
L, tổng N từ 100 - 300 mg/L, tổng P từ 50 - 100 mg/L, dầu và mỡ 250 - 830 mg/L.
Nƣớc thải có khả năng phân hủy sinh học cao thể hiện qua tỉ lệ BOD/COD, tỷ lệ
này thƣờng dao động từ 0,6 đến 0,9. Đặc biệt, đối với nƣớc thải phát sinh từ chế
biến cá da trơn có nồng độ dầu và mỡ rất cao từ 250 đến 830 mg/L (Tổng Cục Môi
trƣờng, 2009). Nƣớc thải sơ chế thủy sản là loại nƣớc thải có hàm lƣợng chất hữu
cơ cao có khả năng phân hủy sinh học cao (Lâm Minh Triết et al., 2006).
Chính lý do trên, đề tài “Khảo sát và so sánh hiệu quả xử lý nước thải thủy sản
bằng các hóa chất khác nhau” đƣợc thực hiện nhằm nghiên cứu công đoạn tiền xử
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
1
Luận văn tốt nghiệp Đại học
lý nƣớc thải nhà máy chế biến thủy sản, giảm độ màu và SS để nƣớc thải đầu ra đạt
chuẩn xả thải.
1.2.
MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
Mục tiêu chung: đánh giá hiệu quả xử lý nƣớc thải thủy sản bằng các hóa chất khác
nhau.
Mục tiêu cụ thể:
-
Nghiên cứu xác định các thông số vận hành (độ pha loãng, nồng độ chất keo tụ,
pH… ).
-
Giảm hàm lƣợng các chất ô nhiễm trong nƣớc thải phát sinh từ quy trình chế
biến nhƣ độ màu, SS và nồng độ COD từ đó làm giảm chi phí cho hệ thống xử
lý nƣớc thải, đồng thời mang lại hiệu quả kinh tế cho nhà máy.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
2
Luận văn tốt nghiệp Đại học
CHƢƠNG 2. LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1
THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN
Nƣớc thải sản xuất bẩn có thể chứa các loại tạp chất khác nhau, có loại chứa chất
bẩn chủ yếu là vô cơ, có loại chứa chất bẩn chủ yếu là hữu cơ. Đa số các loại nƣớc
thải sản xuất đều chứa hỗn hợp các chất bần (Trần Hiếu Nhuệ, 2001).
Theo Lâm Minh Triết (2006), công nghiệp chế biến thủy sản là một trong các ngành
phát triển khá mạnh ở khu vực phía Nam. Bên cạnh những lợi ích đạt đƣợc về kinh
tế - xã hội, ngành công nghiệp này cũng phát sinh nhiều vấn đề môi trƣờng bức xúc.
Nƣớc thải thủy sản có thành phần ô nhiễm vƣợt quá tiêu chuẩn thải cho phép nhiều
lần, đây là một trong những ngành công nghiệp có tải lƣợng ô nhiễm cao. Với đặc
tính dòng thải giàu chất hữu cơ, nitơ, photpho, các phụ phế phẩm phân hủy tạo mùi
hôi khó chịu… gây mất cảm quan và mỹ quan cho cộng đồng, ảnh hƣởng đến sức
khỏe con ngƣời, nguy hiểm cho môi trƣờng và sinh thái.
Nƣớc thải ngành chế biến thủy sản chứa phần lớn các chất thải hữu cơ có nguồn gốc
từ động vật và có thành phần chủ yếu là protein và các chất béo. Trong nƣớc thải
chứa các chất nhƣ cacbonhydrat, protein, chất béo… khi xả vào nguồn nƣớc sẽ làm
suy giảm nồng độ ô-xy hòa tan trong nƣớc do vi sinh vật (VSV) sử dụng ô-xy hòa
tan để phân hủy các chất hữu cơ. Các chất rắn lơ lửng làm cho nƣớc đục hoặc có
màu, làm hạn chế độ sâu tầng nƣớc đƣợc ánh sáng chiếu xuống gây ảnh hƣởng đến
quá trình quang hợp của tảo, rong rêu… Các chất dinh dƣỡng (N, P) với nồng độ
cao gây ra hiện tƣợng phú dƣỡng nguồn nƣớc, rong tảo phát triển làm suy giảm chất
lƣợng nguồn nƣớc. Các VSV đặc biệt vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán trong
nguồn nƣớc là nguồn ô nhiễm đặc biệt. Con ngƣời trực tiếp sử dụng nguồn nƣớc
nhiễm bẩn hay qua các nhân tố lây bệnh sẽ truyền dẫn các bệnh dịch cho con ngƣời
nhƣ bệnh lỵ, thƣơng hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đƣờng tiết niệu, tiêu chảy cấp tính…
Nồng độ ô nhiễm của nƣớc thải tinh thủy sản thể hiện cụ thể ở bảng sau.
Bảng 2.1 Đặc trƣng ô nhiễm nƣớc thải chế biến thủy sản
Thông số
Khoảng giá trị
BOD (mg/L)
300 - 2000 (1000)
COD (mg/L)
500 - 3000 (1500)
Cặn không tan (mg/L)
200 - 1000 (500)
TN (mg/L)
50 - 200 (100)
TP (mg/L)
10 - 100 (30)
(Nguồn: Lê Văn Cát, 2007)
Hầu hết các loại hình công nghệ CBTS đều có nhu cầu sử dụng nƣớc khá lớn cho
nhiều công đoạn: chế biến, bảo quản nguyên liệu và sản phẩm. Tất cả những công
đoạn này phát sinh một lƣợng lớn nƣớc thải trong quá trình sản xuất. Lƣu lƣợng thải
của một cơ sở chế biến thủy sản xấp xỉ 90% lƣợng nƣớc cấp hàng ngày với điều
kiện tách triệt để nguồn nƣớc mƣa. Cũng có cùng nhận định về lƣu lƣợng Lâm
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
3
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Minh Triết (2013) cho rằng “Lƣu lƣợng nƣớc thải đƣợc tính trên một đơn vị khá
lớn, thƣờng từ 30 - 80 m3 nƣớc thải cho một tấn thành phẩm”.
Tổng lƣợng nƣớc thải công nghiệp CBTS ƣớc tính trong năm 2004 vào khoảng 27,1
triệu m3. Theo quy mô và cơ cấu sản phẩm, lƣợng nƣớc thải từ CBTS đông lạnh lớn
hơn rất nhiều so với các nhóm sản phẩm khác, chiếm tới 61,2% tổng lƣợng thải và
có đủ thành phần tính chất đặc trƣng cho nƣớc thải của ngành CBTS.
Theo Lê Văn Cát (2007), dựa trên các sản phẩm tiêu thụ, chế biến thủy sản có thể
phân loại:
-
Sản xuất hàng đông lạnh
-
Sản xuất đồ hộp
-
Sản xuất hàng khô, ƣớp, tẩm gia vị
-
Sản xuất hàng từ dạng xay nhuyễn
-
Chế biến thức ăn gia súc
Mức độ ô nhiễm dòng nƣớc thải của CBTS biến động rất mạnh phụ thuộc vào sản
phẩm chế biến, sản phẩm chế biến thay đổi theo mùa, vụ thậm chí ngay trong ngày
làm việc. Theo Chowdhury et al. (2010) chất hữu cơ trong nƣớc thải CBTS thƣờng
có nồng độ cao: BOD5 từ 1200 - 6000 mg/L, COD từ 3.000 - 10000 mg/L. Nitơ và
photpho có mặt trong nƣớc thải CBTS với thành phần nhỏ nhƣng các chất rắn lơ
lửng khá cao từ 2000 - 3000 mg/L.
Trong quá trình chế biến thủy sản, sự khác biệt trong nguyên liệu thô và thành phẩm
liên quan đến sự khác nhau trong quá trình sản xuất, dẫn đến tiêu thụ nƣớc khác
nhau. Do sự phong phú và đa dạng về loại nguyên liệu và sản phẩm nên thành phần
và tính chất nƣớc thải công nghiệp chế biến các loại thủy sản cũng hết sức đa dạng
và phức tạp.
Bảng 2.2 Thành phần nƣớc thải chế biến thủy sản
Chỉ tiêu
Đơn vị
Nồng độ
Tôm đông lạnh
Cá da trơn (cá
tra, cá basa)
Thủy sản đông
lạnh hỗn hợp
pH
-
6,5 - 9,0
6,5 - 7,0
5,5 - 9,0
SS
mg/L
100 - 300
500 - 1.200
50 - 194
COD
mgO2/L
800 - 2.000
800 - 2.500
694 - 2.070
BOD5
mgO2/L
500 - 1.500
500 - 1.500
391 - 1.539
N tổng
mg/L
50 - 200
100 - 300
30 - 100
P tổng
mg/L
10 – 120
50 - 100
3 - 50
Dầu mỡ
mg/L
-
250 - 830
2,4 - 100
(Nguồn: Tổng Cục Môi trường, 2009)
Dựa vào Bảng 2.2 cho thấy thành phần nƣớc thải phát sinh từ ngành chế biến thủy
sản có nồng độ COD, BOD5, chất rắn lơ lửng, tổng nitơ và tổng photpho cao. Nƣớc
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
4
Luận văn tốt nghiệp Đại học
thải có khả năng phân thủy sinh học cao thể hiện qua tỉ lệ BOD/COD dao động từ
0,6 đến 0,9. Đặc biệt đối với nƣớc thải phát sinh từ chế biến cá da trơn có nồng độ
dầu và mỡ rất cao từ 250 đến 830 mg/L. Nồng độ photpho trong nƣớc thải chế biến
tôm rất cao có thể lên đến trên 120 mg/L.
2.2
TÁC ĐỘNG CỦA NƢỚC THẢI THỦY SẢN
Nƣớc thải sản xuất trong ngành CBTS chiếm khoảng 85 - 90% tổng lƣợng nƣớc thải
và chủ yếu đƣợc tạo ra từ các quá trình sau:
-
Nƣớc rửa trong công đoạn xử lý, chế biến, hoàn tất sản phẩm
-
Nƣớc vệ sinh nhà xƣởng, trang thiết bị, dụng cụ
-
Từ các thiết bị công nghệ nhƣ nƣớc giải nhiệt, nƣớc ngƣng
Tùy thuộc vào loại hình và trình độ công nghệ chế biến, đặc tính nguyên liệu và yêu
cầu về chất lƣợng sản phẩm mà nƣớc thải từ các nguồn phát sinh có sự khác biệt về
thành phần, tính chất, lƣu lƣợng cũng nhƣ chế độ thải nƣớc. Nƣớc thải từ chế biến
sản phẩm đông lạnh, sản phẩm ăn liền, đồ hộp và sản xuất agar đƣợc tạo ra gần nhƣ
liên tục từ hầu hết các công đoạn sản xuất, trong đó chủ yếu là từ xử lý nguyên liệu
và chế biến sản phẩm. Nƣớc thải từ chế biến đồ khô phần lớn tập trung ở khâu xử lý
nguyên liệu. Trong chế biến mắm và bột cá, ngoài công đoạn rửa nguyên liệu còn
tạo ra nhiều nƣớc thải xả theo đợt từ vệ sinh định kỳ thiết bị máy móc. Riêng đối
với sản xuất bột cá, còn phát sinh một lƣợng nƣớc thải có hàm lƣợng hữu cơ rất cao
từ công đoạn ép cá. Nƣớc thải sinh hoạt tại các cơ sở chế biến thủy sản thƣờng
chiếm từ 10 - 15% tổng lƣợng nƣớc thải, đƣợc phát sinh ra từ quá trình phục vụ cho
nhu cầu ăn, uống, tắm, rửa, vệ sinh… của ngƣời lao động.
Nƣớc thải CBTS thƣờng chứa nhiều các thành phần hữu cơ tồn tại chủ yếu ở dạng
keo, phân tán mịn, tạp chất lơ lửng tạo nên độ màu, độ đục cho dòng thải. Nƣớc thải
thƣờng có mùi khó chịu, độc hại do quá trình phân hủy sinh học. Thành phần không
tan và dễ lắng chủ yếu là các mảnh vụn xƣơng thịt, vây, vẩy… và còn có các tạp
chất vô cơ nhƣ cát, sạn… Để đánh giá hiện trạng nƣớc thải ngành chế biến thủy sản
một cách đúng đắn cần tìm hiểu về tính chất nguyên liệu, các thành phần cấu tạo
nên nguyên liệu thủy sản.
-
Nƣớc: chiếm tỷ lệ khá lớn từ 60 - 80% trọng lƣợng cơ thể động vật thủy sản và
tồn tại ở hai dạng chủ yếu là nƣớc tự do và nƣớc liên kết.
-
Protit: là thành phần chính trong tổ chức cơ thịt động vật chiếm 15 - 25% trọng
lƣợng phần thịt ăn đƣợc. Quá trình phân giải protit diễn ra rất nhanh dƣới tác
dụng xúc tác đặc hiệu của các nhóm enzym. Ở các loại thủy sản quá trình này
diễn ra rất nhanh khiến nguyên liệu dễ bị hƣ hỏng, ƣơn thối sau khi đánh bắt.
-
Lipit: trong cơ thể nguyên liệu thủy sản luôn luôn tỷ lệ nghịch với lƣợng nƣớc
và thƣờng dao động trong khoảng 0,7 - 8% phần thịt ăn đƣợc. Lipit không tan
trong nƣớc, chứa nhiều axit béo không no, cấu tạo mạch dài, không đông đặc ở
nhiệt độ thƣờng và dễ bị ô-xy hóa gây hiện tƣợng ôi hóa tạo ra các mùi khó chịu.
-
Enzim: ở động vật thủy sản có hoạt tính sinh học mạnh kết hợp với cơ thịt mềm,
lỏng lẻo, chứa nhiều nƣớc do đó làm tăng khả năng phân giải gây ra dễ hƣ hỏng,
ƣơn thối sản phẩm và phát sinh các mùi độc hại.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
5
Luận văn tốt nghiệp Đại học
-
Chất khoáng: khá phong phú, trong đó chiếm một lƣợng tƣơng đối lớn là các
chất Ca, P, Fe, Na, K, I, Cl. Vitamin chủ yếu là các loại A, D, B trong đó hàm
lƣợng vitamin A, D lớn hơn nhiều so với động vật trên cạn.
-
Nitơ: là một thành phần có trong chất chiết trong tổ chức cơ thịt các loại thủy
sản, khi bị phân hủy sẽ tạo ra các sản phẩm có mùi tanh, hôi thối nhƣ Amoniac,
Trimetylamin, Ure, Sunfua-hydro.
Ảnh hƣởng của ngành chế biến thủy sản đến môi trƣờng có sự khác nhau đáng kể,
không chỉ phụ thuộc vào loại hình chế biến, mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố
khác nhƣ quy mô sản xuất, sản phẩm, nguyên liệu đầu vào, mùa vụ, trình độ công
nghệ sản xuất, trình độ tổ chức quản lý sản xuất… trong đó yếu tố kỹ thuật, công
nghệ và tổ chức quản lý sản xuất có ảnh hƣởng quyết định đến vấn đề bảo vệ môi
trƣờng của từng doanh nghiệp. Một số tác động đặc trƣng của ngành chế biến thủy
sản gây ảnh hƣởng đến môi trƣờng có thể kể đến nhƣ sau:
-
Ô nhiễm không khí: mùi hôi phát sinh từ việc lƣu trữ các phế thải trong quá
trình sản xuất, khí thải từ các máy phát điện dự phòng. Trong các nguồn ô nhiễm
không khí, mùi là vấn đề chính đối với các nhà máy chế biến thủy sản.
-
Chất thải rắn phát sinh chủ yếu từ quá trình chế biến bao gồm các loại đầu vỏ
tôm, vỏ nghêu, da/mai mực, nội tạng mực và cá…
-
Nƣớc thải sản xuất trong chế biến thủy sản chiếm 85 - 90% tổng lƣợng nƣớc
thải, chủ yếu từ các công đoạn nhƣ rửa trong xử lý nguyên liệu, chế biến, hoàn
tất sản phẩm, vệ sinh nhà xƣởng và dụng cụ, thiết bị, và nƣớc tải sinh hoạt.
Trong các nguồn phát sinh ô nhiễm, nƣớc thải là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng
đến môi trƣờng bởi phát sinh thể tích nƣớc thải lớn với nồng độ ô nhiễm cao nếu
không đƣợc xử lý thích hợp.
2.3
CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI THỦY SẢN
2.3.1 Phƣơng pháp xử lý cơ học
Phƣơng pháp này thƣờng là giai đoạn sơ bộ trong quá trình xử lý nƣớc thải sản xuất.
Phƣơng pháp này dùng để loại các tạp chất không tan (còn gọi là các tạp chất hữu
cơ) trong nƣớc. Các tạp chất này có thể dạng vô cơ hay hữu cơ.
Các phƣơng pháp cơ học thƣờng dùng là lọc qua lƣới; lắng; xic-lon thủy lực; lọc
qua lớp vật liệu cát và quay ly tâm (Trần Hiếu Nhuệ, 2001).
2.3.2 Các phƣơng pháp xử lý hóa học và hóa lý
Phƣơng pháp này đƣợc dùng để thu hồi các chất quý hoặc để khử các chất độc hoặc
các chất ảnh hƣởng xấu đối với giai đoạn làm sạch sinh hóa sau này (Trần Hiếu
Nhuệ, 2001).
Theo Trần Hiếu Nhuệ (2001), phƣơng pháp hóa học - sử dụng các hóa chất cho vào
nƣớc thải - tạo phản ứng hóa học giữa hóa chất cho vào với các chất bẩn trong nƣớc
thải. Kết quả tạo thành các chất kết tủa hoặc chất tan nhƣng không độc. Điển hình
của các phƣơng pháp hóa học là phƣơng pháp trung hòa nƣớc thải chứa kiềm hoặc
axit, phƣơng pháp keo tụ và phƣơng pháp oxy hóa - khử.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
6
Luận văn tốt nghiệp Đại học
2.3.3 Các phƣơng pháp xử lý sinh học
Phƣơng pháp này thƣờng dùng để loại các chất phân tán nhỏ, keo và hòa tan hữu cơ
(đôi khi cả vô cơ) khỏi nƣớc thải. Phƣơng pháp này dựa vào khả năng sống của
VSV. Chúng sử dụng các chất hữu cơ có trong nƣớc thải làm nguồn dinh dƣỡng
nhƣ cacbon, nitơ, photpho, kali…
Trong quá trình dinh dƣỡng các VSV sẽ nhận các chất để xây dựng tế bào và sinh
năng lƣợng nên sinh khối của nó tăng lên.
Theo Trần Hiếu Nhuệ (2001) ngƣời ta phân biệt hai giai đoạn, chúng diễn ra với tốc
độ khác nhau:
-
Giai đoạn hấp phụ các chất phân tán nhỏ, keo và hòa tan (dạng hữu cơ và vô cơ)
lên bề mặt tế bào VSV.
-
Giai đoạn phân hủy các chất đã hấp phụ và qua màng vào trong tế bào VSV. Đó
là các phản ứng sinh hóa (ô-xy hóa và khử).
2.4
TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP KEO
TỤ TẠO BÔNG
2.4.1 Khái niệm
Ngô Xuân Trƣờng et al. (2008) cho rằng keo tụ - kết bông là một trong những hình
thức xử lý nƣớc thải làm các chất lơ lửng và các chất keo kết tủa lại thành những hạt
cặn có kích thƣớc lớn hơn hoặc kết thành những bông cặn và có thể loại ra khỏi
nƣớc bằng cách để lắng hoặc lọc chậm. Nhờ keo tụ nƣớc trở nên trong hơn và các vi
trùng gây bệnh bám vào các hạt sẽ bị khử đi.
Jarvis (2005) trích dẫn từ Cornwell và Bishop (1983), Gregory et al. (1997) cho
rằng đông tụ là quá trình làm thay đổi tính chất của các hạt keo về phƣơng diện hóa
học, qua đó giúp chúng có thể tiến đến gần nhau hơn và tạo thành các hạt keo có
kích thƣớc lớn hơn.
Trong khi đó, keo tụ đƣợc định nghĩa là quá trình liên kết các hạt lơ lửng có kích
thƣớc nhỏ thành những hạt có kích thƣớc lớn hơn. Thông thƣờng keo tụ là giai đoạn
tiếp theo của quá trình đông tụ nhằm liên kết các hạt keo đã bị phá vỡ trạng thái ổn
định để tạo thành các bông cặn có kích thƣớc và khối lƣợng phân tử lớn hơn từ đó
có thể tự lắng đƣợc nhờ trọng lực (Tripathy và De, 2006).
2.4.2 Quá trình keo tụ
Keo tụ là quá trình nhằm loại bỏ các chất không hòa tan và các hạt keo kim loại
nặng tạo thành từ quá trình kết tủa. Các hạt keo kim loại nặng là các hạt keo rất nhỏ
mang điện tích do đó chúng tạo lực đẩy lẫn nhau làm cho quá trình tạo bông lắng rất
khó xảy ra. Quá trình keo tụ là quá trình làm mất tính ổn định của các hạt keo bằng
cách trung hòa điện tích của chúng làm mất lực đẩy lẫn nhau của chúng để chúng có
thể kết với nhau thành bông cặn (Nguyễn Văn Phƣớc, 2010).
Theo Nguyễn Thị Thu Thủy (2006) bằng cách sử dụng quá trình keo tụ ngƣời ta còn
có thể tách đƣợc hoặc làm giảm các thành phần có trong nƣớc nhƣ kim loại nặng,
các chất bẩn lơ lửng, các anion PO43-… cải thiện độ đục và màu sắc của nƣớc.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
7
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Bảng 2.3 Thống kê khả năng có thể đạt đƣợc khi xử lý bằng quá trình keo tụ
Các thành phần trong nƣớc
Các chất vô cơ:
- Độ đục
- Chất rắn lơ lửng
Khả năng tách tối đa
+++
+++
-
Photphat (PO43-)
Nitrat (NO3-)
Amon NH4+
Clorua (Cl-)
Sunfat (SO4-)
Florua (F-)
+++
0
0
-, 0, +
tùy hóa chất
++
-
Sắt
Mangan
Nhôm
Đồng
Kẽm
Coban
Niken
Vanadi
Asen
Cadimi
Crôm
Chì
Selen
Thủy ngân
Bari
Xianua (CN-)
+++
+
+++
+++
++
0
0
+++
+++
++, +++
0, +
+++
+++
++
+
0
Các chất hữu cơ:
- Màu
- Mùi
- COD (theo O2)
- TOC (theo C)
- BOD (theo O2)
- Phenol (C6H5OH)
- Cacbon mạch vòng
- Hóa chất bảo vệ thực vật (Parathion, BHC, Dieldrin)
+++
0, +
+++
+++
+++
0
++
+, ++
Các vi sinh vật:
- Vi-rút
- Vi trùng
- Tảo
+++
+++
++
(Nguồn: Nguyễn Thị Thu Thủy, 2003)
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
8
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ghi chú:
0: không giảm
+: từ 0 đến 20%
++: từ 20 đến 60%
+++: trên 60%
Theo Nguyễn Văn Phƣớc (2010) quá trình keo tụ - tạo bông cặn diễn qua 4 bƣớc:
-
Nếu cần thiết phải cho CaCO3 hay Ca(HCO3)2 vào nƣớc để tăng độ kiềm của
nƣớc, điều này tạo điều kiện để cho quá trình keo tụ xảy ra mà không cần tăng
pH của nƣớc
-
Cho chất keo tụ và trợ keo tụ vào
-
Khuấy trộn nhanh để phân tán đều chất keo tụ trong dug dịch
-
Thêm chất keo tụ, khuấy chậm để các hạt có thể kết lại với nhau thành bông cặn
Theo Nguyễn Thị Thu Thủy (2006) để thực hiện một quá trình keo tụ ngƣời ta phải
tiến hành các bƣớc sau đây:
-
Định lƣợng và hòa trộn chất keo tụ, nhiệm vụ của bƣớc này là đƣa đủ số lƣợng
chất keo tụ cần thiết vào trong nƣớc cần xử lý và hòa trộn đồng đều chúng trong
hệ thống
-
Phá vỡ trạng thái ổn định của hệ keo, chất gây đục trong nƣớc
-
Tạo ra bông keo tụ kích thƣớc nhỏ hơn nhờ gradient vận tốc lớn để cho các chất
keo bông nhỏ tạo thành
-
Tạo ra bông keo tụ lớn nhờ gradient vận tốc nhỏ để tách các hạt cặn ra khỏi
nƣớc, có thể cần hoặc không cần chất keo tụ
2.4.3 Bản chất của các hạt keo trong nƣớc
Theo Lê Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân (2014), Trịnh Xuân Lai (2011),
trong nƣớc và nƣớc thải tồn tại 2 loại keo chính là keo kỵ nƣớc và keo ƣa nƣớc.
-
Keo ƣa nƣớc (hydrophilic nhƣ tinh bột, protein ở dạng hòa tan…): có khả năng
kết hợp với các phân tử nƣớc tạo thành vỏ bọc hydrat, các hạt keo riêng biệt
mang điện tích bé và dƣới tác dụng của các chất điện phân không bị keo tụ, do
đó keo ƣa nƣớc trở nên bền vững và khó bị loại bỏ hơn.
-
Keo kỵ nƣớc (hydropholic nhƣ các hạt sét, các hydroxide kim loại…): là hạt
không kết hợp với các phân tử nƣớc của môi trƣờng để tạo ra vỏ bọc hydrat, các
hạt keo riêng biệt mang điện tích lớn, và khi điện tích này đƣợc trung hòa thì độ
bền của hạt keo bị phá vỡ. Quá trình keo tụ hệ keo kỵ nƣớc thƣờng không thuận
nghịch, quá trình diễn ra tới khi keo tụ hoàn toàn các hạt keo. Chúng đóng vai
trò quan trọng trong quá trình xử lý nƣớc và nƣớc thải bằng phèn.
Tuy nhiên nƣớc cũng có thể tác dụng với các hạt keo kỵ nƣớc ở mức nào đó, một số
phân tử nƣớc thƣờng bị hấp phụ vào bề mặt các hạt keo kỵ nƣớc, tuy vậy phản ứng
giữa những hạt keo ƣa nƣớc và nƣớc luôn diễn ra ở tốc độ nhanh hơn.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
9
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Một yếu tố quan trọng tạo nên tính ổn định của các hạt keo là sự hiện diện của điện
tích bề mặt. Điện tích bề mặt đƣợc hình thành bởi nhiều cách khác nhau tùy theo
thành phần của nƣớc thải và hạt keo.
Điện thế
Lớp ion đối khuếch
tán
Mặt trƣợt
Hạt keo mang điện
tích âm
Thế zeta ξ
Lớp ion đối cố
định
Khoảng cách
Hình 2.1 Cấu tạo điện tích của hạt keo
(Nguồn: Hoàng Văn Huệ, 2002)
Theo Hoàng Văn Huệ (2002) khả năng dính kết tạo bông keo tụ tăng lên khi điện
tích cả hạt giảm xuống và keo tụ tốt nhất khi điện tích của hạt bằng 0. Chính vì vậy
lực tác dụng lẫn nhau giữa các hạt mang điện tích khác nhau giữ vai trò chủ yếu
trong keo tụ. Lực hút phân tử tăng nhanh khi giảm khoảng cách giữa các hạt bằng
cách tạo nên những chuyển động khác nhau đƣợc tạo ra do quá trình khuấy trộn.
2.4.4 Cơ chế của quá trình keo tụ
Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga (2002) cơ chế của quá trình keo tụ có thể giải thích
bằng mô hình hai lớp theo Hình 2.2. Những hạt rắn lơ lửng mang điện tích âm trong
dung dịch sẽ hút lấy các ion trái dấu. Một số các ion trái dấu bị hút chặt vào hạt rắn
đến mức chúng chuyển động cùng hạt rắn, do đó chúng tạo thành một mặt trƣợt.
Xung quanh các ion trái dấu bên trong này là lớp ion bên ngoài mà hầu hết là các
ion trái dấu, nhƣng chúng bị hút bám vào một cách lỏng lẻo và có thể dễ dàng bị
trƣợt ra. Khi các hạt rắn mang điện tích âm chuyển động qua chất lỏng thì điện tích
âm đó bị giảm bởi các ion mang điện tích dƣơng ở lớp bên trong. Hiệu số điện năng
giữa các lớp cố định và lớp chuyển động gọi là thế zeta (ξ) hay thế điện động. Khác
với thế nhiệt động E (là hiệu số điện thế giữa bề mặt hạt và chất lỏng). Thế zeta phụ
thuộc vào E và chiều dày hai lớp, giá trị của nó sẽ xác định lực tĩnh điện đẩy của
các hạt là lực cản trở lực dính kết giữa các hạt rắn với nhau.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
10
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Mặt trƣợt
Lớp ion trái dấu bên ngoài
Lớp ion trái dấu bên trong
Hạt mang điện tích âm
Hình 2.2 Điện tích trên hạt lơ lửng khi giải thích bằng lý thuyết hai lớp
(Nguồn: Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga, 2002)
Hình 2.3 Thêm các ion trái dấu hóa trị 3 để giảm điện tích thực trên các hạt rắn
(Nguồn: Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga, 2002)
Nếu nhƣ điện tích âm thực là điện tích đẩy và thêm vào đó tất cả các hạt còn có lực
hút tĩnh điện - lực Van der Waal - do cấu trúc phân tử của các hạt, tổng hai điện tích
này là điện tích đẩy thực hay một hàng rào năng lƣợng cản trở các hạt rắn liên kết
lại với nhau. Nhƣ vậy mục tiêu của keo tụ là làm giảm thế zeta tức làm giảm chiều
cao hàng rào năng lƣợng này tới mức tới hạn sao cho các hạt rắn không đẩy lẫn
nhau bằng cách cho vào thêm các ion có điện tích dƣơng. Nhƣ vậy trong đông tụ
diễn ra quá trình phá vỡ ổn định trạng thái keo của các hạt nhờ trung hòa điện tích.
Hiệu quả của đông tụ phụ thuộc vào hóa trị của ion, chất đông tụ mang điện tích trái
dấu với điện tích của hạt. Hóa trị của ion càng lớn thì hiệu quả đông tụ càng cao.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
11
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Nguyễn Thị Thu Thủy (2006) và Davis (2010) cho rằng quá trình đông tụ - keo tụ
diễn ra theo các cơ chế sau:
-
Cơ chế nén lớp điện tích kép: hai phần tử keo có điện tích bề mặt giống nhau khi
lại gần chúng sẽ đẩy nhau do lực đẩy tĩnh điện. Việc bổ sung các muối kim loại
có khả năng thủy phân sẽ tạo ra các ion trái dấu, các ion này sẽ làm tăng mật độ
điện tích trong lớp điện tích kép, gây giảm thế điện động zêta và làm giảm lực
tĩnh điện. Mặt khác, giữa các phần tử tồn tại một lực hút tĩnh điện, khi mật độ
các ion trái dấu trong dung dich tăng lên đến một mức độ nào đó thì lực hút Van
der Walls sẽ thắng lực đẩy tĩnh điện, các hạt keo sẽ xích lại gần nhau hơn, kết
dính và tạo thành bông keo tụ. Trong quá trình nén lớp điện tích kép, lực ion và
điện tích của các ion trái dấu giữ vai trò quan trọng.
-
Cơ chế hấp phụ và trung hòa điện tích: các hạt keo hấp phụ lên bề mặt các ion
dƣơng trái dấu làm thay đổi điện tích bề mặt tạo nên sự trung hòa điện tích, phá
vỡ trạng thái bền vững của hệ keo. Các hạt keo hấp phụ ion trái dấu lên bề mặt
song song với cơ chế nén lớp điện tích kép nhƣng cơ chế hấp phụ mạnh hơn.
-
Cơ chế hấp phụ bắc cầu: khi sử dụng các hợp chất cao phân tử (polymer), nhờ
cấu trúc mạch dài, các đoạn phân tử polymer hấp phụ lên bề mặt các hạt keo, tạo
ra cầu nối các hạt keo lại với nhau, hình thành bông keo tụ có kích thƣớc lớn
làm tăng tốc độ lắng của các hạt keo (Hình 2.4).
Hình 2.4 Hình thành bông cặn theo cơ chế hấp phụ bắc cầu bởi các polymer
(Nguồn: Lê Hoàng Việt, 2003)
Cơ chế kết tủa cùng lắng: trong quá trình keo tụ, các ion kim loại hóa trị cao nhƣ
Al3+, Fe3+ tạo ra các sản phẩm thủy phân khác nhau nhƣ Fe(OH)2+, Fe(OH)2+,
Fe(OH)3, Fe(OH)4-,Fe2(OH)24+, Fe3(OH)45+,Al(OH)2+, Al(OH)2+, Al(OH)3, Al(OH)4, Al(OH)24+, Al(OH)45+,… Ở một giá trị pH thích hợp sẽ hình thành các kết tủa
hydroxide của sắt hoặc nhôm. Các kết tủa này sẽ hấp phụ lên bề mặt các hạt keo,
cặn bẩn, các chất vô cơ, chất hữu cơ lơ lửng và hòa tan trong nƣớc và kéo các hạt
này cùng lắng.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
12
Luận văn tốt nghiệp Đại học
2.4.5
Phƣơng pháp keo tụ
Nguyễn Thị Thu Thủy (2006) cho rằng trong công nghệ xử lý nƣớc bằng phƣơng
pháp keo tụ ngƣời ta thƣờng sử dụng:
-
Phƣơng pháp keo tụ dùng các chất điện ly đơn giản:
o Bản chất của phƣơng pháp là cho vào nƣớc các chất điện ly ở dạng ion đơn
giản ngƣợc dấu. Khi nồng độ các ion ngƣợc dấu tăng lên thì càng có nhiều
ion đƣợc chuyển từ lớp khuếch tán vào lớp điện tích kép, dẫn tới việc giảm
điện thế zeta, đồng thời lực đẩy tĩnh điện cũng giảm đi.
o Nhờ chuyển động Brown, các hạt keo với điện tích nhỏ khi va chạm dễ kết
dính bằng lực hút phân tử Van der Walls, tạo nên các bông cặn lớn hơn. Khi
kích thƣớc của bông cặn đạt đến 1µm thì chuyển động Brown hết tác dụng.
Nếu muốn tăng kích thƣớc bông cặn lên nữa thì cần phải tác động (khuấy
trộn) để các cặn xích lại gần nhau hơn.
-
Phƣơng pháp keo tụ dùng hệ keo ngƣợc dấu:
o Trong quá trình này ngƣời ta sử dụng muối nhôm hoặc sắt hóa trị 3, còn gọi
là phèn nhôm hoặc sắt làm chất keo tụ, đây là hai loại hóa chất rất thông
dụng trong xử lý nƣớc cấp, nhất là xử lý nƣớc sinh hoạt.
o Các muối này đƣợc đƣa vào nƣớc dƣới dạng dung dịch hòa tan, trong dung
dịch chúng phân ly thành các cation và anion theo phản ứng sau:
Al2(SO4)3 → 2Al3+ + 3SO42FeCl3 → Fe3+ + 3Cl-
Quan sát quá trình keo tụ dùng phèn nhôm, sắt ta thấy có khả năng tạo ra ba loại
bông cặn sau:
-
Loại thứ nhất là tổ hợp của các hạt keo tự nhiên bị phá vỡ thế điện động zeta,
loại này chiếm số ít.
-
Loại thứ hai gồm các hạt keo mang điện tích trái dấu nên kết hợp với nhau và
trung hòa về điện tích. Loại này không có khả năng kết dính và hấp phụ trong
quá trình lắng tiếp theo vì vậy số lƣợng không đáng kể.
-
Loại thứ ba đƣợc hình thành từ các hạt keo do thủy phân chất keo tụ với các
anion có trong nƣớc nên bông cặn có hoạt tính bề mặt cao, có khả năng hấp thụ
các chất bẩn trong khi lắng, tạo thành các bông cặn lớn hơn. Trong xử lý nƣớc
bằng keo tụ, loại bông cặn thứ ba chiếm ƣu thế và có tính quyết định hiệu quả
keo tụ nên các điều kiện ảnh hƣởng đến sự hình thành bông cặn loại này đƣợc
quan tâm hơn cả.
2.4.6 Các chất keo tụ
Theo Nguyễn Văn Phƣớc (2010) và Hoàng Văn Huệ (2002), chất đông tụ dùng
trong xử lý nƣớc và nƣớc thải là muối nhôm, muối sắt hoặc hỗn hợp của chúng.
Theo Lê Hoàng Việt, Nguyễn Võ Châu Ngân (2014), các chất keo tụ sử dụng trong
xử lý nƣớc hay nƣớc thải thƣờng có những đặc điểm sau:
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
13
Luận văn tốt nghiệp Đại học
-
Là muối kim loại hóa trị 3 hay các polymer đã đƣợc kiểm chứng là chất keo tụ
hiệu quả cao.
-
Không độc hay tạo ảnh hƣởng xấu cho ngƣời
-
Tạo thành các sản phẩm có độ hòa tan thấp hay không hòa tan ở pH thƣờng gặp
của nƣớc thải (bảo đảm để lại ít dƣ lƣợng nhất)
Các chất keo tụ thƣờng đƣợc sử dụng là Al2(SO4)3.FeSO4 (kết tinh), Fe2(SO4)3,
FeCl3, Ca(OH)2.
Bảng 2.4 Ƣu và nhƣợc điểm của các chất đông tụ - keo tụ
Hóa chất
Ƣu điểm
Nhƣợc điểm
Aluminum sulfate
Al2 (SO4)3.18H2O
Dễ bảo quản và sử dụng, sử dụng
phổ biến, tạo ít bùn hơn khi sử
dụng vôi, hiệu quả nhất ở pH 6,5
÷ 7,5
Tạo thêm muối hòa tan trong
nƣớc, chỉ hiệu quả trong một
khoảng pH nhỏ
Sodium Aluminate
Na2Al2O4
Hiệu quả khi xử lý nƣớc cứng,
liều lƣợng sử dụng thấp
Sử dụng kết hợp với phèn, giá
thành cao, không hiệu quả với
nƣớc mềm
Polyalumium Chloric
Al13(OH)20(SO4)2.Cl15
Trong một vài trƣờng hợp bông
cặn tạo thành dày hơn và dễ lắng
hơn so với sử dụng phèn nhôm
Ít phổ biến
Ferric Sulfate
Fe2(SO4)3
Hiệu quả ở pH = 4 ÷ 6 và pH =
8,8 ÷ 9,2
Tạo muối hòa tan trong nƣớc,
cần thêm alkalinity
Ferric Chlorua FeCl3.6H2O
Hiệu quả ở pH = 4 ÷ 11
Tạo thêm muối hòa tan trong
nƣớc, tiêu thụ lƣợng alkalinity
gấp 2 lần phèn nhôm
Ferrous Sulfate
FeSO4.7H2O
Không nhạy cảm với pH nhƣ vôi
Tạo thêm muối hòa tan trong
nƣớc, cần bổ sung alkalinity và
oxy
Vôi Ca(OH)2
Đƣợc sử dụng phổ biến và rất
hiệu quả; có thể không tạo thêm
muối trong nƣớc thải sau xử lý
Rất phụ thuộc vào pH, tạo lƣợng
bùn lớn, sử dụng quá liều sẽ cho
chất lƣợng nƣớc đầu ra thấp
(Nguồn: US Army of Engineer, 2001)
Bảng 2.5 Đặc điểm lý hóa của các chất keo tụ
Tên hóa chất
Công thức
Trọng lƣợng
phân tử
Trọng lƣợng riêng, kg/m3
Khô
Dung dịch
1249 - 1281 (49%)
Aluminum sulfate Al2(SO4)3.18H2O
666,7
961 - 1201
Al2(SO4)3.14H2O
594,3
961 - 1201
FeCl3
162,1
1330 - 1362 (49%)
Ferric chloride
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
1346 - 1490
14
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ferric sulfate
Fe2(SO4)3
Fe2(SO4)3.3H2O
Ferrous sulfate
FeSO4.7H2o
Vôi
Ca(OH)2
400
454
1121 - 1153
278,0
993 - 1057
56 theo CaO
561 - 801
(Nguồn: Metcalf & Eddy, 1991)
Phèn nhôm khi đƣợc thêm vào nƣớc thải phản ứng xảy ra nhƣ sau:
-
Hòa tan:
Al2(SO4)3 + 12H2O → 2Al(H2O)63+ + 3SO42-
-
Thủy phân:
Al(H2O)63+ + H2O → Al(H2O)5(OH)2+ + H3O+
Al(H2O)5(OH)2+ + H2O → Al(H2O)4(OH)2+ + H3O+
Al(H2O)4(OH)2+ + H2O → Al(H2O)3(OH)3 + H3O+
Al(H2O)3(OH)3 + H3O+ → Al(H2O)4(OH)4- + H3O+
-
Polymer hóa:
Quá trình đƣa phèn nhôm vào nƣớc thải tạo các phức Al6(OH)153+, Al7(OH)174+,
Al8(OH)204+, và Al13(OH)345+.
Khi đƣa phèn nhôm vào nƣớc thải nó còn phản ứng với alkalinity của nƣớc thải
để tạo thành Al(OH)3.
Al2(SO4)3.18H2O + 3Ca(HCO3)2 3CaSO4 + 2Al(OH)3 + 6CO2 + 18H2O
Khi đƣa phèn nhôm vào nƣớc thải nó còn phản ứng với alkalinity của nƣớc thải
để tạo thành Al(OH)3.
Aluminum hydroxide không tan và tạo bông cặn có độ nhớt cao, nó lắng xuống
với vận tốc chậm, kết dính với các hạt keo và chất rắn lơ lửng và kéo các hạt này
lắng theo nó. Trong phản ứng trên cần thiết phải có 4,5 mg/L alkalinity (tính
theo CaCO3) để phản ứng hoàn toàn với 10 mg/L phèn nhôm. Do đó nếu cần
thiết phải sử dụng thêm vôi để bổ sung đủ lƣợng alkalinity cho quá trình (Lê
Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân, 2014).
Ferric sulfate đƣa vào nƣớc thải phản ứng xảy ra nhƣ sau:
-
Hòa tan: Fe2(SO4)3 + 12H2O → Fe(H2O)63+ + 3SO42-
-
Thủy phân: Fe(H2O)63+ + H2O → Fe(H2O)5(OH)2+ + H3O+
-
Polymer hóa: tạo thành Fe2(OH)24+
Ferric sulfate cũng tác dụng với alkalinity trong nƣớc để tạo thành Fe(OH)3
Fe2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 3CaSO4 + 2Fe(OH)3 + 6CO2 + 6CO2
Trong trƣờng hợp không đủ alkalinity có thể thêm vôi vào nƣớc thải và phản
ứng xảy ra nhƣ sau:
Fe2(SO4)3 + Ca(OH)2 3CaSO4 + 2Fe(OH)3
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
15
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ferric chloride đƣa vào nƣớc thải phản ứng xảy ra nhƣ sau:
FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+ + 3ClFerric chloride và vôi đƣa vào nƣớc thải phản ứng xảy ra nhƣ sau:
FeCl3 + Ca(OH)2 3CaCl2 + 2Fe(OH)3
Vôi khi cho vào nƣớc các phản ứng sau có thể xảy ra:
Ca(OH)2 + H2CO3 → CaCO3 + 2H2O
Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 → 2CaCO3 + 2H2O
Các muối vô cơ cao phân tử: các muối cao phân tử của sắt và nhôm cũng đƣợc sử
dụng làm chất keo tụ, trong đó phổ biến là PAC (polyaluminum chloride). Các loại
này có thể mua trực tiếp trên thị trƣờng hay tạo ran gay tại các nhà máy xử lý nƣớc
bằng cách cho ba-zơ vào để trung hòa dung dịch muối nhôm hay sắt đậm đặc. Quá
trình polymer hóa bị ảnh hƣởng bởi nồng độ của dung dịch muối; loại và nồng độ
của ba-zơ sử dụng, nhiệt độ.
Các chất hữu cơ cao phân tử: các chất hữu cơ cao phân tử đƣợc tổng hợp từ các đơn
phân. Các polymer sử dụng trong keo tụ thƣờng chứa các nhóm chức có khả năng
ion hóa nhƣ carboxyl, amin hay sulfonic; tùy theo nhóm chức này khi ion hóa cho
ra nhóm chức dƣơng hay âm mà ngƣời ta gọi chúng là cationic hay anionic. Các yếu
tố ảnh hƣởng đến khả năng keo tụ của các loại polymer hữu cơ là tính chất của các
polymer, nhóm chức của các polymer, mật độ điện tích, trọng lƣợng phân tử và kích
thƣớc, độ phân nhánh của các các polymer, pH của nƣớc, tính chất của nƣớc thải và
nồng độ của các ion Ca2+ và Mg2+ trong nƣớc thải.
Có nhiều loại hóa chất có thể sử dụng để keo tụ/tạo bông, mỗi loại có những ƣu và
nhƣợc điểm riêng. Do đó khi chọn hóa chất ta phải lƣu ý đến các đặc điểm nhƣ hiệu
quả của nó, giá thành, khả năng cung cấp, lƣợng bùn tạo ra, thích hợp với qui trình
xử lý, tác động đến môi trƣờng, nhân công, thiết bị cần thiết để dự trữ, nạp hóa chất.
2.4.7 Các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất keo tụ
a. pH
Theo Chowdhury et al. (2013) pH đóng một vai trò quan trọng trong quá trình đông
tụ - keo tụ vì nó quyết định các loại sản phẩm thủy phân. Khi chất đông tụ nhƣ muối
nhôm hay muối sắt đƣợc thêm vào nƣớc, các phản ứng thủy phân xảy ra, tạo thành
nhiều sản phẩm thủy phân hòa tan. Tùy thuộc vào pH của dung dịch mà các sản
phẩm thủy phân này mang điện tích dƣơng hay âm. Khi giá trị pH thấp chúng sẽ
mang điện tích dƣơng và mang điện tích âm ở giá trị pH cao hơn.
Quá trình loại bỏ các chất hữu cơ bằng muối kim loại ở pH khác nhau theo 2 cơ chế
khác nhau. Ở pH thấp, quá trình này diễn ra theo cơ chế hấp phụ trung hòa điện
tích; ở pH cao cơ chế kết tủa cùng lắng chiếm ƣu thế hơn (Aygun và Yilmaz, 2010).
Với mỗi loại nƣớc thải khác nhau sẽ có một vùng pH tốt nhất cho quá trình keo tụ
diễn ra. Vùng pH này phụ thuộc vào loại chất keo tụ, nồng độ chất keo tụ và thành
phần của nƣớc thải. Khi sự keo tụ xảy ra ngoài vùng pH tối ƣu, thì chất lƣợng nƣớc
đầu ra sẽ thấp hoặc tốn một lƣợng lớn hóa chất đông tụ. Do đó tùy vào pH của nƣớc
thải và loại hóa chất sử dụng, trong một số trƣờng hợp cần hiệu chỉnh pH về khoảng
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
16
Luận văn tốt nghiệp Đại học
thích hợp nhờ các chất khác nhau nhƣ axit (H2SO4, HCl), vôi hoặc natri hydroxide
(NaOH) ( Raymond Desjardins, 2009).
b. Alkalinity
Nguyễn Trung Việt et al. (2011) cho rằng độ kiềm có ảnh hƣởng đến quá trình keo
tụ. Các hóa chất đƣợc sử dụng trong quá trình keo tụ nƣớc và phản ứng với nƣớc
thải để tạo thành kết tủa hydroxit không tan. Ion hydro giải phóng ra sẽ phản ứng
với độ kiềm của nƣớc. Vì vậy độ kiềm có tác dụng đệm cho nƣớc trong khoảng pH
tối ƣu đối với quá trình keo tụ. Độ kiềm phải tồn tại trong nƣớc đủ để trung hòa
lƣợng axit đƣợc giải phóng ra từ các chất keo tụ và hoàn thành quá trình keo tụ.
Theo Ye et al. (2007) việc tăng độ kiềm của dung dịch giúp tăng hiệu suất keo tụ
nhờ quá trình kết tủa cùng lắng. Khi độ kiềm thấp sẽ làm tăng lƣợng hóa chất đông
tụ cần thiết để quá trình trung hòa điện tích diễn ra hoàn toàn (trích bởi Muhammad
và James, 2009).
Theo Lê Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân (2014), trong nƣớc thải luôn chứa
một lƣợng alkalinity để phản ứng với chất keo tụ. Khi lƣợng alkalinity không đủ
phản ứng thì ta thêm vôi hay soda để bổ sung.
c. Nhiệt độ của nước thải
Trịnh Xuân Lai (2004) cho rằng nhiệt độ của nƣớc có ảnh hƣởng lớn đến quá trình
keo tụ. Khi nhiệt độ của nƣớc tăng thì liều lƣợng phèn cần thiết để keo tụ giảm, thời
gian và cƣờng độ khuấy trộn giảm theo. Nhiệt độ thấp làm giảm hiệu quả quá trình
đông tụ - keo tụ, khi nhiệt độ nƣớc gần 00C các bông cặn trở nên khó lắng do độ
nhớt của nƣớc tăng lên. Ngoài ra ngƣời ta còn nhận thấy rằng vùng pH tối ƣu bị thu
hẹp lại.
d. Điều kiện khuấy trộn và thời gian khuấy trộn
Trong quá trình đông tụ - keo tụ cần thiết phải tiến hành trộn hóa chất. Hiệu quả của
quá trình trộn phụ thuộc vào cƣờng độ khuấy trộn (biểu thị bằng đại lƣợng gradient
vận tốc G) và thời gian khuấy trộn T. Quá trình trộn thực hiện theo 2 giai đoạn:
-
Giai đoạn thứ nhất trộn nhanh trong thời gian ngắn với mục đích chính là
khuếch tán nhanh hóa chất đông tụ vào toàn bộ thể tích nƣớc cần xử lý. Nếu
mức độ khuấy trộn ở giai đoạn này không thích đáng sẽ làm tăng lƣợng chất
đông tụ cần thiết. Trịnh Xuân Lai (2011) cho rằng trong giai đoạn này, giá trị
gradient vận tốc G thƣờng từ 200 đến 1000 s-1, thời gian khuấy trộn T chọn từ 1
giây đến 2 phút. Thời gian khuấy trộn phụ thuộc rất nhiều vào loại hóa chất cần
trộn. Theo Clack và Stephenson (1999) trích dẫn bởi Johnson et al. (2008), tích
số GT thích hợp với phèn sắt (III) clorua nằm trong khoảng 20.000 - 50.000.
-
Ở giai đoạn thứ hai sẽ khuấy trộn chậm với mục đích làm cho các phần tử kết
bông, phần tử gây đục, gây màu cho nƣớc có điều kiện tiếp xúc với nhau tốt
hơn. Tuy nhiên việc trộn phải đủ mạnh để tạo ra gradient vận tốc trong bể nhƣng
không quá lớn. Nếu quá mạnh, các lực trƣợt sẽ tác dụng lên các bông cặn và có
nguy cơ làm nó vỡ ra. Thông thƣờng gradient vận tốc trung bình khoảng 30 đến
70 s-1 và thời gian phản ứng từ 15 đến 45 phút (Nguyễn Thị Thu Thủy, 2006).
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
17
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Khi sử dụng chất điều chỉnh độ kiềm và pH, các chất trợ keo tụ để quá trình tạo
bông cặn tốt hơn thì cần cho nƣớc hay nƣớc thải sau khi đã trộn đều với phèn từ 15
giây đến 1 phút và thời gian trộn hóa chất này có thể dài hơn từ 10 giây đến 2 phút
(Trịnh Xuân Lai, 2011).
Theo nghiên cứu Mohd el al (2009) thì thời gian khuấy trộn có vai trò quan trọng
trong việc hình thành và phát triển của các hạt keo trong quá trình keo tụ. Nếu thời
gian khuấy trộn quá ngắn sẽ không tạo đƣợc sự va chạm của các bông cặn và chất
keo tụ nên không hiệu quả trong việc giảm chất rắn lơ lửng trong nƣớc thải. Mặc
khác, nếu thời gian khuấy trộn quá dài sẽ làm phá vỡ các bông cặn, giảm tốc độ kết
bông, giảm kích thƣớc của các bông cặn, dẫn đến nƣớc sẽ bị đục trở lại.
e. Ảnh hưởng độ đục và các muối hòa tan
Desjardins (2009) đã chỉ ra rằng khi độ đục tăng, cần phải tăng nồng độ chất đông
tụ, nhƣng sự tăng lƣợng chất đông tụ không thay đổi tuyến tính với sự tăng độ đục.
Khi độ đục rất cao thì lƣợng chất đông tụ cần thiết tƣơng đối thấp vì khả năng va
chạm của các phần tử lớn. Ngƣợc lại khi độ đục bé việc đông tụ - keo tụ sẽ khó
khăn hơn. Trong trƣờng hợp này có thể khắc phục bằng cách thêm chất trợ keo tụ
hoặc hoàn lƣu lƣợng cặn về cho bể keo tụ.
Các muối hòa tan trong nƣớc có các ảnh hƣởng đến sự keo tụ và kết bông nhƣ sau:
- Thay đổi vùng pH tối ƣu
- Thay đổi thời gian cần thiết cho sự kết bông
- Thay đổi lƣợng chất đông tụ, keo tụ yêu cầu
- Thay đổi nồng độ chất đông tụ, keo tụ trong nƣớc đầu ra
f. Liều lượng chất keo tụ
Henderson (2004) cho rằng liều lƣợng các chất đông tụ khác nhau sẽ tạo ra các cơ
chế đông tụ - keo tụ khác nhau. Theo đó, ông đã chỉ ra 4 vùng tƣơng ứng với các
liều lƣợng hóa chất đông tụ từ thấp đến cao nhƣ sau:
(1) Liều lƣợng quá thấp không đủ để phá vỡ trạng thái ổn định của các hạt keo
(2) Liều lƣợng đủ để làm mất trạng thái ổn định của các hạt keo
(3) Liều lƣợng cao hơn mức cần thiết có thể làm tái ổn định hệ keo
(4) Liều lƣợng vƣợt mức bão hòa tạo thành các hydroxide kim loại kết tủa, chúng
hấp phụ các hạt keo và lắng xuống theo cơ chế kết tủa cùng lắng (vừa kết tủa vừa
lắng diễn ra đồng loạt). Tuy nhiên để đạt đƣợc cơ chế này thì cần một lƣợng lớn
chất đông tụ.
Tài liệu của Trịnh Xuân Lai (20011) chỉ ra ảnh hƣởng của liều lƣợng chất đông tụ
đến hiệu suất của quá trình đông tụ - keo tụ. Khi cho chất đông tụ vào nƣớc sẽ làm
giảm thế năng zêta của hạt keo có khi đến 0 do nồng độ ion đối tăng lên, nhiều ion
chuyển từ lớp khuếch tán vào lớp điện tích kép nhƣng nếu tăng nồng độ chất đông
tụ quá mức cần thiết có thể gây ra quá trình tích điện trở lại đối với các hạt keo làm
điện tích của hạt keo đổi dấu và thế năng zêta tăng trở lại, cản trở quá trình đông tụ keo tụ.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
18
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Vì vậy cần xác định liều lƣợng chất đông tụ thích hợp để quá trình xử lý đạt hiệu
quả tốt nhất. Theo Hoàng Văn Huệ (2002), liều lƣợng chất đông tụ phụ thuộc vào
nồng độ chất rắn trong nƣớc thải và việc xác định liều lƣợng thích hợp cho quá trình
đông tụ - keo tụ thƣờng thực hiện bằng thí nghiệm Jartest trong phòng thí nghiệm.
2.4.8 Trợ keo tụ
Theo Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga (2002), để tăng cƣờng quá trình tạo bông keo
hydroxyl nhôm và sắt với mục đích tăng tốc độ lắng, ngƣời ta tiến hành quá trình
keo tụ bằng cách cho thêm vào nƣớc thải các hợp chất cao phân tử gọi là chất trợ
đông tụ. Việc sử dụng các chất trợ đông tụ cho phép hạ thấp liều lƣợng chất đông
tụ, giảm thời gian quá trình đông tụ và nâng cao tốc độ lắng của các bông keo.
Để xử lý nƣớc thải ngƣời ta dùng các chất keo tụ có nguồn gốc thiên nhiên hoặc
tổng hợp. Các chất trợ đông tụ có nguồn gốc thiên nhiên thƣờng dùng là tinh bột,
dextrin (C6H10O5)n, các ete, xenlulo và dioxit và dioxit silic hoạt tính (xSiO2.yH2O).
Chất trợ đông tụ tổng hợp thƣờng dùng là polyacrylamit (CH2CHCONH2)n. Tùy
thuộc vào các nhóm ion khi phân ly mà các chất trợ đông tụ có điện tích âm hoặc
dƣơng (các chất trợ đông tụ loại anion hoặc cation): polyacrylic axit (CH 2CHCOO)n
hoặc polydiallydimetuyl-amon.
Đa số chất bẩn hữu cơ, vô cơ dạng keo trong nƣớc thải có điện tích âm và do đó
nếu dùng các chất trợ động tụ cation trƣớc đó sẽ không cần phải đông tụ sơ bộ. Việc
lựa chọn hóa chất, liều lƣợng tối ƣu của chúng, trình tự cho vào nƣớc… cũng đều
phải đƣợc xác định bằng thực nghiệm. Thông thƣờng liều lƣợng chất trợ đông tụ
cho vào trong khoảng 1 - 5 mg/L.
Theo Lê Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân (2014) trong quá trình keo tụ đôi
khi phải sử dụng các biện pháp để hỗ trợ cho việc keo tụ và tạo bông cặn tốt hơn, có
04 nhóm biện pháp chính đó là:
-
Thêm alkalinity cho nƣớc thải: theo các phƣơng trình đã trình bày ở trên để các
chất keo tụ có thể tạo ra các sản phẩm nhƣ Al(OH)3, Fe(OH)3 tham gia vào quá
trình keo tụ và tạo bông, nƣớc thải phải có chứa một hàm lƣợng alkalinity đủ để
phản ứng với lƣợng chất keo tụ cho vào. Trong trƣờng hợp hàm lƣợng alkalinity
của nƣớc thải thấp, sử dụng vôi hay soda để bổ sung lƣợng alkalinity cho nƣớc
thải giúp quá trình keo tụ đạt hiệu quả cao hơn.
-
Điều chỉnh pH của nƣớc thải: theo bảng 2.6 dƣới đây mỗi loại hóa chất keo tụ có
khoảng pH hoạt động thích hợp khác nhau, do đó tùy vào pH của nƣớc thải và
loại hóa chất sử dụng mà điều chỉnh pH của nƣớc thải về khoảng thích hợp.
Bảng 2.6 pH thích hợp cho hoạt động của các chất keo tụ
Hóa chất
Al2(SO4)3
FeSO4
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
pH thích hợp
4,0 - 7,0
> 8,5
19
Luận văn tốt nghiệp Đại học
4,0 - 6,5 và > 8,5
FeCl3
3,5 - 7,0 và 9,0
Fe2(SO4)3
(Nguồn: Wang et al., 2005)
-
Gia tăng mật độ hạt trong nƣớc thải: trong trƣờng hợp nƣớc thải có độ đục thấp,
mật độ hạt thấp quá trình keo tụ sẽ có hiệu quả thấp; để cải thiện hiệu quả của
quá trình ngƣời ta cho vào nƣớc thải các hạt sét bentonite hoặc silica hoạt tính.
-
Thêm polymer vào nƣớc thải: hiện nay các loại polymer hữu cơ đƣợc sử dụng để
thay thế cho silica hoạt tính, khi sử dụng các polymer chúng ta có thể giảm đƣợc
liều lƣợng chất keo tụ cần thiết, tạo nên bông cặn đặc chắc và lắng nhanh hơn.
2.4.9 Một số hiệu quả của quá trình keo tụ
Theo Lê Hoàng Việt (2003), hiệu suất lắnng phụ thuộc vào liều lƣợng hóa chất sử
dụng và yêu cầu quản lý. Thông thƣờng nếu tính toán tốt quá trình này có thể loại
đƣợc 80 - 90% TSS, 40 - 70% BOD5, 30 - 60% COD, 80 - 90% vi khuẩn trong khi
các quá trình lắng cơ học thông thƣờng chỉ loại đƣợc từ 50 - 70% TSS, 30 - 40%
chất hữu cơ.
Bảng 2.7 So sánh hiệu suất loại bỏ chất ô nhiễm có và không sử dụng hóa chất
Thông số
Hiệu suất của bể lắng sơ cấp
Có hóa chất (%)
Không có hóa chất (%)
TSS
60 – 90
40 - 70
BOD5
40 – 70
25 - 40
COD
30 – 60
20 - 30
TP
70 – 90
5 – 10
Vi khuẩn
80 – 90
50 - 60
(Nguồn: Metcalf & Eddy, 1991)
Bảng 2.8 Mức độ keo tụ của FeCl3 ở pH = 7,5, liều lƣợng 800 mg/L
Chỉ tiêu
Nồng độ ô nhi m ban đầu (mg/L)
Hiệu suất loại b (%)
COD
3300
30 - 37
Crom
16,8
74 - 99
SS
260
38 - 46
(Nguồn: ong t a , 2004)
Nghiên cứu của Lofrano et al. (2006) về quá trình xử lý nƣớc thải thuộc da bằng
phƣơng pháp keo tụ sử dụng PAC cho kết quả nhƣ sau
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
20
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Bảng 2.9 Mức độ keo tụ của PAC ở pH = 8,5, liều lƣợng 900 mg/L
Thông số
Chỉ tiêu
Hiệu suất loại b
pH = 8,5, liều lƣợng PAC là 900 mg/L +
Ca(OH)2
COD
76%
TSS
98%
(Nguồn: Lofrano et al., 2006)
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
21
Luận văn tốt nghiệp Đại học
CHƢƠNG 3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM THỰC HIỆN
3.1
Địa điểm thực hiện:
-
Các phòng thí nghiệm của Bộ môn Kỹ thuật Môi trƣờng, Khoa Môi trƣờng &
Tài nguyên Thiên nhiên, Trƣờng Đại học Cần Thơ.
-
Nhà máy Chế biến Thủy sản Panga Mekong - Ban và Toi Foods Corporation,
khu công nghiệp Trà Nóc II, quận Bình Thủy, thành phố Cần Thơ.
Thời gian thực hiện đề tài: tháng 8/2014 đến 11/ 2014.
ĐỐI TƢỢNG THÍ NGHIỆM
3.2
Thí nghiệm đƣợc thực hiện trên nƣớc thải lấy tại cống ra tại phân xƣởng fillet của
nhà máy chế biến thủy sản Panga Mekong - Ban và Toi Foods Corporation, khu
công nghiệp Trà Nóc II, quận Bình Thủy, thành Phố Cần Thơ.
Hình 3.1 Mẫu nƣớc thải đƣợc lấy tại cống ra của phân xƣởng fillet
PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU
3.3
3.3.1 Vật liệu thí nghiệm
Trong nghiên cứu này các loại vật liệu thí nghiệm đƣợc sử dụng gồm:
-
Polymer: sử dụng làm chất trợ keo tụ
-
PAC: sử dụng làm chất keo tụ
-
Gel hạt: sử dụng làm trợ keo tụ
3.3.2
Phƣơng tiện thí nghiệm
Thí nghiệm keo tụ đƣợc thực hiện trên bộ Jartest (Lovibond - Đức) tại phòng thí
nghiệm Xử lý Nƣớc thải, Khoa Môi trƣờng & Tài nguyên Thiên nhiên, Trƣờng Đại
học Cần Thơ. Bộ Jartest gồm có:
-
Phần chứa mẫu: 6 cốc có dung tích 2 L/cốc.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
22
Luận văn tốt nghiệp Đại học
-
Hệ thống khuấy trộn (motor và cánh khuấy): gồm 6 cánh khuấy có thể điều
chỉnh đƣợc vận tốc khuấy từ 0 - 300 vòng/phút.
Hình 3.2 Bộ Jartest Lovibond
Bảng 3.1 Phƣơng pháp phân tích các thông số
STT
Thông số
Đơn vị
Phƣơng pháp và thiết bị
Tiêu chuẩn xác định
1
pH
-
Máy đo HI 8314, HANNA
2
EC
µS/cm
Máy đo EC (Multiline P4)
3
SS
mg/L
Phƣơng pháp lọc và đo bằng
trọng lƣợng
TCVN 6492:2011
4
COD
mg/L
Phƣơng pháp Kali
Permangannate (KMnO4)
TCVN 4565:1988
5
TN
mg/L
Phƣơng pháp Nitơ Kjedahl
TCVN 5987:1995
6
TP
mg/L
Phƣơng pháp so màu
Molipdenblue
TCVN 6202:2008
7
Độ đục
NTU
Đo trực tiếp bằng máy đo độ
đục Turb 430 IR
TCVN 6492:2011
3.4 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.4.1 Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm quá trình keo tụ đƣợc thực hiện trong bộ Jartest Lovibond. Trong quá
trình thí nghiệm để kết quả đạt hiệu quả cao và thí nghiệm diễn ra an toàn mỗi cốc
có thể chứa từ 1 - 1,5 L mẫu nƣớc thải tùy theo từng thí nghiệm trong quá trình
nghiên cứu. Thí nghiệm Jartest đƣợc thực hiện qua ba bƣớc sau:
-
Bƣớc 1 - keo tụ: chất keo tụ đƣợc cho vào nƣớc khuấy trộn nhanh để đảm bảo
cƣờng độ và các chất keo tụ tiếp xúc ngay lập tức với các hạt keo. Qúa trình
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
23
Luận văn tốt nghiệp Đại học
khuấy trộn rất quan trọng và ảnh hƣởng trức tiếp đên hiệu quả của quá trình keo
tụ/tạo bông.
-
Bƣớc 2 - tạo bông cặn: sau khi khuấy trộn nhanh, giảm vận tốc khuấy trộn để tạo
điều kiện cho các hạt tiếp xúc với nhau để chúng kết hợp lại với nhau tạo thành
bông cặn.
-
Bƣớc 3 - tách hạt keo: tách các hạt keo ra khỏi nƣớc bằng chu trình lắng, khi
bông cặn lắng xuống nƣớc sẽ trong hơn.
Thời gian lắng sẽ đƣợc xác định ở thí nghiệm định hƣớng, sau đó ghi nhận thể tích
bùn lắng và lấy mẫu nƣớc trong đo độ đục, độ dẫn điện (EC) và phân tích SS, COD.
Thí nghiệm đƣợc tiến hành nhƣ sau:
a.
Thí nghiệm định hướng
Theo Nguyễn Thị Lan Phƣơng (2008) trong thí nghiệm Jartest thời gian khuấy
nhanh là 2 - 3 phút (vận tốc khuấy 100 - 200 vòng/phút), khuấy chậm từ 20 - 30
phút (vận tốc khuấy 20 - 50 vòng/phút). Thời gian lắng từ 30 đến 60 phút. Trong thí
nghiệm này cần cố định giai đoạn khuấy trộn nhanh với tốc độ 160 vòng/phút trong
khoảng 3 phút, giai đoạn khuấy chậm với tốc độ 20 vòng/phút trong khoảng 25 phút
và giai đoạn cuối cùng là lắng.
a1. Thí nghiệm định hƣớng 1: định hƣớng liều lƣơng PAC và thời gian lắng
Định hƣớng liều lƣợng PAC:
-
Bƣớc 1: cho nƣớc thải vào 6 cốc mỗi cốc 1,5 L nƣớc thải, đặt trên bộ Jartest.
-
Bƣớc 2: cho liều lƣợng PAC tăng dần bắt đầu 100 mg/L; tiến hành khuấy nhanh
160 vòng/phút trong vòng 3 phút, khuấy chậm 20 vòng/phút trong vòng 25 phút.
Sau đó để yên mẫu lắng 30 phút, quan sát hiện tƣợng bùn lắng, lấy phần nƣớc
trong đo độ đục, phân tích SS, COD.
Định hƣớng thời gian lắng:
-
Bƣớc 1: đong 1 L nƣớc thải vào cốc 2 L
-
Bƣớc 2: đặt cốc vào bộ Jartest, điều chỉnh vận tốc khuấy nhanh 160 vòng/phút
trong 1 phút, châm dung dịch PAC vào với liều lƣợng đã tìm đƣợc trong thí
nghiệm định hƣớng. Sau đó chuyển sang khuấy chậm với vận tốc 20 vòng/phút
trong 25 phút.
-
Bƣớc 3: ngừng khuấy, để lắng trong 120 phút. Quan sát và ghi nhận thể tích bùn
trong cốc ở các thời gian lắng lần lƣợt là 15 phút, 30 phút, 60 phút và 120 phút.
Chọn thời gian lắng thích hợp để tiến hành thí nghiệm chính thức.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
24
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Nƣớc thải
PAC
100
mg/L
Cốc 1
400 mg/L
300
mg/L
200
mg/L
Cốc 2
Cốc 3
500 mg/L
Cốc 4
Cốc 5
600
mg/L
Cốc 6
Kết quả thí
nghiệm
Chọn cốc có liều lƣợng
PAC thích hợp cho quá
trình keo tụ
Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm định hƣớng chọn liều lƣợng chất keo tụ
a2.
Thí nghiệm 2: xác định pH tốt nhất cho quá trình keo tụ
Thí nghiệm đƣợc tiến hành với giá trị pH biến thiên từ 3 đến 12, với lƣợng PAC đã
đƣợc xác định ở thí nghiệm định hƣớng số 1, tổng cộng có 10 nghiệm thức. Tiến
hành khuấy trộn nhanh 160 vòng/phút trong 3 phút, sau đó khuấy chậm 20 vòng/
phút trong 25 phút, sau đó lắng với thời gian lắng tìm ra ở thí nghiệm định hƣớng.
Giá trị pH mong muốn sẽ đƣợc điều chỉnh bằng cách cho NaOH 6N để nâng pH
hoặc H2SO41N để hạ pH.
Sau khi thí nghiệm thu mẫu phân tích COD, lấy mẫu nƣớc trong đo độ đục, so sánh
hiệu xuất loại bỏ COD và độ đục của mỗi cốc để xác định đƣợc cốc có giá trị pH tốt
nhất → pH tối ƣu.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
25
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Nƣớc thải
PAC
dd NaOH
dd H2SO4
Cốc
1
pH
3
Cốc
2
pH
4
Cốc
3
pH
5
Cốc
4
pH
6
Cốc
5
pH
7
Cốc
6
pH
8
Cốc
7
pH
9
Cốc
8
pH
10
Cốc
9
pH
11
Phân tích COD, độ đục
Chọn cốc có hiệu quả xử lý tốt nhất
Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm Jartest xác định pH tốt nhất cho quá trình keo tụ
bằng PAC
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
26
Cốc
10
pH
12
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Thí nghiệm 3: xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp polymer
a3.
Sau khi đã xác định lƣợng chất keo tụ để xảy ra quá trình keo tụ, để tăng hiệu quả
xử lý nƣớc thải thì thêm polymer thích hợp cho quá trình keo tụ. Thí nghiệm này ta
cố định liều lƣợng polymer 0,5 mg/L, chạy xung quanh liều lƣợng PAC đã tìm đƣợc
ở thí nghiệm định hƣớng số 1. Để tìm ra liều lƣợng PAC thích hợp nhất tiến hành
thí nghiệm chính thức.
-
Bƣớc 1: dùng cốc có dung tích 2 L, cho vào mỗi cốc 1,5 L nƣớc thải. Cho vào
mỗi cốc liều lƣợng PAC xung quanh liều lƣợng PAC đã tìm đƣợc thí nghiệm
định hƣớng, cố định liều lƣợng polymer, giữ cố định pH ở giá trị tốt nhất tìm
đƣợc trong thí nghiệm định hƣớng số 3 (hiệu chỉnh pH bằng NaOH 6N hoặc
H2SO4 1N).
-
Bƣớc 2: đặt 6 cốc trên bộ Jartest, khuấy nhanh 160 vòng/phút trong vòng 3 phút,
khuấy chậm 20 vòng/phút trong vòng 25 phút.
-
Bƣớc 3: sau đó lắng với thời gian lắng đã xác định ở thí nghiệm định hƣớng,
quan sát và nhận xét hiện tƣợng bùn lắng, lấy mẫu nƣớc trong đo độ đục, phân
tích COD.
Nƣớc thải
pH
Polymer
Chất keo tụ
P1 mg/L
Cốc 1
P2 mg/L
P4 mg/L
P3 mg/L
Cốc 2
Cốc 3
Cốc 4
P5 mg/L
P6 mg/L
Cốc 5
Cốc 6
Phân tích COD, SS,
đo độ đục
Chọn cốc có lƣợng chất keo tụ
tốt nhất
Hình 3.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định liều lƣợng chất keo tụ thích hợp kết hợp
với polymer
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
27
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Thí nghiệm 4: xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp với gel
a4.
Sau khi đã xác định lƣợng chất keo tụ tốt nhất cho quá trình keo tụ, để tăng hiệu quả
xử lý nƣớc thải thì thêm gel thích hợp cho quá trình keo tụ. Thí nghiệm này ta cố
định liều lƣợng gel 0,5 mg/L, chạy xung quanh liều lƣợng PAC đã tìm đƣợc ở thí
nghiệm định hƣớng số 1. Để tìm ra liều lƣợng PAC thích hợp nhất tiến hành thí
nghiệm chính thức.
-
Bƣớc 1: dùng cốc có dung tích 2 L, cho vào mỗi cốc 1,5 L nƣớc thải. Cho vào
mỗi cốc liều lƣợng PAC xung quanh liều lƣợng PAC đã tìm đƣợc thí nghiệm
định hƣớng, cố định liều lƣợng gel, giữ cố định pH ở giá trị tốt nhất tìm đƣợc
trong thí nghiệm định hƣớng số 3 (hiệu chỉnh pH bằng NaOH 6N hoặc H 2SO4
1N).
-
Bƣớc 2: đặt 6 cốc trên bộ Jartest, khuấy nhanh 160 vòng/phút trong vòng 3 phút,
khuấy chậm 20 vòng/phút trong vòng 25 phút.
-
Bƣớc 3: lắng với thời gian lắng tìm ra ở thí nghiệm định hƣớng, quan sát và
nhận xét hiện tƣợng bùn lắng, lấy mẫu nƣớc trong đo độ đục, phân tích COD.
Nƣớc thải
pH
Gel
P1 mg/L
Cốc 1
Chất keo tụ
P2 mg/L
P4 mg/L
P3 mg/L
Cốc 2
Cốc 3
Cốc 4
P5 mg/L
P6 mg/L
Cốc 5
Cốc 6
Phân tích
COD,SS,độ đục
Chọn cốc có lƣợng chất keo tụ
tốt nhất
Hình 3.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định liều lƣợng chất keo tụ thích hợp kết hợp
với gel
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
28
Luận văn tốt nghiệp Đại học
b.
Thí nghiệm chính thức
b1.
Thí nghiệm 1: thí nghiệm Jartest xác định liều lƣợng polymer thích hợp với
chất keo tụ
Sau khi xác định đƣợc liều lƣợng chất keo tụ tốt nhất trong thí nghiệm định hƣớng,
tiến hành thí nghiệm xác định liều lƣợng polymer thích hợp. Thí nghiệm này cố
định lƣợng PAC đã tìm đƣợc ở thí nghiệm định hƣớng, chạy liều lƣợng polymer từ
1 - 5 m/L nhƣng để tăng độ tin cậy ta bắt đầu từ liều lƣợng polyme 0,5 mg/L
-
Bƣớc 1: dùng 6 cốc có dung tích 2 L, cho vào mỗi cốc 1,5 L nƣớc thải, thay đổi
liều lƣợng polymer, giữ cố định liều lƣợng PAC đã tìm đƣợc ở thí nghiệm định
hƣớng, đồng thời giữ cố định pH ở giá trị tốt nhất tìm đƣợc trong thí nghiệm
định hƣớng số 2 (hiệu chỉnh pH bằng NaOH 6N hoặc H2SO4 1N).
-
Bƣớc 2: đặt 6 cốc trên bộ Jartest, khuấy nhanh 160 vòng/phút trong vòng 3 phút,
khuấy chậm 20 vòng/phút trong vòng 25 phút.
-
Bƣớc 3: sau đó lắng với thời gian lắng tìm ra ở thí nghiệm định hƣớng, quan sát
và nhận xét hiện tƣợng bùn lắng, lấy mẫu nƣớc trong đo độ đục, phân tích COD.
Nƣớc thải
Polymer
PAC
pH
a
b
c
d
e
f
Phân tích
SS,COD, độ đục
Chọn cốc có lƣợng chất
keo tụ tốt nhất
Hình 3.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định liều lƣợng polymer
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
29
Luận văn tốt nghiệp Đại học
b2.
Thí nghiệm 2: thí nghiệm xác định liều lƣợng gel thích hợp với chất keo tụ
Sau khi xác định đƣợc liều lƣợng chất keo tụ tốt nhất trong thí nghiệm định hƣớng,
tiến hành thí nghiệm xác định liều lƣợng gel thích hợp. Thí nghiệm này cố định
lƣợng PAC đã tìm đƣợc ở thí nghiệm định hƣớng, chạy liều lƣợng gel từ 1 - 5 m/L
nhƣng để tăng độ tin cậy ta bắt đầu từ liều lƣợng gel 0,5 mg/L
-
Bƣớc 1: dùng 6 cốc có dung tích 2 L, cho vào mỗi cốc 1,5 L nƣớc thải, thay đổi
liều lƣợng gel, giữ cố định liều lƣợng PAC đã tìm đƣợc ở thí nghiệm định
hƣớng, đồng thời giữ cố định pH ở giá trị tốt nhất tìm đƣợc trong thí nghiệm
định hƣớng số 2 (hiệu chỉnh pH bằng NaOH 6N hoặc H2SO4 1N).
-
Bƣớc 2: đặt 6 cốc trên bộ Jartest, khuấy nhanh 160 vòng/phút trong vòng 3 phút,
khuấy chậm 20 vòng/phút trong vòng 25 phút.
-
Bƣớc 3: sau đó lắng với thời gian lắng tìm ra ở thí nghiệm định hƣớng, quan sát
và nhận xét hiện tƣợng bùn lắng, lấy mẫu nƣớc trong đo độ đục, phân tích COD.
Nƣớc thải
pH
Gel
Chất keo tụ
A1
B1
C1
D1
E1
F1
Phân tích
SS,COD,độ đục
Chọn cốc có lƣợng chất keo
tụ tốt nhất
Hình 3.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định liều lƣợng gel
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
30
Luận văn tốt nghiệp Đại học
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CÁC THÔNG SỐ HÓA LÝ CỦA NƢỚC THẢI
Nhằm định hƣớng cho các thí nghiệm chính thức đồng thời là cơ sở để đánh giá
hiệu suất của quá trình xử lý, nƣớc thải thủy sản lấy từ nhà máy chế biến thủy sản
Panga MêKông đƣợc tiến hành thu thập và phân tích một số chỉ tiêu bao gồm pH,
COD, độ đục, EC, độ mặn, Ptồng, Ntổng.
Thu mẫu nƣớc thải, ghi nhân các đặc điểm cảm quan và phân tích các chỉ tiêu đầu
vào theo từng đợt nhƣ sau:
Đợt 1: nƣớc thải đƣợc lấy lúc 9h ngày 8/9/2014
-
Đặc điểm nƣớc thải: chứa cặn lơ lửng, có màu đỏ và mùi đặc trƣng của nƣớc
thải
-
Mục đích: thí nghiệm Jartest định hƣớng liều lƣợng PAC và thời gian lắng
Đợt 2: nƣớc thải đƣợc lấy lúc 9h ngày 11/9/2014
-
Đặc điểm nƣớc thải: chứa cặn lơ lửng, có màu đỏ và mùi đặc trƣng của nƣớc
thải
-
Mục đích: xác định pH tốt nhất cho quá trình keo tụ
Đợt 3: nƣớc thải đƣợc lấy lúc 9h ngày 17/9/2014
-
Đặc điểm nƣớc thải: chứa cặn lơ lửng, có màu đỏ và mùi đặc trƣng của nƣớc
thải, có nhiều mỡ
-
Mục đích: xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp polymer
Đợt 4: nƣớc thải đƣợc lấy lúc 9h ngày 22/9/2014
-
Đặc điểm nƣớc thải: chứa cặn lơ lửng, có màu đỏ và mùi đặc trƣng của nƣớc
thải, có nhiều mỡ
-
Mục đích: xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp với gel
Đợt 5: nƣớc thải đƣợc lấy lúc 9h ngày 26/9/2014
-
Đặc điểm nƣớc thải: chứa cặn lơ lửng, có màu đỏ và mùi đặc trƣng của nƣớc
thải, có nhiều mỡ
-
Mục đích: thí nghiệm Jartest xác định liều lƣợng polymer thích hợp với chất keo
tụ
Đợt 6: nƣớc thải đƣợc lấy lúc 9h ngày 28/9/2014
-
Đặc điểm nƣớc thải: chứa cặn lơ lửng, có màu đỏ và mùi đặc trƣng của nƣớc
thải, có nhiều mỡ
-
Mục đích: thí nghiệm xác định liều lƣợng gel thích hợp với chất keo tụ
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
31
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Bảng 0.1. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu của nƣớc thải
Chỉ
tiêu
Đơn vị
Đợt 1
Đợt 2
Đợt 3
Đợt 4
Đợt 5
Đợt 6
-
7,2
7,23
7,1
7,45
7,15
7,3
Độ đục
NTU
126,67
110,5
147,33
190,3
120
134,5
COD
mg/L
1520
1226,7
1333,3
1813,3
1600
1760
Ntổng
mg/L
106
90
95,2
116,4
95,2
109,2
Ptổng
mg/L
30,1
26
28,3
34
27,56
29,49
SS
mg/L
348
312
354
377
343,4
368
Độ mặn
‰
1,3
1,2
1,7
1,9
1,3
1,2
EC
µS
2,45
2,33
3,3
3,56
2,57
2,4
pH
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
32
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Bảng 0.1 cho thấy các chỉ tiêu COD, độ đục, SS, Ntổng, Ptổng, pH của nƣớc thải giữa
các đợt lấy mẫu có thay đổi nhƣng không nhiều. Tùy thuộc vào lƣợng nguyên liệu
mà nhà máy sản xuất theo từng đợt sẽ làm thay đổi các thông số. Kết quả phân tích
COD, độ đục, SS, Ntổng, Ptổng ở đợt 3 cao nhất, thấp nhất là đợt 2. Nguyên nhân có
thể là do trong giai đoạn lấy mẫu đợt 3, công ty sản xuất nhiều nên lƣợng nguyên
liệu tăng làm tăng hàm lƣợng các chất ô nhiễm. Kết quả đo pH của từng đợt lấy
mẫu có sự khác biệt không quá lớn khoảng 7,1 - 7,45 thích hợp cho quá trình keo tụ
4.2
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM JARTEST
4.2.1 Thí nghiệm 1: định hƣớng xác định liều lƣợng PAC và thời gian lắng
Các thí nghiệm định hƣớng đƣợc thực hiện nhằm mục đích chọn liều lƣợng FeCl3
và thời gian lắng thích hợp để tiến hành các thí nghiệm chính thức.
a. Thí nghiệm định hướng liều lượng PAC
Trong thí nghiệm này chủ yếu khảo sát quá trình keo tụ của PAC với các nồng độ
khác nhau 100 mg/L, 200 mg/L, 300 mg/L, 400 mg/L, 500 mg/L, 600 mg/L, 700
mg/L, 800 mg/L, 900 mg/L, 1000 mg/L, 1100 mg/L, 1200 mg/L và mẫu nƣớc thải.
Kết quả thí nghiệm đƣợc quan sát và xác định độ đục, phân tích COD.
Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC đến hiệu suất loại bỏ COD đƣợc trình bày trong
Hình 4.1. Và ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC đến hiệu suất loại bỏ độ đục đƣợc
trình bày trong Hình 4.2.
Hình 4.1 Biểu đồ ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC đến hiệu suất loại bỏ COD
Biểu đồ trên cho thấy rõ hơn khả năng loại bỏ COD của PAC tại các liều lƣợng
khác nhau. Tại liều lƣợng 100 mg/L khả năng loại bỏ COD là thấp nhất (49,12%).
Khi tiếp tục tăng liều lƣợng PAC thì hiệu suất loại bỏ COD tăng lên. Xu hƣớng này
hoàn toàn phù hợp với kết luận của Henderson (2004), với các liều lƣợng hóa chất
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
33
Luận văn tốt nghiệp Đại học
đông tụ khác nhau sẽ tạo ra các cơ chế đông tụ - keo tụ khác nhau. Khi liều lƣợng
hóa chất tăng đến mức đủ để phá vỡ trạng thái ổn định của các hạt keo bằng cơ chế
trung hòa điện tích thì hiệu suất xử lý COD đạt cực đại.
Mặt khác, theo Trịnh Xuân Lai (2011) nồng độ PAC sử dụng trong quá trình đông
tụ - keo tụ có thể làm giảm hoặc tăng thế năng zêta của hạt keo làm ảnh hƣởng trực
tiếp đến hiệu quả đông tụ - keo tụ. Nồng độ PAC trong nƣớc tăng sẽ làm giảm thế
năng zêta của hạt keo nhƣng nếu tăng quá mức thì điện tích của hạt keo đổi dấu và
thế năng zêta của hạt keo tăng lên trở lại, cản trở quá trình keo tụ.
Kết quả phân tích thống kê cho thấy có sự khác biệt có ý nghĩa (5%) giữa nhóm
nghiệm thức PAC từ 100 - 400 mg/L và nghiệm thức PAC = 500 mg/L. Đồng thời
nghiệm thức PAC = 500 mg/L lại không khác biệt có ý nghĩa với nhóm nghiệm
thức PAC từ 600 - 1200 mg/L.
Hình 4.2 Biểu đồ ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC đến hiệu suất loại bỏ độ đục
Nhìn chung hiệu quả xử lý đô đục tăng khi tăng liều lƣợng PAC. Hiệu quả xử lý độ
đục thấp nhất khi PAC bằng 100 mg/L (75,84%). Hiệu quả xử lý độ đục cao nhất
khi PAC bằng 800 mg/L (98,64%), nhƣng hiệu xử lý độ đục vẫn đạt trên 90% khi
PAC ở mức 400 mg/L trở lên.
Kết quả thống kê cho thấy có sự khác biệt có ý nghĩa (5%) giữa nhóm nghiệm thức
PAC từ 100 - 400 mg/L và nghiệm thức PAC = 500 mg/L. Đồng thời giữa nghiệm
thức PAC = 500 mg/L lại không khác biệt có ý nghĩa với nhóm nghiệm thức PAC
từ 600 - 1200 mg/L.
Nhận xét: kết quả phân tích thống kê cho thấy liều lƣợng PAC thích hợp để tiến
hành thí nghiệm tiếp theo là 500 mg/L. Ở liều lƣợng này các hạt bông cặn tạo thành
tốt và to hơn, hiệu suất xử lý cao với COD là 82,64% và độ đục là 96,82%. Việc
chọn lựa này cũng phù hợp vì giảm đƣợc chi phí sử dụng PAC cho doanh nghiệp.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
34
Luận văn tốt nghiệp Đại học
b. Định hướng thời gian lắng
Quan sát hiện tƣợng lắng và ghi nhận thể tích bùn trong cốc ở 6 thời gian lắng khác
nhau, lần lƣợt là 15 phút, 30 phút, 45 phút, 60 phút, 90 phút, 120 phút nhận thấy:
-
Sau 15 phút lắng thể tích bùn trong cốc chiếm khoảng 700 mL1, lớp nƣớc trên
mặt chứa nhiều cặn lơ lửng
-
Sau 30 phút lắng thể tích bùn giảm nhanh còn khoảng 300 mL1, lớp nƣớc trên
mặt trong, ít cặn lơ lửng
-
Sau 45 và 60 phút lắng thể tích bùn giảm rất chậm, nƣớc trên mặt trong và ít cặn
lửng
-
Sau 90 và 120 phút thể tích bùn lắng trong cốc hầu nhƣ không có sự khác biệt
nhiều so với thể tích bùn lắng ở thời gian 45 phút
Từ kết quả này, có thể kết luận thời gian lắng 30 phút là thời gian thích hợp đƣợc
chọn để tiến hành các thí nghiệm Jartest tiếp theo.
4.2.2 Thí nghiệm 2: khảo sát ảnh hƣởng của pH đến hiệu quả xử lý độ đục và
COD, qua đó xác định pH tốt nhất cho quá trình keo tụ
Trong quá trình keo tụ, pH giữ vai trò rất quan trọng vì quá trình này chỉ xảy ra
trong một vùng pH thích hợp. Khoảng ph thích hợp phụ thuộc vào hóa chất keo tụ,
thành phần hóa học của nƣớc thải và nồng độ chất keo tụ (Aziz et al., 2007). Theo
Lâm Minh Triết (2006) khoảng pH thích hợp cho quá trình keo tụ dao động trong
khoảng 4 - 9. Vì thế để khảo sát ảnh hƣởng của pH và chọn ra giá trị tốt nhất, thí
nghiệm đƣợc thực hiện với khoảng pH từ 3 đến 12 với liều lƣợng PAC đã xác định
trong thí nghiệm định hƣớng. Ở thí nghiệm sẽ chọn liều lƣợng 500mg/L để tiến
hành thí nghiệm.
1
Độ chia nhỏ nhất của cốc 2 L sử dụng trong thí nghiệm này là 100 mL nên thể tích bùn đƣợc ghi nhận chỉ
mang tính gần đúng
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
35
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Hình 4.3 Ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất loại bỏ COD
Hình 4.4 Ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất loại bỏ độ đục
Hình 4.3 và Hình 4.4 thể hiện hàm lƣợng COD và độ đục còn lại sau quá trình keo
tụ và lắng ở các giá trị pH khác nhau (từ 2 đến 12) với chất keo tụ là PAC cố định ở
liều lƣợng 500 mg/L; đồng thời cho thấy sự ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất xử lý
COD và độ đục. Kết quả cho thấy:
-
Nồng độ COD còn lại ở các nghiệm thức đều giảm so với đầu vào nhƣng không
đều nhau. Cụ thể ở giá trị pH = 2 hiệu suất xử lý COD thấp nhất (41,3%), khi
tăng pH = 3 hiệu suất loại bỏ COD tăng lên (71,7%). Hiệu suất loại bỏ COD cao
nhất ở pH = 7 đạt 89,1%. Ở các giá trị pH cao hơn, hiệu suất loại bỏ COD có xu
hƣớng giảm dần.
-
Đối với khả năng xử lý độ đục, PAC rất hiệu quả hầu nhƣ tất cả các giá trị pH từ
2 đến 12. Ở pH = 6 và 7 độ đục còn lại sau xử lý đạt 14,51 và 10,05 NTU tƣơng
ứng vơi hiệu suất xử lý là 86,9% và 90,9%. Tuy nhiên ở pH = 12 thì hiệu suất xử
lý giảm rõ rệt (88,8%).
-
Nguyên nhân làm cho hiệu quả loại bỏ COD và độ đục có xu hƣớng giảm khi
pH tăng là do khi nồng độ ion OH – cao chúng sẽ cạnh tranh với các phần tử hữu
cơ lên bề mặt hấp phụ (Stephenson et al., 1996; trích dẫn từ Norulaini et al.,
2001). Ngoài ra nghiên cứu của Semmen và Field (1980) trích dẫn bởi Lamsal
(1997) cũng chỉ ra rằng tại giá trị pH cao, các nhóm chức trong hợp chất hữu cơ
bị ion hóa làm tăng hạt keo âm, trong khi ở pH thấp hơn, quá trình ion hóa này
không xảy ra.
Kết quả phân tích thống kê cho thấy không có sự khác biệt có ý nghĩa (5%) trong
loại bỏ độ đục giữa các nhóm nghiệm thức pH = 11, 9, 10, 8; pH = 10, 8, 7; pH = 7,
12, 6. Chọn giá trị pH = 7 để tiến hành các thí nghiệm tiếp theo. Việc chọn lựa này
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
36
Luận văn tốt nghiệp Đại học
dựa trên kết quả thống kê, đồng thời dựa trên tính kinh tế khi triển khai kết quả thí
nghiệm vào thực tế xử lý nƣớc thải CBTS cho doanh nghiệp.
4.2.3 Thí nghiệm 3: xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp polymer
Mục đích thí nghiệm 3 là tìm ra liều lƣợng PAC tối ƣu xung quanh liều lƣợng đã
tìm đƣợc ở thí nghiệm 1 (500 mg/L) kết hợp với polymer cố định 0,5 mg/L. Thí
nghiệm này khảo sát sự thay đổi nồng độ COD và độ đục trong nƣớc thải đầu ra.
Kết quả thí nghiệm đƣợc trình bày qua đồ thị 4.5 và 4.6.
Hình 4.5 Hiệu quả loại bỏ COD sau keo tụ bằng PAC và cố định 0,5 mg/L polymer
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
37
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Hình 4.6 Hiệu quả loại bỏ độ đục sau keo tụ bằng PAC, cố định 0,5 mg/L polymer
Error! Reference source not found. và Hình 4.6 mô tả sự thay đổi của hiệu suất
loại bỏ COD và độ đục ở các liều lƣợng PAC khác nhau từ 450 - 600 mg/L kết hợp
với polymer 0,5 mg/L. Kết quả cho thấy khi tăng liều lƣợng PAC hiệu suất loại bỏ
COD tăng, đến liều lƣợng 600 mg/L hiệu suất loại bỏ COD đạt cao nhất 94%.
Đối với chỉ tiêu độ đục, khi cố định polymer 0,5 mg/L và thay đổi liều lƣợng PAC
thì khả năng xử lý ở các liều lƣợng PAC rất ổn định và đều trên 90%, nƣớc đầu ra
trong, ít cặn lơ lửng.
Kết quả phân tích thống kê cho thấy, nồng độ COD và độ đục còn lại giữa các
nghiệm thức PAC 500 mg/L và PAC 600 mg/L có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%.
Do đây chỉ là giai đoạn tiền xử lý nƣớc thải, trong thực tế hệ thống xử lý nƣớc thải
ở các nhà máy CBTS còn các công đoạn xử lý sinh học phía sau nên để tiết kiệm
chi phí hóa chất chọn PAC = 500 mg/L để tiến hành thí nghiệm tiếp theo.
4.2.4 Thí nghiệm 4: xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp gel
Mục đích thí nghiệm 3 là tìm ra liều lƣợng PAC tối ƣu xung quanh khoảng liều
lƣợng đã tìm đƣợc ở thí nghiệm 1 kết hợp với gel cố định 0,5 mg/L (sử dụng cùng
liều lƣợng với polymer). Thí nghiệm này khảo sát sự thay đổi nồng độ COD và độ
đục trong nƣớc thải đầu ra. Kết quả thí nghiệm trình bày trong Hình 4.7 và 4.8.
Hình 4.7 Biểu đồ loại bỏ COD sau keo tụ bằng PAC và cố định 0,5 mg/L gel
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
38
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Hình 4.8 Biểu đồ loại bỏ độ đục sau keo tụ bằng PAC và cố định 0,5 mg/L gel
Hình 4.7 và Hình 4.8 mô tả sự thay đổi của hiệu suất loại bỏ COD và độ đục ở các
liều lƣợng PAC khác nhau từ 450 - 600 mg/L kết hợp với gel 0,5 mg/L. Kết quả cho
thấy khi tăng liều lƣợng PAC hiệu suất loại bỏ COD tăng, đến liều lƣợng 600 mg/L
hiệu suất loại bỏ COD đạt cao nhất 88,2%.
Đối với chỉ tiêu độ đục, khi cố định gel 0,5 mg/L, thay đổi liều lƣợng PAC khả năng
xử lý ở các liều lƣợng PAC khác nhau rất ổn định và thấp nhất là 86,65% và cao
nhất là 96,57% nƣớc đầu ra trong, ít cặn lơ lửng.
Từ kết quả trên cho thấy PAC kết hợp polymer và gel, độ đục giảm mạnh với liều
lƣợng chất keo tụ khi không có polymer và gel. Điều này cho thấy khi kết hợp với
polymer và gel chất keo tụ cho hiệu suất xử lý các tạp chất trong nƣớc thải rất cao.
Kết quả cũng cho thấy khi kết hợp với polymer, PAC cho khả năng xử lý cao hơn
gel. Ở nồng độ 500 mg/L khi kết hợp với 0,5 mg/L polymer cho hiệu suất xử lý
COD đạt 94%, độ đục 99,21% nhƣng đối với PAC kết hợp với gel cho hiệu suất xử
lý COD là 88,2%, độ đục 96,57%.
Kết quả phân tích thống kê cho thấy nồng độ COD và độ đục còn lại giữa các
nghiệm thức có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%. Tuy nhiên đây chỉ là công đoạn tiền
xử lý của một hệ thống xử lý hoàn chỉnh, đồng thời để tiết kiệm chi phí chúng tôi đề
xuất nồng độ chất keo tụ là 500 mg/L làm cơ sở cho các thí nghiệm tiếp theo.
4.2.5 Thí nghiệm 5: Xác định liều lƣợng polymer thích hợp với PAC
Trong thí nghiệm này nghiên cứu đƣợc tiến hành khảo sát với nồng độ PAC cố định
500 mg/L, polymer thay đổi từ 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0, 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 (Trần
Văn Nhân và Ngô Thị Nga, 2002) và mẫu đối chứng. Mục đích của thí nghiệm
nhằm so sánh hiệu quả của các nồng độ polymer khác nhau, tìm ra giá trị liều lƣợng
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
39
Luận văn tốt nghiệp Đại học
polymer thích hợp cho quá trình keo tụ xử lý nƣớc thải chế biến thủy sản. Kết quả
của quá trình nghiên cứu đƣợc trình bày trong Hình 4.9.
Hình 4.9 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại bỏ
COD
Hình 4.10 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại
bỏ độ đục
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
40
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Khi cố định PAC ở mức 500 mg/L và thay đổi giá trị polymer cho thấy hiệu suất xử
lý COD cao nhất ở polymer = 2 mg/L (98%) và thấp nhất ở polymer = 0,5 mg/L
(75,33%). Ở liều lƣợng polymer từ 1 mg/L trở lên hiệu suât xử lý COD đều đạt trên
90%. Kết quả phân tích thống kê cho thấy các nghiệm thức có sự khác biệt có ý
nghĩa 5%.
Khi cố định PAC = 500 mg/L và thay đổi giá trị polymer cho thấy hiệu suất xử lý
độ đục cao nhất ở polymer 5 = mg/L (96,42%) và thấp nhất tại polymer = 0,5 mg/L
(85,21%). Ở liều lƣợng polymer từ 1 mg/L trở lên hiệu suất xử lý độ đục đều đạt
trên 90%. Qua kết quả phân tích thống kê cho thấy các nghiệm thức có polymer 4,0
và 3,5 mg/L không có sự khác biệt có ý nghĩa (5%), các nghiệm thức có polymer
3,5 và 3,0 mg/L không có sự khác biệt; các nghiệm thức có polymer 3,0; 2,5; 2,0
mg/L không có sự khác biệt; các nghiệm thức có polymer 2,5; 2,0; 1,5 mg/L không
có sự khác biệt. Các nghiệm thức còn lại có sự khác biệt với nhau và khác biệt với
các nghiệm thức trên.
Hình 4.11 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại
bỏ photpho
Khi cố định PAC = 500 mg/L và thay đổi polymer cho thấy hiệu suất xử lý photpho
cao nhất ở polymer = 2 mg/L (79,1%) và thấp nhất tại polymer 0,5 mg/L (61,66 %).
Ở liều lƣợng polymer từ 1 mg/L trở lên hiệu suất xử lý photpho đều trên 70%. Hiệu
quả xử lý photpho tăng từ polymer 1 mg/L đến 2 mg/L, từ polymer 2,5 mg/L hiệu
suất loại bỏ photpho có xu hƣớng giảm.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
41
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Hình 4.12 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến pH
Qua biểu đồ cho thấy hàm lƣợng chất keo tụ không ảnh hƣởng nhiều đến pH. pH
đầu vào 7,4 qua quá trình keo tụ tại các liều lƣợng chất keo tụ khác nhau pH không
dao động nhiều nằm trong khoảng 6,85 - 7,35.
Hình 4.13 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại
bỏ ni-tơ
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
42
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Khi cố định PAC = 500 mg/L và thay đổi giá trị polymer cho thấy hiệu suất xử lý
ni-tơ cao nhất ở polymer 3,5 mg/L (88,8 %) và thấp nhất tại polymer 0,5 mg/L
(80,9%). Tại các liều lƣợng polymer hiệu suất xử lý ni-tơ đều trên 80%, tuy nhiên
dao động không ổn định.
Kết quả phân tích thống kê cho thấy:
-
Các nghiệm thức có polymer bằng 3,5; 1,0; 3,0 mg/L không có sự khác biệt
-
Các nghiệm thức có polymer bằng 1,0; 3,0; 0,5; 5,0 mg/L không có sự khác biệt
-
Các nghiệm thức có polymer bằng 0,5; 5,0; 2,5 mg/L không có sự khác biệt
-
Các nghiệm thức có polymer bằng 2,5; 4,5; 2,0; 4,0 mg/L không có sự khác biệt
-
Nghiệm thức 1,5 mg/L có sự khác biệt với các nghiệm thức còn lại
Hình 4.14 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại
bỏ SS
Khi cố định PAC ở 500 mg/L và thay đổi giá trị polymer cho thấy hiệu suất xử lý
SS cao nhất ở polymer 3,5 mg/L (82,83%), thấp nhất ở polymer 0,5 mg/L (64,05%).
Bên cạnh đó kết quả phân tích thống kê cho thấy SS sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%
giữa các liều lƣợng polymer khác nhau kết hợp với PAC.
4.2.6
Thí nghiệm 6: xác định liều lƣợng Gel thích hợp với PAC
Trong thí nghiệm này nghiên cứu đƣợc tiến hành khảo sát với nồng độ PAC cố định
500 mg/L, gel thay đổi từ 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 và mẫu đối
chứng. Mục đích của thí nghiệm nhằm so sánh hiệu quả của các nồng độ polymer
khác nhau, tìm ra giá trị liều lƣợng polymer thích hợp cho quá trình keo tụ xử lý
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
43
Luận văn tốt nghiệp Đại học
nƣớc thải chế biến thủy sản. Kết quả của quá trỉnh nghiên cứu đƣợc trình bày trong
Hình 4.15.
Hình 4.15 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ
COD
Khi cố định PAC ở mức 500 mg/L và thay đổi giá trị gel cho thấy hiệu suất xử lý
COD cao nhất ở gel 2,5 mg/L (96%), sau đó là 2 mg/L (95%) và thấp nhất 0,5 mg/L
(75%). Hiệu quả xử lý COD tăng đều từ 1 mg/L và có xu hƣớng giảm khi tăng liều
lƣợng gel đến mức 3,5 mg/L.
Kết quả phân tích thống kê cho thấy:
-
Các nghiệm thức có gel bằng 2,5 và 3 mg/L không có sự khác biệt
-
Các nghiệm thức có gel bằng 1,5 và 2 mg/L không có sự khác biệt
-
Các nghiệm thức có gel bằng 4 và 4,5 mg/L không có sự khác biệt
-
Các nghiệm thức còn lại có sự khác biệt với nhau và khác biệt với các nghiệm
thức trên.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
44
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Hình 4.16 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ độ
đục
Khi cố định PAC ở mức 500 mg/L và thay đổi giá trị gel cho thấy hiệu suất xử lý độ
đục cao nhất ở gel 2 mg/L (97,62%). Hiệu quả xử lý độ đục của tất cả các nghiệm
thức đều trên 90%. Hiệu quả xử lý độ đục tăng đều từ 1 mg/L và có xu hƣớng giảm
khi tăng liều lƣợng gel 3,5 mg/L.
Kết quả phân tích thống kê cho thấy:
-
Các nghiệm thức có gel bằng 2 và 1,5 mg/L không có sự khác biệt
-
Các nghiệm thức có gel bằng 1,5; 2,5; 3,0; 3,5; 0,5 mg/L không có sự khác biệt
-
Các nghiệm thức có gel bằng 4 và 1 mg/L không có sự khác biệt
-
Các nghiệm thức có gel bằng 4,5 và 5 mg/L không có sự khác biệt
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
45
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Hình 4.17 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ
photpho
Khi cố định PAC ở mức 500 mg/L và thay đổi giá trị gel cho thấy hiệu suất xử lý
photpho cao nhất ở gel 2 mg/L (78,67%) và thấp nhất là 5 mg/L (44,98%). Hiệu quả
xử lý photpho tăng giảm liên tục, không ổn định.
Kết quả phân tích thống kê hiệu quả xử lý photpho cho thấy:
-
Các nghiệm thức có gel bằng 2,5; 3,0; 2,0; 1,5 mg/L không có sự khác biệt
-
Các nghiệm thức có gel bằng 1,0; 3,5; 0,5; 4,0 mg/L không có sự khác biệt
-
Các nghiệm thức có gel bằng 4,0; 4,5 mg/L không có sự khác biệt
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
46
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Hình 4.18 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ SS
Khi cố định PAC ở mức 500 mg/L và thay đổi giá trị gel cho thấy hiệu suất xử lý
SS cao nhất ở gel 3 mg/L (80,4%) và thấp nhất là 0,5 mg/L (59,95%). Ở các khoảng
liều lƣợng còn lại hiệu suất xử lý SS tăng giảm không ổn định, khi gần về liều
lƣợng gel bằng 3,5 mg/L hiệu suất xử lý giảm dần đều.
Qua phân tích thống kê cho thấy các nghiệm thức có liều lƣợng gel 3,0 và 2,5 mg/L
không có sự khác biệt có ý nghĩa (5%). Các nghiệm thức có liều lƣợng gel 4,0 và
4,5 mg/L không có sự khác biệt.
Hình 4.19 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến pH
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
47
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Quá trình keo tụ của PAC kết hợp với gel làm thay đổi pH nhƣng không nhiều. pH
đầu vào 7,36 và pH đầu ra dao động từ 6,38 - 6,99 tại các khoảng liều lƣợng gel
khác nhau khi kết hợp với PAC.
Hình 4.20 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ nitơ
Khi cố định PAC 500 mg/L và thay đổi giá trị gel cho thấy hiệu suất xử lý nitơ cao
nhất ở gel 3 mg/L (82,56%). Tại các liều lƣợng 2 mg/L và 2,5 mg/L hiệu suất xử lý
nitơ đều trên 80% và thấp nhất là 0,5 mg/L (66,67%). Hiệu quả xử lý nitơ tăng giảm
liên tục, không ổn định.
Kết quả phân tích thống kê cho thấy hiệu quả xử lý nitơ:
-
Các nghiệm thức có gel bằng 3,0; 2,5; 2,0 mg/L không có sự khác biệt
-
Các nghiệm thức có gel bằng 3,5; 1,0; 4,0 mg/L không có sự khác biệt
-
Các nghiệm thức có gel bằng 4,0; 4,5; 5,0 mg/L không có sự khác biệt
-
Nghiệm thức có gel bằng 0,5 mg/L có sự khác biệt với các nghiệm thức còn lại.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
48
Luận văn tốt nghiệp Đại học
CHƢƠNG V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1 KẾT LUẬN
Từ kết quả nghiên cứu xử lý nƣớc thải chế biến thủy sản bằng phƣơng pháp keo tụ
có một số kết luận nhƣ sau:
-
Liều lƣợng của chất PAC ảnh hƣởng rất lớn đến hiệu quả xử lý COD và độ đục
của quá trình đông tụ - keo tụ nƣớc thải chế biến thủy sản.
-
Các thông số tốt nhất cho quá trình keo tụ nƣớc thải chế biến thủy sản trong
phòng thí nghiệm là liều lƣợng PAC = 500 mg/L.
-
Sử dụng PAC + polymer: cho hiệu suất xử lý độ đục cao nhất đạt 96,42%, COD
đạt 98%, nito đạt 88,8%, photpho đạt 79,1%, SS đạt 82,83%
-
Sử dụng PAC + gel: cho hiệu suất xử lý độ đục cao nhất đạt 97,61%, COD đạt
96%, nito đạt 82%, photpho đạt 78,67%, SS đạt 80,4%
-
Polymer cho hiệu suất xử lý cao hơn và có liều lƣợng cần cung cấp cho quá trình
xử lý thấp hơn gel, nhƣng so về giá thành thì gel rẻ hơn và hiệu quả lý cũng
tƣơng đối cao (không khác biệt đáng kể ở mức 5%). Vì vậy để tiết kiệm chi phí
xử lý thì gel có thể là lựa chọn tối ƣu.
-
Các thông số đầu ra trong cả hai trƣờng hợp đều đảm bảo điều kiện cho các công
đoạn xử lý sinh học tiếp theo.
5.2 KIẾN NGHỊ
Do thời gian thực hiện đề tài có giới hạn nên chỉ có thể nghiên cứu trên PAC kết
hợp với polymer và gel. Vì vậy đề nghị có nhiều nghiên cứu trên nhiều loại hóa chất
keo tụ khác nhau để kết quả keo tụ mang tính khách quan hơn.
Do giới hạn về kinh phí nên đề tài chỉ tập trung vào đánh giá hiệu quả xử lý ở hai
chỉ tiêu COD và độ đục. Do đó trong các nghiên cứu tiếp theo cần đánh giá thêm
khả năng xử lý của phƣơng pháp đối với các chỉ tiêu ô nhiễm khác nhƣ kim loại
nặng, dầu mỡ.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
49
Luận văn tốt nghiệp Đại học
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
Đặng Thị Cẩm Nhung và Nguyễn Thái Việt, 2013. Nghiên cứu tiền xử lý nƣớc thải
thuộc da bằng phƣơng pháp keo tụ và oxy hóa bậc cao sử dụng hệ O 3/Fenton. Luận
văn tốt nghiệp đại học ngành Kỹ Thuật Môi trƣờng. Đại học Cần Thơ.
Đặng Thị Thúy và Nguyễn Thị Mỹ Phƣơng, 2013. Nghiên cứu xử lý nƣớc thải lò
giết mổ bằng phƣơng pháp keo tụ tạo bông quy mô phòng thí nghiệm và trên mô
hình bể keo tụ tạo bông. Luận văn tốt nghiệp đại học ngành Kỹ Thuật Môi trƣờng.
Đại học Cần Thơ.
Hoàng Văn Huệ, 2002. Thoát nƣớc 2: Xử lý nƣớc thải. Nhà xuất bản Khoa học và
Kỹ thuật.
Huỳnh Thạnh Phƣơng và Nguyễn Huy Hùng, 2013. Nghiên cứu quá trình động tụ keo tụ và lắng trong xử lý nƣớc thải sản xuất thuốc bảo vệ thực vật. Luận văn tốt
nghiệp đại học ngành Kỹ Thuật Môi trƣờng. Đại học Cần Thơ.
Lâm Minh Triết, 2006. Kỹ thuật môi trƣờng. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia thành
phố Hồ Chí Minh. Trang 50-53.
Lâm Minh Triết, 2006. Xử lý nƣớc thải công nghiệp và đô thị. Nhà xuất bản Đại
học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh. Trang 50-53.
Lê Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân, 2014. Giáo trình Kỹ Thuật Xử Lý Nƣớc
Thải
Lê Văn Cát, 2007. Xử lý nƣớc thải giàu hợp chất nito và photpho. Nhà xuất bản
Khoa học tự nhiên và công nghệ Hà Nội.
Ngô Xuân Trƣờng, Bùi Trần Vƣợng, Lê Anh Tuấn, Trần Minh Thuận, Trần Văn
Phấn, 2008. Khảo sát khai thác và xử lý nƣớc thải sinh hoạt. Nhà xuất bản Đại học
Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh.
Nguyễn Thị Lan Phƣơng, 2008. Giáo trình cấp thoát nƣớc. NXB Đại học Bách
Khoa Đà Nẵng.
Nguyễn Thị Thu Thủy, 2006. Xử lý nƣớc cấp sinh hoạt và công nghiệp. Nhà xuất
bản Khoa Học Kỹ Thuật
Nguyễn Trung Việt, Trần Thị Mỹ Diệu, Huỳnh Ngọc Phƣơng Mai, 2011. Hóa học
kỹ thuật môi trƣờng phần I và nƣớc thải. Nhà xuất bản Khoa Học Kỹ Thuật.
Nguyễn Văn Phƣớc và Nguyễn Thị Thanh Phƣợng, 2010. Kỹ thuật xử lý chất thải
công nghiệp. Nhà xuất bản Xây dựng Hà Nội.
Nguyễn Văn Phƣớc, 2010. Giáo trình Xử lý nƣớc thải sinh hoạt và công nghiệp
bằng phƣơng pháp sinh học. Nhà xuất bản Xây dựng Hà Nội.
Raymond Desjardins, 2009. Xử lý nƣớc. Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
50
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Tổng Cục Môi Trƣờng, 2011. Hƣớng dẫn đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý
nƣớc thải và giới thiệu một số công nghệ xử lý nƣớc thải đối với ngành chế biến
thủy sản, dệt may, giấy và bột giấy. Tổng cục Môi Trƣờng. Trang 19.
Trần Hiếu Nhuệ, 2001. Thoát nƣớc và xử lý nƣớc thải công nghiệp. Nhà xuất bản
Khoa học và kỹ thuật Hà Nội.
Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga, 2002. Giáo trình công nghệ xử lý nƣớc thải. Nhà
xuất bản Khoa học và Kỹ Thuật.
Trịnh Xuân Lai, 2004. Xử lý nƣớc cấp cho sinh hoạt và công nghiệp. Nhà xuất bản
Xây dựng Hà Nội.
Tài liệu tiếng Anh
Aygun and T. Yilmaz, 2010. Improvement of Coagulation-Flocculation Process for
Treatment of Detergent Wastewaters Using Coagulant Aids. International Journal of
Chemical and Environmental Engineering, Vol. 1, No.2.
Chowdhury, M.,Mostafa M.G., Biswas, T.K., Saha, A. K., 2013. Treatment of
leather industrial effluents by filtration and coagulation processes. Water Resources
and Industry 3, 11 – 22.
Civit E.M, M.A Parin, H.M Lupin,1982. Recoveryof protein and oil by coagulation
from fishery bloodwater:Effect of pH and temperature”.Water Research,Volume
16,Issue 6,Pages 809-814.
Hamidi, A. A., Salina, A., Faridah, A. And Mohd, N. A., 2007. The use of Alum,
Ferric chloride and Ferrous sulphate as coagulants in removing suspended solids,
colour and COD from semi-aerobic landfill leachate at controlled pH.
Jarvis, P., Jefferson, B. and Simon A. P., 2005. Measuring floc structural
characteristics. Reviews in Enviroment Science and Biotechnology, Vol. 4 (1 – 2),
1- 18.
Johnson et al., 2008. Enhanced Removal of Heavy Metals in Primary Treatment
Using Coagulationand Flocculation. Water Environment Research, Vol. 80, No.5.
Lofrano. G, Belgiorno.V, Gallo.M, Ramio. A, Meric.S, 2006. Toxicity reduction in
leather tanning wastewater by improved coagulation flocculation process Global
NEST Journal, Vol 8, No 2, PP 151 – 158.
Mohd Ariffin Abu Hassan, Tan Pei Li, Zainura Zainon Noor (2009), Coagulation
and Flocculation treatment of wastewater in textile industry using chitosan, Journal
of Chemical and Natural Resources Engineering, Vol.4(1): 43- 53.
Muhammad, R. and Nobelia, I. J., 2009. Influence of Turbidity, pH, Alkalinity, and
NOM on Coagulatant Dose in Water Treatment.
Nik Norulaini, N. A., Ahmad, Z. A., Muhamad, H. I. and Mohd Omar, A.K., 2001.
Chemical coagulation of setileable solid – free Palm Oil Mill Effluent (POME) for
organic load reduction. Journal of Industrial Technology 10 (1), 55-72.
Tripathy, T. and Bhudeb, R. De., 2006. Flocculation: A New Way to Treat the
Waste Water. Journal of Physical Sciences, Vol. 10, 93 – 127.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
51
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Tài liệu từ Internet
Lê Hằng, 2014. Xuất khẩu thủy sản cán đích trên 6,7 tỷ USD. Trích từ trang web
http://www.vasep.com.vn/Tin-Tuc/1078_34121/Xuat-khau-thuy-san-can-dich-tren67-ty-USD.htm, truy cập ngày 20/08/2014.
Tổng Cục Thủy sản, 2013. Hội nghị giao ban Nuôi trồng thủy sản các tỉnh ven biển
vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Trích từ trang web http://www.fistenet.gov.vn/btin-tuc-su-kien/a-tin-van/hoi-nghi-giao-ban-nuoi-trong-thuy-san-cac-tinh-ven-bienvung-111ong-bang-song-cuu-long/, truy cập ngày 20/08/2014.
Tổng Cục Thủy sản, 2014. Lợi ích của việc xử lý môi trƣờng trong các hoạt động
nuôi trồng, chế biến thủy sản. Trích từ trang web http://www.fistenet.gov.vn/b-tintuc-su-kien/e-khuyen-ngu/loi-ich-cua-viec-xu-ly-moi-truong-trong-cac-hoat111ong-nuoi-trong-che-bien-thuy-san/, truy cập ngày 20/08/2014.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
52
Luận văn tốt nghiệp Đại học
PHỤ LỤC
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
53
Luận văn tốt nghiệp Đại học
PHỤ LỤC 1
HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH LÀM THÍ NGHIỆM
100 mg/L
200 mg/L
700 mg/L
800 mg/L 900 mg/L
300 mg/L
400 mg/L
1000 mg/L
500 mg/L
600 mg/L
1100 mg/L 1200 mg/L
Hình 1 Thí nghiệm định hƣớng xác định liều lƣợng PAC
pH=2
pH=7
pH=3
pH=8
pH=4
pH=9
pH=6
pH=5
pH=10
pH=11
pH=12
Hình 2 Ảnh hƣởng của pH đến hiệu quả xử lý độ đục và COD qua đó xác định pH
tốt nhất cho quá trình keo tụ.
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
54
Luận văn tốt nghiệp Đại học
450 mg/L PAC +
0.5 mg/L Polymer
480 mg/L PAC +
0.5 mg/L Polymer
500 mg/L PAC +
0.5 mg/L Polymer
550 mg/L PAC +
0.5 mg/L Polymer
580 mg/L PAC + 600 mg/L PAC +
0.5 mg/L Polymer 0.5 mg/L Polymer
Hình 3 Xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp polymer
450 mg/L PAC +
0.5 mg/L Gel
550 mg/L PAC +
0.5 mg/L Gel
480 mg/L PAC +
0.5 mg/L Gel
580 mg/L PAC +
0.5 mg/L Gel
500 mg/L PAC +
0.5 mg/L Gel
600 mg/L PAC +
0.5 mg/L Gel
Hình 4 Xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp Gel
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
55
Luận văn tốt nghiệp Đại học
0.5 mg/L
Polymer +
500mg/L PAC
3 mg/L
Polymer +
500mg/L PAC
1 mg/L
Polymer +
500mg/PAC
1.5 mg/L
Polymer +
500mg/L PAC
2 mg/L
2.5mg/L
Polymer +
Polymer +
500mg/L PAC 500mg/L PAC
3.5mg/L
4 mg/L
4.5mg/L
Polymer +
Polymer +
Polymer +
500mg/L PAC 500mg/L PAC 500mg/L PAC
5 mg/L
Polymer +
500mg/L
PAC
Hình 5 Xác định liều lƣợng polymer thích hợp với PAC
0.5mg/L Gel
+ 500mg/L
PAC
3 mg/L Gel
+ 500mg/L
PAC
1 mg/L Gel +
500mg/L
PAC
3.5mg/L Gel
+ 500mg/L
PAC
1.5mg/L Gel
+ 500mg/L
PAC
2 mg/L Gel +
500mg/L
PAC
2.5mg/L Gel
+ 500mg/L
PAC
4 mg/L Gel + 4.5mg/L Gel
500mg/L
+ 500mg/L
PAC
PAC
5 mg/L Gel +
500mg/L
PAC
Hình 6 Xác định liều lƣợng Gel thích hợp với PAC
PHỤ LỤC 2. BẢNG KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CÁC THÍ NGHIỆM
Bảng 1 Số liệu phân tích thí nghiệm định hƣớng chọn liều lƣợng chất keo tụ
PAC (mg/L)
100
COD (mg/L)
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Trung bình
768
776
776
773,33
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
56
Luận văn tốt nghiệp Đại học
200
720
720
720
720
300
582
588
588
586
400
480
480
480
480
500
272
262
271
268,33
600
216
208
216
213,33
700
198,4
200
201,6
200
800
192
191
193
192
900
176
176
176
176
1000
168
168
168
168
1100
160
160
160
160
1200
114
120
127
120,33
Bảng 2 Số liệu phân tích thí nghiệm định hƣớng chọn liều lƣợng chất keo tụ
Độ đục (NTU)
PAC (mg/L)
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Trung bình
100
30,5
30,7
30,6
30,6
200
19,9
19,7
19,8
19,8
300
15
14,3
14,7
14,67
400
8,95
8,69
7,86
8,5
500
3,99
4,57
3,52
4,03
600
4,19
3,79
2,09
3,36
700
3,43
2,68
2
2,7
800
1,49
1,92
1,75
1,72
900
2,55
5,75
8,85
5,72
1000
4,52
3,44
4,46
4,14
1100
6,64
6,14
1,16
4,65
1200
6,69
1,93
1,22
3,28
Bảng 3 Kết quả phân tích sự ảnh hƣởng của pH đến hiệu quả xử lý COD qua đó xác
định pH tốt nhất cho quá trình keo tụ
pH
COD (mg/L)
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Trung bình
2
720
720
720
720
3
345
347
347
346,33
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
57
Luận văn tốt nghiệp Đại học
4
296
296
293
295
5
210
216
215
213,6
6
176
176
176
176
7
131
134
134
133
8
189
185
182
185,3
9
268
266
264
266
10
291
293
294
292,6
11
424
427
428
426,33
12
587
587
585
586,33
Bảng 4 Kết quả phân tích sự ảnh hƣởng của pH đến hiệu quả xử lý COD qua đó xác
định pH tốt nhất cho quá trình keo tụ
Độ đục (NTU)
pH
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Trung bình
2
35
32
35
34
3
26
25
30
27
4
25
31
35
30,33
5
22
27
25
24,67
6
10,4
15,5
17,64
14,51
7
15,4
7,73
7,03
10,05
8
7
7
7
7
9
4
5
3,5
4,17
10
4
3
10
5,67
11
4,14
3,85
4,12
4,04
12
12
10
15
12,33
Bảng 5 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp polymer 0,5
mg/L
PAC + 0,5
mg/L polymer
COD (mg/L)
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Trung bình
450
320
320
320
320
480
264
271
266
267
500
215
215
213
214,3
550
160
160
160
160
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
58
Luận văn tốt nghiệp Đại học
580
136
133
131
133,3
600
80
80
80
80
Bảng 6 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp polymer 0,5
mg/L
Độ đục (NTU)
PAC + 0,5
mg/L polymer
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Trung bình
450
17,6
16,2
15,6
16,47
480
8
10
10
9,33
500
9,37
8,13
6,14
7,88
550
7,95
3,23
3,45
4,88
580
1,48
1,37
1,81
1,55
600
1
1
1,5
1,17
Bảng 7 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp gel 0,5 mg/L
PAC + 0,5
mg/L gel
COD (mg/L)
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Trung bình
450
640
640
640
640
480
531
535
535
533,3
500
429
422
432
427,7
550
320
320
320
320
580
269
269
266
268
600
217
211
211
213
Bảng 8 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp gel 0,5 mg/L
Độ đục (NTU)
PAC + 0,5
mg/L gel
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Trung bình
450
25,4
25,38
25,42
25,4
480
17,55
17,65
17,6
17,6
500
17
14
15,5
15,5
550
10,5
8,5
11
10
580
8,5
10
10
9,5
600
6,5
6,56
6,53
6,53
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
59
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Bảng 9 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng polymer thích hợp với PAC
Polymer + 500
mg/L PAC
COD (mg/L)
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Trung bình
0,5
397
400
387
394,7
1
160
160
160
160
1,5
96
96
96
96
2
32
32
32
32
2,5
55
55
51
53,6
3
74
74
80
76
3,5
45
42
48
45
4
109
106
106
107
4,5
115
122
115
117,3
5
87
80
90
85,7
Bảng 10 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng polymer thích hợp với PAC
Polymer + 500
mg/L PAC
Độ đục (mg/L)
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Trung bình
0,5
17,5
18
17,75
17,75
1
9
9,2
9,1
9,1
1,5
8
8,8
8,4
8,4
2
8
8,04
8,02
8,02
2,5
7
7.5
8.5
8
3
7
7,5
8
7,5
3,5
7
7,04
7,02
7,02
4
6,5
6,9
6,7
6,7
4,5
5,5
6
6,5
6
5
4
4,2
4,7
4,3
Bảng 11 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng polymer thích hợp với PAC
Polymer + 500
mg/L PAC
Nitơ (mg/L)
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Trung bình
0,5
28
28
28
28
1
25,2
28
22,4
25,2
1,5
44,8
39,2
42
42
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
60
Luận văn tốt nghiệp Đại học
2
33,6
33,6
33,6
33,6
2,5
30,8
32,2
33,6
32,2
3
25,2
25,2
25,2
25,2
3,5
19,6
19,6
28
22,4
4
33,6
36,4
30,8
33,6
4,5
30,24
36,4
33,32
33,3
5
28
28
28
28
Bảng 12 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng polymer thích hợp với PAC
Polymer + 500
mg/L PAC
Photpho (mg/L)
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Trung bình
0,5
10,56
10,59
10,58
10,58
1
6,17
6,17
6,16
6,17
1,5
5,85
5,86
5,86
5,86
2
5,75
5,76
5,75
5,75
2,5
6,02
6,01
6,02
6,02
3
6,07
6,07
6,08
6,07
3,5
6,62
6,62
6,61
6,62
4
6,87
6,88
6,87
6,87
4,5
6,68
6,68
6,69
6,68
5
6,44
6,43
6,44
6,44
Bảng 13 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng polymer thích hợp với PAC
Polymer + 500
mg/L PAC
SS (mg/L)
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Trung bình
0,5
123,45
123,43
123,41
123,43
1
90,87
90,65
90,76
90,76
1,5
85,63
84,51
85,53
85,22
2
65
64,5
64,79
64,76
2,5
57,4
57,3
57,2
57,3
3
70,12
70,2
70,5
70,27
3,5
58,97
58,93
58,91
58,94
4
80,04
80,03
80,01
80,03
4,5
81
81,05
81,04
81,03
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
61
Luận văn tốt nghiệp Đại học
5
81,5
81,9
81,8
81,73
Bảng 14 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng gel thích hợp với PAC
Gel + 500
mg/L PAC
COD (mg/L)
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Trung bình
0,5
438
438
435
437
1
163
173
176
170,7
1,5
83
90
83
85,33
2
86
90
80
85,3
2,5
64
64
64
64
3
64
64
64
64
3,5
160
160
160
160
4
205
202
202
203
4,5
205
202
202
203
5
304
311
314
309,7
Bảng 15 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng gel thích hợp với PAC
Độ đục (mg/L)
Gel + 500
mg/L PAC
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Trung bình
0,5
7
7,14
7,27
7,14
1
5
5,45
5,9
5,45
1,5
4
4,3
4,6
4,3
2
3
3,21
3,41
3,21
2,5
4,5
4,85
5,2
4,85
3
4,55
5
5,44
5
3,5
4,5
5,02
5,53
5,02
4
5,7
6,82
7,94
6,82
4,5
7,4
8,66
9,92
8,66
5
8,3
9,21
10,1
9,2
Bảng 16 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng gel thích hợp với PAC
Gel + 500
mg/L PAC
Nito (mg/L)
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Trung bình
0,5
34,3
36,6
38,5
36,47
1
27,6
30
31,2
29,6
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
62
Luận văn tốt nghiệp Đại học
1,5
24,7
25,7
25,7
25,36
2
21
21,9
22,68
21,86
2,5
21,2
19,6
19
19,9
3
17
19,1
21,08
19,06
3,5
26
30
28
28
4
29,7
31
31,9
30,8
4,5
32,48
31,5
33,46
32,5
5
31,4
33
35,8
33,4
Bảng 17 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng gel thích hợp với PAC
Gel + 500
mg/L PAC
Photpho (mg/L)
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Trung bình
0,5
10,51
11
11
10,83
1
10
9,95
9,97
9,97
1,5
6,95
6,5
7,05
6,83
2
5,65
6,08
7,01
6,25
2,5
5,67
5,65
5,65
5,65
3
6,12
6,43
5,41
5,98
3,5
10
9,02
12,5
10,51
4
11,3
11,6
11,6
11,5
4,5
14,2
15,24
16,9
15,45
5
14,6
15,8
17,4
15,9
Bảng 18 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng gel thích hợp với PAC
Gel + 500
mg/L PAC
SS (mg/L)
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Trung bình
0,5
145,67
147,5
149,33
147,5
1
110,34
110,3
110,36
110,33
1,5
85,4
85,45
85,34
85,4
2
80
78,9
78
78,97
2,5
73
73,4
73,02
73,14
3
72,14
72,15
72,24
72,18
3,5
75,6
75,88
77,32
76,26
4
120,43
120,45
120,54
120,48
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
63
Luận văn tốt nghiệp Đại học
4,5
121,3
121,43
121,36
121,4
5
125,67
125,78
130,05
127,2
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
64
Luận văn tốt nghiệp Đại học
PHỤ LỤC 3. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THỐNG KÊ CỦA CÁC THÍ
NGHIỆM KEO TỤ
Kết quả phân tích COD đối với PAC
Oneway
[DataSet0]
ANOVA
COD
Sum of Squares
Between Groups
Mean Square
F
1837529.711
11
167048.156
257.092
24
10.712
1837786.803
35
Within Groups
Total
df
Sig.
1.559E4
.000
Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets
COD
Dunc
an
Subset for alpha = 0.05
N
T N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
12
1.200
3
00
0E2
11
3
00
10
3
00
90
3
0
80
3
0
1.600
0E2
1.680
0E2
1.760
0E2
1.920
0E2
70
3
0
60
3
0
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
2.000
0E2
2.1333
E2
65
Luận văn tốt nghiệp Đại học
50
3
0
2.685
9E2
40
3
0
4.800
0E2
30
3
0
5.866
7E2
20
3
0
7.200
0E2
10
3
0
Si
g.
7.733
3E2
1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
Means for groups in
homogeneous subsets are
displayed.
Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt.
Kết quả phân tích độ đục đối với PAC
Oneway
ANOVA
NTU
Sum of Squares
Between Groups
Within Groups
Total
Df
Mean Square
2546.711
11
231.519
61.730
24
2.572
2608.441
35
F
Sig.
90.013
.000
Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets
NTU
Duncan
Subset for alpha = 0.05
NT
800
N
1
3
2
3
4
5
6
1.7200
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
66
Luận văn tốt nghiệp Đại học
700
3
2.7033
2.7033
1200
3
3.2800
3.2800
600
3
3.3567
3.3567
500
3
4.0267
4.0267
1000
3
4.1400
4.1400
1100
3
4.6467
4.6467
900
3
400
3
300
3
200
3
100
3
5.7167
8.5000
14.6667
19.8000
30.6000
Sig.
.061
.054
1.000
1.000
1.000
1.000
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt.
Kết quả phân tích SPSS cho chỉ tiêu COD ở các giá trị pH khác nhau
Oneway
ANOVA
COD
Sum of Squares
Between Groups
Within Groups
Total
df
Mean Square
993100.955
10
99310.096
83.627
22
3.801
993184.582
32
F
2.613E4
Sig.
.000
Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
67
Luận văn tốt nghiệp Đại học
COD
Duncan
Subset for alpha = 0.05
pH N
7
6
8
5
9
10
4
3
11
12
2
Si
g.
3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1.3333
E2
1.7600
E2
3
1.8560
E2
3
2.1333
E2
3
2.6613
E2
3
3
2.9280
E2
3
2.9493
E2
3.4667
E2
3
4.2613
E2
3
5.8667
E2
3
7.2000
E2
3
1.000
1.000
1.000
1.000
1.000
.194
1.000
1.000
1.000
1.000
Means for groups in homogeneous
subsets are displayed.
Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa.
Kết quả phân tích SPSS cho chỉ tiêu COD ở các giá trị pH khác nhau
Oneway
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
68
Luận văn tốt nghiệp Đại học
ANOVA
NTU
Sum of Squares
Between Groups
Within Groups
Total
df
Mean Square
3741.144
10
374.114
196.680
22
8.940
3937.824
32
F
Sig.
41.847
.000
Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets
NTU
Duncan
Subset for alpha = 0.05
pH
N
1
2
3
4
5
11
3
4.0367
9
3
4.1667
10
3
5.6667
5.6667
8
3
7.0000
7.0000
7
3
12
3
12.3333
6
3
14.5133
5
3
24.6667
3
3
27.0000
4
3
2
3
Sig.
10.0533
6
10.0533
27.0000
30.3333
30.3333
34.0000
.279
.102
.097
.350
.186
.147
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
Sig < 0.05 các nghiệm có sự khác biệt có ý nghĩa.
Kết quả phân tích SPSS ảnh hƣởng của liều lƣợng PAC đến hiệu quả xử lý
COD qua đó xác định liều lƣợng PAC tốt nhất kết hợp Polymer
Oneway
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
69
Luận văn tốt nghiệp Đại học
ANOVA
COD
Sum of Squares
Between Groups
Mean Square
118102.044
5
23620.409
35.840
12
2.987
118137.884
17
Within Groups
Total
df
F
Sig.
7.909E3
.000
Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets
COD
Duncan
Subset for alpha = 0.05
PAC
N
1
600
3
580
3
550
3
500
3
480
3
450
3
Sig.
2
3
4
5
6
80.0000
1.3333E2
1.6000E2
2.1387E2
2.6667E2
3.2000E2
1.000
1.000
1.000
1.000
1.000
1.000
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa
Kết quả phân tích SPSS ảnh hƣởng của liều lƣợng PAC đến hiệu quả xử lý độ
đục qua đó xác định liều lƣợng PAC tốt nhất kết hợp Polymer
Oneway
ANOVA
NTU
Sum of Squares
Between Groups
Within Groups
df
Mean Square
491.856
5
98.371
24.547
12
2.046
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
F
48.089
Sig.
.000
70
Luận văn tốt nghiệp Đại học
ANOVA
NTU
Sum of Squares
Between Groups
Within Groups
Total
df
Mean Square
491.856
5
98.371
24.547
12
2.046
516.403
17
F
Sig.
48.089
.000
Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets
NTU
Duncan
Subset for alpha = 0.05
Polymer
N
1
2
3
4
600
3
1.1667
580
3
1.5533
550
3
500
3
7.8800
480
3
9.3333
450
3
4.8767
16.4667
Sig.
.746
1.000
.237
1.000
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa.
Kết quả phân tích SPSS ảnh hƣởng của liều lƣợng PAC đến hiệu quả xử lý
COD qua đó xác định liều lƣợng PAC tốt nhất kết hợp Gel
Oneway
ANOVA
COD
Sum of Squares
Between Groups
Within Groups
Total
df
Mean Square
404655.218
5
80931.044
88.747
12
7.396
404743.964
17
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
F
1.094E4
Sig.
.000
71
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets
COD
Duncan
Subset for alpha = 0.05
Gel
N
1
600
3
580
3
550
3
500
3
480
3
450
3
Sig.
2
3
4
5
6
2.1333E2
2.6773E2
3.2000E2
4.2773E2
5.3333E2
6.4000E2
1.000
1.000
1.000
1.000
1.000
1.000
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa
Kết quả phân tích SPSS ảnh hƣởng của liều lƣợng PAC đến hiệu quả xử lý
COD qua đó xác định liều lƣợng PAC tốt nhất kết hợp Polymer
Oneway
ANOVA
NTU
Sum of Squares
Between Groups
Within Groups
Total
df
Mean Square
711.522
5
142.304
9.508
12
.792
721.030
17
F
179.609
Sig.
.000
Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
72
Luận văn tốt nghiệp Đại học
NTU
Duncan
Subset for alpha = 0.05
Gel
N
1
2
3
600
3
580
3
9.5000
550
3
10.0000
500
3
480
3
450
3
4
5
6.5300
15.5000
17.6000
25.4000
Sig.
1.000
.505
1.000
1.000
1.000
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa.
Kết quả phân tích COD với PAC 500 mg/L, thay đổi Polymer
Oneway
ANOVA
COD
Sum of Squares
Between Groups
Within Groups
Total
df
Mean Square
296072.875
9
32896.986
225.280
20
11.264
296298.155
29
F
Sig.
2.921E3
.000
Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets
COD
Duncan
Polym
er
N
2
3
Subset for alpha = 0.05
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
32.000
0
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
73
Luận văn tốt nghiệp Đại học
3.5
2.5
3
5
1.5
4
4.5
1
0.5
Sig.
44.800
0
3
53.333
3
3
75.733
3
3
85.333
3
3
96.000
0
3
1.0667
E2
3
1.1733
E2
3
1.6000
E2
3
3.9467
E2
3
1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
1.000
1.000
1.000
1.000
Means for groups in homogeneous
subsets are displayed.
Sig < 0.05 các nghiệm có sự khác biệt có ý nghĩa.
Kết quả phân tích độ đục với PAC 500 mg/L, thay đổi Polymer
Oneway
ANOVA
NTU
Sum of Squares
Between Groups
Within Groups
Total
df
Mean Square
348.735
9
38.748
2.307
20
.115
351.041
29
F
335.978
Sig.
.000
Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
74
Luận văn tốt nghiệp Đại học
NTU
Duncan
Subset for alpha = 0.05
Polymer
N
1
2
3
4
5
6
7
5
3
4.5
3
4
3
6.7000
3.5
3
7.0200
3
3
2.5
3
8.0000
8.0000
2
3
8.0200
8.0200
1.5
3
1
3
0.5
3
Sig.
8
4.3000
6.0000
7.0200
7.5000
7.5000
8.4000
9.1000
17.7500
1.000
1.000
.262
.099
.090
.187
1.000
1.000
Means for groups in homogeneous subsets are
displayed.
Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa
Kết quả phân tích Nito với PAC 500 mg/L, thay đổi Polymer
Oneway
ANOVA
Nito
Sum of Squares
df
Mean Square
Between Groups
889.150
9
98.794
Within Groups
116.973
20
5.849
1006.123
29
Total
F
16.892
Sig.
.000
Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
75
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Nito
Duncan
Subset for alpha = 0.05
Polymer
N
1
2
3
4
5
3.5
3
22.4000
1
3
25.2000
25.2000
3
3
25.2000
25.2000
0.5
3
28.0000
28.0000
5
3
28.0000
28.0000
2.5
3
4.5
3
33.3200
2
3
33.6000
4
3
33.6000
1.5
3
Sig.
32.2000
32.2000
42.0000
.194
.208
.056
.524
1.000
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa
Kết quả phân tích Photpho với PAC 500 mg/L, thay đổi Polymer
Oneway
ANOVA
Photpho
Sum of Squares
Between Groups
Within Groups
Total
df
Mean Square
53.815
9
5.979
.000
20
.000
53.815
29
F
1.521E6
Sig.
.000
Post Hoc Tests
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
76
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Homogeneous Subsets
Photpho
Duncan
Subset for alpha = 0.05
Polymer N
1
2
3 5.7478
1.5
3
2.5
3
3
3
1
3
5
3
3.5
3
4.5
3
4
3
0.5
3
Sig.
2
3
4
5
6
7
8
9
10
5.8550
6.0158
6.0694
6.1659
6.4392
6.6164
6.6804
6.8748
10.5808
1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
1.000
Means for groups in homogeneous subsets
are displayed.
Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa
Kết quả phân tích SS với PAC 500 mg/L, thay đổi Polymer
Oneway
ANOVA
SS
Sum of Squares
Between Groups
Within Groups
Total
df
Mean Square
9944.263
9
1104.918
1.110
20
.055
9945.373
29
F
1.991E4
Sig.
.000
Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
77
Luận văn tốt nghiệp Đại học
SS
Duncan
Subset for alpha = 0.05
Polyme
r
N
2.5
3.5
2
3
4
4.5
5
1.5
1
3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
0
57.300
0
58.936
7
3
64.763
3
3
3
70.2733
80.026
7
3
81.030
0
3
81.733
3
3
85.223
3
3
90.760
0
3
0.5
1.
2
3
4
3
E
2
3
Sig.
1.000
1.000
1.000
1.000
1.000
1.000
1.000
1.000
1.
0
1.000
0
0
Means for groups in homogeneous subsets
are displayed.
Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
78
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Kết quả phân tích COD với PAC 500 mg/L, thay đổi Gel
Oneway
ANOVA
COD
Sum of Squares
Between Groups
Mean Square
387788.800
9
43087.644
232.107
20
11.605
388020.907
29
Within Groups
Total
Df
F
Sig.
3.713E3
.000
Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets
COD
Duncan
Subset for alpha = 0.05
Gel
N
1
2
3
4
5
2.5
3 64.0000
3
3 64.0000
1.5
3
85.3333
2
3
85.3333
3.5
3
1
3
4
3
2.0267E2
4.5
3
2.0267E2
5
3
0.5
3
Sig.
6
7
1.6000E2
1.7067E2
3.0933E2
4.3733E2
1.000
1.000
1.000
1.000
1.000
1.000
1.000
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt
Kết quả phân tích NTU với PAC 500 mg/L, thay đổi Gel
Oneway
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
79
Luận văn tốt nghiệp Đại học
ANOVA
NTU
Sum of Squares
Between Groups
Within Groups
Total
Df
Mean Square
100.807
9
11.201
9.199
20
.460
110.006
29
F
Sig.
24.352
.000
Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets
NTU
Duncan
Subset for alpha = 0.05
Gel
N
1
2
3
4
2
3
3.2050
1.5
3
4.3000
2.5
3
4.8500
3
3
4.9950
3.5
3
5.0150
0.5
3
5.4500
4
3
6.8200
1
3
7.1350
4.5
3
8.6600
5
3
9.2050
Sig.
.062
4.3000
.075
.576
.337
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa.
Kết quả phân tích Nito với PAC 500 mg/L, thay đổi Gel
Oneway
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
80
Luận văn tốt nghiệp Đại học
ANOVA
Nito
Sum of Squares
Between Groups
Within Groups
Total
df
Mean Square
965.506
9
107.278
50.142
20
2.507
1015.648
29
F
Sig.
42.790
.000
Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets
Nito
Duncan
Subset for alpha = 0.05
Gel
N
1
2
3
4
5
3
3
19.0400
2.5
3
19.9333
2
3
21.8400
1.5
3
3.5
3
28.0000
1
3
29.4000
4
3
30.8000
4.5
3
32.4800
5
3
33.6000
0.5
3
Sig.
25.2000
30.8000
36.4000
.052
1.000
.052
.052
1.000
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa.
Kết quả phân tích Photpho với PAC 500 mg/L, thay đổi Gel
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
81
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Oneway
ANOVA
Photpho
Sum of Squares
Between Groups
Within Groups
Total
df
Mean Square
381.842
9
42.427
16.852
20
.843
398.694
29
F
Sig.
50.353
.000
Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets
Photpho
Duncan
Subset for alpha = 0.05
Gel
N
1
2
3
2.5
3
5.6557
3
3
5.9867
2
3
6.2462
1.5
3
6.8373
1
3
9.9186
3.5
3
10.5170
0.5
3
10.9657
4
3
11.5301
4.5
3
15.4771
5
3
15.8953
Sig.
.163
.061
.583
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa
Kết quả phân tích SS với PAC 500 mg/L, thay đổi Gel
Oneway
ANOVA
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
82
Luận văn tốt nghiệp Đại học
SS
Sum of Squares
Between Groups
Mean Square
F
20091.371
9
2232.375
21.385
20
1.069
20112.757
29
Within Groups
Total
df
Sig.
2.088E3
.000
Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets
SS
Duncan
Subset for alpha = 0.05
Gel
N
1
2
3
4
5
6
3
3 72.1767
2.5
3 73.1400
3.5
3
2
3
1.5
3
1
3
4
3
1.2047E2
4.5
3
1.2133E2
5
3
0.5
3
Sig.
7
8
75.8000
78.9667
85.3967
1.1033E2
1.2717E2
1.4750E2
.267
1.000
1.000
1.000
1.000
.321
1.000
1.000
Means for groups in homogeneous subsets are
displayed.
Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa
SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868)
83
[...]... Chính lý do trên, đề tài Khảo sát và so sánh hiệu quả xử lý nước thải thủy sản bằng các hóa chất khác nhau đƣợc thực hiện nhằm nghiên cứu công đoạn tiền xử SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 1 Luận văn tốt nghiệp Đại học lý nƣớc thải nhà máy chế biến thủy sản, giảm độ màu và SS để nƣớc thải đầu ra đạt chuẩn xả thải 1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Mục tiêu chung: đánh giá hiệu quả xử lý nƣớc thải thủy sản bằng các. .. quý hoặc để khử các chất độc hoặc các chất ảnh hƣởng xấu đối với giai đoạn làm sạch sinh hóa sau này (Trần Hiếu Nhuệ, 2001) Theo Trần Hiếu Nhuệ (2001), phƣơng pháp hóa học - sử dụng các hóa chất cho vào nƣớc thải - tạo phản ứng hóa học giữa hóa chất cho vào với các chất bẩn trong nƣớc thải Kết quả tạo thành các chất kết tủa hoặc chất tan nhƣng không độc Điển hình của các phƣơng pháp hóa học là phƣơng... trình xử lý nƣớc thải sản xuất Phƣơng pháp này dùng để loại các tạp chất không tan (còn gọi là các tạp chất hữu cơ) trong nƣớc Các tạp chất này có thể dạng vô cơ hay hữu cơ Các phƣơng pháp cơ học thƣờng dùng là lọc qua lƣới; lắng; xic-lon thủy lực; lọc qua lớp vật liệu cát và quay ly tâm (Trần Hiếu Nhuệ, 2001) 2.3.2 Các phƣơng pháp xử lý hóa học và hóa lý Phƣơng pháp này đƣợc dùng để thu hồi các chất. .. học CHƢƠNG 2 LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN Nƣớc thải sản xuất bẩn có thể chứa các loại tạp chất khác nhau, có loại chứa chất bẩn chủ yếu là vô cơ, có loại chứa chất bẩn chủ yếu là hữu cơ Đa số các loại nƣớc thải sản xuất đều chứa hỗn hợp các chất bần (Trần Hiếu Nhuệ, 2001) Theo Lâm Minh Triết (2006), công nghiệp chế biến thủy sản là một trong các ngành phát triển... hay soda để bổ sung lƣợng alkalinity cho nƣớc thải giúp quá trình keo tụ đạt hiệu quả cao hơn - Điều chỉnh pH của nƣớc thải: theo bảng 2.6 dƣới đây mỗi loại hóa chất keo tụ có khoảng pH hoạt động thích hợp khác nhau, do đó tùy vào pH của nƣớc thải và loại hóa chất sử dụng mà điều chỉnh pH của nƣớc thải về khoảng thích hợp Bảng 2.6 pH thích hợp cho hoạt động của các chất keo tụ Hóa chất Al2 (SO4 )3 FeSO4... nhôm và sắt với mục đích tăng tốc độ lắng, ngƣời ta tiến hành quá trình keo tụ bằng cách cho thêm vào nƣớc thải các hợp chất cao phân tử gọi là chất trợ đông tụ Việc sử dụng các chất trợ đông tụ cho phép hạ thấp liều lƣợng chất đông tụ, giảm thời gian quá trình đông tụ và nâng cao tốc độ lắng của các bông keo Để xử lý nƣớc thải ngƣời ta dùng các chất keo tụ có nguồn gốc thiên nhiên hoặc tổng hợp Các chất. .. và photpho có mặt trong nƣớc thải CBTS với thành phần nhỏ nhƣng các chất rắn lơ lửng khá cao từ 2000 - 3000 mg/L Trong quá trình chế biến thủy sản, sự khác biệt trong nguyên liệu thô và thành phẩm liên quan đến sự khác nhau trong quá trình sản xuất, dẫn đến tiêu thụ nƣớc khác nhau Do sự phong phú và đa dạng về loại nguyên liệu và sản phẩm nên thành phần và tính chất nƣớc thải công nghiệp chế biến các. .. hình và trình độ công nghệ chế biến, đặc tính nguyên liệu và yêu cầu về chất lƣợng sản phẩm mà nƣớc thải từ các nguồn phát sinh có sự khác biệt về thành phần, tính chất, lƣu lƣợng cũng nhƣ chế độ thải nƣớc Nƣớc thải từ chế biến sản phẩm đông lạnh, sản phẩm ăn liền, đồ hộp và sản xuất agar đƣợc tạo ra gần nhƣ liên tục từ hầu hết các công đoạn sản xuất, trong đó chủ yếu là từ xử lý nguyên liệu và chế... lƣu trữ các phế thải trong quá trình sản xuất, khí thải từ các máy phát điện dự phòng Trong các nguồn ô nhiễm không khí, mùi là vấn đề chính đối với các nhà máy chế biến thủy sản - Chất thải rắn phát sinh chủ yếu từ quá trình chế biến bao gồm các loại đầu vỏ tôm, vỏ nghêu, da/mai mực, nội tạng mực và cá… - Nƣớc thải sản xuất trong chế biến thủy sản chiếm 85 - 90% tổng lƣợng nƣớc thải, chủ yếu từ các công... khả năng hấp thụ các chất bẩn trong khi lắng, tạo thành các bông cặn lớn hơn Trong xử lý nƣớc bằng keo tụ, loại bông cặn thứ ba chiếm ƣu thế và có tính quyết định hiệu quả keo tụ nên các điều kiện ảnh hƣởng đến sự hình thành bông cặn loại này đƣợc quan tâm hơn cả 2.4.6 Các chất keo tụ Theo Nguyễn Văn Phƣớc (2010) và Hoàng Văn Huệ (2002), chất đông tụ dùng trong xử lý nƣớc và nƣớc thải là muối nhôm, ... THỦY SẢN 2.2 TÁC ĐỘNG CỦA NƢỚC THẢI THỦY SẢN 2.3 CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI THỦY SẢN 2.3.1 Phƣơng pháp xử lý học 2.3.2 Các phƣơng pháp xử lý hóa học hóa lý 2.3.3 Các. .. Nƣớc thải sơ chế thủy sản loại nƣớc thải có hàm lƣợng chất hữu cao có khả phân hủy sinh học cao (Lâm Minh Triết et al., 2006) Chính lý trên, đề tài Khảo sát so sánh hiệu xử lý nước thải thủy sản. .. với chất khó không bị thủy phân Trong chất keo tụ lại ảnh hƣởng đến hiệu suất xử lý đáng kể, việc lựa chọn hóa chất keo tụ hiệu nhƣ kinh tế đƣợc quan tâm Đề tài So sánh hiệu xử lý nƣớc thải