NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG CÔNG NGHỆ AAO VỚI SỢI VẬT LIỆU ĐỆM

KHOA KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BÁO CÁO ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH (QM491DV01) ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG CÔNG NGHỆ AAO VỚI SỢI VẬT LIỆU ĐỆM Người hướng dẫn : Nguyễn Xuân Quỳnh Như Lớp : QM111 Sinh viên : Ngô Hoàng Quốc An MSSV: Sinh viên Sinh viên Sinh viên Sinh viên HK14.1A 2002197 : Ngô Huỳnh Ân MSSV: 2002198 : Nguyễn Vân Duy MSSV: 2002221 : Huỳnh Đức MSSV: 2002188 : Nguyễn Văn Thành Nhân MSSV: 2000021 LỜI MỞ ĐẦU Nước nguồn tài nguyên vô quý giá người Nước tự nhiên bao gồm toàn nước từ đại dương, biển vịnh sông hồ, ao suối, nước ngầm Trên trái đất nước chiếm tỉ lệ nhỏ so với nước mặn Nước mặt cần thiết cho sống phát triển, nước giúp cho tế bào sinh vật trao đổi chất, tham gia vào phản ứng sinh hóa tạo nên tế bào Vì vậy, nói đâu có nước có sống Nước dùng cho đời sống, sản xuất nông nghiệp, công nghiệp dịch vụ Sau sử dụng nước trở thành nước thải chúng bị ô nhiễm với mức độ khác Ngày nay, với bùng nổ dân số tốc độ phát triển cao ngành công, nông nghiệp… Chúng để lại nhiều hậu phức tạp, đặc biệt vấn đề ô nhiễm môi trường nước Vấn đề mối nguy đáng lo ngại nhiều người nhiều quốc gia giới Ở Việt Nam toàn nước thải sinh hoạt chưa xử lý thải bỏ sông, hồ, ao kênh, rạch Vì vậy, dẫn đến tình trạng ô nhiễm nguồn nước bốc mùi khó chịu, làm cảnh quan ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe người loài động thực vật sống gần khu vực xã thải Với tình trạng ô nhiễm nguồn nước nước ta Qua môn mà học hướng dẫn nhiệt tình giảng viên cho kiến thức kinh nghiệm để hoàn thành đồ án với việc áp dụng sử dụng vật liệu đệm mô hình AAO, hiệu xử lý cao làm giảm nồng độ ô nhiễm nước thải nói chung nước thải sinh hoạt nói riêng i LỜI CẢM ƠN Chúng xin gửi lời chân thành cám ơn đến Cô Nguyễn Xuân Quỳnh Như hướng dẫn tận tình giúp hoàn thành đề tài cách tốt Xin gởi lời cảm ơn đến tác giả viết, trang web góp phần cung cấp cho thông tin cần thiết tài liệu bổ ích cho đề tài Trong trình làm báo cáo này, khó tránh khỏi sai sót Mặc dù, cố gắng nên chưa thể khắc phục hết Rất mong góp ý kiến, phê bình thầy, cô để rút kinh nghiệm cho sau ii MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU I LỜI CẢM ƠN II DANH SÁCH CÁC BẢNG VI DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH VÀ BIỂU ĐỒ VII DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VIII CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Mục tiêu đề tài 10 1.3 Nội dung phương pháp nghiên cứu 10 1.3.1 Nội dung nghiên cứu 10 1.3.2 Phương pháp nghiên cứu 10 1.4 Ý nghĩa đề tài 10 1.4.1 Ý nghĩa khoa học 10 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn 11 1.5 Tính đề tài 11 1.6 Giới hạn đề tài 11 CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ AAO 12 2.1 Tổng quan thành phần tính chất nước thải sinh hoạt 12 2.2 Lý thuyết công nghệ xử lý nước thải 12 2.3 Lý thuyết công nghệ AAO 13 2.3.1 Khái niệm chung 13 2.3.2 Qúa Trình Anaerobic (Qúa trình kỵ khí) 16 2.3.3 Qúa trình oxic (Hiếu khí) 19 2.3.4 Qúa trình loại bỏ chất hữu 21 iii 2.3.5 Quá trình loại bỏ photpho 24 2.3.6 Ứng dụng công nghệ AAO 26 CHƯƠNG 3.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 28 Đối tượng nghiên cứu 28 3.1.1 Nước thải 28 3.1.2 Mô hình nghiên cứu 28 3.1.3 Cấu tạo mô hình 28 3.1.4 Nguyên tắc hoạt động 29 3.2 Nội dung thí nghiệm 30 3.2.1 Giai đoạn thích nghi 30 CHƯƠNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN 35 4.1 Nghiên cứu khả xử lý chất hữu 35 4.2 Nghiên cứu khả xử lý nitơ 38 4.2.1 Chỉ tiêu Amonia 38 4.2.2 Chỉ tiêu Nitrat 40 4.2.3 Chỉ tiêu Nitrit 43 4.3 Nghiên cứu khả xử lý photpho 45 4.3.1 Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.018 kg PO4/m3.ng(tải trọng COD 0,96kgCOD/m3.ngày) 45 4.3.2 Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.013 kg PO4/m3.ng 46 4.3.3 Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.018 kg PO4/m3.ng(tải trọng COD 1,344kgCOD/m3.ngày) 46 4.4 CHƯƠNG 5.1 Bàn luận 47 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49 Kết luận 49 iv 5.2 Kiến nghị 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 PHỤ LỤC 52 v DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 3.1 Các thông số đầu vào nước thải sinh hoạt sử dụng báo cáo 28   Bảng 3.2 Thông số thiết kế vận hành mô hình thí nghiệm AAO 28   Bảng 3.3 Kết sau nuôi bùn thời gian ngày 31   Bảng 3.4 Bảng tải trọng chất hữu đầu vào theo thời gian lưu nước 32   Bảng 3.5 Bảng tải trọng Nitơ tổng đầu vào thay đổi theo thời gian lưu nước 32   Bảng 3.6 Bảng tải trọng Photpho tổng đầu vào thay đổi theo thời gian lưu nước 33   Bảng 3.7 Kết chạy thích nghi tải trọng khác 34   Bảng 4.1 Tải trọng COD hiệu suất xử lý 35   Bảng 4.2 Tải trọng Amonia hiệu suất xử lý 38   Bảng 4.3 Tải trọng Nitrat hiệu suất xử lý 40   Bảng 4.4 Tải trọng Nitrit hiệu suất xử lý 43   Bảng 4.5 Tải trọng Phosphate hiệu suất xử lý 45   Bảng 5.1 Kết xử lý COD theo tải trọng 0,96 kg COD/m3.ngày 52   Bảng 5.3 Kết xử lý COD theo tải trọng 1,152 kg COD/m3.ng 52   Bảng 5.4 Kết xử lý COD theo tải trọng 1,344 kg COD/m3.ng 53   Bảng 5.5 Kết xử lý nitơ Amonia theo tải trọng 0.066 kg NH3/m3.ng 53   Bảng 5.6 Kết xử lý nitơ Ammonia theo tải trọng 0.066 kg NH3/m3.ng 54   Bảng 5.7 Kết xử lý nitơ Ammonia theo tải trọng 0.066 kg NH3/m3.ng 54   Bảng 5.8 Kết xử lý Nitrat theo tải trọng 0.027 kg NO3/m3.ng 55   Bảng 5.9 Kết xử lý Nitrat theo tải trọng 0.018 kg NO3/m3.ng 55   Bảng 5.10 Kết xử lý Nitrat theo tải trọng 0.025 kg NO3/m3.ng 56   Bảng 5.11 Kết xử lý Nitrit qua tải 0.003 kg NO2/m3.ng 56   Bảng 5.12 Kết xử lý Nitrit qua tải 0.006 kg NO2/m3.ng 57   Bảng 5.13 Kết xử lý Nitrit qua tải 0.003 kg NO2/m3.ng 57   Bảng 5.14 Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.018 kg PO4/m3.ng 58   Bảng 5.15 Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.013 kg PO4/m3.ng 58   Bảng 5.16 Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.018 kg PO4/m3.ng 59   vi DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH VÀ BIỂU ĐỒ Hình 2.1 Mô hình hoạt động trình AAO truyền thống 13   Hình 2.2 Phân hủy chất hữu điều kiện kỵ khí 17   Hình 3.1 Mô hình hệ thống AAO 29   Biểu đồ 4.1 Sự thay đổi COD qua tải trọng 0,96 kg COD/m3.ngày 35   Biểu đồ 4.2 Sự thay đổi COD qua tải trọng 1,152 kg COD/m3.ng 36   Biểu đồ 4.3 Sự thay đổi COD qua tải trọng 1,344 kg COD/m3.ng 37   Biểu đồ 4.4 Kết xử lý nitơ Ammonia theo tải trọng 0.066 kg NH3/m3.ng 38   Biểu đồ 4.5 Kết xử lý nitơ Ammonia theo tải trọng 0.066 kg NH3/m3.ng 39   Biểu đồ 4.6 Kết xử lý nitơ Ammonia theo tải trọng 0.066 kg NH3/m3.ng 39   Biểu đồ 4.7 Kết xử lý Nitrat theo tải trọng 0.027 kg NO3/m3.ng 41   Biểu đồ 4.8 Kết xử lý Nitrat theo tải trọng 0.018 kg NO3/m3.ng 41   Biểu đồ 4.9 Kết xử lý Nitrat theo tải trọng 0.025 kg NO3/m3.ng 42   Biểu đồ 4.10 Kết xử lý Nitrit qua tải 0.003 kg NO2/m3.ng 43   Biểu đồ 4.11 Kết xử lý Nitrit qua tải 0.006 kg NO2/m3.ng 44   Biểu đồ 4.12 Kết xử lý Nitrit qua tải 0.003 kg NO2/m3.ng 44   Biểu đồ 4.13 Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.018 kg PO4/m3.ng 45   Biểu đồ 4.14 Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.013 kg PO4/m3.ng 46   Biểu đồ 4.15 Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.018 kg PO4/m3.ng 47   vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AAO Anaerobic (Yếm khí) – Anoxic (Thiếu khí) – Oxic (Hiếu khí) BOD Biochemical oxygen demand (nhu cầu oxy sinh hóa) DO Disoved Oxygen (Hàm lượng oxy hoà tan nước) MBBR Moving bed biofilm reactor (quá trình xử lý nhân tạo sử dụng vật làm giá thể) MLSS Mixed Liquoz Suspended Solids (nồng độ chất rắn bùn lỏng) rbBOD Readily biodegradable BOD (BOD nhanh chóng phân hủy sinh học) SRT Sludge retention time (thời gian lưu bùn) SVI Sludge Volume Index (chỉ số thể tích bùn) VSV Vi sinh vật viii CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu chung Nước thải sinh hoạt nước thải phát sinh từ hoạt động sinh hoạt hoạt động dân cư như: khu vực đô thị, trung tâm thương mại, khu vui chơi giải trí… Nước thải sinh hoạt hộ gia đình thường chia làm loại: nước thải từ nhà vệ sinh chứa chất ô nhiễm chủ yếu chất hữu cơ, loại vi sinh vật gây bệnh nước thải từ trình tắm, giặt, nấu ăn với thành phần chất ô nhiễm không đáng kể Các thành phần ô nhiễm đặc trưng nước thải sinh hoạt thường COD, N, P Trong hàm lượng N P lớn nước thải sinh hoạt, không loại bỏ chúng gây nên tượng phú dưỡng hóa Với thành phần ô nhiễm tạp chất nhiễm bẩn có tính chất khác nhau, từ loại chất không tan đến chất tan hợp chất tan nước, việc xử lý nước thải sinh hoạt loại bỏ tạp chất đó, làm nước đưa nước vào nguồn tiếp nhận đưa vào tái sử dụng Việc lựa chọn phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt thích hợp thường đặc điểm loại tạp chất có nước thải, dựa vào chất thải sinh hoạt sau phân loại Hiện nay, có nhiều phương pháp xử lý thông dụng gặp hạn chế định như: phương pháp hóa học có nhược điểm chi phí vận hành cao, không thích hợp cho hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt với quy mô lớn, hệ thống xử lý hoá lý lại phức tạp khó vận hành… Đối với việc xử lý nước thải sinh hoạt có yêu cầu đầu không khắt khe tiêu N P, trình xử lý hiếu khí bùn hoạt tính trình xử lý sinh học thường ứng dụng Trong trình nghiên cứu phương pháp xử lý tìm hiểu mô hình AAO Mô hình AAO mô hình kết hợp phương pháp sinh học để xử lý nước thải sinh hoạt: sau xử lý cấp nước thải chảy vào bể bùn hoạt tính yếm khí (Anaerobic Tank), tiếp đến chảy vào bể vi sinh hiếu khí (Aerobic), vi sinh vật sống bám hạt bùn bể, diễn trình vi sinh vật oxi hoá chất hữu tốc độ cao, sau trình chất vô hữu có nước thải mà giảm dần, trình đặc biệt giảm đáng kể hàm lượng Nitơ tổng (Total- Nitrogen) Photpho tổng ( Total – Phosphase) - Khữ Nitrate hóa trình khử Nitrate thành khí Nitơ vi khuẩn dị dưỡng điều kiện thiếu khí đòi hỏi chất cho điện tử chất hữu hay vô Theo biểu đồ 4.8 4.9, ta thấy tải trọng nồng độ NO2- sau ngăn thiếu khí tăng so với dòng vào ngăn thiếu khí chứng tỏ trình khử Nitrate hóa xảy chuyển hóa NO3- thành NO2- sản phẩm cuối khí N2 4.3 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ PHOTPHO Cùng với nitơ nước thải, photpho thành phần gây tượng phú dưỡng hóa nước bề mặt Chính nghiên cứu khả loại bỏ photpho nước thải có ý nghĩa đặc biệt quan trọng mặt môi trường Kết nghiên cứu khả loại bỏ photpho cụ thể trình bày bảng biểu đồ sau Bảng 4.5 Tải trọng Phosphate hiệu suất xử lý HRT Tải trọng COD (h) (kg COD/m3.ngày) COD vào COD Hiệu suất xử lý (mg/l) (mg/l) (%) 0.018 6.02 6.41 - 0.013 4.48 3.3 26.3 0,018 6,02 3,91 35,04 4.3.1 Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.018 kg PO4/m3.ng(tải trọng COD 0,96kgCOD/m3.ngày) Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.018 kg PO4/m3.ng 35 30 mg/L 25 20 15 10 6.09 6.09 6.05 6.02 6.5 6.1 5.96 10.9 7.14 6.63 7.31 6.41 6.58 5.85 7.25 6.02 6.69 6.41 6.58 6.52 6.69 5.96 6.75 5.9 5.85 5.79 6.41 6.52 5.7 6.41 5.8 5.85 Bể lắng 4.73 5.57 Hiếu khí 5.85 5.96 Thiếu khí Kỵ khí Đầu vào Giờ Biểu đồ 4.13 Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.018 kg PO4/m3.ng 45 4.3.2 Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.013 kg PO4/m3.ng Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.013 kg PO4/ m3.ng 7.1 30 6.21 25 mg/L 20 15 10 4.5 4.5 7.14 6.8 7.64 5.23 5.91 5.34 4.98 10.34 6.23 8.23 7.08 6.24 4.68 4.48 5.61 6.02 3.94 5.9 7.59 5.57 4.22 3.3 4.86 4.26 6.41 5.9 3.2 6.52 5.68 6.02 Bể lắng Hiếu khí 7.08 Thiếu khí Kỵ khí Đầu vào Giờ Biểu đồ 4.14 Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.013 kg PO4/m3.ng - Sau chạy mô hình, nồng độ Phosphat giảm 26,34% (từ 4,48 mg/l 3,3 mg/l) - Nồng độ Photphate ngăn kỵ khí tăng đột ngột thứ 3, thứ tăng 33,2% từ 3,94mg/l lên 5,9mg/l sau tăng sau lại Tại ngăn thiếu khí thứ hàm lượng Photphate giảm so với ngăn kỵ khí Hàm lượng Photphate ngăn hiếu khí bể lắng giảm sau 4.3.3 Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.018 kg PO4/m3.ng(tải trọng COD 1,344kgCOD/m3.ngày) - Sau chạy mô hình, nồng độ Phosphat giảm 35,04% (từ 6.02 mg/l 3,91mg/l) - Nồng độ Phosphat ngăn thiếu khí giảm thứ so với ngăn kỵ khí - Theo biểu đồ 4.10 4.11, ta thấy nồng độ Photphat khỏi ngăn kỵ khí tăng lên so với nồng độ phophat đầu vào ngăn kỵ khí, điều chứng tỏ ngăn kỵ khí xảy trình sử dụng lượng sẵn có từ polyphotphate tích lũy, PÁO đồng hóa acetate xà sản sinh sản phẩm tích lũy PHB Một số glucogen chứa tế bào sử dụng Đồng thời, với hấp thu acetate việc giải phóng orthophotphate (O-PO43-) Sự thay đổi nồng độ phosphate ảnh hưởng pha loãng dòng tuần hoàn nội giải phóng phospho Có vài giải phóng phospho vi khuẩn tích lũy phospho Acinetobactor 46 - Trong ngăn thiếu khí hiếu khí, lượng phospho bị xảy trình giải phóng lượng từ phản ứng oxi hóa PHB sử dụng tạo thành cầu nối polyphosphate tế bào dự trữ, orthophosphate hòa tan (O-PO43-) khử khỏi dung dịch tạo thành polyphosphate bế bào vi khuẩn AAA Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.018 kg PO4/ m3.ng 30 mg/L 25 4.6 20 5.67 15 6.37 10 5.16 5.61 6.02 5.16 4.6 6.15 6.02 7.25 6.75 4.85 5.1 5.83 4.57 4.85 5.1 5.82 6.5 6.92 6.89 6.34 6.67 6.41 4.57 6.32 5.98 4.15 3.91 4.15 3.91 Bể lắng 4.94 4.65 Hiếu khí 5.43 5.11 Thiếu khí Kỵ khí Đầu vào Giờ Biểu đồ 4.15 Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.018 kg PO4/m3.ng 4.4 BÀN LUẬN Trong trình tìm hiểu mô hình AAO biết khả xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cao Bằng cách kết hợp lớp vật liệu đệm nâng cao khả xử lý hệ thống AAO nguyên Điểm bật hệ thống AAO có lớp vật liệu đệm Quá trình Nitrate hóa diễn hàm lượng sinh khối mô hình lớn, SRT dài vật liệu đệm góp phần làm tăng SRT Đây điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn Nitrate hóa Nitrosomonas Nitrobacter phát triển Điều cho thấy hệ thống có khả xử lý NOx hiệu Chúng lựa chọn tiêu bật để thí nghiệm: pH, NH3, NO2, NO3, PO4, COD, SVI Tất tiêu sau thí nghiệm cho kết giảm đáng kể sau trình xử lý Các đường chuẩn cho thấy khả xử lý mô hình có hiệu Tuy nhiên, trình chạy mô hình tiến hành đo đạt gặp phải vấn đề sau: 47 - Quá trình chuẩn bị mô hình: - Bùn sinh học vấn đề khó kiễm soát hệ thống xử lý nước thải Chính mà trình nuôi bùn thích nghi để đưa vào hệ thống gặp không khó khăn thực Bùn nhạy cảm với nguồn nước thải dể chết nguồn dinh dưỡng không ổn định Vì nước thải đưa vào mô hình lấy từ quán ăn nên tiêu không lý tưởng đầy đủ để tiến hành thí nghiệm (Ví dụ như: NH3, NOx, thường có hàm lượng thấp) - Để khắc phục tình trạng nhóm tham khảo ý kiến người hướng dẫn bổ xung vào nước thải thành phần thiếu để đảm bảo chất lượng bùn theo dỏi xác khả xử lý hệ thống - Quá trình vận hành: - Vận hành hệ thống có bùn sinh học cần khoảng thời gian để chạy thích nghi Nhóm chung phải chạy lại mô hình lần bùn ngăn kị khí chết Sau trình tìm hiểu nguyên nhân phát bùn chết sốc tải, nguyên nhân pha loãng không không ổn định nước thải • Trong trình hoạt động máy bơm dễ bị tắt nghẽn công suất hoạt động không Nhưng điều chỉnh lại lưu lượng để hệ thống hoạt động ổn định - Quá trình thí nhiệm:Trong trình thí nghiệm có tiêu thể biểu đồ có không ổn định Nguyên nhân trình thí nghiệm sai sót thiết bị chưa bảo trì nên dẫn đến sai số Bằng cách thực lại nhiều lần tối ưu số xác 48 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Với mục tiêu xử lý nước thải có hàm lương chất hữu cao Dựa biểu đồ hàm lượng COD ta thấy hệ thống đạt yêu cầu xử lý Đồng thời xử lý tiêu khác trình vận hành đo đạt Hệ thống AAO hệ thống dựa công nghệ sinh học, dùng vi sinh vật để xử lý chất thải So sánh với hệ thống truyền thống đưa vào thực tế sử dụng bể Aerotank, hệ thống AAO kết hợp lớp vật liệu đệm có cải tiến có ưu nhược điểm sau: Cải tiến: - Sử dụng lớp vật liệu đệm, tăng diện tích tiếp xúc vi sinh vật với chất nước thải Ưu điểm: o Ưu điểm bật công nghệ kỵ khí tiết kiệm lượng, không cần phải cấp không khí o Hiệu xử lý Nito, Photpho nâng cao o Lượng bùn dư sinh so với trình bùn hoạt tính; o Có khả chịu biến đổi thủy lực tải trọng chất hữu cao o Công nghệ AAO kết hợp công nghệ kỵ khí (anaerobic) - thiếu khí (anoxic) hiếu khí (oxic) cho phép vừa giảm chất ô nhiễm hữu vừa giảm chất dinh dưỡng dư thừa nước thải Nhược điểm: o Quá trình màng có nhược điểm phần tử nhỏ bé lớp màng kỵ khí bị vỡ có khả lắng làm cho độ đục dòng cao o Việc bổ sung lớp vật liệu đệm làm tăng vốn đầu tư ban đầu 5.2 KIẾN NGHỊ Nước thải sinh hoạt loại nước thải phổ biến có mặt khu vực dân cư Vì việc đưa hệ thống AAO có lớp vật liệu đệm vào thực tế hoàn toàn khả thi Với mong muốn đưa mô hình AAO có lớp vật liệu đệm vào thực tế ứng dụng, nguyên cứu khảo sát giá thành để xây dựng mô hình ứng dụng vào thực tế 49 Sau trình thực thí nghiệm thấy khả xử lý nước thải sinh hoạt hệ thống AAO Tuy nhiên thực thí nghiệm đo đạt tải trọng COD 0.96, 1.152 1.344kg COD/m3.ngày; chưa thể tìm hiểu khả xử lý hệ thống AAO tải trọng cao Theo dự tính, tiếp tục thực mở rộng mô hình chạy tải trọng cao hơn: 1,35 – 1.5 kg COD/m3.ngày Việc nâng cao tải trọng giúp tìm hiểu khả xử lý hệ thống AAO có lớp vật liệu đệm loại nước thải có hàm lượng chất hữu cơ, Nito, Photpho cao Để xem xét hiệu xuất xử lý tiêu mô hình tải trọng cao hơn, hiệu xuất xử lý cao ta áp dụng mô hình để xử lý loại nước thải khác nước thải sinh hoạt như: nước thải thủy sản, nước thải ngành chế biến thực phẩm 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO Greentech CO.,LTD, XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THEO PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ, file: http://kttm.hoasen.edu.vn/sites/default/files/2011/12/22/cach_viet_bao_cao_theo_ chuan_iso5966.pdf www.thaiduongvn.vn/chi-tiet/28/xu-ly-nuoc-thai-sinh-hoat-.html http://www.quantracmoitruong.org/xu-ly-nuoc-thai-bang-phuong-phap-sinh-hochieu-khi 51 PHỤ LỤC Bảng 5.1 Kết xử lý COD theo tải trọng 0,96 kg COD/m3.ngày Nồng độ bể Thời gian Kỵ khí Thiếu khí Hiếu khí Đầu vào Bể lắng COD BOD 320.00 288.00 256.00 224.00 152.32 1h 288.00 192.00 192.00 192.00 130.56 2h 224.00 252.00 128.00 112.00 76.16 3h 112.00 128.00 96.00 112.00 76.16 4h 106.00 96.00 96.00 96.00 65.28 5h 160.00 128.00 86.00 80.00 54.40 6h 112.00 96.00 67.00 64.00 43.52 7h 96.00 64.00 64.00 64.00 43.52 8h 64.00 58.00 48.00 48.00 32.64 Bảng 5.2 Kết xử lý COD theo tải trọng 1,152 kg COD/m3.ng Nồng độ bể Thời gian Kỵ khí Thiếu khí Hiếu khí Đầu vào Bể lắng COD BOD 384.00 352.00 320.00 288.00 195.84 1h 352.00 288.00 224.00 192.00 130.56 2h 288.00 192.00 160.00 144.00 97.92 3h 192.00 112.00 128.00 125.00 85.00 4h 144.00 106.00 112.00 96.00 65.28 5h 128.00 128.00 96.00 96.00 65.28 6h 112.00 90.00 80.00 80.00 54.40 7h 128.00 96.00 64.00 64.00 43.52 8h 224.00 64.00 48.00 48.00 32.64 52 Bảng 5.3 Kết xử lý COD theo tải trọng 1,344 kg COD/m3.ng Nồng độ bể Thời gian Kỵ khí Thiếu khí Hiếu khí Đầu vào Bể lắng COD BOD 448.00 400.00 368.00 320.00 217.60 1h 368.00 294.00 240.00 294.00 194.92 2h 288.00 230.00 192.00 224.00 152.32 3h 240.00 192.00 128.00 192.00 130.56 4h 192.00 154.00 96.00 96.00 65.28 5h 208.00 166.00 74.00 112.00 76.16 6h 192.00 160.00 64.00 74.00 50.32 7h 160.00 128.00 64.00 54.00 36.72 8h 96.00 77.00 48.00 48.00 32.64 Bảng 5.4 Kết xử lý nitơ Amonia theo tải trọng 0.066 kg NH3/m3.ng Nồng độ bể Thời gian Kỵ khí Thiếu khí Hiếu khí Bể lắng Đầu vào 22.00 21.50 20.00 19.50 1h 32.94 30.53 32.34 33.50 2h 40.18 39.88 40.49 41.10 3h 58.03 54.41 56.82 51.39 4h 70.11 69.50 64.67 58.64 5h 67.69 70.71 61.65 73.73 6h 65.28 64.67 64.07 85.80 7h 94.86 89.42 85.20 92.44 8h 94.86 86.41 79.16 76.14 53 Bảng 5.5 Kết xử lý nitơ Ammonia theo tải trọng 0.066 kg NH3/m3.ng Nồng độ bể Thời gian Kỵ khí Thiếu khí Hiếu khí Bể lắng Đầu vào 22.00 20.30 19.50 18.70 1h 32.68 26.64 26.64 25.60 2h 26.64 29.66 27.85 24.30 3h 24.83 21.81 25.56 19.50 4h 20.60 20.00 18.79 16.98 5h 18.19 15.77 15.66 15.45 6h 17.18 16.53 14.32 14.21 7h 14.12 15.63 13.52 13.45 8h 11.52 14.34 11.21 11.12 Bảng 5.6 Kết xử lý nitơ Ammonia theo tải trọng 0.066 kg NH3/m3.ng Nồng độ bể Thời gian Kỵ khí Thiếu khí Hiếu khí Bể lắng Đầu vào 22.00 21,4 18,69 17,45 1h 21.80 18.53 17.23 16.37 2h 21.30 18.11 16.84 16.00 3h 20.60 17.51 16.28 15.47 4h 18.53 15.75 14.65 13.92 5h 17.18 14.60 13.58 12.90 6h 15.16 12.89 11.98 11.38 7h 13.26 11.27 10.48 9.96 8h 11.53 9.80 9.11 8.66 54 Bảng 5.7 Kết xử lý Nitrat theo tải trọng 0.027 kg NO3/m3.ng Nồng độ bể Thời gian Kỵ khí Thiếu khí Hiếu khí Bể lắng Đầu vào 9.00 8.70 7.90 7.50 1h 8.83 5.72 9.09 8.57 2h 6.94 11.76 13.03 11.20 3h 6.59 6.90 7.91 5.85 4h 3.88 4.47 5.67 4.27 5h 5.02 6.37 7.34 4.93 6h 2.52 2.87 4.10 3.13 7h 1.51 2.13 2.78 2.48 8h 1.12 1.25 4.84 1.38 Bảng 5.8 Kết xử lý Nitrat theo tải trọng 0.018 kg NO3/m3.ng Nồng độ bể Thời gian Kỵ khí Thiếu khí Hiếu khí Bể lắng Đầu vào 6.00 5.70 6.20 6.05 1h 5.37 6.33 7.34 7.32 2h 2.96 5.41 5.81 6.25 3h 6.77 8.70 7.21 7.43 4h 4.36 6.07 4.58 8.96 5h 3.70 4.84 3.35 5.67 6h 3.44 3.57 1.60 2.61 7h 1.65 2.30 1.25 1.47 8h 1.30 1.95 0.95 1.25 55 Bảng 5.9 Kết xử lý Nitrat theo tải trọng 0.025 kg NO3/m3.ng Nồng độ bể Thời gian Kỵ khí Thiếu khí Hiếu khí Bể lắng Đầu vào 8.23 7.82 8.36 8.82 1h 7.41 7.48 6.62 6.89 2h 6.29 6.62 6.33 7.59 3h 5.82 5.47 5.22 5.50 4h 4.78 4.97 4.16 4.43 5h 4.09 3.75 3.54 3.56 6h 4.96 3.23 2.89 2.10 7h 2.47 2.86 1.79 2.33 8h 1.12 2.15 1.75 2.45 Bảng 5.10 Kết xử lý Nitrit qua tải 0.003 kg NO2/m3.ng Nồng độ bể Thời gian Kỵ khí Thiếu khí Hiếu khí Bể lắng Đầu vào 1.00 1.00 1.00 1.00 1h 0.73 0.87 0.80 0.80 2h 0.91 0.90 0.95 0.92 3h 0.92 0.95 0.98 0.99 4h 1.02 1.06 1.07 1.05 5h 1.28 1.13 1.13 1.09 6h 1.33 1.22 1.33 1.21 7h 1.55 1.31 1.34 1.39 8h 1.22 1.28 1.31 1.30 56 Bảng 5.11 Kết xử lý Nitrit qua tải 0.006 kg NO2/m3.ng Nồng độ bể Thời gian Kỵ khí Thiếu khí Hiếu khí Bể lắng Đầu vào 2.00 2.10 2.20 2.00 1h 1.92 2.44 2.62 2.53 2h 0.59 2.28 2.21 2.22 3h 2.16 2.21 2.32 2.35 4h 1.93 2.15 2.23 2.23 5h 1.79 1.93 2.19 2.12 6h 1.72 1.87 1.81 1.79 7h 1.72 1.79 1.82 1.82 8h 1.35 1.65 1.76 1.61 Bảng 5.12 Kết xử lý Nitrit qua tải 0.003 kg NO2/m3.ng Nồng độ bể Thời gian Kỵ khí Thiếu khí Hiếu khí Bể lắng Đầu vào 1.00 1.00 1.00 1.00 1h 0.85 0.82 0.80 0.80 2h 0.91 0.93 0.97 0.97 3h 0.92 0.97 1.02 1.02 4h 1.02 1.09 1.12 1.12 5h 1.28 1.15 1.23 1.23 6h 1.15 1.11 1.29 1.29 7h 1.33 1.37 1.40 1.40 8h 1.55 1.28 1.37 1.37 57 Bảng 5.13 Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.018 kg PO4/m3.ng Nồng độ bể Thời gian Kỵ khí Thiếu khí Hiếu khí Bể lắng Đầu vào 6.02 6.05 6.09 6.09 1h 6.02 6.41 6.58 6.50 2h 6.69 6.58 6.63 6.10 3h 6.41 5.85 10.90 5.96 4h 6.52 7.25 7.31 7.14 5h 6.41 5.85 6.75 6.69 6h 6.52 5.79 5.90 5.96 7h 5.85 4.73 5.80 5.70 8h 5.96 5.57 5.85 6.41 Bảng 5.14 Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.013 kg PO4/m3.ng Nồng độ bể Thời gian Kỵ khí Thiếu khí Hiếu khí Bể lắng Đầu vào 4.48 4.68 4.50 4.50 1h 6.02 7.64 7.14 7.10 2h 3.94 6.24 6.80 - 3h 5.90 7.08 6.23 6.21 4h 7.59 8.23 5.91 5.61 5h 5.57 10.34 5.34 5.23 6h 5.68 6.41 4.86 4.98 7h 6.02 5.90 4.26 4.22 8h 7.08 6.52 3.20 3.30 58 Bảng 5.15 Kết xử lý Phosphate theo tải trọng 0.018 kg PO4/m3.ng Nồng độ bể Thời gian Kỵ khí Thiếu khí Hiếu khí Bể lắng Đầu vào 6.02 6.37 5.67 5.61 1h 6.02 6.15 4.60 4.60 2h 6.75 7.25 5.16 5.16 3h 6.34 6.50 4.85 4.85 4h 6.67 6.92 5.10 5.10 5h 6.41 6.89 5.82 5.83 6h 5.98 6.32 4.57 4.57 7h 5.43 4.94 4.15 4.15 8h 5.11 4.65 3.91 3.91 59 [...]... 2.3.6 Ứng dụng công nghệ AAO Công nghệ AAO được ứng dụng xử lý các loại hình nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao như: nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh viện, nước thải ngành chế biến thuỷ sản, nước thải ngành sản xuất bánh kẹo – thực phẩm… Công nghệ xử lý nước thải AAO thường được kết hợp với công nghệ xử lý nước thải MBBR và công nghệ xử lý nước thải MBR để gia tăng hiệu quả xử lý Bệnh viện Chợ... công nghệ AAO kết hợp lớp vật liệu đệm để xử lý nước thải sinh hoạt có hàm lượng chất hữu cơ cao 1.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 1.3.1 Nội dung nghiên cứu • Nội dung 1: Tìm hiểu lý thuyết về công nghệ AAO • Nội dung 2: Thiết kế, lắp đặt mô hình công nghệ AAO kết hợp lớp vật liệu đệm • Nội dung 3: Nuôi bùn sinh họa và chạy thích nghi mô hình • Nội dung 4: Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải sinh. .. hệ thống xử lý nước thải theo công nghệ này Công trình sử dụng công nghệ AAO của Nhật Bản, kết hợp nhiều quá trình xử 26 lý các chất ô nhiễm hữu cơ bằng vi sinh, đảm bảo xử lý được triệt để theo tiêu chuẩn cao nhất đối với nước thải bệnh viện, chi phí vận hành thấp và ổn định, trình độ tự động hoá cao… 27 CHƯƠNG 3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 3.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 3.1.1 Nước thải Nước thải sinh hoạt sử dụng... tài Công nghệ AAO với sợi vật liệu đệm ở trong nghiên cứu này là quá trình mang bản chất sinh trưởng bám dính bao gồm các giai đoạn kỵ khí (Anaerobic) nối tiếp thiếu khí (Anoxic) và hiếu khí (Oxic) Đây là quá trình khác biệt so với quá trình AAO với hệ bùn hoạt tính truyền thống, đó là sinh khối phát triển và dính bám vào bề mặt chất mang Việc ứng dụng công nghệ AAO với sợi vật liệu đệm trong xử lý nước. .. khí) Công nghệ AAO là quy trình xử lý sinh học liên tục ứng dụng nhiều hệ VSV khác nhau: hệ vi sinh vật kỵ khí, thiếu khí, hiếu khí để xử lý nước thải Công nghệ AAO với sợi vật liệu đệm ở trong nghiên cứu này là quá trình mang bản chất sinh trưởng bám dính bao gồm các giai đoạn kỵ khí (Anaerobic) nối tiếp thiếu khí (Anoxic) và hiếu khí (Oxic) Đây là quá trình khác biệt so với quá trình AAO với hệ bùn hoạt. .. sinh hoạt bằng các thí nghiệm - Nghiên cứu khả năng loại bỏ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt - Nghiên cứu khả năng loại bỏ Nitơ trong nước thải sinh hoạt - Nghiên cứu khả năng loại bỏ Photpho trong nước thải sinh hoạtc - Nội dung 5: Xử lý số liệu và giải thích 1.3.2 Phương pháp nghiên cứu • Phương pháp thực nghiệm trong phòng thí nghiệm • Phương pháp lấy mẫu và phân tích chỉ tiêu chất lượng nước thải. .. năng xử lý của hệ thống AAO với nước thải sinh hoạt có hàm lượng chất hữu cơ cao trong thực tế • Mô hình AAO cải tiến có chất lượng và khả năng xử lý cao hơn • Nghiên cứu kế thừa các nghiên cứu về quá trình AAO trong xử lý nước thải trong và ngoài nước 10 • Kết quả nghiên cứu của đề tài được thu thập từ quá trình nghiên cứu thực nghiệm có căn cứ khoa học rỏ ràng 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn • Mặc dù nước thải. .. hệ thống AAO vì hệ thống tối ưu xử lý các chỉ tiêu nêu trên 11 CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ AAO 2.1 Tổng quan về thành phần tính chất nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt bao gồm nước thải từ khu dân cư, cao ốc, văn phòng, resort, trường học…lưu lượng nước thải này chủ yếu phát sinh từ các nguồn như: tắm rửa, giặt giũ, nấu nướng, rửa nhà, nước thải vệ sinh Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là... nước thải sinh hoạt là điểm mới của nghiên cứu 1.6 Giới hạn của đề tài Đề tài chỉ đo đạc khả năng xử lý của hệ thống với các chỉ tiêu như: NH3, PO4, COD, SVI Vì mục tiêu của hệ thống là xử lý nước thải sinh hoạt và các loại nước thải có thành phần chất hữu cơ cao nên các chỉ tiêu trên luôn là thành phần quan trọng trong nước thải sinh hoạt Dựa trên các chỉ tiêu đó có thể đánh giá được khả năng xử lý. .. khí với vi sinh vật tồn tại ở dạng lơ lửng chủ yếu sử dụng khử chất hữu cơ chứa carbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng • Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật tồn tại ở dạng dính bám như quá trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa sinh học, bể phản ứng nitrate hoá với màng cố định • Xử lý nước thải bùn hoạt tính hiếu khí: trong bể bùn hoạt tính hiếu khí với sinh