bai bao khoa hoc. ly-nuong (1)

1 NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY GIẤY BẰNG PHƯƠNG PHÁP LỌC SINH HỌC SỬ DỤNG XƠ DỪA VÀ SỢI NILON LÀM GIÁ THỂ DÍNH BÁM Tôn Thị Ly (1) Email:tonlydn@yahoo.com Nguyễn Thị Mỹ Nương (1) Email:thungchi_nk@yahoo.com (1) Lớp 07MT111 – Khoa Công nghệ Sinh học_Môi trường - Trường Đại học Lạc Hồng Tóm tắt Nước thải nhà máy giấy có hàm lượng COD ,BOD, SS… mức độ nhiễm cao, chi phí đầu tư trình độ vận hành cịn hạn chế, có nguy gây nhiễm nguồn tiếp nhận Đề tài nghiên cứu thành công mô hình lọc sinh học ngập nước với loại vật liệu: Xơ dừa sợi nilon Với thời gian lưu nước: 8h-10h-12h-14h (mơ hình lọc kị khí), 5h-7h-9h-11h (mơ hình lọc hiếu khí), hiệu xử lý loại vật liệu tốt, hiệu suất xử lý COD lớn 80%, nhiên mơ hình bể lọc sinh học với vật liệu xơ dừa cho kết tốt không đáng kể bao nhiêu, hiệu suất xử lý COD lớn 66% ( kỵ khí), 82% ( hiếu khí) SS lớn 86% Đặt vấn đề Công nghiệp sản xuất giấy bột giấy chiếm vị trí quan trọng kinh tế quốc dân, đóng góp phần giá trị GDP nước, góp phần tạo cơng ăn việc làm cho hàng chục nghìn lao động, cải thiện nâng cao chất lượng đời sống cho nhân dân Công nghiệp giấy phát triển với phát triển kinh tế xã hội, nhu cầu sản phẩm giấy ngày tăng, thu hút nhiều lao động tham gia kéo theo phát triển số ngành liên quan như: lâm nghiệp, xuất nhập khẩu, vận tải, Chính ngành cơng nghiệp khơng thể thiếu đời sống nhân dân Công nghệ sản xuất giấy công nghệ sử dụng nhiều nước Tùy theo công nghệ sản phẩm mà lượng nước cần thiết để sản xuất giấy dao động từ 200 m3 đến 500 m3 nước Vì lượng nước thải từ ngành công nghiệp lớn, đặc thù nước thải có chứa hàm lượng BOD5, COD, SS cao gấp nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép Đặc biệt nước có chứa kim loại nặng, lignin (dịch đen), phẩm màu, xút Lượng nước thải gây ô nhiễm trầm trọng môi trường xung quanh.[1,2] Đây vấn đề xúc với doanh nghiệp sản xuất nước ta không đủ kinh phí để đầu tư trang thiết bị xử lý chất thải đổi công nghệ để giảm thiểu nhiễm chi phí để vận hành hệ thống xử lý nước thải cách triệt để Hiện có nhiều phương pháp khác thường sử dụng xử lý nước thải ngành công nghiệp giấy bột giấy phương pháp hóa học, lý học, học, trao đổi nhiệt sinh hóa học …, phương pháp sinh học sử dụng phổ biến hầu hết hệ thống xử lý ưu điểm mặt kinh tế mặt môi trường.[3] Nhận thức điều đó, việc tìm kiếm vật liệu đệm có độ xốp cao, khối lượng riêng nhỏ, bề mặt riêng phần lớn có khả bám dính tốt để làm giá thể quan trọng Trước tình hình trên, đề tài “Nghiên cứu mơ hình xử lý nước thải nhà máy giấy phương pháp lọc sinh học sử dụng xơ dừa sợi nilon làm giá thể dính bám” mở hướng nghiên cứu mới, góp phần nâng cao hiệu xử lý nước thải ngành công nghiệp giấy bột giấy, để giảm thiểu vấn đề ô nhiễm 2 Vật liệu phương pháp Đối tượng nghiên cứu bao gồm: Nước thải sử dụng nghiên cứu lấy sau bể lắng Cơng Ty Cổ Phần Tập Đồn Tân Mai, Nhà Máy Giấy Đồng Nai - KCN Biên Hòa 1, Đường 11, P An Bình, Tp Biên Hịa, Tỉnh Đồng Nai Để giải vấn đề nhóm tác giả sử dụng phương pháp sau: Phương pháp tổng hợp tài liệu, phương pháp xây dựng mơ hình nghiên cứu, phương pháp lấy mẫu phân tích tiêu chất lượng nước, phương pháp thực nghiệm phịng thí nghiệm, phương pháp thống kê, xử lý số liệu phần mềm excel Kết đạt  So sánh khả loại bỏ chất hữu với hai loại vật liệu lọc Hình 3.1: Biểu đồ biến thiên hiệu khử COD trình kỵ khí – HRT = 8h hai loại vật liệu Hình 3.2: Biểu đồ biến thiên hiệu khử COD q trình kỵ khí – HRT = 10h hai loại vật liệu lọc Hình 3.3: Biểu đồ biến thiên hiệu khử COD trình kỵ khí – HRT = 12h hai loại vật liệu lọc Hình 3.4: Biểu đồ biến thiên hiệu khử COD q trìnhkỵ khí – HRT = 14h hai loại vật liệu lọc Hình 3.5: Biểu đồ biến thiên hiệu khử COD giai đoạn kỵ khí hai loại vật liệu lọc theo thời gian lưu nước Dựa vào biểu đồ ta thấy hiệu khử COD vật liệu lọc xơ dừa cao vật liệu sợi nilon, không đáng kể - Ở giai đoạn xử lý kỵ khí, hiệu xử lý COD cao sau 10 lưu: Đối với vật liệu lọc xơ dừa, hiệu suất xử lý đạt 66,9% Vật liệu lọc sợi nilon hiệu suất xử lý 65,06 Từ 12h – 14h hiệu suất xử lý COD giảm nhẹ - Ở giai đoạn xử lý hiếu khí, hiệu khử COD cao giảm nhanh đầu, sau lưu hiệu xử lý đạt 81% ứng với vật liệu lọc xơ dừa 80% vật liệu sợi nilon Từ 9h – 11h hiệu suất xử lý COD giảm  So sánh khả loại bỏ chất rắn lơ lửng với hai loại vật liệu lọc Hình 3.6: Biểu đồ biến thiên tổng hợp hiệu khử SS trình kỵ khí – HRT = 8h hai loại vật liệu lọc Hình 3.7: Biểu đồ biến thiên tổng hợp hiệu khử SS trình kỵ khí – HRT = 10h hai loại vật liệu lọc Hình 3.8: Biểu đồ biến thiên tổng hợp hiệu khử SS q trình kỵ khí – HRT = 12h hai loại vật liệu lọc Hình 3.9: Biểu đồ biến thiên tổng hợp hiệu khử SS q trình kỵ khí – HRT = 14h hai loại vật liệu lọc Hình 3.10: Biểu đồ biến thiên tổng hợp hiệu khử SS giai đoạn kỵ khí hai loại vật liệu lọc Dựa vào biểu đồ ta thấy hiệu khử SS vật liệu lọc xơ dừa cao vật liệu sợi nilon, không đáng kể Nhìn chung hiệu xử lý SS bể lọc sinh học tốt từ đầu - Ở giai đoạn xử lý kị khí: Sau 10 lưu, nước thải sau xử lý đạt hiệu xử lý 64,05% vật liệu lọc xơ dừa Còn vật liệu lọc sợi nilon đạt 61,3% Từ 12h – 14h hiệu xử lý SS giảm - Ở giai đoạn xử lý hiếu khí: Hiệu xử lý SS đạt cao thời gian lưu nước Đối vật liệu lọc xơ dừa hiệu xử lý 85% Còn với vật liệu lọc sợi nilon, hiệu xử lý đạt 80% Từ 9h – 11h hiệu xử lý SS giảm  Sự biến thiên pH hai loại vật liệu Hình 3.11: Biểu đồ biến thiên pH q trình kỵ khí - HRT = 8h hai loại vật liệu lọc Hình 3.12: Biểu đồ biến thiên pH q trình kỵ khí - HRT = 10h hai loại vật liệu lọc Hình 3.13: Biểu đồ biến thiên pH q trình kỵ khí - HRT = 12h hai loại vật liệu lọc 10 Hình 3.14: Biểu đồ biến thiên pH trình kỵ khí - HRT = 14h hai loại vật liệu lọc Qua biểu đồ ta thấy, với thời gian lưu nước Kết khảo sát thời gian cho thấy: Giai đoạn xử lý kỵ khí: pH giảm 10 đầu, vật liệu lọc xơ dừa pH vào = 6,96 sau 10 giảm xuống 6,75 Sau pH tăng lên từ 6,96 lên 7,13 Với vật liệu lọc sợi nilon pH vào = 6,96 sau 10 giảm xuống 6,79 Sau pH tăng lên từ 6,96 lên 7,17 Giai đoạn xử lý hiếu khí: Với vật liệu lọc xơ dừa pH vào = 6,75 sau 11 tăng lên 8,31, vật liệu lọc sợi nilon pH vào = 6,79 sau 11 tăng lên 8,28 Bàn luận: Đề tài “Nghiên cứu mơ hình xử lý nước thải nhà máy giấy phương pháp lọc sinh học sử dụng xơ dừa sợi nilon làm giá thể dính bám” thu kết sau: Mơ hình bể lọc sinh học có khả xử lý tốt so với mơ hình bể Aerotank, khả khử COD, SS, đạt chuẩn A - TCVN 5945 : 2005  Khả loại bỏ chất hữu cơ: Mơ hình bể lọc sinh học với vật liệu xơ dừa có hiệu suất xử lý đạt trung bình khoảng 66,90% (giai đoạn xử lý kỵ khí) 81% (giai đoạn xử lý hiếu khí) ứng với thời gian lưu nước 10 Còn mơ hình bể lọc sinh học với vật liệu nilon hiệu suất xử lý đạt trung bình khoảng 65,06% (giai đoạn xử lý kỵ khí) 80% (giai đoạn xử lý hiếu khí) ứng với thời gian lưu nước 10  Khả loại bỏ chất rắn lơ lửng : Mô hình bể lọc sinh học với vật liệu xơ dừa có hiệu suất xử lý đạt trung bình khoảng 64,05% (giai đoạn xử lý kỵ khí) 85% (giai đoạn xử lý hiếu khí) ứng với thời gian lưu nước 10 Còn mơ hình bể lọc sinh học với vật liệu nilon hiệu suất xử lý đạt trung bình khoảng 61,3% (giai đoạn xử lý kỵ khí) 80% (giai đoạn xử lý hiếu khí) ứng với thời gian lưu nước 10 Thời gian lưu tối ưu cho bể lọc sinh học 10 (kị khí),7 (hiếu khí) 11  Qua kết thu ta thấy: Bể lọc sinh học với vật liệu lọc xơ dừa có khả xử lý đạt hiệu bể lọc sinh học vật liệu lọc nion, không đáng kể Cho nên chọn bể lọc sinh học vật liệu lọc nion để xử lý nước thải, sợi nilon khó phân phân hủy xơ dừa Thời gian nghiên cứu tương đối ngắn nên kết nghiên cứu thu tồn số vấn đề nghiên cứu thời gian lưu, trình thí nghiệm khơng tránh khỏi sai số thí nghiệm Chính vậy, dựa kết nghiên cứu đạt hạn chế gặp phải trình thực luận văn, vấn đề sau cần phát triển tiếp tục nghiên cứu: - Nghiên cứu thêm với nhiều thời gian lưu nước khác để đánh giá hết tổng thể trình xử lý - Khảo sát ảnh hưởng N-NH3 đến hiệu xử lý trình - Khảo sát hiệu xử lý theo chiều cao lớp vật liệu lọc xác định tỷ lệ thể tích giá thể/thể tích mơ hình để đạt hiệu xử lý tối ưu - So sánh hiệu xử lý ứng với khối lượng vật liệu lọc khác - So sánh hiệu xử lý với nhiều loại vật liệu lọc khác - Thiết lập mơ hình so sánh đối chứng với mơ hình xử lý khác - Nghiên cứu mơ hình phạm vi khép kín hồn tồn automatic - Xác định thơng số động học q trình TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2006), Xử lý nước thải đô thị công nghiệp, NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh [2] PGS, TS Lương Đức Phẩm (2002), Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo Dục [3] PGS, TS Lê Gia Hy (2010), Công nghệ vi sinh vật xử lý chất thải, NXB Giáo Dục Việt Nam  ...2 Vật liệu phương pháp Đối tượng nghiên cứu bao gồm: Nước thải sử dụng nghiên cứu lấy sau bể lắng Công Ty Cổ Phần Tập Đoàn Tân Mai, Nhà Máy