Nghiên cứu xử lý nước thải tập trung của khu công nghiệp suối dầu bằng bể USBF

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MÔI TRƢỜNG ************* NGUYỄN THỊ NHƢ PHƢỢNG NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƢỚC THẢI TẬP TRUNG CỦA KHU CÔNG NGHIỆP SUỐI DẦU BẰNG BỂ USBF ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG Nha Trang – 2016 i LỜI CẢM ƠN Lời em chân thành cảm ơn quý thầy cô trƣờng nhƣ Viện Công nghệ Sinh học Môi trƣờng – Trƣờng Đại học Nha Trang hết lòng dạy dỗ em suốt thời gian học tập rèn luyện trƣờng Cảm ơn Ban chấp hành Viện Nhà trƣờng tạo điều kiện thuận lợi cho em đƣợc học tập hoàn thành đồ án tốt nghiệp Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Hoàng Ngọc Anh hết lòng giúp đỡ, góp ý, hỗ trợ cho em nhiều lời khuyên bổ ích suốt trình thực đồ án Em cảm ơn đặc biệt đến quý Ban lãnh đạo Công ty Cổ phần Khu công nghiệp Suối Dầu tạo điều kiện cho em có hội đƣợc thực đồ án công ty Em chân thành cảm ơn anh công tác trung tâm xử lý nƣớc thải trực thuộc công ty Cổ phần Khu công nghiệp Suối Dầu giúp đỡ, hỗ trợ hƣớng dẫn em nhiệt tình từ trình lấy mẫu, phân tích mẫu, kinh nghiệm thực tế… Một lần em xin chân thành cảm ơn nhiều Nha Trang, tháng năm 2016 Sinh viên thực Nguyễn Thị Nhƣ Phƣợng ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vi DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .vii LỜI MỞ ĐẦU viii CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan trình xử lý nƣớc thải phƣơng pháp sinh học 1.1.1 Nguyên lý trình xử lý nƣớc thải phƣơng pháp sinh học 1.1.2 Các trình sinh học chủ yếu việc xử lý nƣớc thải 1.1.2.1 Quá trình hiếu khí 1.1.2.2 Quá trình kị khí 1.1.2.3 Quá trình nitrat hóa khử nitrat hóa 1.1.3 Mục đích trình xử lý sinh học 1.2 Tổng quan khu công nghiệp Suối Dầu 1.2.1 Giới thiệu sơ Công ty Cổ phần Khu công nghiệp Suối Dầu (SUDAZI) 1.2.2 Giới thiệu Trung tâm xử lý nƣớc thải KCN Suối Dầu 11 1.3 Tổng quan nƣớc thải Khu công nghiệp 14 1.3.1 Nguồn gốc nƣớc KCN 14 1.3.2 Đặc tính nƣớc thải KCN 14 1.3.2.1 Thành phần, tính chất nƣớc thải KCN 14 1.3.2.2 Thành phần, tính chất nƣớc thải KCN Suối Dầu 14 1.4 Một số hệ thống xử lý nƣớc thải khu công nghiệp 16 1.4.1 Khu công nghiệp Tân Tạo 16 1.4.2 Khu công nghiệp Biên Hòa II: 17 1.4.3 Khu công nghiệp Linh Trung 1: 18 1.4.4 Khu công nghiệp Việt – Sing:` 19 1.4.5 Khu công nghiệp Lê Minh Xuân: 20 iii CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 22 2.2 Cơ sở lý thuyết bể bùn hoạt tính cải tiến USBF 22 2.2.1 Các nghiên cứu bể USBF để xử lý nƣớc thải 22 2.2.2 Nguyên tắc hoạt động bể bùn hoạt tính cải tiến USBF 24 2.2.3 Các trình sinh học diễn hệ thống USBF hoạt động 25 2.2.3.1 Qúa trình khử Carbon 25 2.2.3.2 Quá trình nitrat hóa khử nitrat hóa 25 2.2.3.3 Quá trình khử Photpho 26 2.2.3.4 Quá trình sinh học ngăn lắng USBF 27 2.2.4 Các thông số thiết kế vận hành bể USBF 27 2.2.5 Các yếu tố ảnh hƣởng đến việc vận hành bể USBF 30 2.2.6 Ƣu điểm quy trình 32 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu: 33 2.3.1 Phƣơng pháp mô hình thực nghiệm: 33 2.3.1.1 Tạo sinh khối bùn hoạt tính ổn định bùn: 33 2.3.1.2 Phƣơng pháp nghiên cứu: 33 2.3.2 Phƣơng pháp phƣơng tiện phân tích mẫu 36 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 Mô hình bể USBF 38 3.1.1 Yêu cầu mô hình 38 3.1.2 Thiết kế mô hình bể USBF 38 3.2 Kết thí nghiệm 40 3.2.1 Xác định tiêu hóa lý nƣớc thải đầu vào 40 3.2.2 Khởi động mô hình 41 3.2.3 Tiến hành thí nghiệm đánh giá hiệu xử lý nƣớc thải tập trung Trung tâm xử lý nƣớc thải thủy sản KCN Suối Dầu 41 3.2.3.1 Tiến hành thí nghiệm với tổng thời gian lƣu nƣớc 20h 41 3.2.3.2 Tiến hành thí nghiệm với tổng thời gian lƣu nƣớc 12h 45 iv 3.2.3.3 Tiến hành thí nghiệm với tổng thời gian lƣu nƣớc 10h 48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 Kết luận: 53 Kiến nghị: 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Nồng độ chất dinh dƣỡng cần thiết (Theo M.X Moxitrep,1982) Bảng 1.2 Các điều kiện tối ƣu cho trình nitrat [15] Bảng 1.3 Các doanh nghiệp hoạt động KCN Suối Dầu 10 Bảng 3.1 Đặc tính nƣớc thải đầu vào Trung tâm xử lý nƣớc thải KCN Suối Dầu 40 Bảng 3.2 Các thông số khởi động vận hành bể USBF thời gian lƣu 20h 41 Bảng 3.3 Các thông số vận hành mô hình bể USBF thời gian lƣu 20h 42 Bảng 3.4 Nồng độ nƣớc thải đầu vào đầu thời gian lƣu 20h 42 Bảng 3.5 Nồng độ nƣớc thải đầu sau 20h so với QCVN 40:2011 43 Bảng 3.6 Hiệu suất xử lý nƣớc thải với thời gian lƣu 20h 43 Bảng 3.7 Các thông số vận hành mô hình thời gian lƣu 12h 45 Bảng 3.8 Nồng độ nƣớc thải đầu vào đầu thời gian lƣu 12h 46 Bảng 3.9 Nồng độ nƣớc thải đầu sau 12h so với QCVN 40:2011 46 Bảng 3.10 Hiệu suất xử lý nƣớc thải với thời gian lƣu 12h 47 Bảng 3.11 Các thông số vận hành mô hình thời gian lƣu 10h 49 Bảng 3.12 Nồng độ nƣớc thải đầu vào đầu thời gian lƣu 10h 49 Bảng 3.13 Nồng độ nƣớc thải đầu 50 thời gian lƣu 10h so với QCVN 40:2011 50 Bảng 3.14 Hiệu suất xử lý nƣớc thải với thời gian lƣu 10h 51 vi DANH MỤC HÌNH Hình1.1 Trung tâm xử lý nƣớc thải KCN Suối Dầu 11 Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải Trung tâm 12 Hình 1.3 Sơ đồ xử lý nƣớc thải KCN Tân Tạo 16 Hình 1.4 Sơ đồ xử lý nƣớc thải KCN Biên Hòa II 17 Hình 1.5 Sơ đồ xử lý nƣớc thải KCN Linh Trung 18 Hình 1.6 Sơ đồ xử lý nƣớc thải KCN Việt – Sing 19 Hình 1.7 Sơ đồ xử lý nƣớc thải Khu công nghiệp Lê Minh Xuân 20 Hình 2.1 Bể lấy nƣớc thải đầu vào (Bể lắng cát) 22 Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý hoạt động mô hình bể USBF 24 Hình 2.4 Các thông số cần thiết cho thí nghiệm với thời gian lƣu 20h 34 Hình 2.5 Các thông số cần thiết cho thí nghiệm với thời gian lƣu 12h 35 Hình 2.6 Các thông số cần thiết cho thí nghiệm với thời gian lƣu 10h 36 Hình 3.1 Mô hình sau hoàn thành 40 Hình 3.2 Nồng độ chất thải đầu vào đầu so với QCVN 40:2011 thời gian lƣu 20h 43 Hình 3.3 Nƣớc thải đầu vào đầu thời gian lƣu 20h 44 Hình 3.4 Nồng độ chất thải đầu vào đầu so với QCVN 40:2011 thời gian lƣu 12h 47 Hình 3.5 Nƣớc thải đầu vào đầu thời gian lƣu 12h 48 Hình 3.6 Nồng độ chất thải đầu vào đầu so với QCVN 40:2011 thời gian lƣu 10h 50 Hình 3.7 Nƣớc thải đầu vào đầu thời gian lƣu 10h 51 vii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT KCN: Khu công nghiệp QCVN: Quy chuẩn Việt Nam SBR: Sequencing Batch Reactor – Hoạt động gián đoạn theo mẻ BOD: Biochemical Oxyen Demand - Nhu cầu oxy sinh hóa, mg/l COD: Chemical Oxyen Demand – Nhu cầu oxy hóa học, mg/l USBF: Upflow Sludge Blanket Filter – Lọc dòng ngƣợc bùn sinh học TPHCM: Thành phố Hồ Chí Minh F/M: Food/Micro – organism – Tỷ số lƣợng thức ăn lƣợng vi sinh vật môi trƣờng BTNMT: Bộ tài nguyên môi trƣờng DO: Dissolved Oxygen – Oxy hòa tan, mg/l d: day – ngày TN: Total Nitrogen – Tổng nitơ TP: Total Phosphorus – Tổng Photpho TSS: Total Suspended Solids – Tổng chất rắn lơ lửng BOD5: 5-day Biochemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh hóa VK: vi khuẩn STT: Số thứ tự viii LỜI MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Kinh tế xã hội ngày phát triển, đời sống nhu cầu ngƣời ngày đƣợc nâng cao Từ nƣớc nông, Việt Nam vƣơn giới, bƣớc thực công nghiệp hóa đại hóa thay đổi cấu kinh tế sang phát triển công nghiệp dịch vụ Ngành công nghiệp nƣớc ta đà phát triển mạnh thúc đẩy tăng trƣởng kinh tế giải việc làm cho nhiều ngƣời dân Song, ta phủ nhận điều rằng: đằng sau lợi ích mà kinh tế đạt đƣợc đánh đổi vô lớn mà môi trƣờng phải gánh chịu, đặc biệt môi trƣờng nƣớc Nƣớc thải từ khu công nghiệp thải môi trƣờng ngày tăng lên số lƣợng hàm lƣợng chất ô nhiễm gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái sức khỏe ngƣời Hiện có nhiều phƣơng pháp với nhiều công nghệ xử lý nƣớc thải khác Nhƣng phƣơng pháp ứng dụng công nghệ sinh học đƣợc sử dụng phổ biến hầu hết hệ thống xử lý Nghiên cứu em sử dụng mô hình công nghệ bể USBF với ngăn lắng hình thang đáy lớn hƣớng lên lên để xử lý nƣớc thải tập trung KCN Đây công nghệ cải tiến trình bùn hoạt tính kết hợp ngăn: thiếu khí, hiếu khí ngăn lắng đơn vị xử lý nƣớc thải Với mong muốn gớp phần giới thiệu công nghệ xử lý nƣớc thải mới, đa dạng hóa công nghệ xử lý nƣớc thải Việt Nam Mục tiêu đề tài  Thiết kế mô hình bể USBF  Xác định thời gian lƣu nƣớc tối ƣu nhằm nâng cao hiệu xử lý hiệu kinh tế nƣớc thải tập trung KCN Suối Dầu – Khánh Hòa Nội dung đề tài Để đạt đƣợc mục tiêu đề ra, đề tài cần thực hiên nội dung sau:  Đánh giá tính chất nƣớc thải đầu vào hệ thống xử lý nƣớc thải KCN Suối Dầu ix  Đánh giá hiệu xử hệ thống xử lý nƣớc thải KCN Suối Dầu  Đánh giá hệ thống xử lý nƣớc thải KCN  Tìm hiểu bể USBF  Bố trí thí nghiệm để đánh giá khả xử lý bể USBF nƣớc thải KCN Suối Dầu Phạm vi thực  Nƣớc thải tập trung KCN Suối Dầu  Mô hình bể USBF có qui mô phòng thí nghiệm với tích 70 lít, đƣợc đặt Trung tâm xử lý nƣớc thải KCN Suối Dầu  Các thông số nghiên cứu pH, COD, TN, TP 41 3.2.2 Khởi động mô hình Mô hình bể USBF bắt đầu đƣợc vận hành với thông số vận hành đƣợc trình bày bảng 3.2 Bảng 3.2 Các thông số khởi động vận hành bể USBF thời gian lƣu 20h Thông số Đơn vị Giá trị pH - 7,43 DOTK mg/l 0,5 DOHK mg/l 2,5 MLSSTK mg/l 3200 MLSSHK mg/l 2960 Từ bảng 3.2 ta thấy thông số bắt đầu vận hành thích hợp cho vi sinh vật hoạt động: pH nƣớc thải nằm khoảng 6,5 – 8,5, DOTK < mg/l, DOHK > mg/l, nồng độ MLSS ngăn hiếu khí ngăn thiếu khí gần đạt đƣợc mức trung bình cần đạt đƣợc khoảng 3000 mg/l – 3800 mg/l 3.2.3 Tiến hành thí nghiệm đánh giá hiệu xử lý nƣớc thải tập trung Trung tâm xử lý nƣớc thải thủy sản KCN Suối Dầu 3.2.3.1 Tiến hành thí nghiệm với tổng thời gian lƣu nƣớc 20h Điều kiện vận hành: tổng thời gian lƣu nƣớc 20h, thời gian lƣu ngăn lắng 2,46h, thời gian lƣu nƣớc ngăn thiếu khí 6,9h, thời gian lƣu nƣớc ngăn hiếu khí 11,64h Nồng độ bùn hoạt tính ngăn hiếu khí 3000 mg/l – 3800 mg/l, ngăn thiếu khí 3000 mg/l – 3500 mg/l Lƣu lƣợng nƣớc thải 84 lít/ngày Vì bùn nƣớc thải đƣợc lấy trực tiếp Trung tâm xử lý nƣớc thải KCN Suối Dầu nên không cần thời gian để vi sinh thích nghi với môi trƣờng mà trực tiếp vào vận hành mô hình Sau vận hành mô hình đƣợc ngày để mô hình chạy ổn định tiến hành lấy mẫu nƣớc thải đầu đem phân tích Tôi lấy mẫu ngày 24-25-26/05/2016 Trong trình vận hành tiến hành kiểm tra 42 thông số vận hành đƣợc trình bày bảng 3.3 kết phân tích đƣợc trình bày bảng 3.4 Bảng 3.3 Các thông số vận hành mô hình bể USBF thời gian lƣu 20h Thông số Đơn vị Giá trị Giá trị TB Giá trị max pH - 6,64 7,21 7,79 DOTK mg/l 0,43 0,59 0,75 DOHK mg/l 1,97 2,61 3,25 MLSSTK mg/l 2950 3146 3341 MLSSHK mg/l 2800 3015 3230 Nếu so sánh thông số vận hành từ thời gian bắt đầu khởi động mô hình đến lúc mô hình chạy ổn định lấy mẫu phân tích bảng 3.2 bảng 3.3 ta thấy, thông số thay đổi nhiều, thông số MLSS ngăn hiếu khí ngăn thiếu khí có dao động nhẹ điều giải thích bùn hoạt tính nƣớc thải vận hành mô hình đƣợc lấy từ trung tâm xử lý nƣớc thải KCN Suối Dầu nên có thích nghi phát triển ổn định Các thông số thích hợp cho vi sinh vật phát triển Bảng 3.4 Nồng độ nƣớc thải đầu vào đầu thời gian lƣu 20h Thông Đơn số vị Đầu vào Ngày Ngày Đầu TB Ngày 25/5/2016 26/5/2016 27/5/2016 đầu vào Ngày Ngày Ngày 25/5/2016 26/5/2016 27/5/2016 pH - 7,43 7,20 7,50 7,38 7,37 6,87 7,30 COD mg/l 490,0 400,0 610,1 500 39,15 10,0 16,47 TN mg/l 75,0 53,05 60,09 62,71 7,80 4,22 5,58 TP mg/l 22,40 26,10 24,34 24,25 3,82 3,56 3,02 43 Các kết nƣớc thải đầu sau xử lý đƣợc so sánh với quy chuẩn QCVN 40:2011 Bảng 3.5 Nồng độ nƣớc thải đầu sau 20h so với QCVN 40:2011 Thông số Đơn vị TB đầu QCVN 40 loại A pH - 7,18 6–9 COD mg/l 21,87 75 TN mg/l 5,87 20 TP mg/l 3,47 Từ bảng 3.5 ta thấy, nồng độ tiêu cần theo dõi nƣớc thải sau xử lý tất đạt chuẩn loại A theo QCVN 40:2011 Nồng độ COD TN, TP đầu vào đầu thời gian lƣu 20h so với QCVN 40:2011 500 Nồng độ (mg/l) 500 400 300 200 100 75 62.71 21.87 5.87 20 24.25 3.47 COD TN TP Chỉ tiêu Vào Ra 40:2011 Hình 3.2 Nồng độ chất thải đầu vào đầu so với QCVN 40:2011 thời gian lưu 20h Bảng 3.6 Hiệu suất xử lý nƣớc thải với thời gian lƣu 20h Thông số Đơn vị TB đầu vào TB đầu Hiệu suất (%) COD mg/l 500 21,87 95,63 TN mg/l 62,67 5,87 90,63 TP mg/l 24,13 3,47 85,62 44 Hình 3.3 Nước thải đầu vào đầu thời gian lưu 20h Từ bảng 3.6 hình 3.2 ta thấy: Hiệu xử lý COD mô hình cao, đạt đến 95,93% Hiệu xử lý cao nhƣ giải thích mô hình kết hợp trình trình thiếu khí, hiếu khí lắng Cả trình đếu góp phần lọi bỏ cacbon nên hiệu suất xử lý COD đáng kể Hiệu xử lý nito cao 90,63% Tổng nito nƣớc thải đầu thấp phần vi khuẩn tích lũy tế bào vi sinh vật, phần vi sinh vật dùng đê nitrat hóa chất thải Hiệu xử lý photpho tổng hệ thống cao 85,62%, nồng độ photpho nƣớc thải đầu thấp Qua thí nghiệm với thời gian lƣu 20h, thấy hiệu xử lý nƣớc thải tốt Do đó, để tìm hiểu xem khả xử lý nƣớc thải thủy sản KCN Suối Dầu 45 hệ thống USBF nhƣ tăng tải nạp thức tăng lƣợng nƣớc thải giảm thời gain lƣu nƣớc 3.2.3.2 Tiến hành thí nghiệm với tổng thời gian lƣu nƣớc 12h Ở thí nghiệm với thời gian lƣu 20h nồng độ tiêu nƣớc thải đầu đạt loại A theo QCVN 40:2011 Trên thực tế, thời gian lƣu 12h thời gian lƣu nƣớc tối đa nhƣng đảm bảo mặt kinh tế, nên định giảm thời gian lƣu xuống 12h để tiến hành đánh giá hiệu xử lý nƣớc thải thủy sản KCN Suối Dầu Điều kiện vận hành: tổng thời gian lƣu nƣớc 12h, thời gian lƣu ngăn thiếu khí 3,94h, thời gian lƣu ngăn hiếu khí 6,65h, thời gian lƣu ngăn lắng 1,5h Do thời gian lƣu ngắn nên tăng nồng độ bùn ngăn thiếu khí lên khoảng 3000mg/l – 3800mg/l, nồng độ bùn ngăn hiếu khí khoảng 3000mg/l – 3800mg/l Lƣu lƣợng nƣớc thải 140 (lít/ngày) Khi vận hành mô hình thời gian lƣu 12h, ngày sau mô hình ổn định, tiến hành lấy mẫu nƣớc thải đầu đem phân tích Tôi lấy mẫu nƣớc thải đầu 03 ngày 31/5/2016 1-2/6/2016 để phân tích tiêu: COD, TN, TP Các thông số vận hành kết phân tích đầu lần lƣợt đƣợc trình bày bảng 3.7 3.8 Bảng 3.7 Các thông số vận hành mô hình thời gian lƣu 12h Thông số Đơn vị Giá trị Giá trị TB Giá trị max pH - 7,48 7,54 7,73 DOTK mg/l 0,43 0,59 0,75 DOHK mg/l 1,97 2,61 3,25 MLSSTK mg/l 3076 3203 3330 MLSSHK mg/l 2987 3136 3285 46 Bảng 3.8 Nồng độ nƣớc thải đầu vào đầu thời gian lƣu 12h Thông Đơn số Đầu vào vị Ngày Ngày Đầu TB Ngày 31/5/2016 01/6/2016 02/6/2016 đầu vào Ngày Ngày Ngày 31/5/2016 01/6/2016 02/6/2016 pH - 7,50 7,73 7,53 7,59 7,30 7,7 7,34 COD mg/l 670 650 430 583,3 25,0 30,0 25,0 TN mg/l 42,20 66,40 40,0 49,53 7,48 11,81 6,72 TP mg/l 21 20,1 19,6 20,23 4,51 3,93 3,40 Các kết nƣớc thải đầu sau xử lý đƣợc so sánh với quy chuẩn QCVN 40:2011 Bảng 3.9 Nồng độ nƣớc thải đầu sau 12h so với QCVN 40:2011 Thông số Đơn vị TB đầu QCVN 40 loại B pH - 7,45 6–9 COD mg/l 26,67 75 TN mg/l 8,67 20 TP mg/l 3,95 Từ bảng 3.9 ta thấy, tất tiêu cần phân tích đạt loại A giảm thời gian lƣu mật độ vi sinh vật thời gian lƣu 12h 2771,5 mg/l cao thời gian lƣu 20h 2547mg/l Khi tăng nồng độ vi sinh vật lên hoạt tính vi sinh vật tăng lên hiệu xử lý chất hữu tăng 47 Nồng độ COD TN, TP đầu vào đầu thời gian lƣu 12h so với QCVN 40:2011 583.3 600 Nồng độ (mg/l) 500 400 300 200 75 100 26.67 49.53 20.23 3.95 20 8.67 COD TN TP Chỉ tiêu Vào Ra 40:2011 Hình 3.4 Nồng độ chất thải đầu vào đầu so với QCVN 40:2011 thời gian lưu 12h Bảng 3.10 Hiệu suất xử lý nƣớc thải với thời gian lƣu 12h Thông số Đơn vị TB đầu vào TB đầu Hiệu suất (%) COD mg/l 583,3 26,67 95,43 TN mg/l 49,53 8,67 82,50 TP mg/l 20,23 3,95 80,47 48 Hình 3.5 Nước thải đầu vào đầu thời gian lưu 12h Từ bảng 3.10 hình 3.4 ta thấy, hiệu suất xử lý nƣớc thải thời gian lƣu 12h tiêu COD 95,43%, TN 82,5% TP 80,47%, số liệu thấp hiệu suất xử lý nƣớc thải thời gian lƣu 20h với hiệu suất tƣơng ứng COD 95,63%, TN 90,63% TP 85,62% Khi tăng thời gian lƣu từ 20h xuống 12h thông số vận hành giữ ổn định nhƣng ta thấy, hiệu suất xử lý dao động nhiều, chứng tỏ khả chịu tải mô hình cao 3.2.3.3 Tiến hành thí nghiệm với tổng thời gian lƣu nƣớc 10h Ở thí nghiệm với thời gian lƣu 12h nồng độ tiêu nƣớc thải đầu đạt loại B theo QCVN 40:2011 Nên định giảm thời gian lƣu nƣớc xuống 10h để tăng hiệu kinh tế Điều kiện vận hành: Tổng thời gian lƣu nƣớc 10h, thời gian lƣu ngăn thiếu khí 3,29h, thời gian lƣu ngăn hiếu khí 5,54h, thời gian lƣu ngăn lắng 1,17h Nồng độ ngăn thiếu khí bùn trì khoảng 3000mg/l – 49 3800mg/l, nồng độ bùn ngăn hiếu khí khoảng 3000mg/l – 3800mg/l Lƣu lƣợng nƣớc thải 168 (lít/ngày) Khi vận hành mô hình thời gian lƣu 10h, ngày sau mô hình ổn định, tiến hành lấy mẫu nƣớc thải đầu đem phân tích Lấy mẫu nƣớc thải đầu 03 ngày 8-9-10/6/2016 để phân tích tiêu: COD, TN, TP Các thông số vận hành kết phân tích đầu lần lƣợt đƣợc trình bày bảng 3.11 3.12 Bảng 3.11 Các thông số vận hành mô hình thời gian lƣu 10h Đơn vị Thông số Giá trị Giá trị TB Giá trị max pH - 7,48 7,54 7,73 DOTK mg/l 0,43 0,59 0,75 DOHK mg/l 1,97 2,61 3,25 MLSSTK mg/l 3090 3155 3220 MLSSHK mg/l 3070 3110 3150 Bảng 3.12 Nồng độ nƣớc thải đầu vào đầu thời gian lƣu 10h Thông Đơn số vị Đầu vào Ngày 8/6/2016 Ngày Đầu TB Ngày 9/6/2016 10/6/2016 đầu Ngày vào 8/6/2016 Ngày Ngày 9/6/2016 10/6/2016 pH - 7,78 7,5 7.67 7,65 6,69 6,59 7,37 COD mg/l 480 450 440 456,67 40 35 40 TN mg/l 76,0 90,10 65,20 77,10 19,0 26,40 14,27 TP mg/l 19,8 17 19,9 18,9 6,09 5,53 5,08 Các kết nƣớc thải đầu sau xử lý đƣợc so sánh với quy chuẩn QCVN 40:2011 50 Bảng 3.13 Nồng độ nƣớc thải đầu thời gian lƣu 10h so với QCVN 40:2011 Thông số Đơn vị TB đầu QCVN 40 loại A pH - 6,88 6–9 COD mg/l 38,33 75 TN mg/l 19,89 20 TP mg/l 5,57 Từ bảng 3.13 ta thấy, hầu hết nồng độ tiêu cần phân tích đạt tiêu chuẩn loại A QCVN 40:2011 Nồng độ COD, TN, TP đầu vào đầu thời gian lƣu 10h so với QCVN 40:2011 500 456.67 Nồng độ (mg/l) 450 400 350 300 250 200 150 100 75 77.1 38.33 19.89 50 20 18.9 5.57 COD TN TP Chỉ tiêu Vào Ra 40:2011 Hình 3.6 Nồng độ chất thải đầu vào đầu so với QCVN 40:2011 thời gian lưu 10h 51 Bảng 3.14 Hiệu suất xử lý nƣớc thải với thời gian lƣu 10h Thông số Đơn vị TB đầu vào TB đầu Hiệu suất COD mg/l 456,67 38,33 91,61 TN mg/l 77,10 19,89 74,20 TP mg/l 18,9 5,57 70,53 Hình 3.7 Nước thải đầu vào đầu thời gian lưu 10h Từ bảng 3.14 hình 3.6, ta thấy hiệu suất xử lý thời gian lƣu 10h thấp so với thời gian lƣu 12h Cụ thể: thời gian lƣu giảm nên vi sinh vật không phân hủy hết chất hữu nƣớc thải, dẫn đến hiệu xử lý COD bể giảm từ 95,43% xuống 91,61% Hiệu xử lý TN đạt 74,20% thấp 82,50% (ở thời gian lƣu 12h) nhƣng kết đạt loại A theo QCVN 40:2011 52 Tuy nhiên, hiệu xử lý TP 10h giảm xuống 70,53% thời gian lƣu 12h 80,47% Qua thí nghiệm thời gian lƣu nƣớc khác với thông số vận hành nhƣ ta nhận thấy thời gian lƣu 12h thích hợp để xử lý nƣớc thải tập trung KCN Suối Dầu bể USBF với tiêu pH, COD, TN, TP nƣớc đầu đạt loại A theo QCVN 40:2011 53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Qua trình nghiên cứu rút số kết luận: Đối với nƣớc thải thủy sản, nghiên cứu mô hình không cần bổ sung hóa chất để điều chỉnh pH hay thêm chất dinh dƣỡng cho hệ thống vi sinh vi sinh vật sử dụng nguồn dinh dƣỡng nội nƣớc đáp ứng cho nhu cầu chúng Chất lƣợng nƣớc thải đầu thời gian lƣu bể USBF đạt kết loại A QCVN 40:2011, riêng có số photpho thời gian lƣu 10h nằm chuẩn A, cần có thời gian nghiên cứu cho vấn đề Kiến nghị: Do thời gian thực đồ án có hạn nên việc nghiên cứu chủ yếu đánh giá hiệu lý bể USBF nƣớc thải tập trung KCN Suối Dầu thay đổi thời gian lƣu nƣớc Để đề tài hoàn thiện hơn, xin đƣa số kiến nghị nhƣ sau: Kiểm soát tốt yếu tố vạn hành mô hình bể USBF: pH, nhiệt độ, nồng độ oxy hòa tan DO, MLSS, MLVSS, tải lƣợng BOD nƣớc thải đầu vào, tỉ lệ F/M Tiếp tục nghiên cứu hiệu xử lý bể USBF thời gian lƣu khác để chọn thời gian lƣu hiệu mặt kinh tế Nghiên cứu thêm khả lắng tập trung bùn lắng ngăn lắng, tìm thời gian lƣu bùn hợp lý cho ngăn lắng nhằm giảm chi phí vận hành hệ thống Nghiên cứu xác định lƣợng bùn hồi lƣu thích hợp để nâng cao hiệu xử lý bể USBF nƣớc thải KCN tập trung Nghiên cứu xác định nồng độ bùn tối ƣu để đánh giá hiệu xử lý bể USBF nƣớc thải KCN tập trung Tôi hy vọng mặt hạn chế đƣợc khắc phục đề tài nghiên cứu để hoàn thiện mô hình USBF tìm đƣợc thông số vận hành tốt cho bể USBF điều kiện thực tế 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO Ngô Quốc Dũng, Lê Hoàng Việt, Nguyễn Võ Châu Ngân, Nguyễn Hƣu Chiếm Thiết kế chế tạo bể USBF xử lý nước thải chế biến thủy sản Tạp chí Khoa học Trƣờng Đại học Cần Thơ, 2013 Lê Văn Cát Xử lý nước thải giàu hợp chất nito photpho Nhà xuất Khoa học Tự nhiên Công nghệ Hà Nội, 2007 Trịnh Xuân Lai Giáo trình tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải Nhà xuất Xây dựng Hà Nội, 2000 Trƣơng Thanh Cảnh, Trần Công Tấn, Nguyễn Quỳnh Nga, Nguyễn Khoa Việt Trƣờng Nghiên cứu xử lý nước thải đô thị công nghệ sinh học kết hợp lọc ngược dòng USBF Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ tập 9, số 7/2006 Metcalf & Eddy Wastewater Engineering – Treatment and reuse Mcgram – Hill, New York, 2003 Lê Hoàng Việt, Nguyễn Võ Châu Ngân, Lê Thị Soàn, Văn Minh Quang Nghiên cứu xử lý nước thải chế biến bánh tráng bể USBF Tạp chí Khoa học Trƣờng Đại học Cần Thơ, 2013 Lê Hoàng Việt Giáo trình phương pháp xử lý nước thải Tủ sách Đại học Cần Thơ, 2003 Nguyễn Việt Trung, Trần Thị Mỹ Diệu Giáo trình Cơ sở Công Nghệ Mô trường, 2006 Lƣơng Đức Phẩm Giáo trình Xử lý nước thải biện pháp sinh học Nhà xuất Gíao Dục, 2007 10 Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga Giáo trình công nghệ xử lý nước thải Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2002 11 Lê Xuân Phƣơng Giáo trình vi sinh – Các trình sinh học Công nghệ Môi trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng, 2005 12 Trần Đức Hạ Giáo trình xử lý nước thải đô thị Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 13 Lâm Minh Triết Giáo trình Kỹ thuật Môi trường Nhà xuất Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh 55 14 Lâm Minh Triết, Lê Hoàng Việt Giáo trình vi sinh vật nước nước thải Nhà xuất Xây dựng Hà Nội, 2009 15 Đỗ Hồng Lan Nhi, Lâm Minh Triết Vi sinh vật học Môi trường, 2005 [...]... Nƣớc thải tập trung của KCN Suối Dầu: đặc điểm, thành phần, tính chất nƣớc thải đầu vào và đầu ra của nƣớc thải sau xử lý theo QCVN 40:2011/BTNMT  Bùn hoạt tính: bùn hoạt tính đƣợc lấy từ bể tái sinh bùn của trung tâm xử lý nƣớc thải KCN Suối Dầu Hình 2.1 Bể lấy nước thải đầu vào (Bể lắng cát) 2.2 Cơ sở lý thuyết về bể bùn hoạt tính cải tiến USBF 2.2.1 Các nghiên cứu về bể USBF để xử lý nƣớc thải Bể USBF. .. hệ thống xử lý nƣớc thải của các khu công nghiệp 1.4.1 Khu công nghiệp Tân Tạo Nƣớc thải từ các nhà máy (đã qua xử lý sơ bộ) Bể thu gom Hệ điều chỉnh pH NaOH, H2SO4 Bể điều hòa Dinh dƣỡng N/P Bể bùn hoạt tính Bùn hồi lƣu Bể tách bùn Bể gom bùn Không khí Máy ép bùn Máng đo lƣu lƣợng Bánh bùn Nguồn tiếp nhận Thu gom xử lý Hình 1.3 Sơ đồ xử lý nước thải KCN Tân Tạo  Ƣu điểm: Sử dụng công nghệ bể bùn hoạt... Việt Nam 2 Nhóm ngành dệt may Công ty TNHH Komega – X Công ty đồ bơi Việt Nam 3 Nhóm ngành chế biến xuất khẩu gỗ Công ty TNHH hàng nội thất Đại Nam Xí nghiệp chế biến hàng song mây xuất khẩu Suối Dầu 11 1.2.2 Giới thiệu về Trung tâm xử lý nƣớc thải KCN Suối Dầu Hình1.1 Trung tâm xử lý nước thải KCN Suối Dầu Trung tâm xử lý nƣớc thải nằm trên đƣờng số 2 trong KCN Suối Dầu với cơ sở hạ tầng tƣơng đối... nổi Bể cân bằng NaOH Bể nâng pH PAC Bể keo tụ Polymer Bể tạo bông Bể lắng 1 NaOH/ HCL Bể phân hủy bùn Bể trung hòa Máy ép bùn Bể Aerotank Bể lắng 2 NaOCl Bể khử trùng Kênh Hình 1.7 Sơ đồ xử lý nước thải Khu công nghiệp Lê Minh Xuân 21 Ƣu điểm: công nghệ đơn giản, dễ vận hành.Nhƣợc điểm: hiệu quả khử chất dinh dƣỡng không cao 22 CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu. .. xả vào đƣờng ống dẫn đi vào hệ thống của Trung tâm Tại đây, nƣớc thải đƣợc xử lý để đạt theo QCVN 40/2011 cột A-B và xả ra ngoài môi trƣờng 12 Hệ thống xử lý nƣớc thải của Trung tâm xử lý nƣớc thải KCN Suối Dầu Nước thải Hố gom Song chắn rác Cấp khí Bể điều hòa Sân phơi cát Mƣơng lắng cát Bể lắng 1 Cấp khí Bể Aerotank Bùn hồi lƣu Bể tái sinh bùn Bể lắng 2 Bể lamen Bể khử trùng Hồ điều hòa sinh học Nguồn... chất lƣợng nƣớc thải (COD, TN, TP, MLSS, pH) đầu vào và đầu ra của hệ thống xử lý nƣớc thải tại Trung tâm và của các doanh nghiệp trong KCN  Phòng điều hành: có nhiệm vụ vận hành và giám sát hệ thống xử lý nƣớc tại Trung tâm Nhiệm vụ của Trung tâm là nơi tiếp nhận và xử lý nƣớc thải của các doanh nghiệp trong KCN Nƣớc thải sau khi đƣợc xử lý sơ bộ (đạt QCVN 40/2011 cột B) tại từng doanh nghiệp sẽ đƣợc... khí trong bể bằng việc thay đổi chế độ cung cấp oxy  Hiệu quả xử lý cao  Không cần bể lắng 2 và hoàn lƣu bùn  Nhƣợc điểm:  Công suất xử lý nhỏ  Đòi hỏi ngƣời vận hành có trình độ kỹ thuật cao 18 1.4.3 Khu công nghiệp Linh Trung 1: Bể thu gom Đồng hồ đo lƣu lƣợng Lƣới chắn tinh Polymer Bể điều hòa Máy ép bùn Bể SBR Bể nén bùn Bánh bùn Bể lọc than hoạt tính Bể chứa Bể lọc tinh Bể đệm Bể tiếp xúc... Nguồn tiếp nhận Chú th ích: Đƣờng đi của nƣớc thải Đƣờng đi của bùn Đƣờng đi của khí Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tại Trung tâm Sân phơi bùn 13 Thuyết minh quy trình công nghệ: Nƣớc thải sản xuất đƣợc các doanh nghiệp xử lý sơ bộ và xả vào hố gom, theo đƣờng ống dẫn về Trung tâm đi qua song chắn rác để loại bỏ các rác thải có kích thƣớc lớn và vào bể điều hòa Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa... nghệ này nhƣ: Nghiên cứu xử lý nƣớc thải đô thị bằng công nghệ sinh học cải tiếng USBF (the Upflow Sludge Blanket Filtration) đƣợc báo cáo tại hội nghị khoa học tháng 12/2005 Trƣờng Đại học Khoa Học Tự Nhiên, Đại Học Quốc Gia TPHCM và đăng Tuyển tập các kết quả nghiên cứu khoa học 5 năm (2000 - 2005) khoa môi trƣờng, Nghiên cứu xử lý nƣớc thải đô thị bằng công nghệ bùn hoạt tính cải tiến USBF (the Upflow... trình xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học 1.1.1 Nguyên lý của quá trình xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học Quá trình xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học dựa vào sự hoạt động phân hủy các chất hữu cơ của vi khu n trong điều kiện hiếu khí hay yếm khí Vi sinh vật sẽ sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất có trong nƣớc thải làm thức ăn để sinh trƣởng và phát triển Sản phẩm cuối cùng của