Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ vận hành đến hiệu quả xử lý nitơ của hệ thống sinh học yếm khí thiếu khí hiếu khí

TRƯỜNG ĐẠI HỌC s PHẠM HÀ NỘI KHOÀ HÓA HỌC TRỊNH TRỌNG LOAN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ Đ ộ VẬN HÀNH ĐẾN HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITƠ CỦA HỆ THỐNG SINH HỌC YẾM KHÍ - THIẾU KHÍ - HIẾU KHÍ m KHÓA LUẬN • TỐT NGHỆP • ĐẠI • HỌC • Chuyên ngành: Hóa Công Nghệ- Môi Trường HÀ NỘI- 2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC s PHẠM HÀ NỘI TRỊNH TRỌNG LOAN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ Đ ộ VẬN HÀNH ĐẾN HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITƠ CỦA HỆ THỐNG SINH HỌC YẾM KHÍ- THIẾU KHÍ- HIẾU KHÍ KHÓA LUẬN TÓT NGHỆP ĐẠI HỌC • • • • Chuyên ngành: Hóa Công Nghệ - M ôi Trường Người hướng dẫn khoa học ThS Lê Cao Khải HÀ NỘI- 2015 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thiện chương trình Đại học thực tốt khóa luận tốt nghiệp, em nhận giúp đỡ, hướng dẫn nhiệt tình quý Thầy, Cô trường Đại học sư phạm Hà Nội Thầy, Cô Viện Công nghệ Môi Trường - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Em xin cảm ơn Thầy giáo hướng dẫn ThS Lê Cao Khải dành thời gian tâm huyết để hướng dẫn em thực tốt khóa luận tốt nghiệp Đồng thời em xin cảm ơn Thầy, Cô trường Đại học sư phạm Hà Nội đặc biệt thầy cô dạy hướng dẫn em thời gian em học trường Em xin cảm ơn đến Ban giám hiệu Nhà trường Thầy, Cô ừong Khoa Hóa học tạo điều kiện tốt để em học tập hoàn thiện tốt khóa học Em xin cảm ơn anh, chị, thầy cô thuộc Viện Công nghệ Môi Trường - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam tạo điều kiện cho em thực nghiệm để hoàn thành tốt khóa luận Em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp theo tiến độ Nhà trường đề với cố gắng nhiệt tình thân, nhiên không tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đóng góp thày cô bạn để khóa luận tốt nghiệp hoàn thiện tốt Hà Nội, Ngày 08 tháng 05 năm 2015 Sinh viên thực Trịnh Trọng Loan DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẤT AO (Anoxic - Oxic) Thiếu khí - hiếu khí AAO (Anaerobic - Anoxic - Oxic) Yếm khí - thiếu khí - hiếu khí BOD5 (Biochemical Oxygen Demand) Nhu cầu oxy hóa sinh học (5 ngày) COD (Chemical Oxygen Demand) Nhu cầu oxy hóa hóa học CD Chế độ DO Lượng oxy hòa tan nước HK Hiếu khí KH Kỵ khí TK Thiếu khí TN Tổng Nitơ MBR (Membrane Biological Reactor) Màng sinh học MLSS (Mixed liquor suspended solids) Tải lượng bùn hoạt tính NTSH Nước thải sinh hoạt NOD( Nitrogenous oxygen demand) Nhu cầu tiêu thụ oxy nitơ QCVN 14:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia nước thải sinh hoạt TCVN 5494 -1995 Tiêu chuẩn Việt Nam TSS (Total suspended solids) Tổng chất rắn lơ lửng SS (Suspended solid) Hàm lượng chất rắn lơ lửng DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các đặc trưng ô nhiễm nước thải sinh hoạt Bảng 1.2 Tiêu chuẩn thải nước khu dân cư Bảng 1.3 Thành phần nước thải sinh hoạt phân tích theo phương pháp APHA Bảng 1.4 Yêu càu nước thải sau xử lý đạt QCVN 14:2008/BTNMT Bảng 1.5.Các phương pháp xử lý nitơ nước thải 20 Bảng 3.1 Đặc trung nước thải nghiên cứu 37 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Chu trình N itơ 11 Hình 1.2 Chu trình Nitơ có thêm mắt xích Anammox 19 Hình 1.3 Quá trình nitrat hóa màng tế bào chất sinh v ậ t 25 Hình 1.4 Một số quy trình công nghệ xử lý Nitơ nước thải 27 Hình 1.5: Sơ đồ xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ AO 29 Hình 1.6 Sơ đồ xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ AAO .31 Hình 2.1 Mô hình hệ thống thí nghiệm AAO 35 Hình 2.2 Mô hình hệ thống thí nghiệm AO .36 Hình 3.1 Ảnh hưởng tải lượng NH4+vào đến hiệu suất xử lý NH4+ 38 Hình 3.2 Ảnh hưởng tải lượng NH4+vào đến hiệu suất xử lý TN 39 Hình 3.3 Anh hưởng chế độ sục khí đến trinh xử lý NIỈ4+và Tổng- N40 Hình 3.4 Ảnh hưởng chế độ sục khí đến trình xử lý COD 41 MỤC LỤC MỞ ĐÀU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN _ 1.1 Tổng quan nước thải sinh hoạt 1.1.1 Nguồn gốc 1.1.2 Phân loại nước thải sinh hoạt [3] 1.1.2.1 Phân loại theo đặc trưng vật lý 1.1.2.2 Phân loại theo đặc trưng hóa học 1.1.2.3 Phân loại theo đặc trưng sinh hóa 1.1.3 Thành phàn đặc tính nước thải sinh hoạt 1.2 Tổng quan nitơ nước thải sinh hoạt 1.2.1 Sơ lược chu trình nitơ tự nhiên [3] 1.2.2 Nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm Nitơ môi nước 11 1.2.3 Tác hại nitơ nước thải 12 1.3 Các trình sinh học chuyển hóa họp chất chứa Nitơ 13 1.3.1 Quá trình amon hóa .13 1.3.1.1 Amon hóaurê 14 1.3.1.2 Amon hóa protein 14 1.3.2 Quá trình nitrat hóa 15 1.3.2.1 Giai đoạn nitrit hóa 16 1.3.2.2 Giai đoạn nitrat hóa 16 1.3.3 Quá trình phản niừat .16 1.3.4 Quá trình oxy hóa kỵ khí amoni (Anammox) 18 1.4 Tổng quan công nghệ xử lý nitơ nước thải sinh hoạt 19 1.4.1 Các phương pháp xử lý nitơ nước thải sinh hoạt 19 1.4.2 Cơ sở lí thuyết trình sinh học xử lý nitơ nước thải 21 1.4.2.1 Quá trình nitrat hóa 22 1.4.2.2 Quá trình khử nitrat hóa 24 1.4.3 Một số công nghệ xử lý nitơ nước thải sinh hoạt 26 1.4.3.1 Hệ A O 28 1.4.3.2 HệAAO 31 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, MỤC ĐÍCH 33 VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu _ 33 2.1 Đối tượng nghiên cứu 33 2.2 Mục đích nghiên cứu 33 2.3 Nội dung nghiên cứu 33 2.4 Phương pháp nghiên cứu 33 2.4.1 Phương pháp tài kiệu kế thừa 33 2.4.2 Phương pháp phân tích 34 2.4.3 Phương pháp thực nghiệm 34 CHƯƠNG _ 37 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN _ 37 3.1 Đặc trưng nước thải sinh hoạt nghiên cứu 37 3.2 Ảnh hưởng tải lượng đến hiệu suất xử lý NĨỈ4+, TN 37 3.2.1 Ảnh hưởng tải lượng đến hiệu suất xử lý NĨỈ4+ 37 3.2.2 Anh hưởng tải lượng đến hiệu suất xử lý TN 38 3.3 Anh hưởng chế độ sục khí đến trình xử lý NIỈ4+và TN, COD 39 3.3.1 Anh hưởng chế độ sục khí đến trình xử lý NIỈ4+và TN 39 3.3.2 Anh hưởng chế độ sục khí đến trình xử lý COD 40 KẾT LUẬN VÀ KIÉN NGHỊ _ 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ta biết trung bình ngày người dùng trung bình hết 2L nước cho nhu cầu uống nấu ăn Tùy thuộc vào điều kiện khí hậu thực tế mà lượng nước tăng lên từ - 4L/ngày nước khu vực nhiệt đới Nhưng thực tế lại cho thấy người sử dụng nhiều số nhiều lần để phục vụ cho hoạt động sinh hoạt ngày Cùng với nước thải hoạt động nông nghiệp, công nghiệp nước thải sinh hoạt - nước nhiễm bẩn trình người sinh hoạt ròi khỏi khu vực sử dụng nguồn nhận ao, hồ, sông, biển Trong dịch chuyền số chất độc hại ngấm vào đất làm ôi nhiễm môi trường đất tạo môi trường nước ngầm có chứa chất độc hại Tác nhân gây ô nhiễm môi trường nước chất có khả chuyển hoá thành chất khác chất bền tác động đến cân sinh thái môi trường nước nhận Hợp chất hữu giàu thành phần cacbon có khả sinh huỷ (BOD) tồn nước với nồng độ lớn nguồn chất cho loại vi sinh vật phát triển Với loại vi sinh vật hiếu khí, trình phát triển hoạt động chúng tiêu thụ lượng oxy tan lớn, với mật độ cao gây đục nước chết chúng lắng xuống lóp bùn đáy Trong điều kiện thiếu oxy loại vi sinh vật yếm khí phát triển, tạo nhiều dạng họp chất có mùi hôi (các chất có tính khử cao H2S, metan, axit hữu dễ bay hơi) đầu độc môi trường nước không khí vùng xung quanh Nitơ photpho hai nguyên tố sống, có mặt tất hoạt động liên quan đến sống nhiều ngành nghề sản xuất công nghiệp, nông nghiệp Hợp chất hoá học chứa nitơ, photpho gọi thảnh phàn dinh dưỡng phạm trù nước thải đối tượng gây ô nhiễm ừầm trọng cho môi trường Khi thải kg nitơ dạng hợp chất hoá học vào chúng thành họp chất dạng khí Bọt khí sinh bám vào hạt bùn cặn, hạt bùn cặn lên làm xáo trộn, gây dòng tuần hoàn cục ừong lớp cặn lơ lửng Giai đoạn lưu trình thiếu khí xấp xỉ Tại vùng anoxic (thiếu oxy), vi sinh vật lấy oxi từ nitrat (NO3 ) nitrit (NO22), lượng nitrat nitrit bổ sung hỗn họp nước thải tuần hoàn từ sau vùng aerobic Hàm lượng photpho tập trung ừong nước nước thải nhỏ 2mg/L chấp nhận với nước thải công đoạn lọc, nhỏ 1.,5mg/L với nước thải sau lọc Ưu điểm nhược điểm hệ AAO: ♦> Ưu điểm công nghệ • Chi phí vận hành thấp • Đáp ứng biến động nước thải đầu vào chất lượng nước sau xử lý ổn định đạt hiệu cao • Xử lý cao với chất hữu cơ, cặn, họp chất N, p vi sinh vật gây bệnh Cho phép xả nước thải sau xử lý môi trường tái sử dụng • Xử lý mùi tốt • Xử lý dễ dàng sản phẩm nước, không gây ô nhiễm thứ cấp đồng thời cho sản phẩm nước với chất lượng đảm bảo mặt hóa chất độc hại ổn định hoạt tính sinh học Trong trình xử lý vi sinh vật tạo điều kiện dinh dưỡng yếu tố khác để đạt hoạt tính cao • Nhược điểm: • Hoạt động điều kiện khí hậu lạnh thường không ổn định • Phức tạp so với công nghệ AO 32 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, MỤC ĐÍCH • • VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 2.1 Đổi tượng nghiền cứu Nước thải sinh hoạt 2.2 Mục đích nghiên cứu Như trình bày phần tổng quan nguồn nước thải sinh hoạt thải môi trường có ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người, mặt khác nguồn nước thải chưa xử lý cách triệt để nhiệm vụ đặt nghiên cứu ứng dụng rộng rãi công nghệ AAO ừong xử lý nước thải sinh hoạt Đánh giá khả xử lý NIỈ4+ TN phương pháp sinh học yếm khí - hiếu khí - thiếu khí - Đánh giá tính ổn định hệ thống khả ứng dụng phương pháp điều kiện Việt Nam 2.3 Nội dung nghiên cứu - Khảo sát tổng quan nước thải sinh hoạt phân tán - Nghiên cứu ảnh hưởng tải lượng NH4+ đàu vào đến hiệu suất xử lý nước thải sinh hoạt chế độ sục khí đến hiệu xử lý NĨỈ4+, TN COD 2.4 Phưong pháp nghiên cứu 2.4.1 Phương pháp tài kiệu kế thừa Phương pháp sử dụng nhằm xác định, phân tích, đánh giá điều kiện tự nhiên, môi trường thu thập, tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu khác có liên quan đến nguồn nước thải sinh hoạt định hướng việc ứng dụng công nghệ xử lý 33 2.4.2 Phương pháp phân tích Phân tích số tiêu để đánh giá chất lượng nước: Amoni, Nitrit, Niừat, Nitơ tổng • Phân tích amoni: • Amoni xác định phương pháp Natri nitroprusiat, đo quang bước sóng 655nm thiết bị ƯV - VIS Spectrophotometer 2450 (Shimazu - Nhật Bản) • Phân tích nitrit: Xác định phương pháp đo quang với hệ thuốc thử Giss theo Standrad Method 1995, so màu máy ƯV-2540 (Shimazu, Nhật Bản) bước sóng 520nm • Phân tích nitrat: Xác định phương pháp so màu với Natri Salixylat theo TCVN 4562-88, so màu máy UV-2540 (Shimazu, Nhật Bản) bước sóng 410nm • Xác định tổng nitơ máy TOC - N (Shimazu, Nhật Bản) 2.4.3 Phương pháp thực nghiệm 34 Thí nghiệm thực mô hình thiết bị thể hình 2.1, 2.2: Hình 2.1 Mô hình hệ thống thí nghiệm AAO - Sơ đồ hệ thống thí nghiệm gồm: • Ngăn điều hòa với thể tích làm việc 16 lít • Ngăn yếm khí với thể tích làm việc 12 lít • Ngăn thiếu khí hiếu khí kết hợp với thể tích làm việc 25 lít • Ngăn lắng thể tích 3,6 lít - Nguyên lý hoạt động thiết bị: Nước thải chứa ừong thùng chứa v=120 lít Nước thải cấp vào ngăn điều hòa yếm khí bơm định lượng, sau nước cấp đầy ngăn yếm khí nước thải chảy tràn sang ngăn thiếu khí hiếu khí kết hợp ngăn lắng Ở ngăn hiếu khí đáy có phận cấp khí làm tăng lượng oxy nước thải tạo dòng tuần hoàn sang ngăn thiếu đồng thời kéo tuần hoàn bùn ngăn lắng Nước thải sau qua ngăn lắng chảy 35 ừàn vào thiết bị chứa Bùn ừong ngăn lắng sục khí tự động kéo ngược trở lại sang ngăn hiếu khí sang ngăn thiếu khí Do hiệu suất xử lý COD, N ngăn yếm khí đạt 10%nên trình nghiên cứu thấy hiệu ngăn yếm khí thấp nênkhi nghiên cứu sử dụng ngăn thiếu khí - hiếu khí nước thải cấp trực tiếp vào ngăn thiếu khí Điều kiện thí nghiệm: Chế độ 1: Q=lL/h; sục/dừng = 60 phút/30phút; Chế độ 2: Q=l,5L/h; sục/dừng = 60 phút/30 phút; Chế độ 3: Q=2L/h; sục/dừng = 60 phúƯ30 phút; Chế độ 4: Q=21Lh; sục/dừng = 60 phút/45 phút Nhiệt độ lấy theo nhiệt độ môi trường thời điểm làm thực nghiệm Mỗi ngày chế độ thí nghiệm lấy mẫu dòng vào, dòng xác định NĨĨ4+, NO3', NO2", tổng N Hình 2.2 Mô hình hệ thống thí nghiệm AO 36 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1.Đặc trưng nước thải sinh hoạt nghiên cứu Nước thải nghiên cứu có đặc trưng thể bảng 3.1: Bảng 3.1 Đặc trưng nước thải nghiên cứu STT r 1| Ạ r Á Thông sô Đơn vị Hàm lượng pH -7 ,5 COD mg/1 200 - 350 n -n h 4+ mg/1 -6 4 n -n o 3- mg/1 TôngN mg/1 -7 Tông p mg/1 -1 ss mg/1 - 300 - 550 3.2 Ảnh hưởng tải lượng đến hiệu suất xử lý NH4+, TN 3.2.1 Ảnh hưởng tải lượng đến hiệu suất x lý NHặ+ Ảnh hưởng tải lượng NÊLị+đến hiệu suất xử lý NH4+được thể hình 3.1 37 Tài lượng NH4+ -B -H S X L Thời gian, ngày Hình 3,1, Ảnh hưởng cửa tải ỉượng NH 4+vào đến hiệu suất x ỉýNHặ* Kết hình 3.1 cho thấy CĐ1 tải lượng NIỈ4+vào dao động khoảng 0,037 - 0,039 kg/m3/ngày hiệu suất xử lý NH4+ đạt từ 9597% Sang CĐ2, tải lượng NH4 +tăng khoảng 0,058-0,06 kg/m3/ngày hiệu suất xử lý NH4+ giảm khoảng 90 - 93% Sang CĐ3, tải lượng tiếp tục tăng lên khoảng 0,076 - 0,083 kg/m3/ngày hiệu suất xử lý giảm 86 - 89% Như tải lượng tăng hiệu suất xử lý NIỈ4+ giảm khoảng nghiên cứu Điều giả thích tăng nồng độ chất ô nhiễm hiệu xử lý hệ vi sinh không tăng đẫn đến hiệu suất xử lý giảm 3.2.2 Ảnh hưởng tải lượng đến hiệu suất x ỉý TN Ảnh hưởng tải lượng NTỈ4 +đến hiệu suất xử lý TN thể hình 3.2 38 ♦ T i lư ọ n g NH4+ - И -H S X L T N Hình 3.2 Ảnh hưởng tải lượng NŨ 4+vào đến hiệu suất x lý TN Kết hình 3.2 cho thấy CĐ1 tải lượng NH4+vào dao động khoảng 0,037 - 0,039 kg/m3/ngày hiệu suất xử lý tổng Nitơ đạt từ 60 - 62% Sang CĐ2, tải lượng NIỈ4+tăng khoảng 0,058 - 0,06 kg/m3/ngày hiệu suất xử lý giảm khoảng 50 - 54% % Sang CĐ3, tải lượng tăng tiếp lên 0,076 - 0,083kg/m3/ngày hiệu suất xử lý giảm 47 - 49% Như tải lượng tăng hiệu suất xử lý tổng Nitơ giảm khoảng nghiên cứu Điều giả thích tăng nồng độ chất ô nhiễm hiệu xử lý hệ vi sinh không tăng đẫn đến hiệu suất xử lý giảm 3.3 Ảnh hưởng chế độ sục khí đến trình xử lý NH4+ TN, COD 3.3.1 Ảnh hưởng chế độ sục khí đến trình x lýNHặ+và TN Ảnh hưởng chế độ sục khí đến trình xử lý NIỈ4+yà TN thể hình 3.3 39 — ♦ — H5XL N H + 0*3 z I— BŨ ầ 70 = 60 -£ г ■ H SK LT N 40 □ э 10 11 ThcHi s i a r ij n g y Hình 3.3 Ảnh hưởng chế độ sục khí đến trinh x lý NH 4+và TN Kết hình 3.3 cho thấy ta thay đổi chế độ sục khí điều kiện thí nghiệm hiệu suất xử lý NĨỈ4+ TN thay đổi Khi tăng thời gian dừng từ 60 phúư30 phút CĐ3 lên 60 phúư45 phút CĐ4 hiệu suất xử lý NĨỈ4+giảm từ 86 - 89% xuống 82 - 87% hiệu suất xử lý TN lại tăng từ 48 - 49% lên khoảng - 57% Vậy tăng thời gian dừng sục khí hiếu suất xử lý NĨỈ4+ giảm TN tăng Điều giải thích tăng thời gian dừng sục khí trình oxi hóa NĨỈ4+ thành NO3" giảm dẫn tới hiệu suất xử lý NH4+ giảm Trong khi tăng thời gian dừng sục khí trình khử NO3' thành NO2TỒÌ thành N2 bay lên tăng dẫn tới hiệu xử lý TN tăng 3.3.2 Ảnh hưởng chế độ sục khí đến trình x lý COD Ảnh hưởng chế độ sục khí đến trình xử lý COD thể hình 3.4 40 Hình 3.4 Ảnh hưởng chế độ sục khí đến trình x lý COD Kết hình 3.4 cho thấy tăng thời gian dừng từ 60 phút/30 phút CĐ3 lên 60 phút/45 phút CĐ4 hiệu suất xử lý COD giảm từ 89 94% xuống 82 - 8 % Vậy tăng thời gian dừng sục khí hiếu suất xử lý COD giảm Điều giải thích tăng thời gian dừng sục khí trình oxi hóa COD vinh sinh hiếu khí giảm dẫn tới hiệu suất xử lý COD giảm 41 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Quá trình nghiên cứu thu kết sau: > Khi tải lượng NH4+tăng hiệu suất xử lý NH4+ hệ nghiên cứu giảm CĐ1 (Q=lL/h) sang CĐ2 (Q=l,5L/h) sang CĐ3 (Q= 2,0L/h) hiệu suất xử lý NĨÍ4+ giảm từ 96,54% xuống 91,50% 88,07% > Khi tải lượng NH4+ tăng hiệu suất xử lý TN hệ nghiên cứu giảm CĐ1 (Q=lL/h) sang CĐ2 (Q=l,5L/h)và sang CĐ3(Q=2,0L/h) hiệu suất xử lý TN giảm từ 61,93% xuống 52,01% xuống 48,56% > Khi tăng thời gian dừng sục 60 phúƯ30 phút (ở CĐ3) lên 60 phúƯ45 phút (ở CĐ4) hiệu suất xử lý NH4+ giảm từ khoảng 87,81% xuống khoảng 84,50% hiệu suất xử lý TN lại tăng từ khoảng 48,56% lên khoảng 52,67% > Khi tăng thời gian dừng sục 60 phúƯ30 phút (ở CĐ3) lên 60 phút/45 phút (ở CĐ4) hiệu suất xử lý COD giảm từ khoảng 91,91% xuống khoảng 86,04% Trên nghiên cứu bước đầu hệ AAO AO cải tiến, để hiệu suất xử lý hệ nghiên cứu đạt yêu cầu mong muốn nhiệt độ khác cần phải có nghiên cứu có nhiều chế độ gián đoạn trình sục khí để tăng hiệu suất khử N đồng thời tiết kiệm lượng Kiến nghị Do thời gian điều kiện nghiên cứu có hạn, đề tài dừng lại đánh giá ban đầu Chính vậy, cần có nghiên cứu lĩnh vực để ứng dụng nghiên cứu vào thực tiễn 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Báo cáo tổng họp công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt công ty cổ phần kỹ thuật môi trường Việt năm 2006 Cục Tài Nguyên - Bộ Tài Nguyên Môi Trường, Báo cáo năm 2006 Lê Văn Cát, Xử lý nước thải giàu hợp chất Nitơ Photpho, Nhà xuất Khoa học tự nhiên Công nghệ, 2007 Nguyễn Đăng, Thực trạng ô nhiễm môi tường đô thị công nghiệp Viêt Nam Tạp trí Khoa học Đời sống Vol 20, 2013 Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga, Giáo trình công nghệ xử lý nước thải, nhà xuất Khoa học Kĩ Thuật, 2002 PGS.TS Lương Đức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải phương pháp sinh học Nhà xuất Giáo dục, 2009 Tiếng Anh Metcalf&Eddy Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse Third Edition ,199l./BarrettS.E.,Davis M.K and McGuire M J (1985), "Blending Chloraminated Water with Chlorinated Waters", Jour AWWA, 77(1), pp.50 - 61 Grady, C.P.L, Jr., and H.c Lim, 1980 Biological Waste Water Treatment Marcel Dekker, NY Gujer w, and Jenkins, D (1974) The contact Stabilization Process- Oxygen and nitrogen Mass Balances Report No, 74-2, Saint, Eng Res, Lab.,Univ Calif., Berkeley 10 Gayle, B.P., et al.(1989), Biological Denitrification of Water, J Environ Eng, 115, 930 43 11 Skadsen, J and Larry Sanford 1996 The Effectiveness of High pH for Control of Nitrification and the Impact of Ozone on Nitrification Control In Proc 1996 AWWA Water Quality Technology Conference Boston, Mass.: AWWA 12 Odell, Lee H., Gregory J Kirmeyer, Andrzej Wilczak, Joseph G Jacangelo, Joseph P Marcinko,and Roy L Wolfe 1996 Controlling titrification in Chloraminated Systems Jour AWWA, 88(7):86-98 13 Turk, O., v|i Mavinic, D.S (1986), “Preliminary Assessment of a Shortcut in Nitrogen Removal from Wastewater”, Can J Civ Eng., 13, 600 14 Ford, D.L., et al (1980) Comprehensive Analysis of Nitrification of Chemical Processing Wastewater J Water Pollut Control Fed., 52, 2726: Standard Methods for the examination of water and wastewater (1995) 15 http://www.monre vn/monrenet/default.aspx?tabid=208&ItemID 16 http://l 23doc.vn/document/95227-xu-ly-nito-trong-nuoc-thai.htm 17.http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/xu-ly-nito-trong-nuoc-thai.1196589.html 18 http://docs.4share.vn/docs/9328/Xu_ly_Nito_trong_nuoc_thai.html 19 http://vea.gov.vn/vn/khoahoccongnghe/congnghemt/xulynuocthai defult.aspx 20 http ://phuongphapxulynuocthaisinhhoat.blog spot, com/2 12 / 12 /xu ly ni-to-trong-xu-ly-nuoc-thai- sinh htm 21 LixiangLiu, BeipingZhang,XiaohuiWu,GangYanandXiejuanLu, SimultaneousRemovalofNitrogenandPhosphorousfromMunicipalWastewater UsingContinuousFlowIntegratedBiologicalReactor,Joumalofenvironmentalen gineering© asce / march 2008.YongQiu,Han-changShi,andMiaoHe, 44 22 NitrogenandPhosphorousRemovalinMunicipalWastewaterTreatment PlantsinChina: AReview,International!oumalofChemicalEngineeringVolume20 10,ArticleID914159,10pages doi:10.1155/2010/914159 45 PHỤ LỤC Bảng 3.2 Kết thí nghiệm phân tích Ngày lấy mẫu Đầu vào Đầu Hiệu suất xử Hiệu suất n h 4+ n h 4+ lý xử lý (mg/1) (mg/1) n h 4+(%) TN (%) Tải lượng NH4+ vào (kg/m3/ngày) Chế độ 1: Q=lL/h; sục/dừng = 60 phút/30 9/3/2015 10/3/2015 11/3/2015 12/3/2015 13/3/2015 40 1.1 97.25 62.00 1.3 96.67 59.04 39 39.3 1.2 96.95 62.37 41 95.37 1.9 61.49 39.5 1.4 96.46 59.74 Chê độ 2: Q=l,5L/h; sục/dừng = 60 phút/30 phút 0.038 0.037 0.038 0.039 0.038 16/3/2015 17/3/2015 18/3/2015 19/3/2015 20/3/2015 40.5 3.8 90.62 53.32 40.7 3.2 92.14 50.24 50.00 41.3 4.1 90.07 40.8 92.65 52.63 41.5 3.3 92.05 53.87 Chê độ 3: Q=2L/h; sục/dừng = 60 p 1ÚƯ30 phút 0.058 0.059 0.059 0.059 0.060 30/3/2015 31/3/2015 1/4/2015 3/4/2015 9/4/2015 88.14 43 5.1 47.6 41.3 5.7 86.20 48.8 5.3 87.04 49.0 40.9 39.6 89.90 48.7 42 4.6 89.05 48.6 Chế độ 4: Q=21Lh; sục/dừng = 60 phút/45 phút 0.083 0.079 0.079 0.076 0.081 15/4/2015 16/4/2015 20/4/2015 21/4/2015 27/4/2015 40.4 39 40 38 39.7 0.078 0.075 0.077 0.073 0.076 6.5 5.9 6.2 83.91 84.87 84.50 86.84 82.37 46 52.8 56.6 51.3 51.9 50.6 [...]... và vận hành để xử lý nitơ trong nước thải sẽ cho hiệu suất xử lý cao nếu ta tìm được chế độ vận hành thích họp Xuất phát từ lý do đó tôi chọn đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ vận hành đến hiệu quả xử lý nỉtơ của hệ thống sinh học yếm khí - thiếu khỉ - hiếu khí làm đề tài nghiên cứu 2 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt 1.1.1 Nguồn gốc Nước thải sinh hoạt (NTSH) phát sinh. .. quang giá trị pH= 8 - Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ của quá trình nitrat hóa Tốc độ tăng trưởng của vi sinh tăng khi nhiệt độ đến giá trị giới hạn khoảng 35°c, nhiệt độ quá cao làm giảm hoạt tính của vi sinh, gây ức chế hoạt động hay chết vi sinh vật Khoảng nhiệt độ có thể ứng dụng được là 5 - 35°c, khoảng tối ưu là 30 - 35°c - Anh hưởng của nồng độ NĨỈ4+ tới quá trình... hiệu quả xử lý nitơ, ta thấy việc xử lý nitơ bằng phương pháp sinh học cho hiệu quả rất cao 1.4.2 Cơ sở lí thuyết của các quá trình sinh học xử lý nỉtơ trong nước thải Phương pháp xử lý nitơ trong nước thải sinh hoạt được thực hiện qua hai quá trình nối tiếp là nitrat hóa và khử nitrat hóa trong đó quá trình nitrat hóa chuyển hóa amoni thành nitrat, còn quá trình khử nitrat chuyển nitrat thành nitơ. .. mới.Cácnghiên cứu từ cuối thập niên 1990 đã làm rõ nhiều khía cạnh của Anammox về mặt hóa sinh học, vi sinh học, sinh học phân tử, 18 N - hữu cơ Hình 1.2 Chu trình Nỉtơ có thêm mắt xích Anammox 1.4 Tổng quan về công nghệ xử ỉý nitơ trong nước thải sinh hoạt 1.4.1 Các phương pháp x ử lý nitơ trong nước thải sinh hoạt Đã có nhiều phương pháp nhiều công trình xử lý nitơ ừong nước thải được nghiên cứu và... lý nitơ trong nước thải đã được nghiên cứu và ứng dụng Bảng 1.5.Các phương pháp xử lý nỉtơ trong nước thải Các phương pháp xử lý Hiệu suât xử lý nitơ ( % ) Nitơ dạng hữu cơ NH3- nh 4+ Hiêu suất NO3 xử lý % 0 5-10% Xử lý thông thường Bậc I 10-20% 0 Bậc II 15-50% < 10% Hiệu suât thấp 10-30% Xử lý bằng phương pháp sinh học Vi khuân hâp thụ Nitơ Quá trình khử 0 40-70% 0 0 Hiệu suât thấp 80-90% 30-70% 70-95%... pháp sinh học: sử dụng các vi sinh vật có sẵn trong nước thải hoặc bổ sung thêm các chủng,giống vi sinh vật để nâng cao hiệu suất xử lý nước thải Các phương pháp sinh học có thể được duy trì trong các điều kiện yếm khí (không có oxy), thiếu khí và hiếu khí (bổ sung thêm oxy từ ngoài vào) 19 Dưới đây là bảng phân tích một cách tổng quan nhất về dạng và hiệu suất làm việc của các phương pháp xử lý nitơ trong... nitrat hóa Loại vi sinh tùy nghi, dị dưỡng khử nitrit và nitrat với chất hữu cơ (chất cho điện tử) và tạo 10 thành khí nitơ Khí nitơ là sản phẩm cuối của quá trình xử lý nitơ bằng phương pháp sinh học Hợp chất Nitơ ( Protein, urê) Phân hủy vi sinh thủy phân Tao sinh khôi Amoniac Tế bào Nitơ hữu cơ Tế bào thưc Phân hủy nội sinh Chất hữu cơ cacbon Hình 1.1 Chu trình Nitơ 1.2.2 Nguyên nhân dẫn đến sự ô nhiễm... các sinh vật nước, tảo sinh trưởng và phát triển Sự phát triển này làm ô nhiễm nước thứ cấp ừong quá trình lưu trữ, đồng thời sinh ra các chất độc nitrit và nitrat 1.3 Các quá trình sinh học chuyển hóa các họp chất chứa nitơ 1.3.1 Quá trình amon hóa Là quá trình phân hủy chuyển hóa các hợp chất hữu cơ chứa nitơ trong điều kiện hiếu khí hoặc yếm khí dưới tác dụng của các loại vi sinh vật để tạo 13 thành... Thu hoạch thành sinh khối sinh khối 50-80% NH3-NH4+ Quá trình nitrat Xử lý có giói Chuyên hoá hoá hạn thành nitrat Chủ yêu Hồ ôxy hóa chuyển hoá thành NH3NH4+ Xử lý bởi quá trình làm thoáng 20 0 5-20% Tách băng các quá trình nitrat và khử nitrat 20-90% Các phương pháp hoá học Châm clo Kém ôn định Đông tụ hoá học 50-70% Cacbon dính bám 30-50% 90-100% 0 Hiệu suât Hiệu suât thấp Hiệu suât thấp Hiệu suât... xử lí thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Trong nước thải sinh hoạt, nitrat và nitrit có hàm lượng rất thấp do nồng độ oxy hòa tan và mật độ vi sinh tự dưỡng thấp Thành phần amoni chiếm 60 - 80% hàm lượng nitơ tổng trong nước thải sinh hoạt 5 Nồng độ họp chất nitơ trong nước thải sinh hoạt biến động theo lưu lượng nguồn thải: mức độ sử dụng nước của cư dân, mức độ ...TRƯỜNG ĐẠI HỌC s PHẠM HÀ NỘI TRỊNH TRỌNG LOAN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ Đ ộ VẬN HÀNH ĐẾN HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITƠ CỦA HỆ THỐNG SINH HỌC YẾM KHÍ- THIẾU KHÍ- HIẾU KHÍ KHÓA LUẬN TÓT NGHỆP ĐẠI HỌC • •... ta tìm chế độ vận hành thích họp Xuất phát từ lý chọn đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ vận hành đến hiệu xử lý nỉtơ hệ thống sinh học yếm khí - thiếu khỉ - hiếu khí làm đề tài nghiên cứu CHƯƠNG... đến hiệu suất xử lý giảm 3.3 Ảnh hưởng chế độ sục khí đến trình xử lý NH4+ TN, COD 3.3.1 Ảnh hưởng chế độ sục khí đến trình x lýNHặ+và TN Ảnh hưởng chế độ sục khí đến trình xử lý NIỈ4+yà TN thể