Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng bể lọc sinh học kết hợp với màng MBR tại công ty giầy da everbest, thành phố cẩm phả tỉnh quảng ninh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  ĐẶNG THANH SƠN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XƢ̉ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOA ̣T BẰNG BỂ LỌC SINH HỌC KẾT HỢP VỚI MÀ NG MBR TẠI CÔNG TY GIẦY DA EVERBEST, THÀNH PHÓ CẨM PHẢ, TỈNH QUẢNG NINH KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học Môi Trƣờng Khoa : Môi Trƣờng Khoá học : 2012 – 2016 Thái Nguyên, năm 2016 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  ĐẶNG THANH SƠN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XƢ̉ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOA ̣T BẰNG BỂ LỌC SINH HỌC KẾT HỢP VỚI MÀ NG MBR TẠI CÔNG TY GIẦY DA EVERBEST, THÀNH PHÓ CẨM PHẢ, TỈNH QUẢNG NINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo Chuyên ngành Lớp Khoa Khoá học Giảng viên hƣớng dẫn : Chính quy : Khoa học Môi Trƣờng : K44 – KHMT – N01 : Môi Trƣờng : 2012 – 2016 : TS Dƣ Ngọc Thành Thái Nguyên, năm 2016 i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt chương trình đào tạo nhà trường với phương châm học đôi với hành, sinh viên trường cần chuẩn bị cho lượng kiến thức cần thiết, chuyên môn vững vàng Thời gian thực tập tốt nghiệp giai đoạn vô cần thiết sinh viên, nhằm hệ thống lại toàn chương trình học vận dụng lý thuyết vào thực tiễn Để qua sinh viên trường hoàn thiện kiến thức, phương pháp làm việc lực công tác, nhằm đáp ứng yêu cầu thực tiễn công việc Được đồng ý Ban chủ nhiệm khoa Môi trường em tiến hành thực đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng bể lọc sinh học kết hợp với màng MBR tại Công ty giầy da Everbest, Tp Cẩ m phả, Tỉnh Quảng Ninh” Để hoàn thành đề tài này, trước hết em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Môi trường Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn thầy giáo TS Dƣ Ngọc Thành nhiệt tình bảo, hướng dẫn em hoàn thành tốt đề tài Đồng thời em xin gủi lời cảm ơn chân thành đến Viện kỹ thuật công nghê ̣ môi trường đã ta ̣o mo ̣i điề u kiê ̣n thuâ ̣n lơ ̣i cho em suố t thực tâ ̣p ta ̣i thời gian Mặc dù thân có nhiều cố gắng, song điều kiện thời gian lực nhiều hạn chế nên khóa luận tốt nghiệp em không tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô giáo bạn để luận văn em hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn ! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2016 Sinh viên Đặng Thanh Sơn ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần nước thải sinh hoạt Bảng 2.2 Giá trị thông số ô nhiễm tối đa cho phép nước thải sinh hoạt 11 Bảng 3.1 Phương pháp đo đa ̣c, phân tích các thông số môi trường nước 23 Bảng 4.1: Sản lượng hàng năm 25 Bảng 4.2: Khối lượng chất thải rắn sản xuất 30 Bảng 4.3: Khối lượng chất thải nguy hại phát sinh trung bình tháng 31 Bảng 4.4: Tải lượng chất ô nhiễm phương tiện giao thông gây 33 Bảng 4.5: Tổng hợp nhu cầu dùng nước phục vụ cho sinh hoạt Nhà máy 35 Bảng 4.6: Kết phân tích mẫu nước thải sinh hoạt trước xử lý 45 Bảng 4.7: Kết phân tích mẫu nước thải sinh hoạt sau qua ̣ thố ng xử lý 46 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ dây chuyền xử lý nước thải sinh hoạt sở 13 Hình 4.1 Vị trí địa lý sở 25 Hình 4.2: Mô hình tổ chức Nhà máy 26 Hình 4.3: Sơ đồ hạng mục công trình nhà máy 29 Hình 4.4: Sơ đồ ̣ thố ng xử lý nước thải sinh hoa ̣t 37 Hình 4.5: Chi tiế t hơ ̣p khố i sinh ho ̣c MBR 39 Hình 4.6: Cơ chế lo ̣c qua màng MBR 43 Hình 4.7: Biểu đồ so sánh tiêu BOD5 nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B)47 Hình 4.8: Biểu đồ so sánh tiêu TSS nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B)48 Hình 4.9: Biểu đồ so sánh tiêu Sunfua nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B)49 Hình 4.10: Biểu đồ so sánh tiêu Amoni nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B)49 Hình 4.11: Biểu đồ so sánh tiêu Nitrat nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B)50 Hình 4.12: Biểu đồ so sánh tiêu dầ u mỡ đô ̣ng , thực vâ ̣t nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) 51 Hình 4.13: Biểu đồ so sánh tiêu tổ ng chất hoạt động bề mặt nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) 51 Hình 4.14: Biểu đồ so sánh tiêu Phosphat (PO43-) nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) 52 Hình 4.15: Biểu đồ so sánh tiêu tổ ng Coliforms nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) 52 iv DANH MỤC CÁC CỤM TƢ̀ VIẾT TẮT BTNMT BOD BOD5 COD CTNH CP DO F/M KCN LHQ MBR MF NĐ QH QĐ QCVN QSDĐ SRT SS TT TCVN TSS T-N UBND UF XLNT : Bộ Tài nguyên Môi trường : Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand) : Nhu cầu oxi hóa ngày : Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand) : Chất thải nguy hại : Chính Phủ : Lượng oxy hòa tan nước : Tỷ lệ thức ăn / vi sinh vâ ̣t : Khu công nghiệp : Liên hợp quốc : Bể lọc sinh học màng : Màng vi lọc : Nghị định : Quốc hội : Quyết định : Quy chuẩn Việt Nam : Quyề n sử du ̣ng đấ t : Thời gian lưu bùn : Chất rắn lơ lửng : Thông tư : Tiêu chuẩn Việt Nam : Tổng chất rắn lơ lửng : Ni tơ tổng số : Ủy ban nhân dân : Màng siêu lọc : Xử lý nước thải v MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Yêu cầ u của đề tài 1.4 Ý nghĩa đề tài 1.4 Ý nghĩa học tập 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn PHẦN TỔNG QUAN TÀ I LIỆU 2.1 Cơ sở khoa ho ̣c của đề tài 2.1.1 Cơ sở lý luâ ̣n 2.1.2 Cơ sở pháp lý 2.2 Tình trạng ô nhiễm môi trường nước thải sinh hoạt 11 2.2.1 Trên Thế giới 11 2.2.2 Ở Việt Nam 12 2.3 Hiện trạng nguồn thải công nghệ xử lý nước thải Công ty giầ y da Everbest Viê ̣t Nam 12 2.4 Tình hình nghiên cứu ứng dụng MBR giới và Việt Nam 14 2.4.1 Giới thiê ̣u về công nghê ̣ MBR 14 2.4.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng MBR giới 16 2.4.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng MBR Việt Nam 18 PHẦN ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 21 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 21 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 21 3.2 Điạ điể m và thời gian nghiên cứu 21 3.3 Nô ̣i dung nghiên cứu 21 3.4 Phương pháp nghiên cứu 21 vi 3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 21 3.4.2 Phương pháp kế thừa, tham khảo 22 3.4.3 Phương pháp điề u tra và khảo sát thực địa 22 3.4.4 Phương pháp lấ y mẫu nước và các phương pháp phân tích 22 3.4.5 Phương pháp tổ ng hơ ̣p so sánh 23 PHẦN KẾT QUẢ NGHIÊN CƢ́U VÀ THẢO LUẬN 24 4.1 Khái quát Công ty giầy da Everbest Việt Nam Limited 24 4.1.1 Vị trí địa lý 24 4.1.2 Quy mô cấu tổ chức 25 4.1.3 Các hạng mục xây dựng sở 27 4.2 Hiê ̣n tra ̣ng môi trường Công ty giầ y da Everbest Viê ̣t Nam Limited 30 4.2.1 Chất thải rắn thông thường và chấ t thải nguy ̣i 30 4.2.2 Bụi khí thải 33 4.2.3 Nước thải 34 4.3 Ứng dụng công nghệ bể lọc sinh học kết hợp với màng MBR để xử lý nước thải sinh hoa ̣t ta ̣i Công ty giầ y da Everbest 37 4.3.1 Cấ u ta ̣o và chức của các bể 37 4.3.2 Quá trình xử lý nước thải bể 40 4.4 Đánh giá hiê ̣u quả xử lý công nghệ lọc màng MBR 44 4.4.1 Kế t quả phân tích mẫu nước 44 4.4.2 Hiệu xử lý công nghệ 47 4.5 Những ̣n chế tồ n ta ̣i vâ ̣n hành và giải pháp để nâng cao hiệu xử lý nước thải công nghệ lo ̣c màng MBR 53 4.5.1 Những ̣n chế tồ n ta ̣i vâ ̣n hành công nghê ̣ lo ̣c màng MBR 53 4.5.2 Giải pháp để nâng cao hiệu xử lý nước thải công nghệ lo ̣c màng MBR 55 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHI 57 ̣ 5.1 Kế t luâ ̣n 57 5.2 Kiế n nghi 58 ̣ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Các hoạt động kinh tế, phát triển xã hội nguyên nhân gây sự biế n đổ i môi trường và khí hâ ̣u toàn thế giới Những hoa ṭ đô ̣ng đó , mô ̣t mă ̣t sẽ làm cải thiê ̣n đời số ng của người , mă ̣t khác la ̣i làm ca ̣n kiê ̣t, khan hiế m nguồ n tài nguyên thiên nhiên , gây ô nhiễm và suy thoái môi trường thế giới Ô nhiễm môi trường nước vấn đề lớn mà Việt Nam phải đối mặt Hầu thải sinh hoạt nước thải công nghiệp không xử lý mà thải trực tiếp vào môi trường, gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước mặt, nước ngầm, tác động xấu đến điều kiện vệ sinh ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng Hiê ̣n nay, Việt Nam có tới gần 110 khu công nghiê ̣p hoa ̣t đô ̣ng , ví dụ: khu công nghiê ̣p Nam Sơn, khu công nghiê ̣p Yên Phong II ở Bắ c Ninh , khu công nghiê ̣p Viê ̣t Hoà , Phú Thái Hải Dương , khu công nghiê ̣p Đông Anh, Sóc Sơn Hà Nội Nhưng chỉ gầ n 1/3 số đó có ̣ thố ng phù hơ ̣p để xử lý nước thải chất thải độc hại khác Công ty Everbest Viê ̣t Nam Limited cũng nằ m tin ̀ h tra ̣ng đó , với mô ̣t lươ ̣ng nước lớn dùng để s ản xuấ t và vê ̣ sinh đã thải ngoài môi trường mô ̣t lươ ̣ng lớn nước thải cùng với mô ̣t lươ ̣ng lớn khí thải và chấ t thải Vấ n đề nước thải trở nên nhức nhố i bao giờ hế t Ở nước ta vấ n đề bảo vê ̣ môi trường là vấ n đề chiến lược quan trọng nghiệp phát triển kinh tế xã hội Trước tiǹ h hiǹ h đó , người tim ̀ mo ̣i giải pháp để bảo vệ môi trường , xử lý nước thải trước thải ngoài môi trường, có quản lý chặt c hẽ nhà nước quan quản lý có thẩm quyền Ngày có nhiều phương pháp khác sử dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoa ̣t Phương pháp ứng dụng công nghệ sinh học sử dụng phổ biến hầu hết hệ thống xử lý nhà máy, khu công nghiê ̣p Dựa lợi ích hiệu xử lý cao, kích thước công trình nhỏ, vận hành quản lý dễ dàng Công nghệ MBR (Membrane Bio - Reactor, lọc sinh học - màng) hệ thống xử lý nước thải kết hợp trình lọc màng với trình sinh học sinh trưởng lơ lửng, biết đến kỹ thuật hiệu để loại bỏ hợp chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, nitơ photpho, cho trì lượng sinh khối lớn Từ lợi ích khả xử lý nước thải công nghệ MBR Được trí nhà trường, hướng dẫn thầy giáo TS Dư Ngo ̣c Thành, em tiến hành thực hiê ̣n đề tài : “Nghiên cứu ứng dụng công nghê ̣ xử lý nước thải sinh hoaṭ bằ ng bể lọc sinh học kế t hợp với màng MBR taị Công ty giầ y da Everbest, Tp Cẩ m phả, Tỉnh Quảng Ninh” 1.2 Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá trạng môi trường công ty giầ y da Everbest Viê ̣t Nam Limited - Nghiên cứu ứng du ̣ng công nghê ̣ bể lo ̣c sinh ho ̣c kế t hơ ̣p với màng MBR để xử lý nước thải sinh hoa ̣t ta ̣i Công ty giầ y da Everbest - Đề xuất giải pháp để nâng cao hiệu xử lý nước thải công nghệ lo ̣c màng MBR 1.3 Yêu cầ u của đề tài - Công tác điều tra thu thập thông tin, phân tích chất lượng nước thải Công ty Everbest Viê ̣t Nam Limited + Thông tin số liệu thu thập xác, trung thực, khách quan + Các mẫu nghiên cứu phân tích phải đảm bảo tính khoa học đại diện cho khu vực nghiên cứu + Đánh giá đầy đủ, xác chất lượng nước thải của Công ty + Các kết phân tích phải so sánh với tiêu chuẩn, quy chuẩn môi trường Việt Nam 47 - M2: Mẫu lấy đầu nguồn tiếp nhận (Cuố i đường ố ng tra ̣m xử lý bể quan trắ c) - Tiêu chuẩn so sánh : QCVN14:2008/BTNMT (Cột B) - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia nước thải sinh hoạt - (-) : Không có quy định - (*) : Chỉ tiêu thực nhà thầu phụ Nhận xét chung: Từ kết trên, ta thấy hầ u hế t tiêu nước thải sinh hoạt trước xử lý Công ty giầy da Everbest vượt tiêu chuẩn cho phép nước thải sinh hoa ̣t Sau qua ̣ thố ng xử lý nước thải bằ ng công nghê ̣ bể lo ̣c sinh ho ̣c kế t hơ ̣p với màng MBR các chấ t gây ô nhiễm đã giảm rõ rệt đạt quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) 4.4.2 Hiệu quả xử lý công nghệ Để đánh giá hiệu xử lý nước thải công nghệ bể lọc sinh học kết hợp với màng MBB so với quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B), thông số cần khảo sát là: BOD5, TSS, Sunfua, Amoni, NO3-, Các chất hoạt động bề mặt, Phosphat, dầu mỡ, Coliform  Hiệu xử lý BOD5 800 800 700 700 685 600 ng 600 500 M : 400 M : Sau 300 QCVN c 200 100 35 50 42 50 32 50 32 50 ng ng 10 ng 11 ng 12 Hình 4.7: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu BOD5 nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) 48 Chỉ tiêu BOD5 tiêu quan trọng để đánh giá khả xử lý màng sinh học Qua biểu đồ ta thấy tiêu BOD5 cao vị trí lấy mẫu M1 dao động từ 600 mg/l – 800 mg/l sau qua hệ thống xử lý giảm xuống dao động từ 32 mg/l – 42 mg/l , giảm 19,7 lần so với trước xử lý, hiệu suất đạt 95% Kết phân tích mẫu nước qua lần quan trắc có khác biệt giá trị BOD5 nước thải đầ u luôn thấp cột B QCVN 14: 2008/BTNMT  Hiệu xử lý tổng chất rắn lơ lửng (TSS) 1000 1000 900 800 710 700 710 ng 700 600 M : 500 M : Sau 400 QCVN c 300 200 100 100 25 55 100 100 25 100 25 ng ng 10 ng 11 ng 12 Hình 4.8: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu TSS nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) Tương tự đố i với đố i với tổ ng chấ t rắ n lơ lửng (TSS) trước xử lý , qua biể u đồ cho thấ y ta ̣i điể m lấ y mẫu M1 nồ ng đô ̣ dao đô ̣ng từ 700 mg/l – 1000 mg/l, vươ ̣t quá 7,8 lầ n so với quy chuẩ n cho phép sau qua qua ̣ thố ng xử lý đã giảm xuố ng còn 25mg/l – 55mg/l và nằ m 14:2008/BTNM cột B ( 100 mg/l ), hiệu suất xử lý đạt 95,8% QCVN 49  Hiệu xử lý Sunfua 8 6 6 M : ng 4 4 M : Sau QCVN 1 1 ng ng 10 ng 11 ng 12 c Hình 4.9: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu Sunfua nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) Tùy thuộc vào thời điểm lấy mẫu mà hàm lượng Sunfua nước thải lấ y ta ̣i điể m M1 dao động khoảng từ – mg/l, sau qua ̣ thố ng xử lý đã giảm xuố ng còn mg/l, giảm 6,5 lầ n so với trước xử lý và nằ m QCVN14:2008/BTNMT cột B ( mg/l ), hiệu suất xử lý đạt 84,6%  Hiê ̣u quả xử lý Amoni 40 40 35 28 ng 30 30 28 25 M : 20 M : Sau 15 10 10 10 10 10 5 ng 11 ng 12 c QCVN ng ng 10 Hình 4.10: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu Amoni nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) 50 Qua Hin ̀ h 4.10, ta thấ y hàm lươ ̣ng Amoni nước thải vị trí lấy mẫu M1 dao đô ̣ng từ 28 mg/l – 40 mg/l, với giá tri ̣trung biǹ h đa ̣t 31,5 mg/l cao so với giới ̣n cho phép Sau qua ̣ thố ng xử lý hàm lươ ̣ng Amoni đã giảm xuống mg/l – mg/l, giảm 5,7 lầ n so với trước xử lý và nằ m QCVN14:2008/BTNMT cột B ( 10 mg/l ), hiệu suất xử lý đạt 82,5%  Hiê ̣u quả xử lý Nitrat 160 150 150 150 150 140 120 100 80 50 60 40 50 50 50 30 30 30 30 ng ng 10 ng 11 ng 12 QCVN 20 Hình 4.11: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu Nitrat nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) Nitrat (công thức hóa học NO3-) hợp chất nitơ oxy, thường tồn đất nước Thông thường nitrat không gây ảnh hưởng sức khỏe, nhiên nồng độ nitrat nước lớn nitrat bị chuyển hóa thành nitrit gây ảnh hưởng có hại đến sức khỏe Qua biể u đồ , ta thấ y hàm lươ ̣ng Nitrat nướ c thải lấ y điểm M1 150 mg/l, vươ ̣t quy chuẩ n cho phép QCVN14:2008/BTNMT cột B (50 mg/l) Nhưng sau qua ̣ thố ng xử lý hàm lươ ̣ng Nitrat đã giảm xuố ng còn 30 mg/l, hiê ̣u suấ t xử lý đa ̣t 80% 51  Hiê ̣u quả xử lý dầ u mỡ đô ̣ng, thực vâ ̣t 30 30 30 30 30 25 20 20 20 20 20 M : c M : Sau 15 ng 10 10 QCVN 5 ng 11 ng 12 ng ng 10 Hình 4.12: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu dầ u mỡ động, thực vật nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) Dầ u mỡ đô ̣ng , thực vâ ̣t nước thải công ty phát sinh từ quá triǹ h nấ u ăn, rửa đồ dùng của nhà bế p , nguồn phát sinh chủ yếu từ bếp ăn tâ ̣p thể , nhà ăn ca Qua hình 4.12, ta thấ y hàm lươ ̣ng dầ u mỡ đô ̣ng , thực vâ ̣t nước thải ta ̣i điể m lấ y mẫu M 30 mg/l, cao giới ̣n cho phép Sau qua ̣ thố ng xử lý đã giảm xuố ng còn mg/l – 10 mg/l và nằ m nằ m QCVN14:2008/BTNMT cột B ( 20 mg/l ), hiệu suất xử lý đạt 79,1%  Hiê ̣u quả xử lý tổ ng các chấ t hoa ̣t đô ̣ng bề mă ̣t 20 20 16 16 16 15 M : 10 ng 10 10 10 10 7 ng 10 ng 11 ng 12 c M : Sau QCVN ng Hình 4.13: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu tổ ng các chấ t hoạt động bề mặt nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) 52 Trong thời gian lấ y mẫu , hàm lượng tổng chất hoạt động bề m ặt điểm lấ y mẫu M dao đô ̣ng từ 16 mg/l – 20 mg/l, với giá tri ̣trung bình đa ̣t 17 mg/l cao so với giới ̣n cho phép Sau qua ̣ thố ng xử lý hàm lươ ̣ng tổ ng các chấ t hoạt động bề mặt giảm xuống mg/l – mg/l, giảm 2,3 lầ n so với trước xử lý và nằ m QCVN14:2008/BTNMT cột B ( 10 mg/l ), hiệu suất xử lý đạt 57,3%  Hiê ̣u quả xử lý Phosphat (PO43-) 15 14 14 15 14 10 10 10 10 10 M : c ng M : Sau 5 5 ng ng 10 ng 11 ng 12 QCVN Hình 4.14: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu Phosphat (PO43-) nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) 3Qua kế t quả phân tić h và hin ̀ h 4.14, ta thấ y hàm lươ ̣ng Phosphat (PO4 ) điể m lấ y mẫu M dao đô ̣ng từ 14 mg/l – 15 mg/l, vươ ̣t quy chuẩ n cho phép QCVN14:2008/BTNMT cột B (10 mg/l) Nhưng sau qua ̣ thố ng xử lý hàm lươ ̣ng Phosphat (PO43-) đã giảm xuố ng còn mg/l và nằ m giới ̣n cho phép , hiê ̣u suấ t xử lý đa ̣t 64,9%  Hiê ̣u quả xử lý tổ ng Coliforms 8000 6000 7100 7100 7000 5000 5000 7000 5000 5000 M : c M : Sau ng 4000 QCVN 2000 500 700 500 500 ng ng 10 ng 11 ng 12 Hình 4.15: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu tổ ng Coliforms nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) 53 Qua các lầ n lấ y mẫu , kế t quả phân tić h cho thấ y hàm lươ ̣ng tổ ng Coliforms nướ c thải ta ̣i điể m lấ y mẫu M dao đô ̣ng từ 7000 – 7100 MPN/100ml, vươ ̣t giới ̣n cho phép Sau qua ̣ thố ng xử lý hàm lươ ̣ng tổ ng Coliforms đã giảm xuố ng còn 500 mg/l – 700 mg/l, giảm 12 lầ n so với trước xử lý và nằ m QCVN14:2008/BTNMT cột B (5000 MPN/100ml), hiệu suất xử lý đạt 92,1% 4.5 Nhƣ̃ng ̣n chế tồ n ta ̣i vâ ̣n hành giải pháp để nâng cao hiệu xử lý nƣớc thải công nghệ lo ̣c màng MBR 4.5.1 Những haṇ chế tồ n taị vận hành công nghê ̣ lọc màng MBR Đối với công nghệ MBR tượng nghẹt màng không tránh khỏi, cần rửa màng thường xuyên Đây khó khăn việc ứng dụng công nghệ MBR trình xử lý Nghẹt màng đặc trưng cho việc giảm thông lượng dòng qua màng, kết làm tăng trở lực dòng phụ thuộc vào cản trở lỗ lọc, nồng độ phân cực hình thành lớp bánh bùn Nghẹt màng phụ thuộc vào nhiều yếu tố tích luỹ hạt bùn, bám dính đại phân tử bề mặt màng tắc nghẽn màng phân tử nhỏ, lớp bùn hình thành tích luỹ phân tử bùn Sự nghẽn màng không quan sát thông lượng dòng trì mức giới hạn, vượt qua ngưỡng giới hạn, phân tử bắt đầu tích luỹ bề mặt màng gọi lớp bánh bùn.Lớp bánh bùn loại bỏ khỏi bề mặt màng phương pháp rửa vật lý, nghẹt màng thuận nghịch Một nguyên nhân khác gây nên nghẹt màng hấp thụ phần tử hoà tan vào lỗ lọc màng, cản trở lọc gọi nghẹt màng không thuận nghịch loại bỏ phương pháp hoá học  Cơ chế nghe ̣t màng Có chế hình thành lớp bánh bùn nguyên nhân phân cực, bít lỗ màng làm hẹp lỗ màng - Lớp bánh bùn điểm giới hạn phân cực nơi mà số lƣợng 54 lớn phân tử tích luỹ màng phụ thuộc vào kích thước lỗ - Sự bít lỗ màng nguyên nhân đại phân tử hữu vào lỗ lọc vài kim loại nặng làm cho tắt nghẽn trở nên nhanh Những vi khuẩn nhỏ tập trung lại làm nghẹt lỗ lọc - Một vài chất bẩn, vi khuẩn nhỏ đại phân tử hoà tan vào lỗ lọc hình thành tường lỗ lọc, dẫn đến làm giảm diện tích lỗ lọc màng làm gia tăng trở lực màng Cơ chế gọi làm hẹp lỗ màng Ba loại chất bẩn gây nghẹt màng: - Kết tủa hữu (cơ chất sinh học, đại phân tử…) Đại phân tử phân tử protein nước thải đại phân tử hữu chuỗi hữu sản phẩm phát sinh từ quá trình phân huỷ sinh học - Kết tủa(hydroxit kim loại, muối canxi,…) thay đổi tuỳ điều kiện môi trường(pH, ion) phụ thuộc vào hoạt động vi sinh vật MBR hình thành chất kết tủa Kết tủa dạng keo (hổn hợp hydrat hoá calcium photphat citrate, ) dễ hình thành nghẹt màng - Các hạt (tế bào, mảnh vỡ, bùn sinh học,…) phân tử chất lỏng hình thành lớp bánh bùn bề mặt màng kết giảm thông lượng màng  Các yếu tố ảnh hưởng trinh nghẹt màng: Tải trọng hữu thời gian lưu nước: Tải trọng hữu thời gian lưu nước yếu tố ảnh hưởng trực tiếp lên nghẹt màng Thời gian lưu bùn tuổi bùn liên quan đến trình tạo bùn dư, ảnh hưởng đáng kể đến trình sinh học thay đổi thành phần cấu tạo bùn Thời gian lưu bùn dài thời gian lưu nước ngắn làm gia tăng sinh khối, điều làm cho phân huỷ sinh học diễn dễ dàng chất khó phân huỷ Tuy nhiên mật độ bùn cao dẫn đến tượng nghẹt màng oxy truyền dẫn thấp, giảm hiệu MBR 55 Vận tốc dòng chảy xuôi hệ thống màng ngập bể nguyên nhân dẫn đến tượng nghẹt màng.Vận tốc chảy xuôi dòng đủ để ngăn chặn nghẹt màng vận hành thời gian đủ dài.Nó ảnh hưởng đến yếu tố tỉ lệ sục khí, cấu trúc bể phản ứng độ nhớt chất lỏng Vận tốc chảy xuôi dòng không cung cấp oxy cho sinh khối mà trì khả lơ lửng bùn, làm bề mặt màng loại bỏ nghẹt màng 4.5.2 Giải pháp để nâng cao hiệu quả xử lý nước thải công nghệ lọc màng MBR Để tăng tuổ i tho ̣ giữ ổn định hiệu xử lý công nghệ màng lọc MBR cầ n thực hiê ̣n mô ̣t số giải pháp cu ̣ thể sau: - Kiể m tra: + Kiểm tra trước vâ ̣n hành: kiểm tra lắp đặt đúng cách, kiểm tra thiết bị bảng điều khiển có hoạt động bình thường không + Kiểm tra định kỳ sau hệ thống hoạt động bình thường : kiểm tra hoạt động chức hệ thống , kiể m tra hoa ̣t đô ̣ng của các thiế t bi ̣ điê ̣n, hoạt động bơm khí, bơm nước và vê ̣ sinh các thiế t bi ̣trong các bể + Kiể m tra và đo các chỉ tiêu chấ t lươ ̣ng nước đầ u để điề u chin̉ h cho phù hợp với điều kiện thực tế dựa nội dung chuyên gia kỹ thuâ ̣t của nhà cung cấ p chuyể n giao - Bảo dưỡng: + Vấ n đề bảo dưỡng cầ n đ ược thực thường xuyên theo định kỳ quy đinh ̣ của nhà cung cấ p thiế t bi ̣ + Cần làm màng vào cuối hạn dùng, chọn cách rửa màng tối ưu tùy thuộc vào loại nước đầu vào Thời điểm rửa màng xác định dựa theo đồng hồ đo áp lực Có hai cách làm màng: Làm màng cách thổi khí : Dùng khí thổi từ lên cho bo ̣t khí vào ruô ̣t màng chui theo lỗ rỗng ngoài khỏi màng , đẩ y că ̣n bám 56 Làm màng cách ngâm dung dịch hoá ch ất: Nếu tổn thất áp qua màng tăng lên 25 – 30 cmHg so với bình thường, dùng cách rửa màng thổi khí, cần làm màng cách ngâm vào thùng hóa chất riêng khoảng – (Dùng chlorine với liều lượng – 5g/L, thực – 12 tháng lần) - Đảm bảo nước thải đầu vào phải tách cặn tạp vật ngoại lai trước vào hệ thống xử lý Đồng thời thường xuyên kiểm tra để loại bỏ tạp vật ngoại lai dính phận thiết bị 57 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHI ̣ 5.1 Kế t luâ ̣n Qua thời gian làm đề tài tốt nghiệp thực tập Công ty giầ y da Everbest Viê ̣t Nam Limited , Phường Cẩ m Sơn – Thành phố Cẩm Phả , Tỉnh Quảng Ninh khảo sát, nghiên cứu các vấ n đề liên quan đế n đề tài, rút mô ̣t số kế t luâ ̣n sau: - Nguồ n gây ảnh hưởng lớn nhấ t chủ yế u từ khu nhà ở tâ ̣p thể , văn phòng làm việc bếp ăn tập thể - Công nghê ̣ xử lý nước thải sinh hoa ̣t bằ ng bể lo ̣c sinh ho ̣c kế t hơ ̣p với màng MBR là mô ̣t công nghê ̣ mới và có hiê ̣u quả xử lý cao , tiế t kiê ̣m chi phí vâ ̣n hành, chi phí bảo dưỡng Hàm lượng bùn tạo thấp không phát sinh mùi trình vận hành - Kế t quả phân tić h mẫu nước thải trước và sau ̣ thố ng xử lý đã cho ta thấ y hiê ̣u quả xử lý của công nghê ̣ màng lo ̣c MBR: + Chỉ tiêu BOD sau xử lý dao đô ̣ng từ 32 mg/l – 42 mg/l, giảm 19,7 lần so với trước xử lý, hiệu suất đạt 95% nằm QCVN 14 : 2008/ BTNMT Cô ̣t B + TSS trước xử lý la700 mg/l – 1000 mg/l, vươ ̣t quá 7,8 lầ n so với quy ̀ chuẩ n cho phép sau qua qua ̣ thố ng xử lý đã giảm xuố ng25mg/l – 55mg/l nằm QCVN14:2008/BTNMT cột B, hiệu suất xử lý đạt95,8% + Hàm lượng Sunfua nước thải sau qua ̣ thố ng xử lý đã giảm xuống mg/l, giảm 6,5 lầ n so với trước xử lý và nằ m QCVN14:2008/BTNMT cột B ( mg/l ), hiệu suất xử lý đạt 84,6% + Sau qua ̣ thố ng xử lý hàm lươ ̣ng Amoni đã gi ảm xuống mg/l – mg/l, giảm 5,7 lầ n so với trước xử lý và nằ m QCVN 14:2008/BTNMT cột B ( 10 mg/l ) + Nitrat (NO3-) trước xử lý là 150 mg/l, vươ ̣t quy chuẩ n cho phép QCVN14:2008/BTNMT cột B (50 mg/l) Nhưng sau qua ̣ thố ng xử lý hàm lượng Nitrat giảm xuống 30 mg/l, hiê ̣u suấ t xử lý đa ̣t 80% 58 + Hàm lượng dầu mỡ động , thực vâ ̣t nước thải trước xử lý là 30 mg/l, cao giới ̣n cho phép Sau qua ̣ thố ng xử lý đã giảm xuống mg/l – 10 mg/l và nằ m nằ m QCVN14:2008/BTNMT cột B + Tổ ng các chấ t hoa ̣t đô ̣ng bề mă ̣t sau xử lý đã giảm xuố ng còn mg/l – mg/l, giảm 2,3 lầ n so với trước xử lý và nằ m QCVN 14:2008/BTNMT cột B + Hàm lượng Phosphat (PO43-) trước xử lý dao đô ̣ng từ 14 mg/l – 15 mg/l, sau qua ̣ thố ng xử lý đã giảm xuố ng còn mg/l và nằ m giới hạn cho phép, hiê ̣u suấ t xử lý đa ̣t 64,9% + Tổ ng Coliforms nước thải trước xử lý là 7000 – 7100 MPN/100ml, sau qua ̣ thố ng xử lý hàm lươ ̣ng tổ ng Coliforms đã giảm xuố ng còn 500 mg/l – 700 mg/l, giảm 12 lầ n so với trước xử lý và nằ m QCVN14:2008/BTNMT cột B, hiệu suất xử lý đạt 92,1% 5.2 Kiế n nghi ̣  Với các cấ p chính quyề n: Khuyến khích công ty thực tốt công tác bảo vệ môi trường, đồng thời cần phải có quản lý, giám sát hoạt động công ty, có chế để xử lý công ty gây ô nhiễm Yêu cầu phải có hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn trước thải môi trường Kiểm tra hoạt động bảo vệ môi trường công ty, đồng thời thực thu phí nước thải, xử phạt hành vi gây ô nhiễm không thực đầy đủ quy định pháp luật bảo vệ môi trường Sở tài nguyên môi trường tỉnh Quảng Ninh và các cấ p có thẩ m quyề n tạo điều kiện giúp cho công ty thực tốt công tác bảo vệ môi trường  Đối với nhà máy: Các cán chuyên trách môi trường công ty phải thường xuyên kiểm tra bảo dưỡng hệ thống, trường hợp hệ thống gặp cố cần phải báo cho sở sản xuất để khắc phục kịp thời Tiếp tục thực biện pháp bảo vệ môi trường nhằm đảm bảo chất thải môi trường đạt tiêu chuẩn cho phép theo quy chuẩn Việt Nam 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng Việt Hoàng Văn Hùng (2008), Giáo trình Ô nhiễm môi trường, Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Hoàng Văn Hùng, Dương Thị Minh Hòa (2014), “Nghiên cứu mô hình đất ướt xử lý nước thải sinh hoạt Thủy Trúc (Cyperus involucratus) Sậy (Phragmites australis)”, Tạp chí khoa học đất 43, tr 91- 93 Lê Văn Khoa (chủ biên), Hoàng Xuân Cơ, Nguyễn Xuân Cự cô ̣ng (2001), Khoa học môi trường, Nxb Giáo dục, Hà Nội Lương Đức Phẩ m (2002), Công nghê ̣ xử lý nước thải sinh hoạ t bằ ng phương pháp sinh học, Nxb Giáo dục, Hà Nội Quốc hội nước cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam (2014), Luật Bảo vệ Môi trường, Nxb Chính trị Quốc gia, Hà Nội Dư Ngo ̣c Thành (2012), Bài giảng Công nghê ̣ môi trường, Trường Đa ̣i ho ̣c Nông Lâm Thái Nguyên Viện khoa học công nghệ môi trường – Đại học Bách Khoa Hà Nội (2010), Hồ sơ đăng ký: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống xử lý nước thải quy mô nhỏ công nghệ MBR, Hà Nội II Tiếng Anh Davies, W.J., Le, M.S and Heath, C.R (2000), “Intensified activate sludge process with submerged membrane microfiltration”, Wat Sci Technol 38 (45), pp.421 - 428 Rosenburger, S., Kraume, M and Szewzyk, U (2012), Operation of different membrane bioreactors experimental results and physiological state of the microorganisms Proc IWA conf Membrane Technology in Enviromental Management, Tokyo 10 Yang, W., Cicek, N and Ilg, J (2006), “State-of-the-art of membrane bioreactors: world wide research and commercial applications in North America”, J Membrane Sci 270, pp 201 - 211 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THƢ̣C TẬP Hình 1: Bể xƣ̉ lý sinh ho ̣c yế m khí Hình 2: Bể hơ ̣p khố i sinh ho ̣c hiế u khí Hình 3: Bể hơ ̣p khố i lo ̣c sinh ho ̣c MBR ... tiễn công việc Được đồng ý Ban chủ nhiệm khoa Môi trường em tiến hành thực đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng bể lọc sinh học kết hợp với màng MBR. .. THANH SƠN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XƢ̉ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOA ̣T BẰNG BỂ LỌC SINH HỌC KẾT HỢP VỚI MÀ NG MBR TẠI CÔNG TY GIẦY DA EVERBEST, THÀNH PHÓ CẨM PHẢ, TỈNH QUẢNG NINH KHÓA... dụng công nghê ̣ xử lý nước thải sinh hoaṭ bằ ng bể lọc sinh học kế t hợp với màng MBR taị Công ty giầ y da Everbest, Tp Cẩ m phả, Tỉnh Quảng Ninh 1.2 Mục tiêu nghiên cứu -