Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất mắm bằng bãi lọc trồng cây cỏ nến dòng chảy đứng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - ISO 9001 : 2008 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Sinh viên Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Thế Nam Vang : Ths Bùi Thị Vụ HẢI PHÒNG - 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT MẮM BẰNG BÃI LỌC TRỒNG CÂY CỎ NẾN DÒNG CHẢY ĐỨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Sinh viên : Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thế Nam Vang Ths Bùi Thị Vụ HẢI PHÒNG - 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên: Nguyễn Thế Nam Vang Mã SV:1212301020 Lớp: MT1601 Ngành: Kỹ thuật môi trường Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất mắm bãi lọc trồng cỏ nến dòng chảy đứng NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (về lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính toán vẽ): - Tổng quan sản xuất trạng ô nhiễm nước thải sản xuất mắm Việt Nam - Cơ sở lý thuyết xử lý nước thải phương pháp bãi lọc trồng dòng chảy đứng - Khảo sát đặc tính nước thải sản xuất mắm Công ty Cổ phần Dịch vụ - Sản xuất mắm Cát Hải - Khảo sát điều kiện tối ưu cho trình xử lý nước thải sản xuất mắm bãi lọc trồng Cỏ nến dòng chảy đứng Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán: - Các tiêu đặc tính nước thải sản xuất mắm bể hiếu khí hệ thống xử lý nước thải mắm Công ty Cổ phần Dịch vụ - Sản xuất mắm Cát Hải: COD, SS, NH4+, pH, … - Khảo sát điều kiện tối ưu cho trình xử lý nước thải sản xuất mắm bãi lọc trồng Cỏ nến dòng chảy đứng : độ mặn, thời gian lưu, chất hữu dựa thông số COD, PO43- NH4+ Địa điểm thực tập tốt nghiệp: - Phòng thí nghiệm Hóa Môi trường, Khoa Môi trường, Trường Đại học Dân lập Hải Phòng CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn thứ nhất: Họ tên: Bùi Thị Vụ Học hàm, học vị: Thạc sỹ Cơ quan công tác: Bộ môn Môi trường, Trường Đại học Dân lập Hải Phòng Nội dung hướng dẫn: - Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất mắm bãi lọc trồng Cỏ nến dòng chảy đứng Người hướng dẫn thứ hai: Họ tên: Học hàm, học vị: Cơ quan công tác: Nội dung hướng dẫn: Đề tài tốt nghiệp giao ngày …… tháng …… năm 2016 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày …… tháng …… năm 2016 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Sinh viên Người hướng dẫn Nguyễn Thế Nam Vang Bùi Thị Vụ Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2016 HIỆU TRƯỞNG GS.TS.NGƯT TRẦN HỮU NGHỊ PHẦN NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp: - Sinh viên Nguyễn Thế Nam Vang thể tinh thần tích cực, chịu khó học hỏi, chủ động sáng tạo trình làm đề tài tốt nghiệp - Sinh viên Nguyễn Thế Nam Vang có khả làm việc độc lập, có khả khái quát giải tốt vấn đề đặt Đánh giá chất lượng khóa luận (so với nội dung yêu cầu đặt nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số liệu …): - Đạt yêu cầu đặt Cho điểm cán hướng dẫn (ghi số chữ): Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2016 Cán hướng dẫn (Họ tên chữ ký) Bùi Thị Vụ LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn cô giáo Ths Bùi Thị Vụ tận tình giúp đỡ em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn tới Thầy Cô ban lãnh đạo nhà trường, phòng Quản lý khoa học đối ngoại, thầy cô Bộ môn Môi trường tạo điều kiện giúp đỡ cho em suốt trình thực đề tài Cuối em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè nhiệt tình giúp đỡ, động viên khích lệ em vượt qua khó khăn suốt trình học tập nghiên cứu Do hạn chế thời gian, điều kiện trình độ hiểu biết nên đề tài nghiên cứu không tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận bảo, đóng góp thầy, cô để báo cáo hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Nguyễn Thế Nam Vang MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan sản xuất nước mắm 1.2 Quy trình sản xuất nước mắm 1.2.1 Sơ đồ công nghệ 1.2.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ 1.3 Các công đoạn phát sinh nước thải trình sản xuất mắm 1.4 Đặc tính nguồn nước thải sản xuất mắm 1.5 Một số công nghệ xử lý nước thải sản xuất mắm 1.5.1 Xử lý nước thải phương pháp học 1.5.2 Xử lý nước thải phương pháp hóa học hóa lý 1.5.3 Xử lý nước thải phương pháp sinh học 1.6 Các đặc điểm bật việc xử lý nước thải bãi lọc trồng dòng chảy đứng 10 1.6.1 Sơ lược ưu bãi lọc trồng dòng chảy đứng 10 1.6.2 Nguyên lý hoạt động bãi lọc trồng dòng chảy đứng 11 1.6.3 Một số nghiên cứu điển hình xử lý nước thải bãi lọc trồng 13 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 14 2.1 Đối tượng mục tiêu nghiên cứu 14 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 14 2.1.2 Mục tiêu nghiên cứu 14 2.2 Phương pháp nghiên cứu 15 2.2.1.Phương pháp khảo sát thực địa, lấy mẫu trường 15 2.2.2 Phương pháp phân tích thông số phòng thí nghiệm 15 2.2.3 Phương pháp nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất mắm bãi lọc ngầm trồng Cỏ nến dòng chảy đứng 24 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 3.1 Kết phân tích nước thải sản xuất mắm Công ty Cổ phần dịch vụ Sản xuất mắm Cát Hải 28 3.2 Kết khảo sát ảnh hưởng độ mặn đến hiệu suất khử COD, NH4+, PO43- 29 3.2.1 Ảnh hưởng độ mặn đến hiệu suất khử COD 29 3.2.2 Ảnh hưởng độ mặn đến hiệu suất khử NH4+ 30 3.2.3 Ảnh hưởng độ mặn đến hiệu suất khử PO43- 31 3.3 Ảnh hưởng thời gian lưu đến hiệu suất khử COD, NH4+, PO43- 32 3.3.1 Ảnh hưởng thời gian lưu đến hiệu suất khử COD 32 3.3.2 Ảnh hưởng thời gian lưu đến hiệu suất khử NH4+ 33 3.3.3 Ảnh hưởng thời gian lưu đến hiệu suất khử PO43- 34 3.4 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất hữu nước thải đến hiệu suất khử COD, NH4+, PO43- 35 3.4.1 Ảnh hưởng nồng độ chất hữu đến hiệu suất khử COD 35 3.4.2 Ảnh hưởng nồng độ chất hữu đến hiệu suất khử NH4+ 37 3.4.3 Ảnh hưởng nồng độ chất hữu đến hiệu suất khử PO43- 38 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 39 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Đặc tính nước thải sản xuất nước Bảng 2.1 Kết xây dựng đường chuẩn COD 18 Bảng 2.2 Bảng số liệu xây dựng đường chuẩn Amoni 20 Bảng 2.3 Số liệu đường chuẩn Amoni 21 Bảng 2.4 Bảng xây dựng số liệu đường chuẩn Photphat 23 Bảng 3.1 Đặc tính nước thải sản xuất mắm Công ty CP dịch vụ sản xuất mắm Cát Hải 28 Bảng 3.2 Ảnh hưởng độ mặn đến hiệu suất khử COD 29 Bảng 3.3 Ảnh hưởng độ mặn đến hiệu suất khử NH4+ 30 Bảng 3.4 Ảnh hưởng độ mặn đến hiệu suất khử PO43- 31 Bảng 3.5 Ảnh hưởng thời gian lưu đến khả xử lý COD 32 Bảng 3.6 Ảnh hưởng thời gian lưu đến hiệu suất khử NH4+ 33 Bảng 3.7 Ảnh hưởng thời gian lưu đến khả xử lý PO43- 34 Bảng 3.8 Ảnh hưởng nồng độ chất hữu đầu vào đến hiệu suất khử COD 36 Bảng 3.9 Ảnh hưởng nồng độ chất hữu đến hiệu suất khử NH4+ 37 Bảng 3.10 Ảnh hưởng nồng độ chất hữu đến hiệu suất khử PO43- 38 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hệ thống mô hình bãi lọc trồng bao gồm: - Bể chứa vật liệu lọc trồng cây: mô hình bãi lọc trồng xây gạch thẻ, trát xi măng đánh bóng bề mặt bên để tránh thoát nước bên ngoài, kích thước mô hình0.8m x 0.6m x 1.2m.Đáy bể xây tạo độ dốc - 5% để thuận lợi cho trình thu nước đáy - Thùng cao vị nhựa với dung tích 70 lít, đặt cao so với bề mặt bãi lọc 0,5m - Hệ thống phân phối nước từ thùng cao vị làm ống nhựa PVC, loại 21 Hệ thống phân phối nước gồm: ống ống nhánh, ống nhánh có đục lỗ nhỏ đường kính 1mm ống nhánh đặt cách bề mặt vật liệu lọc 0,2m, bố trí dọc theo chiều dài bể cho nước phân phối tới lớp vật liệu lọc - Hệ thống ống thoát nước:làm ống nhựa PVC, loại 21,được đặt sát đáy bể khoảng Cách vận hành bãi lọc: Nước thải sản xuất mắm sau nước vận chuyển đưa vào thùng cao vị hệ thống.Nước thải đưa từ thùng cao vị vào bãi lọc qua hệ thống van đường ống, tốc độ nước chảy từ thùng cao vị sang bãi lọc trồng điều chỉnh van, đảm bảo lưu lượng dòng vào bãi lọc 25 lít/h.Nước tưới mặt vật liệu lọc nhờ lỗ đục ống phân phối nước đặt Khi nước thải đưa hết vào bãi lọc lưu bể ngày, sau ngày tiến hành lấy mẫu để phân tích thông số ô nhiễm nước thải sau xử lý Nguyên lý hoạt động mô hình bãi lọc trồng cây: Nước sau qua lớp sỏi nhỏ thấm từ từ vào lớp cát, lớp vật liệu mà nước chảy qua lâu trước xuống đến đáy bể.Lớp vật liệu nơi tập trung, phát triển rễ cây.Nước thải vi sinh vật có rễ vật liệu lọc phân hủy chất ô nhiễm Vai trò cỏ nến vật mang cho loại vi sinh vật, chúng phân hủy chất ô nhiễm có nước thải theo chế tương ứng với điều kiện môi trường Do cung cấp oxy từ thực vật, vi sinh vật hiếu khí có điều kiện phát triển tốt so với vùng thiếu oxy, mật độ vi sinh loại không môi trường đất nước Như nước thải vi sinh vật hấp thụ phân giải chất ô nhiễm suốt khoảng thời gian lưu nước bể.Ngoài ra, chất ô nhiễm xử lý nhờ vào trình hấp thụ thực vật chế lọc học vật liệu chứa bãi lọc trồng Sinh viên: Nguyễn Thế Nam Vang 27 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết phân tích nước thải sản xuất mắm Công ty Cổ phần dịch vụ Sản xuất mắm Cát Hải Nước thải sử dụng trình nghiên cứu lấy bể hiếu khí (sau xử lý kị khí hệ thống xử lý nước thải Công ty Cổ phần dịch vụ Sản xuất mắm Cát Hải), sau tiến hành phân tích thông số đầu vào nghiên cứu xử lý.Kết đặc tính nước thải sản xuất mắm thể bảng 3.1 Bảng 3.1 Đặc tính nước thải sản xuất mắm Công ty CP dịch vụ sản xuất mắm Cát Hải Thời gian lấy mẫu COD (mg/l) NH4+(mg/l) PO43- (mg/l) TSS(mg/l) Độ mặn (%) 04/05 420 126.91 - 290 1.47 17/05 210 153.46 - 480 1.225 23/05 326 59.28 11.856 310 2.26 28/05 304 87.55 4.748 540 1.074 04/06 278 83.72 4.642 240 1.141 10/06 307.5 139.13 9.006 460 1.86 18/06 320 183.1 14.52 160 3.4 Trung bình 309.36 119.02 8.95 354,28 1.77 QCVN 082011 (cột B) 80 20 - 100 - Từ kết phân tích ta thấy nồng độ chất ô nhiễm nước thải sản xuất mắm bể hiếu khí (trong hệ thống xử lý nước thải Công ty) thấp so với đặc tính nước thải sản xuất nước mắm nói chung nước thải xử phần hệ thống xử lý nước thải Công ty Giá trị trung bình số COD 309.36mg/l, Amoni 119.02mg/l Hai tiêu vượt tiêu chuẩn cho phép nước thải chế biến thủy sản, cụ thểCOD vượt TCCP gần lần Amoni vượt TCCP gần lần.Dựa số liệu ta sử dụng bãi lọc trồng để xử lý tiếp thông số ô nhiễm vượt mức cho phép hợp lý Sinh viên: Nguyễn Thế Nam Vang 28 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 3.2 Kết khảo sát ảnh hưởng độ mặn đến hiệu suất khử COD, NH4+, PO433.2.1 Ảnh hưởng độ mặn đến hiệu suất khử COD Độ mặn nước thải ảnh hưởng lớn đến hiệu suất xử lý bãi lọc trồng cỏ nến độ mặn ảnh hưởng đến tồn phát triển thực vật vi sinh vật bãi lọc Do đó, đề tài thực thử nghiệm với mô hình bãi lọc trồng cỏ nến dòng chảy đứng với mẫu nước thải có giá trị độ mặn đầu vào khác Kết ảnh hưởng độ mặn đến hiệu suất khử COD nước thải sản xuất mắm thể bảng 3.2 hình 3.1 Bảng 3.2 Ảnh hưởng độ mặn đến hiệu suất khử COD CODra(mg/l) Hiệu suất xử lý COD (%) Độ CODvào mặn(%) (mg/l) Ngày Ngày Ngày Ngày Ngày Ngày 0.34 97 14.55 13.58 12.61 85 86 87 0.61 105 7.35 5.25 2.1 93 95 98 0.73 210 46.2 14.7 21 78 93 90 1.074 304 100.32 48.64 36.48 67 84 88 1.13 163 66.83 32.6 19.56 59 80 88 1.24 205 84.05 84.05 41 59 59 80 1.41 278 225.18 139 80.62 19 50 71 1.7 160 134.4 108.8 57.6 16 32 64 Hiệu suất xử lý COD (%) 120 100 80 Ngày 60 Ngày 40 Ngày 20 0.34 0.61 0.73 1.074 1.13 1.24 1.41 1.7 Độ mặn (%) Hình 3.1 Biểu đồ hiệu suất xử lý COD với độ mặn khác Nhìn vào biểu đồ ta thấy độ mặn ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu suất xử lý COD bãi lọc trồng cỏ nến dòng chảy đứng Với độ mặn từ 0.34– Sinh viên: Nguyễn Thế Nam Vang 29 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 0.61% hiệu suất xử lý ngày đạt 85% Khi độ mặn lớn 0.73% hiệu suất xử lý giảm dần, đặc biệt ngày thứ độ mặn 1.7% hiệu suất xử lý giảm có 16%.Như với độ mặn cao hiệu xuất xử lý bãi lọc trồng cỏ nến giảm vi sinh vật bị ức chế hoạt động, dẫn đến làm giảm hiệu suất xử lý COD nước thải 3.2.2 Ảnh hưởng độ mặn đến hiệu suất khử NH4+ Tương tự ảnh hưởng độ mặn đến hiệu suất khử COD, độ mặn ảnh hưởng lớn đến hiệu suất xử lý amoni ảnh hưởng thông qua khả hấp thụ amoni thực vật chuyển hóa amoni vi sinh vật Vì vậy, đề tài thực khảo sát ảnh hưởng độ mặn đến hiệu suất khử amoni bãi lọc trồng cỏ nến dòng chảy đứng Kết ảnh hưởng độ mặn đến hiệu suất khử NH4+ thể bảng 3.3 hình 3.2 Bảng 3.3 Ảnh hưởng độ mặn đến hiệu suất khử NH4+ Độ mặn (%) NH4+vào (mg/l) 0.34 0.61 0.73 1.074 1.13 1.24 1.41 1.7 30.82 76.73 63.455 87.55 83.64 92.75 83.72 91.54 Hiệu suất xử lý NH4+ (%) NH4+ra(mg/l) ngày 2.47 1.53 1.27 13.13 27.60 43.59 56.09 64.99 ngày 4.31 6.14 3.17 24.51 27.60 45.45 48.56 61.33 ngày 4.93 7.67 6.35 34.14 35.97 46.38 56.93 63.16 ngày 92 98 98 85 67 53 33 29 ngày 86 92 95 72 67 51 42 33 ngày 84 90 90 61 57 50 32 31 Hiệu suất xử lý amoni (%) 120 100 80 Ngày 60 Ngày 40 Ngày 20 0.34 0.61 0.73 1.074 1.13 1.24 1.41 1.7 Độ mặn (%) Hình 3.2 Biểu đồ hiệu suất xử lý NH4+ với độ mặn khác Sinh viên: Nguyễn Thế Nam Vang 30 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Theo biểu đồ hình 3.2 ta thấy, độ mặn từ 0.34% đến 0.73% có hiệu suấtxử lý amoni cao, lớn 80% ngày xử lý Hiệu suất xử lý amoni đạt cao 98% giá trị độ mặn 0.64% 0.73% ngày xử lý Tuy nhiên, hiệu suất xử lý giảm mạnh độ mặn lớn 0.73% Như vậy, độ mặn nhỏ khả xử lý NH4+ cao ngược lại Điều giải thích độ mặn cao làm ức chế hoạt động vi sinh vật bãi lọc giảm khả hấp thụ amoni thực vật 3.2.3 Ảnh hưởng độ mặn đến hiệu suất khử PO43Khảo sát ảnh hưởng độ mặn đến hiệu suất khử PO 43- thực tương tự khảo sát COD NH4+ Kết ảnh hưởng nồng độ muối đến hiệu suất khử PO43- bãi lọc trồng cỏ nến dòng chảy đứng bảng 3.4 hình 3.3 Bảng 3.4 Ảnh hưởng độ mặn đến hiệu suất khử PO43Hiệu suất xử lý PO433PO4 ra(mg/l) (%) Độ mặn (%) PO43-vào(mg/l) Ngày Ngày Ngày Ngày 1.074 1.13 1.24 1.41 1.7 4.748 5.928 6.04 4.642 7.26 0.998 0.534 2.174 2.042 3.92 79 91 64 56 46 0.902 0.414 1.208 1.764 3.34 81 93 80 62 54 Hiệu suất xử lý photphat (%) 100 90 80 70 60 50 Ngày 40 Ngày 30 20 10 1.074 1.13 1.24 1.41 1.7 Độ mặn (%) Hình 3.3 Biểu đồ hiệu suất xử lý photphat với độ mặn khác Từ biểu đồ hình 3.3 ta thấy độ mặn ảnh hưởng rõ rệt tới hiệu suất xử lý photphat Hiệu xử lý cao 93% với độ mặn khoảng 1.074% đến 1.13% Còn lại giá trị độ mặn cao 1.24% hiệu suất Sinh viên: Nguyễn Thế Nam Vang 31 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP xử lý giảm dần độ mặn ức chế hoạt động vi sinh vật có bãi từ làm giảm hiệu xử lý 3.3 Ảnh hưởng thời gian lưu đến hiệu suất khử COD, NH4+, PO433.3.1 Ảnh hưởng thời gian lưu đến hiệu suất khử COD Thời gian xử lý nước thải bãi lọc trồng ảnh hưởng lớn đến hiệu suất xử lý Bởi vi sinh vật bãi lọc cần thời gian để phân hủy hết chất hữu chất ô nhiễm có nước thải Do đó, đề tài thực khảo sát khả xử lý COD bãi lọc trồng cỏ nến ngày Kết khảo sát bảng 3.5 hình 3.4 Bảng 3.5 Ảnh hưởng thời gian lưu đến khả xử lý COD Hiệu suất xử lý COD (%) CODra(mg/l) CODvào đầu vào (mg/l) Ngày Mẫu Xử lý ĐC 14.55 7.35 134.4 142 66.83 84.05 192 46.2 225.18 100.32 97 105 160 163 205 210 278 304 Ngày Mẫu Xử lý ĐC 13.58 5.25 108.8 130 32.6 84.05 190 14.7 139 48.64 Ngày Mẫu Xử lý ĐC 12.61 2.1 57.6 112 19.56 41 184 21 80.62 36.48 Ngày Ngày 85 93 16 59 59 78 19 67 86 95 32 80 59 93 50 84 Ngày 87 98 64 88 80 90 71 88 Hiệu suất xử lý COD (%) 120 100 97 105 80 160 60 163 40 205 210 20 278 304 Ngày Ngày Ngày Thời gian Hình 3.4 Biểu đồ ảnh hưởng thời gian lưu đến xử lý hiệu suất xử lý COD Sinh viên: Nguyễn Thế Nam Vang 32 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Qua kết nghiên cứu, rút kết luận thời gian lưu nước thải bãi lọc trồng cỏ nến lâu hiệu xử lý COD cao giá trị COD đầu vào khác Qua kết bảng 3.4 ta nhận thấy, COD mẫu nước thải đối chứng giảm dần theo thời gian xử lý Tuy nhiên, lượng chất hữu mẫu đối chứng giảm không đáng kể so với mẫu nước thải ban đầu Điều cho thấy, bãi lọc trồng có vai trò lớn trình xử lý chất hữu nước thải 3.3.2 Ảnh hưởng thời gian lưu đến hiệu suất khử NH4+ Tiến hành khảo sát ảnh hưởng thời gian lưu nước bãi lọc trồng cỏ nến đến hiệu suất xử lý NH4+ thực tương tự COD Kết thống kê bảng 3.6 hình 3.5 Bảng 3.6 Ảnh hưởng thời gian lưu đến hiệu suất khử NH4+ NH4+ra (mg/l) Hiệu suất xử lý NH4+ (%) Ngày Ngày Ngày NH4+vào (mg/l) Mẫu Mẫu Mẫu Ngày Ngày Ngày Xử lý Xử lý Xử lý ĐC ĐC ĐC 30.82 2.47 4.31 4.93 92 86 84 63.455 1.27 3.17 6.35 98 95 90 76.73 1.53 6.14 7.67 98 92 90 83.64 27.60 27.60 35.97 67 67 57 83.72 56.09 48.56 56.93 33 42 32 87.55 13.13 24.51 34.14 85 72 61 91.54 64.99 90.9 61.33 58.27 63.16 83.1 29 33 31 92.75 43.59 72.27 45.45 88.1 46.38 56.12 53 51 50 Hiệu suất xử lý amoni (%) 120 100 30.82 63.455 80 76.73 60 83.64 83.72 40 87.55 20 91.54 92.75 Ngày Ngày Ngày Thời gian Hình 3.5 Biểu đồ ảnh hưởng thời gian lưu nước tới xử lý NH4+ Sinh viên: Nguyễn Thế Nam Vang 33 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Nhìn vào biểu đồ ta thấy hiệu suất xử lý NH4+ ngày thông số amoni khảo sát đạt tương đối cao, cụ thể dao động từ 29 – 98% mẫu khảo sát Tuy nhiên, ngày (ngày thứ 3) hầu hết mẫu khảo sát hiệu suất khử NH4+ giảm so với ngày đầu Điều cho thấy thời gian lưu nước kéo dài tạo điều kiện cho vi sinh vật kị khí hoạt động mạnh vi sinh vật hiếu khí hoạt động yếu nên dạng tồn hợp chất chứa nitơ chủ yếu NH4+ Ngược lại, với thời gian lưu ngày lượng oxi nước nhiều oxi khuếch tán vào nước nhờ vào dòng chảy từ thùng cao vị nên vi sinh vật hiếu khí hoạt động mạnh Vì vậy, dạng hợp chất nitơ chuyển hóa thành nitrat nitrit 3.3.3 Ảnh hưởng thời gian lưu đến hiệu suất khử PO43Tiến hành khảo sát ảnh hưởng thời gian lưu nước bãi lọc trồng đến hiệu suất khử PO43- Kết khảo sát thể qua bảng số liệu 3.7 hình 3.6 Bảng 3.7 Ảnh hưởng thời gian lưu đến khả xử lý PO43Hiệu xử lý PO43Hiệu suất(%) PO43- đầu vào (mg/l) Ngày Ngày Ngày Ngày 4.748 0.998 0.902 79 81 5.928 0.534 0.414 91 93 6.04 2.174 1.208 64 80 4.642 2.042 1.764 56 62 7.26 3.92 3.34 46 54 Hiệu suất xử lý photphat(%) 100 90 80 70 60 23.74 50 29.64 40 30.2 30 23.21 20 36.3 10 Ngày Ngày Thời gian Hình 3.6 Biểu đồ ảnh hưởng thời gian lưu nước tới xử lý photphat Sinh viên: Nguyễn Thế Nam Vang 34 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Nước thải sản xuất mắm xử lý liên tục thời gian ngày bãi lọc trồng cỏ nến dòng chảy đứng, kết cho thấy hàm lượng Photphat giảm mạnh ngày xử lý, hiệu suất đạt lớn 50% lần khảo sát Tuy nhiên, tiếp tục xử lý ngày thứ hiệu suất xử lý Photphat tăng không nhanh ngày thứ Qua nghiên cứu, rút kết luận thời gian xử lý nước thải lâu hiệu suất xử lý Photphat bãi lọc trồng cỏ nến tăng 3.4 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất hữu nước thải đến hiệu suất khử COD, NH4+, PO433.4.1 Ảnh hưởng nồng độ chất hữu đến hiệu suất khử COD Tiến hành thử nghiệm với mô hình bãi lọc trồng cỏ nến dòng chảy đứng mẫu nước thải với số liệu COD đầu vào khác Để tạo khác biệt tương đối mẫu nước thải nghiên cứu số mẫu pha loãng với tỉ lệ 1.5; 2; lần nước máy Sau cho mẫu nước thải xử lý bãi lọc trồng cỏ nến.nước thải sau ngày xử lý lấy mẫu phân tích để đánh giá hiệu suất khử COD Kết ảnh hưởng lượng chất hữu nước thải đầu vào đến hiệu suất khử COD thể bảng 3.8 hình 3.7 Sinh viên: Nguyễn Thế Nam Vang 35 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Bảng 3.8 Ảnh hưởng nồng độ chất hữu đầu vào đến hiệu suất khử COD COD sau COD sau xử lý Hiệu suất xử lý COD pha (mg/l) (%) loãng Ngày Ngày Ngày Ngày Ngày Ngày (mg/l) COD ban đầu (mg/l) Hệ số pha loãng 291 97 14.55 13.58 12.61 85 86 87 210 105 7.35 5.25 2.1 93 95 98 320 160 134.4 108.8 57.6 16 32 64 326 163 66.83 32.6 19.56 59 80 88 307.5 1.5 205 84.05 84.05 41 59 59 80 420 210 46.2 14.7 21 78 93 90 278 278 225.18 139 80.62 19 50 71 304 304 100.32 48.64 36.48 67 84 88 Hiệu suất xử lý COD (%) 120 100 80 Ngày 60 Ngày 40 Ngày 20 97 105 160 163 205 210 278 304 COD vào (mg/l) Hình 3.7 Biểu đồ hiệu suất xử lý COD theo nồng độ chất hữu ban đầu Nhìn vào biểu đồ ta thấy nồng độ chất hữu đầu vào tác động rõ ràng tới hiệu suất xử lý COD Khi nồng độ COD đầu vào khoảng 100 210mg/l hiệu suất xử lý COD cao ngày xử lý Còn lại, giá trị COD đầu vào Sinh viên: Nguyễn Thế Nam Vang 36 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP không dao động khoảng 100 210mg/l hiệu suất xử lý COD thấp Do đó, rút kết luận nồng độ chất hữu khoảng 100 210 đảm bảo tỉ lệ chất hữu yếu tố dinh dưỡng N, P, phù hợp trình phân hủy củavi sinh vật tiêu thụ 3.4.2 Ảnh hưởng nồng độ chất hữu đến hiệu suất khử NH4+ Tiến hành làm tương tự COD chuẩn bị mẫu với nồng độ COD đầu vào khác Theo dõi thay đổi nồng độ amoni nước thải ngày khác tương ứng với nồng độ chất hữu Kết ảnh hưởng nồng độ chất hữu đến hiệu suất khử NH4+ bảng 3.9 hình 3.8 Bảng 3.9 Ảnh hưởng nồng độ chất hữu đến hiệu suất khử NH4+ COD đầu vào 97 210 105 163 278 304 160 205 NH4+ NH4+ sau xử lý (mg/l) Hiệu suất xử lý NH4+ (%) đầu Ngày Ngày Ngày Ngày Ngày Ngày vào 30.82 2.47 4.31 4.93 92 86 84 63.455 1.27 3.17 6.35 98 95 90 76.73 1.53 6.14 7.67 98 92 90 83.64 27.60 27.60 35.97 67 67 57 83.72 56.09 48.56 56.93 33 42 32 87.55 13.13 24.51 34.14 85 72 61 91.54 64.99 61.33 63.16 29 33 31 92.75 43.59 45.45 46.38 53 51 50 Hiệu suất xử lý amoni (%) 120 100 80 Ngày 60 Ngày 40 Ngày 20 97 105 160 163 205 210 278 304 CODvào (mg/l) Hình 3.8 Biểu đồ hiệu suất xử lý Amoni theo nồng độ chất hữu Sinh viên: Nguyễn Thế Nam Vang 37 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Nhìn vào biểu đồ ta thấy hiệu suất xử lý Amoni cao ổn định ngày xử lý giá trị COD đầu vào 97, 105 210mg/l, tương ứng với hàm lượng amoni 30.82, 76.73, 63.455mg/l Điều chứng tỏ nước thải đạt giá trị COD amoni tương ứng tạo điều kiện tốt cho trình xử lý amoni bãi lọc ngầm trồng cỏ nến 3.4.3 Ảnh hưởng nồng độ chất hữu đến hiệu suất khử PO43Tương tự ta có kết ảnh hưởng nồng độ chất hữu đến khả xử lý PO43- Bảng 3.10 Ảnh hưởng nồng độ chất hữu đến hiệu suất khử PO43COD đầu vào PO43- sau xử PO4 lý (mg/l) đầu vào Ngày Ngày 3- Hiệu suất xử lý PO43- (%) Ngày Ngày 160 7.26 3.92 3.34 46 54 163 5.928 0.534 0.414 91 93 205 6.04 2.174 1.208 64 80 278 4.642 2.042 1.764 56 62 304 4.642 0.998 0.902 79 81 Hiệu suất xử lý photphat (%0 100 90 80 70 60 50 Ngày 40 Ngày 30 20 10 160 163 205 278 304 CODvào(mg/l) Hình 3.9 Biểu đồ hiệu suất xử lý photphat theo nồng độ chất hữu Nhìn vào biểu đồ ta thấy nồng độ COD 163 mg/l hiệu suất xử lý photphat cao ngày xử lý Hiệu suất xử lý photphat thấp dần khoảng nồng độ COD đầu vào từ 205 - 278 mg/l hiệu suất lại tiếp tục tăng nồng độ COD đầu vào 304 mg/l Sinh viên: Nguyễn Thế Nam Vang 38 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Trong trình nghiên cứu khả xử lý COD, NH4+, PO43- nước thải sản xuất mắm Công ty Cổ phần Chế biến dịch - sản xuất mắm Cát Hải bãi lọc trồng cỏ nến dòng chảy đứng, đề tài thu số kết sau: a Kết khảo sát chất lượng nước thải mắm bể hiếu khí hệ thống xử lý nước thải Công ty, cho thấy nồng độ COD tương đối cao, cụ thể nồng độ COD khoảng 200 – 420 mg/l, nồng độ amoni khoảng 59.28 – 183 mg/l Như để xử lý nước thải bể hiếu khí để cải tiến hệ thống xử lý nước thải Công ty, đề tài sử dụng bãi lọc trồng hợp lý, tạo cảnh quan tiết kiệm chi phí b Khảo sát yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất xử lý COD sau: - Ảnh hưởng độ mặn tới hiệu suất xử lý COD: với độ mặn nhỏ 0.34 – 1.13% hiệu suất xử lý 80% ngày thứ hai, độ mặn lớn 1.13% hiệu suất giảm dần Do độ mặn ức chế hoạt động vi sinh vật - Ảnh hưởng độ mặn tới hiệu suất xử lý NH 4+ : độ mặn nhỏ 0.73% đạt hiệu suất xử lý cao ngày 80% với độ mặn 0.73% hiệu suất xử lý NH4+ 98% Khi độ mặn tăng lớn 0.73% hiệu suất xử lý giảm liên tục đạt không cao - Ảnh hưởng độ mặn tới hiệu suất xử lý PO43- : theo kết nghiên cứu với độ mặn khoảng từ 1.13 – 1.3% hiệu suất xử lý cao 79 – 83% Khi độ mặn tăng lớn 1.3% hiệu suất xử lý giảm liên tục đạt không cao - Ảnh hưởng thời gian lưu tới khả xử lý COD: thời gian lưu yếu tố ảnh hưởng rõ rệt tới khả xử lý COD bãi lọc Thời gian lưu dài khả xử lý cao, theo kết nghiên cứu tới ngày lưu nước thứ hiệu xử lý COD cao, cao 98% - Ảnh hưởng thời gian lưu tới khả xử lý photphat: hiệu suất xử lý photphat đến ngày thứ lớn ngày thứ hiệu suất tăng từ ngày đến ngày không đáng kể Vậy thời gian lưu dài khả xử lý cao - Ảnh hưởng thời gian lưu tới khả xử lý amoni: Thời gian lưu ảnh hưởng phần đến khả xử lý amoni Theo số liệu khả Sinh viên: Nguyễn Thế Nam Vang 39 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP xử lý amoni giảm dần theo ngày Khả xử lý amoni phụ thuộc nhiều vào chu trình nitơ hoạt động vi sinh vật hiếu khí, kị khí bãi lọc trồng cỏ nến - Ảnh hưởng giá trị COD đầu vào đến hiệu suất xử lý COD, NH4+, PO43- : giá trị COD đầu vào khác đem lại hiệu suất xử lý thông số COD, NH4+, PO43- khác rõ rệt ảnh hưởng lớn đến tỉ lệ COD :N :P nước thải KIẾN NGHỊ Để đề tài áp dụng vào thực tiễn để cải tiến nâng cao hiệu xử lý nước thải cho Công ty cổ phần chế biến dịch vụ - sản xuất mắm Cát Hải cần phải nghiên cứu bổ sung số yếu tố ảnh hưởng sau : - Ảnh hưởng hàm lượng Cl- đến hiệu suất xử lý nước thải sản xuất mắm - Ảnh hưởng tỉ lệ BOD5 :N :P đến hiệu suất xử lýnước thải sản xuất mắm Sinh viên: Nguyễn Thế Nam Vang 40 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Hoàng Dũng, “ Đồ án công nghệ thực phẩm ”,năm 2014,Trườngđại học Nha Trang Nguyễn Thị Chính, Bùi Thị Hồng Thạnh, Phạm Thị Hoa, Nguyễn Thị Thu Thủy, Ngô Yến Thủy, “Quy trình công nghệ sản xuất nước mắm”, năm 2015 - Trường đại học Nha Trang Thạc sĩ Lâm Vĩnh Sơn, “Bài giảng kĩ thuật xử lý nước thải”, năm 2008 GS.TS Lâm Minh Triết, GS.TS Trần Hiếu Nhuệ, “Xử lý nước thải”, năm 2014 - Nhà xuất xây dựng PGS.TS Nguyễn Văn Phước, “Giáo trình xử lý nước thải phương pháp sinh học”, năm 2013 - Viện môi trường tài nguyên – Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh - Nhà xuất Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh TS Lều Thọ Bách, “ Hệ thống xử lý nước thải chi phí thấp”, Năm 2009, Viện Khoa Học Kỹ Thuật Môi Trường -Đại Học Xây Dựng - Nhà xuất xây dựng Dư Ngọc Thành, “Đề tài nghiên cứu phát triển công nghệ bãi lọc ngầm trồng để xử lý nước thải chăn nuôi điều kiện tỉnh Thái Nguyên”,năm 2014,Đại học Nông Lâm Lê Văn Cát, “Xử lý nước thải giàu hợp chất Nito Photpho”,năm 2007, Viện khoa học công nghệ Việt Nam - Nhà xuất khoa học tự nhiên công nghệ Sinh viên: Nguyễn Thế Nam Vang 41