TUYỂN TẬP BÀI TẬP PHỔ THÔNG, ĐẠI HỌC, SAU ĐẠI HỌC LUẬN ÁN-ĐỒ ÁN-LUẬN VĂN-KHOÁ LUẬN-TIỂU LUẬN LUẬN VĂN THẠC SĨ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỦA CÁC BỂ HIẾU KHÍ BẰNG CÁCH ĐIỀU CHỈNH DINH DƯỠNG THÍCH HỢP CHO VI KHUẨN ĐỐI VỚI HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY GIẤY DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT Aeroten Anaerobic BOD5 CNG COD HCCN HCHC HTXLNT MBR MBBR MLSS TCVN TKPT TSS VSS VSV SV30 SVI DANH Bể xử lý sinh học hiếu khí bùn hoạt tính Bể sinh học yếm khí Biological Oxygen Demand days (Nhu cầu oxy sinh học sau ngày) Công nghiệp giấy Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học Hóa chất công nghiệp Hợp chất hữu (Organic subtance compound) Hệ thống xử lý nước thải Member Biological Reactor (Bể lọc sinh học màng) Moving Bed BioReactor (Vi sinh dính bám lớp vật liệu mang di chuyển) Mixed liquoz Suspended Solids (Chất rắn lơ lửng bùn lỏng) Tiêu chuẩn Việt Nam Tinh khiết phân tích Total Suspended Solids (Tổng chất rắn hòa tan) Volatile Suspended Solids (Chất rắn lơ lửng dễ bay hơi) Vi sinh vật (Microorganism) Thể tích bùn sau lắng 30 phút Sludge volume index (Chỉ số thể tích bùn) Chương Tổng quan Bảng 1.1 MỤC Đặc tính nước thải công nghệ sản xuất bột CÁC Bảng 1.2 hóa……………………… Đặc tính nước thải công nghệ sản xuất bột hóa nhiệt BẢNG Bảng 1.3 cơ……………… Bảng đặc tính nước thải giấy khử mực………………………………… Bảng 1.4 Đặc tính nước thải trình xeo Bảng 1.5 giấy……………………………… Tình hình sử dụng thu gom giấy phế liệu số nước điển hình Bảng 1.6 giới…………………………………………………………… Ô nhiễm nhà máy giấy bột giấy điển hình Việt Bảng 1.7 Nam……… Các vi sinh vật phân hủy Bảng 1.8 xenlulose…………………………………… Nhu cầu cần thiết muối khoáng vi khuẩn, nấm xạ khuẩn Chương 12 13 16 31 35 Thực nghiệm Bảng 2.1 Danh mục hóa chất sử dụng nghiên Bảng 2.2 cứu…………………… Danh mục thiết bị sử dụng nghiên Bảng 2.3 cứu…………………… s Xây dựng đường chuẩn Bảng 2.4 amoni………………………………………… Xây dựng đường chuẩn Chương photpho……………………………………… Kết thảo luận Bảng 3.1 Thông số khảo sát HTXLNT Công ty Giấy Bãi Bảng 3.2 Bằng………………… Kết nghiên cứu so sánh hiệu xử lý Bảng 3.3 COD…………………… Kết nghiên cứu so sánh hiệu sử dụng hàm lượng Bảng 3.4 NH4+ Kết nghiên cứu so sánh hiệu sử dụng hàm lượng Bảng 3.5 PO43- Kết nghiên cứu so sánh hiệu xử lý COD HTXLNT quy mô phòng thí Bảng 3.6 nghiệm Kết nghiên cứu so sánh hiệu sử dụng hàm lượng Bảng 3.7 NH4+ Kết nghiên cứu so sánh hiệu sử dụng hàm lượng Bảng 3.8 PO43- Kết nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng vi lượng tới khả 44 45 55 57 59 61 61 62 64 64 65 68 loại bỏ Bảng 3.9 COD Kết nghiên cứu ảnh hưởng V30 MLSS SVI tới khả xử lý COD nước thải giấy phương pháp sinh học hiếu Bảng 3.10 khí Kết nghiên cứu ảnh hưởng SVI tới khả xử lý COD 72 nước thải giấy phương pháp sinh học hiếu Bảng 3.11 khí Kết nghiên cứu khả sử dụng NH4+ nước thải giấy 73 phương pháp sinh học hiếu Bảng 3.12 khí Kết nghiên cứu tới khả sử dụng PO43- nước thải 74 giấy phương pháp sinh học hiếu Bảng 3.13 khí Kết nghiên cứu hiệu xử lý COD nước thải giấy 74 quy mô pilot Bảng 3.14 77 m3 Kết nghiên cứu V30, MLSS SVI tới xử lý nước thải giấy quy mô pilot Bảng 3.15 m3 Kết nghiên cứu hiệu sử dụng NH4+ xử lý nước thải 79 giấy quy mô pilot Bảng 3.16 m3 Kết nghiên cứu hiệu sử dụng PO43- xử lý nước thải 82 giấy quy mô pilot Bảng 3.17 m3 Kết nghiên cứu so sánh hiệu xử lý COD mô hình thí 83 nghiệm quy mô pilot Bảng 3.18 m3 Kết nghiên cứu so sánh thông số MLSS số SVI tới hiệu 85 xử lý COD quy mô phòng thí nghiệm quy mô pilot Bảng 3.19 m3 Kết nghiên cứu so sánh hiệu sử dụng NH4+ PO43- 87 quy mô phòng thí nghiệm quy mô pilot m3 89 DANH MỤC CÁC HÌNH Chương Tổng quan Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất bột hóa dòng thải…………………… Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ sản xuất bột hóa nhiệt cơ……………….….………… Hình 1.3 Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy tái chế có khử mực…………….……… Hình 1.4 Sơ đồ công nghệ xeo giấy……………………………………………… 10 Hình 1.5 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải………………………………………… 40 Chương Thực nghiệm Hình 2.1 Sơ đồ thiết bị thí nghiệm xử lý nước thải……………………………… 49 Hình 2.2 Đồ thị đường chuẩn amoni…………………………………………… 55 Hình 2.3 Đồ thị đường chuẩn photpho…………………………………………… 57 Chương Kết thảo luận Hình 3.1 Sự biến thiên COD, NH4+, PO43- không sử dụng chất dinh dưỡng sử dụng nguyên tố vi lượng…………………… ……………… 62 Hình 3.2 Hiệu xuất loại bỏ COD hiệu sử dụng NH4+, PO43-…………… 65 Hình 3.3 Hiệu xuất loại bỏ COD hàm lượng vi lượng khác nhau………… 68 Hình 3.4 Mối quan hệ SVI hiệu xuất loại bỏ COD 75 Hình 3.5 Mối quan hệ hiệu xuất loại bỏ COD hiệu sử dụng NH4+, PO43- 75 Hình 3.6 Sự phụ thuộc hiệu xử lý COD vào nguyên tố vi lượng 78 Hình 3.7 Mối quan hệ V30,SVI hiệu xuất loại bỏ COD 80 Hình 3.8 Mối quan hệ hiệu xuất loại bỏ COD hiệu sử dụng chất dinh dưỡng 83 Hình 3.9 So sánh hiệu xử lý COD phòng thí nghiệm quy mô pilot 86 Hình 3.10 So sánh V30, MLSS, SVI quy mô phòng thí nghiệm quy mô pilot 88 Hình 3.11 So sánh hiệu sử dụng chất dinh dưỡng quy mô phòng thí nghiệm quy mô pilot 90 MỞ ĐẦU Cùng với phát triển công nghiệp hóa, đại hóa đất nước, ngành sản xuất công nghiệp mở rộng phát triển nhanh chóng Sự phát triển này, phần đóng góp tích cực cho phát triển chung đất nước; bên cạnh lại thải lượng lớn chất thải gây ô nhiễm môi trường tác động xấu đến sức khỏe người Ô nhiễm môi trường ngày trở nên trầm trọng, với nước phát triển có Việt Nam, đặc biệt ô nhiễm môi trường nước Một nguồn nước thải gây ô nhiễm lớn từ nhà máy sản xuất bột giấy giấy Ngành giấy ngành tiêu thụ lượng lớn nước, hóa chất, nguyên liệu lượng cho đơn vị sản phẩm Theo tính toán, Việt Nam để sản xuất giấy cần từ 200 – 300 m3 nước sạch, nước phát triển với dây chuyền sản xuất công nghệ sản xuất giấy sử dụng từ – 15m nước [13] Nhìn chung công nghệ sản xuất giấy Việt Nam lạc hậu so với giới từ 15 năm trở lên, thực tế sở sản xuất giấy đa số nhỏ lẻ, phân tán quy mô, hạn chế tài chính, đủ điều kiện đầu tư cho xử lý môi trương, điều làm cho môi trường ngành giấy bị ô nhiễm trầm trọng, công tác quản lý gặp nhiều khó khăn Riêng lĩnh vực xử lý môi trường nói chưa có nhiều nhà máy có hệ thống xử lý nước thải triệt để Toàn ngành giấy, miền Bắc có Công ty Giấy Bãi Bằng có hệ thống xử lý nước thải hoàn thiện, nhiên vấn đề xử lý nước thải chưa thật hiệu Việc chuyển đổi áp dụng công nghệ đại hoàn toàn không khả thi với nhà máy vừa nhỏ phần lớn thuộc địa phương công ty tư nhân chưa kể làng nghề giấy truyền thống phân bố gần khu vực dân cư nên bị ảnh hưởng lớn vấn đề nước thải Cần nói thêm Việt Nam, doanh nghiệp vừa nhỏ sản xuất tới 75% sản lượng giấy, đồng nghĩa với việc nguồn nước bị sử dụng lãng phí, môi trường phải gánh chịu lượng nước thải lớn chưa qua xử lý [21] Hiện nay, mà Luật Môi Trường đôn đốc thực thi nghiêm túc (nhất Việt Nam thức trở thành thành viên tổ chức Thương Mại Thế Giới – WTO) nhiều nhà máy bột giấy giấy nước ta đứng trước nguy đóng cửa sức ép từ phía quan chức dư luận vấn đề môi trường Giải toán xử lý nước thải bột giấy giấy vấn đề mang ý nghĩa sống với nhiều nhà máy bột giấy nước ta [20] Công ty Giấy Bãi Bằng – Tổng công ty Giấy Việt Nam (đóng Thị Trấn Phong Châu – Huyện Phù Ninh – Tỉnh Phú Thọ) đơn vị có công nghệ sản xuất đại ngành giấy nước ta lạc hậu so với khu vực giới vài chục năm Lượng nước thải sinh trình sản xuất bột giấy xấp xỉ 55 – 60m Tính công đoạn xeo giấy, sản xuất điện hơi, hóa chất tẩy lượng nước thải sinh sản xuất bột giấy thường dao động khoảng 100 – 120m3 Năm 2003, năm đánh dấu giai đoạn vấn đề xử lý ô nhiễm môi trường Công ty Giấy Bãi Bằng, thể việc mở rộng sản xuất, nâng công suất nhà máy giấy Bãi Bằng lên 110.000 giấy/năm, đồng thời đầu tư công nghệ cho xử lý nước thải, giải ô nhiễm cách triệt để liên hoàn Đây hệ thống xử lý nước thải đại ngành giấy Việt Nam theo công nghệ Thụy Điển, với quy mô xử lý 30.000 m3 nước thải/ngày [13] Nhờ với lượng trung bình 26.000 m3 nước thải ngày mà nhà máy thải thu gom xử lý qua hệ thống xử lý tập trung theo hai phương pháp hóa lý sinh học [17] CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Công nghệ sản xuất bột giấy, giấy đặc tính nước thải 1.1.1 Công nghệ sản xuất bột giấy đặc tính nước thải Quá trình sản xuất bột giấy trình biến đổi nguyên liệu gỗ phi gỗ thành xơ sợi, hay nói cách khác phá vỡ liên kết cấu trúc nguyên liệu mà thành phần xenlulozơ (40 – 45%), hemixenlulozơ (20 – 30%), hợp chất cao phân tử (polyme), bao bọc xung quanh lignin (20 – 30%) chất trích ly (chất keo nhựa) (2 – 15%) Quá trình thực phương pháp học, hoá học phối kết hợp phương pháp Chất lượng bột thu phụ thuộc chủ yếu vào nguồn gốc, hay chủng loại nguyên liệu công nghệ sản xuất [23] Công nghệ sản xuất bột hóa Trong sản xuất bột hóa, dăm gỗ nấu với hóa chất thích hợp dung dịch nhiệt độ cao áp suất cao Mục đích để tách lignin khỏi gỗ để thu hồi cellulozơ hemicellulozơ hợp chất chủ yếu tạo nên giấy mà không làm ảnh hưởng đến xơ sợi Thực tế, phương pháp thành công việc loại lignin khỏi bột giấy Tuy nhiên làm giảm phân hủy phần cellulozơ hemicellulozơ Tùy theo hóa chất nấu mà người ta phân biệt phương pháp: kiềm, sunfit sunfat Phần lignin sót lại sau nấu làm cho bột giấy có màu vàng hay nâu Vì phải rửa tẩy bột giấy để sử dụng làm giấy in giấy viết có độ trắng cao Các hóa chất sau nấu thu hồi gần hết biện pháp đốt, nên nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm vừa phải, xem Hình 1.1 Lignin dịch rửa cô đặc đốt để thu hồi nhiệt 10 Căn vào kết thực nghiệm ta nhận thấy quy mô xử lý lớn (1 m3) khả sử dụng chất dinh dưỡng (amoni photpho) tương tự quy mô phòng thí nghiệm sử dụng gần hoàn toàn chất dinh dưỡng bổ sung Các kết nghiên cứu đánh giá hàm lượng amoni photpho nước thải đầu đạt tiêu chuẩn cho phép 3.6 Xây dựng quy trình bổ sung thích hợp tính toán sơ chi phí Nước thải sau qua xử lý cấp I đưa vào bể lựa chọn, điều chỉnh dinh dưỡng, nồng độ bùn hoạt tính, tiếp đưa sang bể sục khí để thực trình phân giải hợp chất hữu Nước thải sau khỏi bể sục khí đưa sang bể lắng thứ cấp Tại phần bùn sau lắng hồi lưu quay trở lại hệ thống xử lý, phần thải - - Tính toán sơ chi phí trình xử lý nước thải theo phương án đề suất: Tính toán chi phí bổ sung dinh dưỡng HTXLNT – Công ty Giấy Bãi Bằng (xem bảng bổ sung phụ lục 2): Lưu lượng trung bình HTXLNT là: 26.000 m3/ngày đêm Trung bình COD đầu vào là: 872 mg/l = 0,872 kg/m3 = 22.672 kg/ngày đêm = 22,672 tấn/ngày đêm Theo thiết kế khối lượng ure cần dùng là: 113×22,672×0,15 = 384 kg ure Giá ure thị trường là: 10.000 Đ/kg Theo thiết kế khối lượng axit phophoric cần dùng là: 9×22,672×0,35 = 71 kg axit photphoric Giá axit phophoric thị trường là: 30.000 Đ/kg Như ngày nhà máy số tiền để bổ sung dinh dưỡng là: (384×10.000) + (71 × 30.000) = 5.970.000 Đ Tính toán chi phí bổ sung dinh dưỡng phân vi lượng: Theo nghiên cứu hàm lượng phân vi lượng cần sử dụng là: gam/m3 = 1×26.000 = 26 kg/ngày đêm Giá phân vi lượng thị trường 200.000 Đ/kg Như ngày đêm nhà máy số tiền để bổ sung dinh dưỡng 26×200.000 = 5.200.000 Đ Tuy nhiên, giảm hàm lượng phân vi lượng xuống mức cần 0,5 g/m nước thải hệ thống có ổn định hệ vi khuẩn Như dùng phân bón vi lượng thay cho việc sử dụng ure axit photphoric ta thu kết sau: - Nâng cao hiệu xử lý COD HTXLNT - Hệ thống bùn hoạt tính hoạt động có tính ổn định thông qua số thể tích bùn (SVI) - Giảm 770.000 Đ/ngày đêm - Tiêu chuẩn NH4+ PO43- nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép KẾT LUẬN Qua kết nghiên cứu sử dụng phân vi lượng nguồn dinh dưỡng thay cho việc bổ sung ure axit photphoric truyền thống nhằm nâng cao tính ổn định hiệu xử lý vi sinh nước thải sản xuất giấy, rút số kết luận sau: Bằng cách bổ sung vi lượng cho trình xử lý vi sinh hiếu khí cho thấy nguyên tố vi lượng có ảnh hưởng lớn đến trình hoạt động sinh sống phát triển vi sinh vật So sánh hai trường hợp không bổ sung vi lượng bổ sung vi lượng với mức dùng 0,5 gam phân vi lượng/m 3, hiệu xử lý tăng lên từ 42,08% lên 63,7% hệ thống xử lý nước thải Công ty Giấy Bãi Bằng – Tổng công ty Giấy Việt Nam Đối với trường hợp có bổ sung thêm nguyên tố vi lượng số SVI 102,42 ml/g mô hình thí nghiệm 81,167 ml/g mô hình polot 1m Ngoài ra, sinh khối (bùn hoạt tính) phát triển việc ổn định thấp so với hệ thống xử lý sử dụng chất dinh dưỡng ure axit photphoric (không bổ xung nguyên tố vi lượng) Hàm lượng phân vi lượng có ảnh hưởng lớn đến khả xử lý COD, hàm lượng phân vi lượng tăng từ 0,0 gam; 0,5 gam; 1,0 gam; 2,0 gam hiệu xử lý COD tăng lên theo thứ tự 42,0%; 63,7%; 72,28%; 74,26% Việc bổ sung phân vi lượng làm tăng hiệu xử lý COD hàm lượng phân vi lượng bổ sung phù hợp lựa chọn 1,0 gam/m3 Đã xây dựng quy trình bổ sung dinh dưỡng thích hợp cho HTXLNT – Công ty Giấy Bãi Bằng thay sử dụng dinh dưỡng ure axit phophoric truyền thống Chi phí hóa chất dinh dưỡng cho xử lý vi sinh 5.200.000 VNĐ/ngày với việc bổ sung phân vi lượng 5.970.000 VNĐ/ngày với trường hợp không bổ xung vi lượng Như vậy, việc bổ xung phân vi lượng thay dinh dưỡng ure, photpho truyền thống, nâng cao hiệu xử lý mà làm cho hàm lượng NH 4+ PO43- đạt tiêu chuẩn nước thải đầu ra, đồng thời giảm chi phí ngày 770.000 VNĐ hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Giấy Bãi Bằng với lưu lượng trung bình 26.000 m3/ngày đêm Đồng thời sinh khối sinh khối dư thừa sử dụng làm phân bón vi sinh nguồn vi lượng bổ sung sinh khối KIẾN NGHỊ Nên thay việc bổ sung ure axit photphoric cách bổ sung phân vi lượng cho việc xử lý nước thải giấy phương pháp sinh học, vừa nâng cao hiệu xử lý giảm chi phí cho trình xử lý Nghiên cứu sử dụng sinh khối thu hồi sau trình xử lý nước thải giấy phương pháp sinh học có bổ sung phân vi lượng để làm phân compost TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Chu Đào Anh, Ngô Huy Du, Trần Hồng Côn, 2006 Nghiên cứu xử lý nước thải công nghiệp giấy công nghệ chảy ngược qua lớp bùn yếm khí (UASB) Đào Sỹ Đức, 2007 Nghiên cứu xử lý dịch đen nhà máy bột giấy phương pháp hóa học sinh học Luận văn thạc sỹ hóa học Trường đại học khoa học tự nhiên Hà Nội, 2007 Đào Sỹ Đức, Trịnh Lê Hùng, Nguyễn Thị Hồng, 2008 Nghiên cứu xử lý dịch đen phương pháp sinh học sử dụng bùn hoạt tính Tổng quan đề tài đặc biệt cấp ĐHQG Hà Nội mã số QG – 06 – 11 Đinh Thị Mai, Mai Xuân Hướng, Đỗ Thị Hải, 2009 Xử lý nước thải khu công nghiệp giấy phong khê phương pháp fenton điện hóa Tạp chí Hóa Học, T 47 (5ª), Tr 180 – 185 Lương Đức Phẩm, 2002 Công nghệ xử lý nước thải phương pháp sinh học Nhà xuất giáo dục Nguyễn Đắc Vinh, Nguyễn Quang Vinh, Nguyễn Mạnh Hà, Trịnh Lê Hùng, Đào Sỹ Đức, 2008 Xác định điều kiện tối ưu cho trình keo tụ nước thải xeo giấy phương pháp quy hoạch thực nghiệm Tạp chí khoa học ĐHQGHN, Khoa Học Tự Nhiên Công Nghệ 25 (2009) 165 – 171 Phạm Văn Thiêm, Hoàng Văn Thắng, Đào Thị Phương Thảo, 2004 Nghiên cứu tạo màng sinh học loại chất mang khác ứng dụng vào xử lý nước thải bia Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học tập 9, số – 2004 Nguyễn Xuân Nguyên, Trần Thị Hồng, 2004 Giáo trình phân tích nước Nhà xuất Trung tâm tư vấn chuyển giao công nghệ nước môi trường – Ban đạo quốc gia phân tích nước vệ sinh môi trường Tổng Công ty Giấy Việt Nam, 2004 Hướng dẫn vận hành công nghệ xử lý nước thải phương pháp sinh học 10 Tổng công ty giấy Việt Nam, 2005 Ngành công nghiệp giấy Việt Nam, định hướng phát triển 2010 – Tầm nhìn 2020 Công nghiệp giấy, số9 11 Tổng Công ty Giấy Việt Nam, 2010 Báo cáo tổng kết hoạt động khoa học công nghệ giai đoạn 2006 – 2010 định hướng nhiệm vụ khoa học công nghệ năm 2011 12 Trịnh Lê Hùng, Đào Sỹ Đức, 2006 Ứng dụng vi sinh vật xử lý môi trường Tổng quan Đề tài đặc biệt cấp ĐHQG Hà Nội mã số QG – 06 – 11 Hà Nội, 2006 13 Trịnh Lê Hùng, 2008 Xử lý nước thải xeo giấy phương pháp sinh học hiếu khí Chuyên đề thuộc đề tài “nghiên cứu xử lý tái sử dụng nước thải nhà máy giấy công suất vừa nhỏ” Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Quốc Gia Hà Nội 14 Trịnh Lê Hùng, 2009 Kỹ thuật xử lý nước thải Nhà xuất giáo dục 15 Trung tâm sản xuất Việt Nam, 2006 Tài liệu hướng dẫn “Áp dụng kỹ thuật tốt (BAT) kinh nghiệm môi trường tốt (BEP) nhằm giảm phát thải chất ô nhiễm hữu khó phân hủy phát sinh không chủ định (U – POPs” ngành sản xuất bột giấy giấy Việt Nam Viện khoa học công nghệ môi trường Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Bộ giáo dục đào tạo 16 Trung tâm sản xuất Việt Nam, 2008 Tài liệu hướng dẫn sản xuất “Sản xuất bột giấy giấy” Viện khoa học công nghệ môi trường Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Bộ giáo dục đào tạo Tiếng anh 17 Anna Stypka, Stockholm 1998 Advanced Wastewater Treatment, Report No “Factors Influencing Sludge Settling Parameters and Solids Flux in the Activated Sludge Process – A literature Review 18 Bahar K Ince, Zeynep Cetecioglu and Orhan Ince, 2011 Pollution Prevention in the Pulp and Paper Industries Environmental management in Practice, Vol.11, pp 223 – 246 19 Chakrabarti S.K., Gupta S., Puwar M., Bhist Shekhar C & Vardhan R, 2012 Combined Chemical – biologycal Treatment of Pulp and Paper Mill Effluent Water Sci Technol., 55(6), 57 – 60 20 D.P Mesquita, O Dias, A.L Amaral, E.C Ferreira, 2008 Relationship betweensludge volume index and biomass structure within activated sludge systems Wat Res., 27p.1707 – 1714 21 Er.N Balasubramanian, Dr.M Muthukumar Ph.D, 2012 Performance of HUASB reactor for treating paper & pulp wastewater using Effective Microoranism (EM) International Journal of Engineering Science and Technology (IJEST) Vol.4, No.06, pp 2453 – 2461 22 F Ciner, M Sarioglu, 2006 Determination of Inert Chemical Oxygen Demand (COD) Fractions of Cumhuriyet University Wastwewater Vol 8, No 1, pp 31 – 36 23 G Thompson, J Swain, M Key, C.F Forster, 2000 The treatment of pulp and paper mill effluent – a review Bioresource Technology 77 (2001) 275 – 286 24 Leong Soo kwan, Nur Fadzeelah Abu Kasim, 2010 Effect of Organic Loading Rates on Pulp and Paper Wastewater Treatment Using an Anaerobic Upflow Fixed – Film Reactor Environment and Chemistry IPCBEE vol.1 (2011) © (2011) IACSIT Press, Singapore 25 M Löwén and L Piirtola, 2007 Characterization of activated sludge flocs Wat Res., 30(7),1695 – 1701 26 Peter Spencer Davies B.Sc, 2005 The Biological Basic of Wastewater Treatment 27 R.S Ramalho, 1988 Introduction to wastewater treatment processes Laval University, Quebec, Canada 28 Shiow – Ching Chen, Jau – Hwan Tzeng, Yao Tien and Li – Fen Wu, 2001 Rapid Determination of Chemical Oxygen Demand (COD) Using Focused Microwave Digestion Followed by a Titrimetric Method Analytical Sciences April, 2001, Vol 17, pp 551 – 553 29 S.S Wong, T.T.Teng, A.L Ahmad, A Zuhairi, G Najafpour, 2006 Treatment of pulp and paper mill wastewater by polyacrylamid (PAM) in polymer induced flocculation – a review 30 Thomas M Grace Black liquor evaporation, Pulp and Paper Manufacture Vol 5, Alkaline Pulping Canadian Cataloguing in Publication Data, 1989 31 Thompson, G., Swain, J., Kay, M., Forster, C.F., 2001 The treatment of pulp and paper mill effluent – a review Bioresource Technol 77 (3), pp 275 – 286 32 Victor Sarria Coupled advanced oxidation and biological processes for wastewater treatment PhD Thesis Lausanne, EPFL, 2003 33 Yuan – Shing Perng, Eugene i – Chen Wang, Shih – Tsung Yu, An – Yi Chang and Chi – Yuan Shih, 2007 Pilot Treatment of OCC – based Paper Mill Wastewater Using Pulsed Electrocoagulation – a review MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT ii vii i DANH MỤC CÁC BẢNG x DANH MỤC CÁC xii HÌNH i MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Công nghệ sản xuất bột giấy, giấy đặc tính nước thải 1.1.1 Công nghệ sản xuất bột giấy đặc tính nước thải 1.1.2 Công nghệ sản xuất giấy (xeo giấy) đặc tính nước 10 thải 1.2 Tình hình chung giới Việt Nam ô nhiễm môi trường ngành sản xuất giấy gây 12 1.2.1 Đặc thù ngành giấy giới tình hình ô nhiễm môi 12 trường 1.2.2 Đặc thù ngành giấy Việt Nam tình hình ô nhiễm môi 13 trường 1.3 Xử lý nước thải trình sản xuất 17 giấy 1.3.1 Tiền xử lý 18 1.3.2 Xử lý sơ cấp (xử lý cấp 18 I) 1.3.3 Xử lý sinh hóa (xử lý cấp 19 II) 1.3.4 Xử lý cấp 20 III 1.4 Xử lý nước thải giấy phương pháp sinh 20 học 1.4.1 Phương pháp xử lý sinh học kỵ 21 khí 1.4.2 Phương pháp xử lý sinh học hiếu 25 khí 1.5 Vi sinh vật ứng dụng xử lý nước 28 thải 1.5.1 Giới thiệu chung vi sinh 28 vật 1.5.2 Cơ chế xử lý nước thải vi 31 sinh 1.5.2.1 Sinh trưởng lơ lửng (bùn hoạt 31 tính) 1.5.2.2 Sinh trưởng bám dính (hay màng sinh 31 học) 1.5.3 Nhu cầu dinh dưỡng vi sinh 32 vật 1.5.3.1 Nguồn thức ăn cacsbon vi sinh 32 vật 1.5.3.2 Nguồn thức ăn nitơ vi sinh 33 vật 1.5.3.3 Nguồn thức ăn khoáng vi sinh 33 vật 1.5.4 Ảnh hưởng yếu tố vật lý hóa học đến sinh trưởng phát triển vi sinh vật 34 nước 1.5.4.1 Hàm lượng oxy hòa 34 tan 1.5.4.2 Nhiệt độ 35 1.5.4.3 Độ pH 35 1.5.4.4 Thành phần chất 36 nước 1.6 Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải công ty Giây Bãi 38 Bằng CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 2.1 Đối tượng cứu 43 nghiên 43 2.2 Mục tiêu nghiên 43 cứu 2.3 Hóa chất, dụng cụ thiết bị sử dụng cho nghiên 44 cứu 2.3.1 Hóa chất 44 2.3.2 Dụng cụ thiết 45 bị 2.4 Bổ sung dinh 47 dưỡng 2.5 Phương pháp nghiên 48 cứu 2.6 Các phương pháp phân tích xác định thông số chất lượng nước thải 50 2.6.1 Xác định pH nhiệt 50 độ 2.6.2 Xác định COD 2.6.3 Xác định MLSS 2.6.4 Xác 50 định số thể (SVI) tích 51 bùn 52 2.6.5 Xác định hàm lượng amoni phương pháp so màu thị 53 nessler 2.6.6 Xác định photpho phương pháp đo quang với thuốc thử amonimolipdat – 55 vanadat CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO 58 LUẬN 3.1 Đặc trưng khả xử lý hệ thống xử lý nước thải Công ty Giấy Bãi 58 Bằng 3.2 Nghiên cứu xử lý nước thải ngành giấy phương pháp sinh học hiếu khí quy mô phòng thí 60 nghiệm 3.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng chất vi lượng tới hoạt động sinh sống phát triển vi sinh 60 vật 3.2.2 Nghiên cứu quy mô phòng thí nghiệm so sánh khả xử lý HTXLNT – Công ty Giấy Bãi Bằng mô hình thí nghiệm với việc bổ sung dinh dưỡng cần thiết với 63 nguyên tố vi lượng 3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng phân vi lượng đến hiệu xử lý COD 66 3.3.1 Nghiên cứu ảnh lượng hưởng hàm lượng phân vi 67 3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng SVI tới khả xử lý COD 70 bổ sung N, P với bổ sung vi lượng 3.4 Nghiên cứu thử nghiệm xử lý nước thải ngành giấy quy mô pilot m3 75 3.4.1 Nghiên cứu ảnh hưởng nguyên tố vi lượng tới hiệu xử lý COD pilot m3 76 3.4.2 Nghiên cứu ảnh hưởng SV30, MLSS SVI tới hiệu xử lý COD 77 3.4.3 Nghiên cứu nhu cầu sử dụng dinh dưỡng vi sinh 80 vật 3.5 Nghiên cứu so sánh hiệu xử lý mô hình thí nghiệm mô hình pilot 83 3.5.1 Nghiên cứu so sánh hiệu xử lý COD mô hình thí nghiệm mô hình pilot m3 83 3.5.2 Nghiên cứu so sánh thông số MLSS số thể tích bùn SVI tới khả xử lý nước thải giấy quy mô phòng thí nghiệm quy pilot mô 86 3.5.3 Nghiên cứu khác bổ sung N, P vi lượng với bổ sung chất dinh dưỡng thông thường N P 88 3.6 Xây dựng quy trình bổ sung thích hợp tính toán sơ chi 89 phí KẾT LUẬN 91 KIẾN NGHỊ 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 PHỤ LỤC 97