so sánh sự keo tụ của chitosan và pac trên nước thảo chế biến thức ăn gia súc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ TÀI NCKH CẤP SINH VIÊN SO SÁNH SỰ KEO TỤ CỦA CHITOSAN VÀ PAC TRÊN NƯỚC THẢO CHẾ BIẾN THỨC ĂN GIA SÚC S K C 0 9 MÃ SỐ: SV31 - 2008 S KC 0 2 Tp Hồ Chí Minh, 2008 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG SO SÁNH SỰ KEO TỤ CỦA CHITOSAN VÀ PAC TRÊN NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỨC ĂN GIA SÚC MÃ SỐ: SV31-2008 THUỘC NHÓM NGÀNH : CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG NGƯỜI CHỦ TRÌ : KS.NGUYỄN MỸ LINH NGƯỜI THAM GIA : LÊ TRUNG TÍNH MSSV: 05115070 NGUYỄN DUY THANH MSSV: 05115068 ĐƠN VỊ : KHOA CNHH & TP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 12/2008 LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đề tài, nhóm nhận nhiều giúp đỡ quí giá Nhà trường, phòng ban đặc biệt từ Khoa công nghệ Hóa học thực phẩm Trước tiên xin gửi lời cảm ơn đến cô Nguyễn Mỹ Linh – Bộ môn Công nghệ môi trường Là giáo viên hướng dẫn đề tài nhóm, cô tận tình giúp đỡ suốt trình thực đề tài Xin cảm ơn đến thầy cô môn Công nghệ môi trường phòng thí nghiệm tạo điều kiện trang thiết bị, hóa chất để thực nghiên cứu Chúng xin gửi lời cảm ơn tới phòng Quản lý khoa học – Quan hệ quốc tế - Sau đại học, phòng Kế hoạch tài cung cấp tài tạo điều kiện thực đề tài Trong đề tài nghiên cứu này, mong đóng góp ý kiến quí vị để khắc phục thiếu sót hoàn thiện đề tài Xin chân thành cảm ơn! Thành phố Hồ Chí Minh tháng 12 năm 2008 Nhóm thực đề tài Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ Mã đề tài SV 31-2008 Trang Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng I ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 1.1 Chitosan Bentonite Nghiên cứu khả xử lý nƣớc thải chế biến thức ăn gia súc chitosan trợ keo tụ Bentonite chitosan 1.2 PAC polyme Nghiên cứu khả xử lý nƣớc thải chế biến thức ăn gia súc PAC trợ keo tụ polyme PAC 1.3 Nƣớc thải chế biến thức ăn gia súc Nƣớc thải nghiên cứu nƣớc thải từ nhà máy công ty Lê Phú chuyên sản xuất thức ăn gia súc chế biến từ lông gà, lông vịt Thành phần chủ yếu nƣớc thải chất hữu phần nƣớc thải lò Lƣợng nƣớc thải có nguy gây hại cho môi trƣờng cao hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung KCN khó xử lý hàm lƣợng chất ô nhiễm cao, nƣớc thải nóng (khoảng 5000C) II TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC 2.1 Nghiên cứu nƣớc  Nghiên cứu tìm giá trị tối ƣu lƣợng trợ lắng PAC (Polyalminum Hydroxy Clorua) xử lý nƣớc thải dệt huộm, ThS Lâm Vĩnh Sơn  Nghiên cứu chế tạo PAC dùng xử lý nƣớc nƣớc thải điều kiện Việt Nam, TS Bùi Trung, năm 2004  Sử dụng vi khuẩn Bacillus subtilis, kết hợp với vật liệu hấp phụ để xử lý nƣớc thải giết mổ gia súc chế biến phân hữu cơ, PGS-TS Nguyễn Hữu Hiệp, Trƣờng Đại học Cần Thơ  Tổng hợp khảo sát số tính chất N-(2-Furylmetyl)chitosan,Nguyễn Thị Huệ, Khiếu Thị Tâm, Nguyễn Thị Hồng Anh _Khoa Hóa, Trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội 2.2 Nghiên cứu nƣớc  Vật liệu hấp phụ sinh học khả xử lý kim loại từ nƣớc thải, Theo Environ Sci Techno III NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN TỒN TẠI Nƣớc thải chế biến thức ăn gia súc từ lông là, lông vịt chủ yếu chứa chất hữu độc có nguồn gốc động vật Chất thải hữu có nguồn gốc động vật chứa thành phần chủ yếu protein chất béo khó bị phân huỷ vi sinh vật Loại nƣớc thải gây ô nhiễm mùi môi trƣờng xung quanh Vì Mã đề tài SV 31-2008 Trang Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng thông số gây ô nhiễm cần xử lý là: Dầu mỡ béo, chắn rắn lơ lửng, BOD, COD, vi khuẩn gây tai hại Giới thiệu vài công nghệ hay đƣợc sử dụng ngành chế biến thức ăn gia súc: Xử lý hiếu khí: Một sơ đồ công nghệ xử lý bùn hoạt tính hay đƣợc sử dụng xử lý nƣớc thải chế biến thức ăn gia súc: Hình 3.1.1 Sơ đồ công nghệ xử lý hiếu khí Xử lý yếm khí Xử lý yếm khí thƣờng đƣợc áp dụng nƣớc thải có nồng độ chất hữu cao Lọc sinh học Mô hình đƣợc thể qua hình vẽ dƣới đây: Mã đề tài SV 31-2008 Trang Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng Hình 3.1.2 Sơ đồ công nghệ lọc sinh học Thực tế xử lý sinh học nói chung phù hợp loại nƣớc thải công nghiệp chế biến thức ăn gia súc chất dễ thối rữa dễ phân huỷ chất ô nhiễm Vấn đề nên sử dụng hệ thống thiết bị xử lý hiếu khí - yếm khí đồng hay tự nhiên hồ sơ sinh học phụ thuộc nhiều vào quy mô thải quy mô đầu tƣ Với xí nghiệp quy mô nhỏ nên sử dụng hồ xử lý yếm khí tự nhiên Với xí nghiệp quy mô lớn nên xử lý yếm khí kết hợp với chất thải rắn hữu sinh từ trình sản xuất Khi cần thiết kế hệ thống thiết bị đồng Phƣơng pháp cần đầu tƣ kinh phí kỹ thuật cao Ban Quản lý KCX-KCN TPHCM công bố (năm 2008) công ty Lê Phú thuộc KCN Lê Minh Xuân nằm danh sách “đen” 26 doanh nghiệp vi phạm lĩnh vực môi trƣờng hoạt động địa bàn Qua ta thấy nƣớc thải chế biến thức ăn gia súc chƣa đƣợc quan tâm xử lý mức Từ tồn trên, lựu chọn phƣơng pháp xử lý hóa lý, dùng chất: chitosan,PAC chất trợ keo tụ bentonite, polyme để xử lý nƣớc thải chế biến thức ăn gia súc Mã đề tài SV 31-2008 Trang Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng PHẦN 2: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Mã đề tài SV 31-2008 Trang Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng I MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI  Giảm tải lƣợng chất ô nhiễm đến tiêu chuẩn xả thải loại C nƣớc thải công nghiệp Tạo tiền đề cho xử lý bậc cao  So sánh hiệu xử lý nƣớc thải chế biến thức ăn gia súc chitosan PAC  Giúp nhà quản lý môi trƣờng nhƣ doanh nghiệp giải phần tình trạng ô nhiễm nƣớc II PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Lựa chọn phƣơng pháp  Phƣơng pháp thu thập thông tin  Phƣơng pháp nghiên cứu mô hình thực nghiệm Nghiên cứu mô hình thực nghiệm hệ thống Jartest dựa vào trình keo tụ, kết 2.2 Keo tụ, kết Độ đục độ màu nƣớc chủ yếu phần tử keo gây nên Các hạt keo trạng thái lơ lửng thời gian dài nồng độ chúng ổn định nên phần tử xu hƣớng kết dính lại với Để loại bỏ phần tử keo làm nƣớc ngƣời ta dùng phƣơng pháp keo tụ kết Hai trình keo tụ kết đan xen với trình phản ứng, hoán đổi cho nhau, thực tế chúng trình tách biệt Các hóa chất đƣợc trộn lẫn vào nƣớc thải để đẩy mạnh trình tập hợp chất rắn lơ lửng Keo tụ kết giai đoạn tiền xử lý trình trao đổi ion, lọc 2.2.1 Bản chất trình Keo tụ làm cho phần tử lơ lửng tính ổn định, nghĩa làm cho chúng kết dính lại với dễ dàng Kết tạo điều kiện cho phần tử ổn định tiếp xúc với nhờ khuấy chậm để chúng kết dính tạo thành cặn đƣợc loại bỏ phƣơng pháp lắng lọc 2.2.2 Keo tụ  Các phƣơng pháp keo tụ Mã đề tài SV 31-2008 Trang Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng  Phƣơng pháp keo tụ sử dụng chất điện ly đơn giản  Phƣơng pháp keo tụ dùng hệ keo ngƣợc dấu nhƣ muối nhôm sắt  Phƣơng pháp keo tụ dùng chất cao phân tử ( chitosan, polyme)  Cơ chế keo tụ Diện tích lớp nƣớc bao quanh phần tử ƣa nƣớc có xu hƣớng làm phần tử xa cách so với phần tử kết làm cho chúng ổn định dung dịch Mục đích kết tụ làm ổn định phần tử để tạo điều kiện cho chúng kết tụ Ngƣời ta thực điều cách:  Nén hai lớp lại  Hấp thụ trung hòa diện tích  Giữ phần tử chất kết tủa  Hấp thụ bắc cầu i Nén hai lớp Khi ngƣời ta đƣa hai phần tử keo giống lại gần nhau, lớp khuếch tán chúng tác dụng tƣơng hỗ sinh lực đẩy Cũng giống nhƣ tĩnh điện, đẩy giảm nhanh lực ion lớn Mặt khác tồn hút lực hút Ea phân tử Các lực gọi lực Vander Waal, phụ thuộc vào nguyên tử tạo phần tử tỉ trọng chúng Ngƣợc với lực đẩy, lực Vander Waal không bị ảnh hƣởng đặc tính dung dịch Kết hai phân tử có hợp lực E hai lực Khi khoảng cách phân tử lớn khoảng cách giới hạn L đó, lực đẩy thắng thế: phân tử keo lơ lửng tiếp tục chuyển động Các phần tử mà động chúng đủ lớn để thắng đẩy kết tụ phần tử khác phân tán Để tạo điều kiện cho phần tử kết tụ, ngƣời ta tăng động phần tử giảm đẩy phần tử Để giảm đẩy phần tử, ngƣời ta tăng lực ion dung dịch Ngƣời ta quan sát thấy thêm ion điện tích trái dấu với điện tích ban đầu hiệu diện tích ion lớn Chính nồng độ Na+, Ca2+, Al3+ cần thiết để phá vỡ ổn định lơ lửng phần tử keo điện tích âm thay đổi gần nhƣ theo tỉ lệ 1: 10-2: 10-3 Mặt khác cách tăng lực ion nƣớc, ngƣời ta nén đƣợc lớp khuếch tán phía phần tử Trong vùng gần phần tử lực Vander Waal lớn để trung hòa lực đẩy ii Giữ phần tử chất kết tủa Một cách khác để phá vỡ ổn định phần tử keo giữ chúng phần tử kết Khi thêm lƣợng vừa đủ chất keo tụ, thông thƣờng muối kim loại hóa trị ba, Al2(SO4)3 FeCl3, nhận đƣợc chất kết tủa gọi Mã đề tài SV 31-2008 Trang Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng Vận hành cánh khuấy vận tốc 100 vòng/phút, thời gian phút Sau vận hành cánh khuấy chậm lại vận tốc 20 vòng/phút thời gian 30 phút Theo dõi hình thành cặn, bỏ cánh khuấy khỏi beaker cho lắng tĩnh thời gian 10 phút ( 10 phút, 20 phút 30 phút) Phân tích lƣợng nƣớc sau lắng (sử dụng ống hút) lấy dƣới bề mặt nƣớc khoảng 1cm Kết đo: Beaker pH COD(mg/l)  (%) 8.30 1510 92.9 7.90 1920 91.0 6.10 1750 91.8 4.79 1500 93.0 4.25 1275 94.0 3.26 1670 92.2 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nồng độ COD theo pH: KHẢO SÁT pH 2500 COD(mg/l) 2000 1500 1000 500 0 pH Hình 3.3.4 Biến thiên COD theo pH với chất keo tụ PAC Bàn luận: Hiệu khử COD PAC cao (  > 90%) Cơ chế khử COD PAC đƣợc giải thích thành phần Al2O3 muối nhôm PAC cho vào nƣớc tác dụng với muối có tính chất kiềm thủy phân tạo chất kết tủa Al(OH)3 (thực tế phản ứng hóa học phức tạp) Sự xuất phần tử keo mang điện tích âm Mã đề tài SV 31-2008 29 Trang Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng nƣớc thải kết hợp với phân tử Al(OH)3 mang điện tích dƣơng làm tăng kết tủa Trong beaker 4(  = 93%, pH = 8.30) , beaker (  =94%, pH = 7.90), beaker (  = 92.2%, pH = 6.10) có hiệu suất khử COD cao beaker lại Điều thích đƣa pH beaker xuống thấp (axit) nên Al(OH)3 mang điện tích dƣơng làm tăng kết tủa phần tử keo nƣớc thải Đồng thời mùi mẫu nƣớc thải bị khử nhiều Điều đƣợc giải thích thành phần PAC chứa Clo có khả khử vi khuẩn tốt làm giảm mùi nƣớc thải (vi khuẩn phân hủy chất hữu gây mùi cho nƣớc thải) Beaker 2, hơn, lƣợng bùn nhiều hơn, to Nhƣng bề mặt có lớp váng mỏng, mẫu lại Kết luận: Nhƣ kết beaker 4(  = 93%, pH = 8.30) , beaker ( =94%, pH = 7.90) hiệu khử COD tốt nhất.Từ đồ thị khoảng pH tối ƣu cho khử COD nƣớc thải nằm khoảng 3.5  3.3.2.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng liều lƣợng PAC đến trình keo tụ pH tối ƣu Bƣớc nghiên cứu cho phép khảo sát lƣợng PAC tối ƣu cách thay đổi lƣợng PAC giữ nguyên pH khoảng tối ƣu từ 3.5  Thông số đầu vào: pH=8.54, COD= 19500 mg/l Mẫu nƣớc sau lấy đƣợc phân phối cho beaker điều chỉnh pH vào khoảng 3.5  Sau điều chỉnh beaker ta lấy giá trị pH trung bình 4.44 cho lƣợng PAC (dung dịch PAC 5g/l ) vào beaker nhƣ sau: Beaker 1: 600ml nƣớc thải + 1ml dung dịch PAC Beaker 2: 600ml nƣớc thải + 5ml dung dịch PAC Beaker 3: 600ml nƣớc thải + 10ml dung dịch PAC Beaker 4: 600ml nƣớc thải + 15ml dung dịch PAC Beaker 5: 600ml nƣớc thải + 20ml dung dịch PAC Beaker 6: 600ml nƣớc thải + 25ml dung dịch PAC Mã đề tài SV 31-2008 30 Trang Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng Vận hành cánh khuấy vận tốc 100 vòng/phút, thời gian phút Sau vận hành cánh khuấy chậm lại vận tốc 20 vòng/phút thời gian 30 phút Theo dõi hình thành cặn, bỏ cánh khuấy khỏi beaker cho lắng tĩnh thời gian 10 phút ( 10 phút, 20 phút 30 phút) Phân tích lƣợng nƣớc sau lắng (sử dụng ống hút) lấy dƣới bề mặt nƣớc khoảng 1cm Kết đo: Beaker pH PAC(ml) COD(mg/l)  (%) 4.16 801 95.9 4.45 728 96.3 4.28 10 694 96.4 4.63 15 692 96.5 4.62 20 734 96.2 4.48 25 697 96.4 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nồng độ COD theo PAC: KHẢO SÁT PAC 820 800 COD(mg/l) 780 760 740 720 700 680 10 15 PAC(ml) 20 25 30 Hình 3.3.5 Biến thiên COD theo PAC Bàn luận: Các beaker có lƣợng bùn tăng nhanh giai đoạn đầu chỉnh pH nƣớc thải xuống khoảng pH  4.44 Mã đề tài SV 31-2008 31 Trang Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng Số lƣợng kích thƣớc bùn beaker 2, 3, nhiều lớn beaker lại Bông bùn beaker mịn lắng chậm beaker 3, Kết hiệu khử COD beaker tƣơng đối tƣơng đồng (  96%) Hiệu khử COD beaker 3(  = 96.4%, PAC = 10ml), beaker 4( = 96.5%, PAC = 15ml) tốt Nếu sử dụng lƣợng PAC nhiều không tốt, làm phần tử keo ổn định trở lại Theo giải thích Raymond Desjardins: nồng độ chất keo tụ lớn làm cho lƣợng chất keo tụ giảm { trang 40, Xử lý nƣớc, Raymond Desjardins) Mà thành phần nƣớc thải nghiên cứu có hàm lƣợng chất hữu cao lƣợng phần tử keo lớn Kết luận: Từ đồ thị lƣợng PAC tối ƣu ứng với pH tối ƣu ( pH  4.44) nằm khoảng 10  15ml Có thể lƣợng PAC 22ml làm hàm lƣợng chất ô nhiễm nƣớc thải giảm nhƣng tính lợi ích việc xử lý, nhóm chọn khoảng tối ƣu nhƣ Nhƣ dùng chất keo tụ PAC để xử lý nƣớc thải thông số tối ƣu chọn đƣợc pH = 3.5  5, PAC =10  12 ml, polyme =  ml 3.3.3 So sánh 3.3.3.1 Về mặt kỹ thuật  Kết nghiên cứu Kết xử lý nƣớc thải chế biến thức ăn gia súc chitosan chất trợ keo tụ bentonite nhƣ sau: pH =  6, chitosan = 18  25 ml, bentonite =  10 ml, COD = 299 mg/l Kết xử lý nƣớc thải chế biến thức ăn gia súc PAC chất trợ keo tụ polyme nhƣ sau: pH = 3.5  5, PAC =10  12 ml, polyme =  ml, COD = 300 mg/l  So sánh So với mục 1.1 phần 1(phạm vi áp dụng) TCVN 5945:2005 nƣớc thải từ sở sản xuất thức ăn gia súc thuộc nƣớc thải công nghiệp ta áp dụng TCVN 5945:2005 Nhìn chung hiệu xử lý sau hai phƣơng pháp tƣơng đƣơng nhau, COD  300 mg/l So với tiêu chuẩn xả thải nƣớc thải công nghiệp Việt nam hàm lƣợng COD đạt yêu cầu loại C(theo mục (2) giá trị giới hạn TCVN 5945:2005) Mã đề tài SV 31-2008 32 Trang Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng Nhƣng so giá trị pH đƣợc phép xả thải dùng chitosan đạt tiêu chuẩn (pH =  thuộc khoảng  TCVN 5945:2005 ) Nếu dùng PAC giá trị pH không đạt tiêu chuẩn xả thải loại C ( pH = 3.5  , nằm khoảng  TCVN 5945:2005 ) Mục tiêu đề tài xử lý đến tiêu chuẩn xả thải loại C để xả thải vào hồ chứa nƣớc thải hay thải vào cống dẫn nƣớc thải trạm xử lý nƣớc tập trung khu công nghiệp Hoặc để xử lý để đạt tiêu chuẩn cao hai phƣơng pháp: xử lý vi sinh vật ( bùn hoạt tính), oxi hóa bậc cao Nếu dùng phƣơng pháp vi sinh vật xử lý loại nƣớc thải theo kinh nghiệm số chuyên gia nên chọn chất keo tụ chitosan Nƣớc thải sau xử lý có pH phù hợp với tồn phát triển vi sinh vật lƣợng chitosan tồn dƣ tác động xấu đến vi sinh vật Còn dùng PAC chuyên gia khuyến cáo không tốt Nếu dùng phƣơng pháp oxi hóa bậc cao để xử lý loại nƣớc thải chọn hai phƣơng pháp có giá thành rẻ giai đoạn ban đầu Nhìn chung chuyên gia khuyến khích sử dụng phƣơng pháp dùng chitosan để xử lý sơ có tính chất thân thiện với môi trƣờng  Trích dẫn tiêu chuẩn Việt Nam nƣớc thải công nghiệp_ tiêu chuẩn thải số thông số thông dụng : TCVN 5945:2005 Mã đề tài SV 31-2008 33 Trang Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng 3.3.3.2 Về mặt kinh tế  Giá thành cho việc xử lý 1m3 nƣớc thải chất keo tụ chitosan Lƣợng chitosan cần xử lý 600ml nƣớc thải 18 ÷ 25 ml dung dịch chitosan 4g/1000ml, tức khoảng 0.0 72 ÷ 0.010g hay tính cho 1m3 nƣớc thải 120 ÷ 167g chitosan Lƣợng bentonite cần xử lý 600ml nƣớc thải  10 ml dung dịch bentonite 10g/1000ml, tức khoảng 0.08 ÷ 0.10g hay tính cho 1m3 nƣớc thải 133 ÷ 167g bentonite Giá thành bán lẻ thị trƣờng 100.000 VND/1kg chitosan 15.000 VND/1kg bentonite Nhƣ tính cho 1m3 nƣớc thải tối đa khoảng 19.205 VND Giá thành cho việc xử lý 1m3 nƣớc thải chất keo tụ PAC Lƣợng chitosan cần xử lý 600ml nƣớc thải 10 ÷12 ml dung dịch PAC 4g/1000ml, tức khoảng 0.0 ÷ 0.048g hay tính cho 1m3 nƣớc thải 67 ÷ 80g PAC Lƣợng polyme cần xử lý 600ml nƣớc thải 4÷ 6ml dung dịch polyme 1g/1000ml, tức khoảng 0.004 ÷ 0.006g hay tính cho 1m3 nƣớc thải 6.7 ÷ 10g polyme Giá thành bán lẻ thị trƣờng 8.000 VND/1kg PAC ( xuất sứ từ Trung Quốc ) 90.000 ÷ 100.000 VND/1kg polyme.( 90.000 VND/kg với polyme cantion 100.000 VND/kg với polyme anion) Mã đề tài SV 31-2008 34 Trang Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng Nhƣ tính cho 1m3 nƣớc thải tối đa khoảng 1.640 VND  So sánh Giá thành việc sử dụng PAC rẻ nhiều so với sử dụng chitosan làm chất keo tụ nƣớc thải chế biến thức ăn gia súc 3.3.3.3 Kết luận so sánh Từ hai kết so sánh hiệu mặt kỹ thuật kinh tế hai phƣơng pháp dùng hai chất keo tụ chitosan PAC khẳng định doanh nghiệp dùng PAC chi phí kinh tế rẻ Có thể khắc phục đƣợc hạn chế phƣơng pháp dùng PAC cách tăng pH theo tiêu chuẩn xả thải dùng phƣơng pháp oxi hóa bậc cao để xử lý VI KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC 4.1 Tính khoa học Đề tài nghiên cứu nhóm theo xu hƣớng phát triển khoa học Việc chọn lựa phƣơng pháp phù hợp với môi trƣờng hay lĩnh vực kinh tế điều băng khoăng nhiều doanh nghiệp cung cấp phần thông tin để chọn lựa phù hợp Phƣơng pháp thực dùng hệ thống Jartest thực keo tụ, kết chất bẩn đƣợc nghiên cứu thực thành công giới nhƣ Việt Nam Qui trình từ lấy mẫu thực nghiêm ngặt, đảm bảo tính khách quan Lấy mẫu vị trí cố định hồ chứa nƣớc thải công ty Lê Phú, thời gian lƣu mẫu không 24 Không pha trộn loại nƣớc thải khác, pha loãng mẫu dùng nƣớc cất điều chế từ phòng thí nghiệm Qui trình thí nghiệm Jartest thực liên tục lấy mẫu nƣớc lắng khoảng thời gian gần kề Qui trình đo COD thực theo TCVN 6186:1996 Trong trình hòa trộn chất keo tụ trợ keo tụ vào nƣớc thải trƣớc tiếp hành khuấy cho bentonite trƣớc chitosan sau dùng axit hạ pH nƣớc thải theo yêu cầu Cho bentonite vào khuấy trộn để chúng tiếp xúc với cặn bẩn để thực lắng tốt Cho chitosan vào trƣớc hạ pH chitosan có tính axit dễ làm thay đổi pH nƣớc thải Mã đề tài SV 31-2008 35 Trang Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng Tƣơng tự nhƣ ta cho polyme PAC vào khuấy trộn sơ trƣớc hạ pH thực thí nghiệm Jartest Nƣớc thải nghiên cứu có thành phần chủ yếu hợp chất hữu nhƣ : protein polysaccarit, axit nucleic, chúng mang điện tích âm Dùng chitosan, PAC polyme anion mang điện tích dƣơng để chất cặn bám chặt lên bền mặt chất keo tụ lắng xuống 4.2 Khả triển khai ứng dụng vào thực tế Qua nghiên cứu đề tài có khả ứng dụng lớn vào thực tế loại nƣớc thải chế biến thức ăn gia súc vì:  Khả chọn lựa vật liệu dễ dàng, theo xu hƣớng thân thiện với môi trƣờng, hai lợi ích kinh tế cao việc xử lý  Các vật liệu nhƣ chitosan, bentonite phổ biến Việt Nam; hay PAC polyme lại tràn ngập thị trƣờng với mức giá rẻ 4.3 Hiệu kinh tế xã hội Từ tính toán chi phí cho việc xử lý 1m3 nƣớc thải cho thấy hiệu kinh tế lớn dùng PAC, hay lợi ích cho môi trƣờng mang lại sử dụng chitosan Mã đề tài SV 31-2008 36 Trang Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng PHẦN 3: KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ Mã đề tài SV 31-2008 37 Trang Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng I Kết luận Kết nghiên cứu thu đƣợc :   Đối với chất keo tụ chitosan khoảng pH tối ƣu  6, 120 ÷ 167g chitosan/1m3, 133 ÷ 167g bentonite/1m3, giá thành 19.205 VND/1m3, COD = 299 mg/l Đối với chất keo tụ PAC khoảng pH tối ƣu 3.5  ,67 ÷ 80g PAC/1m3, 6.7 ÷ 10g polyme/1m3, giá thành 1.640 VND/1m3, COD = 300 mg/l Kết thúc trình xử lý, số nồng độ COD hai phƣơng pháp đạt theo tiêu chuẩn loại C tiêu xả thải nƣớc thải công nghiệp TCVN 5945:2005 Qua kết nghiên cứu hi vọng cung cấp số thông tin bổ ích cho ngƣời ngành môi trƣờng ngƣời quan tâm Trong thực tế ngày ngƣời ta sử dụng hai loại chất keo tụ chitosan PAC rộng rãi Và hi vọng hai loại chất keo tụ ứng dụng vào xử lý nƣớc thải chế biến thức ăn gia súc phổ biến thời gian tới Với phƣơng pháp xử lý góp phần không nhỏ vào xử lý nƣớc thải hữu nói riêng nƣớc thải nói chúng Việt Nam nguyên liệu dễ tìm dễ áp dụng với điều kiện kinh tế xã hội II Kiến nghị Trong thực đề tài nghiên cứu này, nhóm đƣợc giúp đỡ quí báu quí thầy cô phòng thí nghiệm tạo điều kiện dụng cụ, hóa chất thí nghiệm Tuy nhiên nhóm gặp số khó khăn định sau:  Là sinh viên nên kiến thức nhiều hạn chế, trình nghiên cứu không tránh khỏi sai sót kỹ thuật nhƣng phƣơng pháp thực khoa học đƣợc kiểm chứng  Đây đề tài sinh viên cấp trƣờng nên kinh phí điều kiện phòng thí nghiệm không đáp ứng đƣợc việc nghiên cứu với số lƣợng nhiều tiêu để có số liệu đáng tin cậy hơn.Chúng nghiên cứu khoảng pH tối ƣu, chất keo tụ tối ƣu chất trợ keo tụ tối ƣu nên khảo sát toàn khoảng gần khoảng tối ƣu mà hiệu xử lý hiệu kinh tế thay đổi với hƣớng có lợi Dẫu gặp nhiều khó khăn công việc nghiên cứu nhƣng đề tài có triển vọng lớn xử lý nguồn lớn nƣớc thải có nguồn gốc hữu Do có kiến nghị: Mã đề tài SV 31-2008 38 Trang Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng  Nếu có nhóm nghiên cứu thực lại phát triển đề tài dùng số liệu nghiên cứu nhóm để tham khảo, khắc phục khó khăn trên, tăng số lƣợng tiêu nghiên cứu để có kết đáng tin cậy Có thể nghiên cứu nhiều khoảng pH, khoảng pH thay đổi lƣợng chất keo tụ chất trợ keo tụ dùng phần mềm thống kê để xác định đƣợc lƣợng tối ƣu  Mở rộng qui mô nghiên cứu hai loại chất keo tụ chitosan, PAC chất trợ keo tụ chúng bentonite, polyme loại nƣớc thải có nguồn gốc hữu nói riêng nƣớc thải nói chung Ngoài với chất keo tụ nghiên cứu xử lý nguồn nƣớc khác để phục vụ mục đích sản xuất, sinh hoạt,.v.v Mã đề tài SV 31-2008 39 Trang Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng MỤC LỤC PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ I ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 1.1 Chitosan Bentonite .2 1.2 PAC polyme .2 1.3 Nƣớc thải chế biến thức ăn gia súc II TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC 2.1 Nghiên cứu nƣớc .2 2.2 Nghiên cứu nƣớc III NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN TỒN TẠI PHẦN 2: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI .6 II PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Lựa chọn phƣơng pháp .6 2.2 Keo tụ, kết .6 2.2.1 Bản chất trình .6 2.2.2 Keo tụ 2.2.3 Kết 12 III NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .12 3.1 Tổng quan Chitosan trợ keo tụ Bentonite 12 3.1.1 Tổng quan Chitosan 12 3.1.2 Tổng quan chất trợ keo tụ Bentonite .16 3.2 Tổng quan PAC trợ keo tụ Polyme 17 3.2.1 Tổng quan PAC (Poly Aluminium Chloride) 17 3.2.2 Tổng quan chất trợ keo tụ polyme 18 3.3 Nghiên cứu .19 3.3.1 Nghiên cứu keo tụ Chitosan nƣớc thải .21 3.3.1.1 Nghiên cứu ảnh hƣởng pH đến trình keo tụ Chitosan .21 3.3.1.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng liều lƣợng Chitosan đến trình keo tụ pH tối ƣu 23 3.3.1.3 Nghiên cứu ảnh hƣởng Bentonite đến trình keo tụ Chitosan 26 3.3.2 Nghiên cứu keo tụ PAC nƣớc thải 28 3.3.2.1 Nghiên cứu ảnh hƣởng pH đến trình keo tụ PAC 28 3.3.2.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng liều lƣợng PAC đến trình keo tụ pH tối ƣu 30 3.3.3 So sánh .32 3.3.3.1 Về mặt kỹ thuật 32 3.3.3.2 Về mặt kinh tế 34 3.3.3.3 Kết luận so sánh 35 Mã đề tài SV 31-2008 40 Trang Đề tài nghiên cứu khoa học Ngành Công nghệ môi trƣờng VI KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC 35 4.1 Tính khoa học 35 4.2 Khả triển khai ứng dụng vào thực tế .36 4.3 Hiệu kinh tế xã hội 36 PHẦN 3: 37 KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ 37 I Kết luận 38 II Kiến nghị 38 Mã đề tài SV 31-2008 41 Trang TÀI LIỆU THAM KHẢO Raymond Desjardins, Xử lý nước, Nhà xuất Xây dựng, 2005 PGS.TS Trịnh Lê Hùng, Kỹ thuật xử lý nước thải, Nhà xuất Giáo dục,2006 TS.Nuyễn Trung Việt – TS.Trần Thị Mỹ Diệu, Giáo trình xử lý nước thải, nguồn Gree-vn.com TS.Nuyễn Trung Việt – TS.Trần Thị Mỹ Diệu, Giáo trình sở Công nghệ môi trường, nguồn Gree-vn.com Th.S Huỳnh Thị Ngọc Phương, Giáo trình Hóa môi trường, nguồn Greevn.com Đỗ Thị Cẩm Vân , Bài giảng Keo tụ - Tủa bông, Lớp cao học K15 MT – Trường ĐH Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia TP.HCM Webside edu.net.vn Bộ giáo dục đào tạo, trang Thư viện giáo trình Webside gree-vn.com Công ty Môi tầm nhìn xanh trường xanh Webside khoahoc.com.vn 10 Webside yeumoitruong.com Câu lạc môi trường xanh 11 Webside docbao.com.vn Và nguồn tài liệu khác S K L 0