Tính toán thiết kế mô hình bãi lọc trồng cây để nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất mắm công ty cổ phần chế biến dịch vụ thủy sản cát hải

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - ISO 9001:2008 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG Sinh viên : Phạm Thị Mỹ Linh Giảng viên hướng dẫn : ThS Phạm Thị Mai Vân HẢI PHÒNG - 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - TÍNH TỐN THIẾT KẾ MƠ HÌNH BÃI LỌC NGẦM TRỒNG CÂY ĐỂ NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT MẮM CHO CÔNG TY CỔ PHẦN CHẾ BIẾN DỊCH VỤ THỦY SẢN CÁT HẢI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG Sinh viên : Phạm Thị Mỹ Linh Giảng viên hướng dẫn : ThS Phạm Thị Mai Vân HẢI PHÒNG - 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên: Phạm Thị Mỹ Linh Mã SV:1212301019 Lớp: MT1601 Ngành: Kỹ thuật mơi trường Tên đề tài: Tính tốn thiết kế mơ hình bãi lọc trồng để nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất mắm công ty Cổ phần Chế biến Dịch vụ Thủy sản Cát Hải NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ) …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính tốn …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Địa điểm thực tập tốt nghiệp …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn thứ nhất: Họ tên: Phạm Thị Mai Vân Học hàm, học vị: Thạc sĩ Cơ quan công tác: Trường Đại Học Dân Lập Hải Phịng Nội dung hướng dẫn: Tồn khóa luận 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 18 tháng năm 2016 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 09 tháng năm 2016 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Người hướng dẫn Sinh viên Phạm Thị Mỹ Linh ThS Phạm Thị Mai Vân 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: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Đánh giá chất lượng khóa luận (so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T T.N mặt lý luận, thực tiễn, tính tốn số liệu…): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Cho điểm cán hướng dẫn (ghi số chữ): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2016 Cán hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN MẮM VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 1.1 Sản xuất nước mắm đặc trưng nước thải sản xuất mắm 1.1.1 Một vài nét sản xuất mắm 1.1.2 Nguyên liệu sản xuất nước mắm 1.1.3 Công nghệ sản xuất nước mắm 1.1.4 Đặc trưng nước thải sản xuất mắm 1.2 Các phương pháp xử lý nước thải sản xuất mắm 1.2.1 Phương pháp xử lý học 1.2.2 Phương pháp xử lý hóa học 1.2.3 Phương pháp xử lý hóa lý 1.2.4 Phương pháp xử lý sinh học 1.3 Xử lý nước thải bãi lọc ngầm trồng 10 1.3.1 Giới thiệu bãi lọc ngầm trồng 10 1.3.2.1 Bãi lọc trồng dòng chảy ngang(Horizontal flow – HF) 11 1.3.2.2 Bãi lọc trồng dòng chảy đứng (Vertical flow – VF) 12 1.3.3 Cơ chế xử lý nước thải bãi lọc ngầm 12 1.3.4 Vật liệu sử dụng bãi lọc 14 1.3.5 Thực vật bãi lọc ngầm trồng 14 1.3.6 Giới thiệu sậy 15 1.3.7 Ứng dụng bãi lọc xử lý nước thải 18 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN CHẾ BIẾN DỊCH VỤ THỦY SẢN CÁT HẢI VÀ CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO CÔNG TY 21 2.1 Giới thiệu Công ty Cổ phần Chế biến Dịch vụ Thủy sản Cát Hải 21 2.2 Các nguồn phát sinh nước thải tính chất nước thải Công ty 25 2.2.1 Nguồn phát sinh nước thải 25 2.2.2 Đặc trưng nước thải nhà máy 27 2.3 Biện pháp xử lý nước thải Công ty 27 2.4 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý nước thải cho Công ty 29 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BÃI LỌC TRỒNG CÂY MƠ HÌNH PHỊNG THÍ NGHIỆM 32 3.1 Tính tốn thiết kế bãi lọc trồng 32 3.1.1 Tính tốn thiết kế bãi lọc dòng chảy ngang 32 3.1.2 Tính tốn thiết kế bãi lọc trồng dòng chảy đứng 34 3.2 Bước đầu đánh giá hiệu xử lý mơ hình 32 3.2.1 Đánh giá hiệu xử lý bãi lọc ngầm trồng sậy dòng chảy ngang 38 3.2.2 Đánh giá hiệu xử lý bãi lọc ngầm trồng sậy dòng chảy đứng 39 3.2.3 So sánh hiệu xử lý mơ hình bãi lọc ngầm trồng sậy dòng chảy ngang dòng chảy đứng 41 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 44 Kết luận 44 Khuyến nghị 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Tên loại nước mắm tỷ lệ phối trộn tạo sản phẩm Bảng 1.2: Nồng độ ô nhiễm đặc trưng nước thải sản xuất mắm Bảng 1.3: Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm 13 Bảng 1.4: Vai trị thực vật q trình xử lý nước thải 15 Bảng 2.1: Sản phẩm Cơng ty Cổ phần Chế biến Dịch vụ Thủy sản Cát Hải 23 Bảng 2.2: Tổng lượng nước xả thải lớn cơng ty ngày 26 Bảng 2.3: Thông số đặc trưng nước thải trước vào hệ thống xử lý 27 Bảng 2.4: Kết thành phần nước thải sản xuất sau bể xử lý sinh học Công ty Cổ phần Chế biến Dịch vụ Thủy sản Cát Hải 30 Bảng 3.1: Giá trị tính tốn bãi lọc trồng dịng chảy ngang 34 Bảng 3.2: Giá trị tính tốn bãi lọc trồng dòng chảy đứng 37 Bảng 3.3: Hiệu suất xử lý COD, amoni mơ hình bãi lọc trồng Sậy dịng chảy ngang 38 Bảng 3.4: Hiệu suất xử lý độ mặn, tổng chất rắn lơ lửng mô hình bãi lọc trồng Sậy dịng chảy ngang 39 Bảng 3.5: Hiệu suất xử lý COD, amoni mô hình bãi lọc trồng Sậy dịng chảy đứng 40 Bảng 3.6: Hiệu suất xử lý độ mặn, tổng chất rắn lơ lửng mơ hình bãi lọc trồng Sậy dòng chảy đứng 41 Bảng 3.7: Hiệu suất xử lý COD,NH4+, độ mặn, SS mơ hình bãi lọc dịng chảy đứng bãi lọc dòng chảy ngang trồng Sậy 42 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Mặt cắt đứng bãi lọc trồng dòng chảy ngang 11 Hình 1.2: Mặt cắt đứng bãi lọc dòng chảy đứng 12 Hình 1.3: Cơ chế xử lý nước thải bãi lọc 13 Hình 1.4: Hình ảnh sậy 16 Hình 2.1: Quy trình cơng nghệ sản xuất nước mắm Cơng ty Cổ phần Chế biến Dịch vụ Thủy sản Cát Hải 24 Hình 2.2: Quy trình cơng nghệ xử lý nước thải 30 Hình 3.1: Sơ đồ cấu tạo bãi lọc trồng dòng chảy ngang 34 Hình 3.2: Sơ đồ bãi lọc trồng dòng chảy đứng 36 Hình 3.3: Biểu đồ so sánh HSXL COD mơ hình bãi lọc trồng Sậy dịng chảy đứng dòng chảy ngang 42 Hình 3.4: Biểu đồ so sánh HSXL Amoni mơ hình bãi lọc trồng Sậy dòng chảy đứng dòng chảy ngang 42 Hình 3.5: Biểu đồ so sánh HSXL Độ mặn mơ hình bãi lọc trồng Sậy dịng chảy đứng dòng chảy ngang 43 Hình 3.6: Biểu đồ so sánh HSXL SS mơ hình bãi lọc trồng Sậy dịng chảy đứng dòng chảy ngang 43 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG III: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BÃI LỌC TRỒNG CÂY MƠ HÌNH PHỊNG THÍ NGHIỆM 3.1 Tính tốn thiết kế bãi lọc trồng Các thông số thiết kế: Nồng độ BOD dòng vào: 210 mg/l Nồng độ BOD dịng ra: 50 mg/l Lưu lượng trung bình ngày: Qd = 0,05 m3/ngày Qtb=0,05 m3/ngày =2,1 × 10-3 m3/h = 5,8 ×10-7 m3/s 3.1.1 Tính tốn thiết kế bãi lọc dịng chảy ngang Diện tích bề mặt bãi lọc Ah = 𝑄𝑑 (𝑙𝑛𝐶𝑖 −𝑙𝑛𝐶𝑒 ) [10] 𝐾𝐵𝑂𝐷  Ah : diện tích bề mặt bãi lọc (m2)  Qd : trung bình lưu lượng xử lý nước thải Q = 0,05 (m3/ngày)  Ci : nồng độ BOD5 nguồn vào, Ci = 210 (mg/l)  Ce : nồng độ BOD5 nguồn ra, Ce = 50 (mg/l)  KBOD = số tốc độ BOD, KBOD = 0,15 m/d với HF [10] Ah = 𝑄𝑑 (𝑙𝑛𝐶𝑖 −𝑙𝑛𝐶𝑒 ) 𝐾𝐵𝑂𝐷 = 0,05 ×(𝑙𝑛210−ln 50) 0,15 = 0,48 m2 Lấy Ah = 0,5 m2 Chiều cao làm việc hlv = 50 cm = 0,5 m Chiều cao bảo vệ hbv = 0,15m Vậy chiều cao mơ hình H = hlv + hbv = 0,5 + 0,15 = 0,65m - Thể tích bãi lọc ngầm V = Ah × H  V: Thể tích bãi lọc ngầm (m3)  Ah: diện tích bề mặt bãi lọc (m2)  H: chiều cao bãi lọc V = 0.5 × 0,65 = 0,325 m3 - Thể tích làm việc bãi lọc: V = Ah × hlv = 0,5 × 0,5 = 0,25 m3 SVTH: Phạm Thị Mỹ Linh – MT1601 Trang 32 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Tỷ lệ dài : rộng = 3:1, nên ta có: - Chiều rộng bãi lọc B B=√ 𝐴ℎ = √0,5 ≈ 0,4 m  B: chiều rộng bãi lọc  Ah: diện tích bề mặt bãi lọc - Chiều dài bãi lọc L L= 𝐴ℎ 𝐵  L: chiều dài bãi lọc  Ah: diện tích bề mặt bãi lọc L= - 0,5 0,4 = 1,2 m Thời gian lưu nước ×ℎ×𝐴ℎ t= 𝑄𝑑 = 0,5×0,4×0,5 0,05 = ngày   : độ xốp vật liệu lọc,  = 0,3-0,8, chọn  = 0,4 - Đường kính ống phân phối nước D=√ 4×𝑄𝑑 𝑣× 4×2,1 ×10−3 =√3600×0,7×3,14 = 0,001 m = mm  Qd = 2.1 x 10-3 m3/h  v = 0,7-1,5 m/s, chọn v=0,7 (theo TCVN 7957-2008) Chọn ống nhựa Tiền Phong PVC 21 Chiều dài ống nước vào: 40 cm, làm nhánh chữ T để phân phối nước vào bãi lọc Xẻ rãnh dọc bên cạnh nhánh chữ T - Đường kính ống thu nước cuối bãi lọc D=√ 4×𝑄𝑑 𝑣× ×2,1×10−3 = √3600×0,7×3,14 = 0,001m = mm Chọn ống nhựa Tiền Phong PVC  21 v: vận tốc nước chảy ống, v = 0,7-1,5 m/s, chọn v = 0,7 m/s [9] SVTH: Phạm Thị Mỹ Linh – MT1601 Trang 33 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Lượng đá cần dùng [10]: Lấy chiều dài lớp đá (d = 40-50mm) bảo vệ hai đầu bãi lọc trồng Lđá = 0,2m Thể tích lớp đá: - Vđá = Lđá × B × h × = 0,2 × 0,4 × 0,5 × = 0,08 m3 - Chiều dài lớp cát sỏi trồng là: Lsỏi = L - 2×Lđá = 1,2 - 2×0,2 = 0,8 m Thể tích cát sỏi (d= 2-10mm) dùng để trồng là: Vsỏi cát = Lsỏi cát × B × h = 0,8 × 0,4 × 0,5 = 0,16 m3 Sơ đồ cấu tạo bãi lọc trồng dòng chảy ngang đầu vào 0.15m đầu 0,5m cát vàng sỏi nhỏ đá 45cm 0,2m cát vàng sỏi nhỏ 0,4m 0,2m cát vàng sỏi nhỏ 0,2m Đá 45cm 0,2m Hình 3.1: Sơ đồ cấu tạo bãi lọc trồng dòng chảy ngang Bảng 3.1: Giá trị tính tốn bãi lọc trồng dịng chảy ngang STT Thông số Giá trị Đơn vị Chiều dài bãi lọc 1,2 m Chiều rộng bãi lọc 0,4 m Chiều cao bãi lọc 0,65 m Ống phân phối thu gom nước (PVC) 21 mm Chiều dài lớp đá thô bảo vệ 0,2 m Thể tích sỏi thơ d = 40-50mm 0,08 m3 Thể tích sỏi cát d = 2-10mm 0,16 m3 Cây sậy 18 Cây 3.1.2 Tính tốn thiết kế bãi lọc trồng dịng chảy đứng Diện tích bề mặt bãi lọc Ah = 𝑄𝑑 (𝑙𝑛𝐶𝑖 −𝑙𝑛𝐶𝑒 ) 𝐾𝐵𝑂𝐷 [10] SVTH: Phạm Thị Mỹ Linh – MT1601 Trang 34 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP  Ah : diện tích bề mặt bãi lọc (m2)  Qd : trung bình lưu lượng xử lý nước thải Q = 0,05 (m3/ngày)  Ci : nồng độ BOD5 nguồn vào, Ci = 210 (mg/l)  Ce : nồng độ BOD5 nguồn ra, Ce = 50 (mg/l)  KBOD = số tốc độ BOD, KBOD = 0,2 (m/d) với VF [10] Ah = 𝑄𝑑 (𝑙𝑛𝐶𝑖 −𝑙𝑛𝐶𝑒 ) 𝐾𝐵𝑂𝐷 = 0,05 ×(𝑙𝑛210−ln 50) 0,2 = 0,36 m2 Lấy Ah = 0,4 m2 - Chiều cao làm việc hlv = 80 cm, chiều cao dự trữ hdt = 20 cm  Tổng chiều cao bãi là: H = 100 cm = 1m Thể tích bãi lọc V = Ah × h  V: Thể tích bãi lọc ngầm (m3)  Ah: diện tích bề mặt bãi lọc (m2)  H: chiều cao bãi lọc V = 0,4 × = 0,4 m3 Thể tích làm việc bãi lọc: V = Ah × hlv = 0,4 × 0,8 = 0,32 m3 Tỷ lệ dài : rộng = 1,5 : - Chiều rộng bãi lọc B B= 𝐴 0,4 √1,5ℎ = √1,5 = 0,5 m  B : chiều rộng bãi lọc  Ah: diện tích bề mặt bãi lọc - Chiều dài bãi lọc L L= 𝐴ℎ 𝐵  L: chiều dài bãi lọc  Ah: diện tích bề mặt bãi lọc  L= - 0,4 0,5 = 0,8 m Thời gian lưu nước ×ℎ×𝐴ℎ t= 𝑄𝑑 = 0,4 × 0,3 × 0,8 0,05 SVTH: Phạm Thị Mỹ Linh – MT1601 = 1,92 ngày ≈ ngày Trang 35 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP   : độ xốp vật liệu lọc,  = 0,3-0,8, chọn  = 0,3 - Thiết kế hệ thống phân phối nước  Hai ống phân phối cách tường bãi b1=15 cm ống cách b2= 20 cm  Số ống cấp = (ống phân phối)  Đường ống thu nước có đục lỗ đáy bể (đục lỗ hai hang phía áp đáy)  Trên cách bề mặt bãi lọc khoảng 15cm lắp đặt hệ thống ống đưa nước thải vào bể gồm ống cấp nối với ống phân phối có đục lỗ (ống cách tường 15cm, ống cách ống 20cm) - Lượng cát sỏi cần dùng  Thể tích lớp đá d = 20-40 mm, dày h1 = 15cm = 0,15m Vđá = L × B × h1 = 0,8 × 0,5 × 0,15 = 0,06 m3  Thể tích sỏi nhỡ d = 10-20mm, dày h2 = 15cm = 0.15m Vsỏi nhỡ = L × B × h2 = 0,8 × 0,5 × 0,15 = 0,06 m3  Thể tích sỏi nhỏ d = 5-10mm, dày h3 = 5cm = 0,05m Vsỏi nhỏ = L × B × h3 = 0,8 × 0,5 × 0,05 = 0,02 m3  Thể tích cát vàng kích thước d = 1-4mm dày h4 = 45cm = 0,45m Vcát vàng = L × B × h3 = 0,8 × 0,5 × 0,45 = 0,18 m3 Sơ đồ cấu tạo bãi lọc trồng dòng chảy đứng Đá 20-40mm: 15cm Hình 3.2: Sơ đồ bãi lọc trồng dịng chảy đứng SVTH: Phạm Thị Mỹ Linh – MT1601 Trang 36 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Bảng 3.2: Giá trị tính tốn bãi lọc trồng dịng chảy đứng STT Thơng số Giá trị Đơn vị Chiều dài bãi lọc 0,8 m Chiều rộng bãi lọc 0,5 m Chiều cao bãi lọc m Thể tích lớp đá d = 20-40 mm, dày h1 = 15cm 0,06 m3 Thể tích sỏi nhỡ d = 10-20mm, dày h2 = 15cm 0,06 m3 Thể tích sỏi nhỏ d = 5-10mm, dày h3 = 5cm 0,02 m3 Thể tích cát vàng d = 1-4mm dày h4 = 45cm 0,18 m3 Ống thu nước ống Ống cấp nước ống 10 Ống phân phối nước ống 11 Cây Sậy 12 Cây Chi phí xây dựng (tham khảo giá thị trường 1m3 = 2000000đ) - Giá thành xây dựng bãi lọc trồng dòng chảy ngang Gngang = Vngang × 2000000 = 0,325 × 2000000 = 650000đ Giá thành xây dựng bãi lọc trồng dịng chảy đứng - Gđứng = Vđứng × 1000000 = 0.4 × 2000000 = 8000000đ - Giá thành mua sỏi Gsỏi = Vsỏi × 500000 = 0,56 × 500000 = 280000đ Lắp đặt đường ống Glắp đặt = 500000đ - Chi phí mua trồng Gcây = 500000đ  Tổng chi phí xây dựng: G = Gngang + Gđứng + Gsỏi + Glắp đặt + Gcây = 2730000đ 3.2 Bước đầu đánh giá hiệu xử lý mơ hình Hiệu xử lý mơ hình đánh giá sơ thông qua đánh giá khả xử lý số thông số COD, amoni, tổng chất rắn lơ lửng độ mặn nước thải sản xuất mắm không bao gồm nước rửa chai Công ty Cổ phần Chế biến dịch vụ thủy sản Cát Hải SVTH: Phạm Thị Mỹ Linh – MT1601 Trang 37 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 3.2.1 Đánh giá hiệu xử lý bãi lọc ngầm trồng sậy dòng chảy ngang Mơ hình bãi lọc ngầm trồng sậy dịng chảy ngang chạy thử nghiệm với điều kiện: lưu lượng dịng vào 50 lít, thời gian lưu ngày, nhiệt độ 250C, pH 7,5 mật độ cây: 18 cây/0,48m2 Khả xử lý COD NH4+ bãi lọc thể bảng 3.3 đây: Bảng 3.3: Hiệu suất xử lý COD, amoni mơ hình bãi lọc trồng Sậy dịng chảy ngang COD (mg/l) Mẫu HSXL NH4+ (mg/l) HSXL (%) (%) NH4+V NH4+R 65 78,6% 87,55 29,7 66,1% 278 100 64,0% 83,72 33,27 60,3% 210 28 86,7% 63,4 9,2 85,5% QCVN - 150 - - 20 - CODV CODR 304 Nhận xét: Kết bảng 3.3 cho thấy hàm lượng COD dòng vào bãi lọc dao động khoảng 210 - 304 mg/l dòng dao động khoảng 28 - 100 mg/l Hiệu suất xử lý COD đạt 60% Hàm lượng amoni đầu vào từ 63,4 mg/l đến 87,55 mg/l, đầu từ 9,2 mg/l đến 33,27 mg/l đạt hiệu suất xử lý từ 60,3% đến 85,5% Nhờ trình hấp thu chất dinh dưỡng thực, vi sinh vật trình lọc vật liệu lọc mà chất ô nhiễm nước thải xử lý với hiệu cao Hàm lượng COD giảm đạt quy chuẩn QCVN 11MT:2015/BTNMT cho phép Hàm lượng NH4+ đầu giảm nhiều so với đầu vào, nhiên có mẫu xử lý đạt quy chuẩn cho phép Kết xử lý độ mặn hàm lượng chất rắn lơ lửng trình bày bảng sau: SVTH: Phạm Thị Mỹ Linh – MT1601 Trang 38 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Bảng 3.4: Hiệu suất xử lý độ mặn, tổng chất rắn lơ lửng mơ hình bãi lọc trồng Sậy dịng chảy ngang Độ mặn (mg/l) SS (mg/l) Đầu vào Đầu HSXL (%) 1,07 0,34 68,2% 160 78,83 50,7% 1,4 0,67 52,1% 150 51,63 65,6% 0,73 0,16 78,1% 125 38,76 69,0% QCVN - - - - 100 - Mẫu SSV SSR HSXL (%) Nhận xét: Từ bảng 3.4 ta thấy độ mặn nước thải dao động từ 0,73 mg/l đến 1,4 mg/l Sau chảy qua bãi lọc trồng Sậy độ mặn đầu giảm 0,16 mg/l đến 0,67 mg/l, tương ứng với hiệu suất xử lý độ mặn đạt thấp 52,1%, cao 78,1% Sậy đóng vai trị việc làm giảm độ mặn nước thải, Sậy lồi thích ứng với mơi trường nước mặn, có khả hấp thu hàm lượng muối vào thể thực vật Hàm lượng chất rắn lơ lửng dao động từ 125 mg/l đến 160 mg/l Sau chảy qua bãi lọc trồng sậy dòng chảy ngang hàm lượng SS giảm từ 38,76 mg/l đến 78,83 mg/l với hiệu suất xử lý cao đạt 69%, đạt quy chuẩn QCVN 11 – MT : 2015 / BTNMT, cột B Vật liệu lọc hệ rễ trồng bãi lọc làm tăng khả lắng cặn bãi làm giảm SS nước thải Như với hàm lượng COD đầu vào 210 mg/l, độ mặn 0,73%, bãi lọc trồng dòng chảy ngang có khả xử lý thơng số COD, NH4+, TSS đạt QCVN 11 – MT: 2015 cột B Còn COD dòng vào 278 mg/l 304 mg/l với độ mặn tương ứng 1,4% 1,07% bãi lọc khơng xử lý NH4+ đạt quy chuẩn cho phép 3.2.2 Đánh giá hiệu xử lý bãi lọc ngầm trồng sậy dòng chảy đứng Mơ hình bãi lọc trồng Sậy dịng chảy đứng chạy thử nghiệm với điều kiện: lưu lượng dịng vào 50 lít, thời gian lưu ngày, nhiệt độ 250C pH 7.5 mật độ 12 cây/0.48m2 Khả xử lý COD NH4+ bãi lọc thể bảng 3.5 đây: SVTH: Phạm Thị Mỹ Linh – MT1601 Trang 39 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Bảng 3.5: Hiệu suất xử lý COD, amoni mơ hình bãi lọc trồng Sậy dịng chảy đứng COD (mg/l) Mẫu HSXL NH4+ (mg/l) HSXL (%) (%) NH4+V NH4+R 54 82,2% 87,55 21,56 75,4% 278 96,8 65,2% 83,72 30,5 63,6% 210 15 92,9% 63,4 8,1 87,2% QCVN - 150 - - 20 - CODV CODR 304 Nhận xét: Qua kết phân tích bảng 3.5 cho ta thấy giá trị COD đầu nằm ngưỡng cho phép quy định quy chuẩn QCVN 11 – MT : 2015 / BTNMT, cột B Hàm lượng COD dòng vào nước thải dao động từ 210 mg/l đến 304 mg/l Sau chảy qua bãi lọc trồng sậy dòng chảy đứng COD đầu giảm 15 mg/l đến 96,8 mg/l tương ứng với hiệu suất đạt thấp 65,2%, cao 92,9% Hàm lượng NH4+ nước thải dao động từ 63,4 mg/l đến 87,55 mg/l Sau trình xử lý bãi lọc NH4+ giảm 8,1 mg/l đến 30,5 mg/l tương ứng hiệu suất xử lý thấp 63,6%, cao đạt 87,2% Có mẫu NH4+ sau xử lý có giá trị 8,1 mg/l đạt quy chuẩn cho phép Hàm lượng chất hữu amoni nước đầu giảm trồng vi sinh vật hấp thu, chuyển hóa chất dinh dưỡng nước thải Kết xử lý độ mặn hàm lượng chất rắn lơ lửng trình bày bảng sau: SVTH: Phạm Thị Mỹ Linh – MT1601 Trang 40 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Bảng 3.6: Hiệu suất xử lý độ mặn, tổng chất rắn lơ lửng mơ hình bãi lọc trồng Sậy dịng chảy đứng Độ mặn (mg/l) Đầu vào Đầu HSXL (%) 1,07 0,29 1,4 QCVN SS (mg/l) SSV SSR HSXL (%) 72,9% 160 67 58,1% 0,62 55,7% 150 39 74,0% 0,73 0,11 84,9% 125 26 79,2% - - - - 100 - Mẫu Nhận xét: Kết phân tích bảng 3.6 cho thấy độ mặn dịng vào dao động từ 0,73 mg/l đến 1,4 mg/l dòng có độ mặn từ 0,11 mg/l đến 0,62 mg/l Hàm lượng SS đầu vào dao động khoảng 125 - 160 mg/l, dòng dao động 26 – 67 mg/l, đạt quy chuẩn QCVN 11 – MT : 2015 / BTNMT, cột B Hiệu suất xử lý độ mặn SS đạt cao 84,9% 79,2% thấp 55,7% 58,1% Thực vật bãi lọc chiếm vai trò chủ yếu việc làm giảm độ mặn, hệ rễ vật liệu lọc giúp làm giảm SS nước thải sau xử lý Ta thấy giá trị COD đầu vào 210 mg/l, độ mặn 0,73%, bãi lọc trồng dịng chảy đứng có khả xử lý thông số COD, NH4+, TSS đạt QCVN 11 – MT: 2015 cột B Còn hàm lượng COD dòng vào 278 mg/l, độ mặn 1,4% COD 304 mg/l, độ mặn 1,07% bãi lọc không xử lý NH4+ đạt quy chuẩn cho phép 3.2.3 So sánh hiệu xử lý mơ hình bãi lọc ngầm trồng sậy dòng chảy ngang dòng chảy đứng So sánh hiệu xử lý hai mơ hình bãi lọc trồng sậy dịng chảy ngang dòng chảy đứng điều kiện: lưu lượng nước thải, nhiệt độ, pH 7.5 Kết hiệu suất xử lý thông số COD, NH4+, độ mặn, SS hai kiểu dòng chảy thể bảng 3.7 SVTH: Phạm Thị Mỹ Linh – MT1601 Trang 41 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Bảng 3.7: Hiệu suất xử lý COD,NH4+, độ mặn, SS mơ hình bãi lọc dòng chảy đứng bãi lọc dòng chảy ngang trồng Sậy STT Mẫu HSXL COD (%) HSXL NH4 (%) HSXL Độ mặn (%) HSXL SS (%) b.đứng ngang b.đứng ngang b.đứng ngang b.đứng Ngang 82,2% 78,6% 75,4% 66,1% 72,9% 68,2% 58,1% 50,7% 65,2% 64,0% 63,6% 60,3% 55,7% 52,1% 74,0% 65,6% 92,9% 86,7% 87,2% 85,5% 84,9% 78,1% 79,2% 69,0% COD Amoni 90 90 80 70 HSXL bãi ngang 60 50 40 HSXL bãi đứng 30 20 10 Hiệu suất xử lý (%) 100 Hiệu suất xử lý (%) 100 80 70 HSXL bãi ngang 60 50 HSXL bãi đứng 40 30 20 10 0 4 Hình 3.3: Biểu đồ so sánh HSXL Hình 3.4: Biểu đồ so sánh HSXL COD mơ hình bãi lọc trồng Sậy Amoni mơ hình bãi lọc trồng Sậy dịng chảy đứng dòng chảy ngang dòng chảy đứng dòng chảy ngang SVTH: Phạm Thị Mỹ Linh – MT1601 Trang 42 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Độ mặn 90 80 80 70 70 Hiệu suất xử lý (%) Hiệu suất xử lý (%) SS 90 60 60 HSXL bãi ngang HSXL bãi đứng 50 40 30 20 HSXL bãi ngang HSXL bãi đứng 50 40 30 20 10 10 0 4 Hình 3.5: Biểu đồ so sánh HSXL Độ Hình 3.6: Biểu đồ so sánh HSXL SS mặn mơ hình bãi lọc trồng Sậy mơ hình bãi lọc trồng Sậy dịng dịng chảy đứng dòng chảy ngang chảy đứng dòng chảy ngang Nhận xét: Dựa vào số liệu bảng 3.7 biểu đồ hình 3.3, 3.4, 3.5, 3.6 ta thấy sau ngày xử lý hiệu suất xử lý COD, amoni, độ mặn, tổng chất rắn lơ lửng bãi lọc trồng Sậy dòng chảy đứng cao so với bãi lọc dòng chảy ngang thời gian xử lý Vì bãi lọc dịng chảy đứng, nước thải vào bãi phân phối thành nhiều nhánh phun tia mặt bãi lọc nên oxy vận chuyển vào hệ thống bãi lọc nhiều so với bãi lọc dịng chảy ngang làm tăng khả chuyển hóa chất nhiễm nhờ vi sinh vật hệ rễ thực vật, tăng khả khống hóa chất bẩn Do chọn bãi lọc trồng sậy dòng chảy đứng để xử lý nước thải cho Công ty SVTH: Phạm Thị Mỹ Linh – MT1601 Trang 43 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Quá trình thực đề tài khóa luận “Tính tốn thiết kế mơ hình bãi lọc trồng để nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất mắm cho Công Ty Cổ phần Chế biến Dịch vụ Thủy sản Cát Hải” thu kết sau: Tính tốn thiết kế mơ hình bãi lọc trồng dịng chảy ngang dòng chảy đứng lưu lượng 0,05 m3/ngày:  Bãi lọc trồng dịng chảy ngang có kích thước L × B × H = 1,2m × 0,4m × 0,65m  Bãi lọc trồng dịng chảy đứng có kích thước L × B × H = 0,8m × 0,5m × 1m  Giá thành xây dựng bãi lọc trồng 2730000đ Chạy thử nghiệm mơ hình thiết kế nước thải sau trình xử lý sinh học Công ty Cổ phần Dịch vụ Chế biến thủy hải sản Cát Hải để đánh giá hiệu xử lý mơ hình thơng qua hiệu suất xử lý thông số COD, NH4+, độ mặn, TSS tìm mơ hình tối ưu để xử lý nước thải cho Công ty  Với hàm lượng COD đầu vào 210 mg/l, độ mặn 0,73%, hai bãi lọc có khả xử lý thơng số COD, NH4+, TSS đạt QCVN 11 – MT: 2015 cột B  Với hàm lượng CODv 278 mg/l, độ mặn 1,4%, CODv 304 mg/l, độ mặn 1,07% hai bãi xử lý thông số COD, TSS đạt QCVN 11 – MT: 2015 cột B  Mơ hình bãi lọc ngầm trồng Sậy dịng chảy ngang có hiệu suất xử lý trung bình COD 76.4%, Amoni 71%, độ mặn 66%, SS 62%  Mơ hình bãi lọc trồng Sậy dịng chảy đứng có hiệu suất xử lý trung bình COD 80%, Amoni 75.4%, độ mặn 71%, SS 70%  Qua cho thấy mơ hình bãi lọc trồng dịng chảy đứng có hiệu xử lý cao bãi lọc trồng dòng chảy ngang Khuyến nghị Mơ hình thiết kế chưa xử lý NH4+ đạt quy chuẩn cho phép thời gian lưu ngày, nghiên cứu cần tối ưu điều kiện để xử lý NH4+ đạt u cầu Mơ hình bãi lọc trồng dòng chảy đứng phù hợp để lý nước thải sản xuất mắm sau xử lý hiếu khí vừa thân thiện với mơi trường, vừa góp phần giảm chi phí vận hành SVTH: Phạm Thị Mỹ Linh – MT1601 Trang 44 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Mơ hình khơng có khả xử lý nước thải Cơng ty Cổ phần Dịch vụ Chế biến thủy sản Cát Hải mà cịn có khả ứng dụng xử lý nước thải cho ngành sản xuất mắm nói chung Tuy nhiên kết đánh giá bước đầu đánh giá hiệu xử lý cho nước thải sản xuất không gồm nước rửa chai khả xử lý thơng số COD, NH4+, độ mặn, TSS Vì để áp dụng mơ hình nghiên cứu ngồi thực tế cần có nghiên cứu đầy đủ hiệu xử lý thông số khác nước thải mắm nghiên cứu đối tượng dòng thải chung Công ty SVTH: Phạm Thị Mỹ Linh – MT1601 Trang 45 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Văn Cát-1999, Cơ sở hóa học kỹ thuật xử lý nước, NXB Thanh Niên, Hà Nội Công Ty Cổ Phần Dịch Vụ Thủy Sản Cát Hải, Báo cáo xả thải vào nguồn nước Công ty Cổ phần Chế biến Dịch vụ Thủy sản Cát Hải Hoàng Đàn, Xử lý nước thải bãi lọc trồng – Công nghệ đem lại nhiều lợi ích mơi trường, http://www.ner.gov.vn Trịnh Lê Hùng, Kỹ thuật xử lý nước thải, 2006, NXB Giáo Dục, Hà Nội Trần Văn Nhân, Ngơ Thị Nga, Giáo trình xử lý nước thải, 2005, Đại học Bách Khoa Hà Nội Trần Hiếu Nhuệ, Thoát nước xử lý nước thải công nghiệp, 2001, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Phan Thị Thanh Quế, Giáo trình Cơng nghệ Chế biến Thủy sản, 2005, Đại học Cần Thơ QCVN 11-MT:2015 BTNMT loại B TCVN 7957:2008, tiêu chuẩn quốc gia nước – mạng lưới cơng trình bên ngồi – tiêu chuẩn thiết kế 10 Constructed Wetlands Manual, UN-HABITAT, 2008 11 Reedbeds and constructed wetlands for wastewater treatment, Cooper PF, Job GD, Green MB, Shutes RBE, 1996, WRc, Swindon, Wiltshire 12 Reed et al., 1990, Vymazal et al., 1998, GFA, năm 1998, Lienard et al., 2000, Brix, H., 2004, Korkusuz, EA, 2005 13 https://en.wikipedia.org/wiki/Phragmites 14 http://mtnt.hoinongdan.org.vn/sitepages/news/1109/39275/thuc-trang-onhiem-moi-truong-nuoc-o-viet-nam 15 http://voer.edu.vn/m/congnghechebiennuocmam/c952a321 16 http://qlkh.tnu.edu.vn/theme/details/708/nghien-cuu-cong-nghe-bai-locngam-trong-cay-de-xu-ly-nuoc-thai-chan-nuoi-trong-dieu-kien-tinh-thai 17 https://vi.scribd.com/doc/41557169/Tai-li%E1%BB%87uh%C6%B0%E1%BB%9Bng-d%E1%BA%ABn-thi%E1%BA%BFtk%E1%BA%BF-bai-l%E1%BB%8Dc-ng%E1%BA%A7m-tr%E1%BB%93ngcay 18 http://www.fs.fed.us/database/feis/plants/graminoid/phraus/all.html SVTH: Phạm Thị Mỹ Linh – MT1601 Trang 46