Nghiên cứu ứng dụng mô hình USBF (upflow sludge blanket filtration) trong xử lý nước rỉ rác

LỜI CẢM ƠN u Trƣ g v y ƣ i h h h h th h t i Việ H h v g ghệ g L i ầu tiên xin chân thành PGS TS PGS TS g ặng Xuân Hiển ã hiệt Việ t o sau t iệt ả giúp ỡ t v v ã h h vi gi i h c, thầy nhân viên Viện Khoa h c Công nghệ M i trƣ ng – Trƣ ặ ộ Nông ã iến nh n xét, góp ý quý báu Tôi xin chân thành khoa Hà Nội v g- ặng Xuân Hiển giúp ỡ trình nghiên cứu, th c lu cho nhữ g ị h hƣ qu i trƣ ội Việ M i trƣ ng Nông nghiệp - nghiệp Phát triển Nông thôn v i s hƣ tì h hƣ ng d h ph g th iều kiện cho trình th g i h c Bách ghiệ ghiệ ộ 5-10 ã ghi ứu h c t p Tôi xin gi vƣ t qua m i hó h ì hv è ã u ể hoàn thành lu v t i ộ g vi giúp ỡ y Hà Nội, tháng 08/2013 HỌC VI N Đỗ Thị Hồng Dung LỜI CAM ĐOAN T i xi ề tài lu n v th c sỹ h h : “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ USBF để xử lý nƣớc rỉ rác” th c v i s hƣ ng d n c a PGS TS ặng Xuân Hiển y h g phải chép c a cá nhân, tổ chức Các số liệu, nguồn thông tin Lu d t ht v v t i iều tra, trích h gi Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nội u g Lu v t i ã trì h y Hà Nội, ngày 19 tháng 2013 HỌC VIÊN Đỗ Thị Hồng Dung năm MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI AM OAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ Ồ THỊ MỞ ẦU CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 10 1.1 Tổng quan nƣ c rỉ rác 10 1.1.1 S hình thành nƣ c rỉ rác 10 112 ặc trƣng ô nhiễm thành phần nƣ c rỉ rác 10 1.2 Tổng quan phƣơng pháp xử lý nƣ c rỉ rác 13 1.2 Tổng quan công nghệ USBF 26 1.2.1 Gi i thiệu công nghệ USBF 26 1.2.2 Các trình xử lý bể USBF 31 1.2.3 Nguyên tắc ho t ộng c a công nghệ USBF 34 1.2.4 Các yếu tố ảnh hƣở g ến trình xử lý c a công nghệ USBF 36 CHƢƠNG II: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .41 2.1 Nội dung nghiên cứu 41 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 41 2.2.1 Bố trí thí nghiệm 41 2.2.2 Các bƣ c nghiên cứu 45 2.2.3 Hóa chất, thiết bị g 2.2.4 Các phƣơ g ph p v ph ghi ứu 45 t h ết 46 CHƢƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 47 3.1 Kết nghiên cứu s th h ghi v ặc tính bùn ho t tính .47 3.2 Nghiên cứu hiệu xử lý c a mô hình theo th i gian lƣu nƣ c (HRT) 48 3.2.1 Khảo sát hiệu xử lý COD theo th i gian lƣu nƣ c (HRT) 49 3.2.2 Khảo sát hiệu xử lý nitơ theo th i gian lƣu nƣ c 53 3.2.3 Hiệu xử lý photpho theo th i gian lƣu nƣ c (HRT) .55 3.3 Nghiên cứu hiệu xử lý c a mô hình theo tỷ lệ tuần hoàn .56 3.3.1 Hiệu xử lý COD theo tỷ lệ tuần hoàn 57 3.3.2 Hiệu xử lý TN, TP theo tỷ lệ tuần hoàn 57 3.4 Nghiên cứu hiệu xử lý số chất ô nhiễm c a hệ thống 59 3.4.1 Hiệu xử lý NH4+ 59 3.4.2 Hiệu xử lý BOD5 60 3.4.3 Hiệu xử lý COD 62 3.4.4 Hiệu xử lý TN, TP 63 KẾT LUẬN VÀ Ề NGHỊ 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC 68 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT BOD Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand) BOD5 Nhu cầu Oxy sinh hóa ngày COD Nhu cầu oxy hóa hóa h c (Chemical Oxygen Demand) TN Tổ g Nitơ TP Tổng phospho DO H MLSS Nồ g ộ bùn ho t tính bể MLVSS H VSV Vi sinh v t SVI Chỉ số bùn HRT Th i gian ƣu th y l c (Hydraulic retention time) TSS Tổng chất rắ A2/O Araerobic/anoxic/oxic (kỵ khí/thiếu khí/hiếu khí) A/O Anoxic/Oxic (thiếu khí/hiếu khí) SBR Bể phản ứng ho t ộ g gi USBF L c dòng gƣ c bùn sinh h c (Upflow Sludge Blanket Filtration) ƣ ng Oxy h ƣ ng chất rắ t tr g ƣ c (Dissolced Oxygen) y ửng (Total Suspended Solids) n (Sequencing Batch Reactor) DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các số liệu tiêu biểu thành phần tính chất nƣ c rác c a bãi chôn lấp m i v u 11 Bảng 1.2 Thành phần tính chất nƣ c rỉ rác số iển hình vùng TT PN 13 Bảng 1.2 Phân lo i trình xử lý sinh h the ặc trƣng môi trƣ ng d ng kỹ thu t phản ứng 20 Bảng 1.3 Các yếu tố ảnh hƣở g ến trình v n hành trình bùn ho t tính 36 Bả g iều kiện môi trƣ ng trì hệ thống USBF 44 Bảng 2.2 Các ti u ph Bảng 3.1 Th i gian lƣu nƣ t h h gi v phƣơng pháp phân tích 46 ƣ c sử d g ể khảo sát 49 Bảng 3.2 Kết khảo sát hiệu xử lý COD theo th i gian lƣu nƣ c 50 Bảng 3.3 Kết khảo sát hiệu xử lý TN theo th i gian lƣu nƣ c 54 Bảng 3.4 Kết xử lý photpho theo mức th i gian lƣu nƣ c khác 55 Bảng 3.5 Kết khảo sát hiệu suất xử lý COD theo tỷ lệ tuần hoàn 57 Bảng 3.6 Kết xử lý TN, TP theo tỷ lệ tuần hoàn 58 Bảng 3.7 Kết phân tích NH4+ trƣ c sau xử lý hệ thống USBF 59 Bảng 3.8 Kết xử lý BOD trƣ c sau ch y hệ thống 61 Bảng 3.9 Hiệu xử lý TN TP 63 DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Công nghệ xử lý nƣ c rác BCL Gò Cát Tam Tân (CENTEMA) 17 Hình 1.2 Công nghệ xử lý nƣ c rác BCL Gò Cát theo thiết kế Vermeer 18 Hình 1.3 Sơ quy trình công nghệ xử lý nƣ c rỉ rác t i bãi chôn lấp Gò Vấp, g Th nh, Nam Sơn 19 Hình 2.4 Sơ khối c a bể USBF CITYCLAR 27 Hình 2.5 Bể phản ứng kết h p USBF 28 Hình 2.1 Sơ cấu t o hệ thống USBF 42 Hình 2.2 Hệ thố g US F ƣ ặt t i phòng thí nghiệm 44 Hình 3.1 Thể tích bùn lắng theo th i gian 47 Hình 3.2 S th y ổi SVI theo th i gian khảo sát 48 Hình 3.3 Hiệu suất xử lý COD theo HRT 50 Hình 3.4 Hiệu xử lý COD theo tải tr ng dòng vào 51 Hình 3.5 Hiệu xử lý COD qua g a hệ thống theo HRT 53 Hình 3.5 So sánh kết xử lý TN theo HRT 54 Hình 3.6 Hiệu xử lý TP theo th i gian lƣu nƣ c theo tải tr ng P 56 Hình 3.8 Hiệu suất xử lý COD, TN, TP theo tỷ lệ tuần hoàn bùn 59 Hình 3.9 Biểu so sánh nồ g ộ NH4+ trƣ c sau xử lý 60 Hình 3.10 Hiệu xử lý BOD5 62 Hình 3.11 Hiệu xử lý COD 62 Hình 3.12 Hiệu suất xử lý TN, TP 64 MỞ ĐẦU Trên gi i ũ g hƣ t i Việt Nam, chôn lấp v ể xử lý sau chất thải rắ thị Báo cáo tr g g ó khoảng 76-82% ƣ ng chất thải rắ ƣ c thu gom e v y ngày có khoảng 19.930,24 – 21.503,68 tấ r Tr i trƣ ng quố gi 2010 ó h ảng 26.224 tấ r 2011 chất thải rắn thống kê tr phƣơ g ph p phổ biến thị/ngày, h thị ƣ ấp[1] Nhƣ e h ấp g hi ó thống kê toàn quốc có 98 bãi chôn lấp chất thải t p trung gv thành phố l tải số ƣ ng s sinh i trƣ h h hƣ g hỉ ó 16 ãi ƣ c coi h p vệ sinh S h g ảm bảo c a nhiều hệ thống xử lý d n t i phát g tr g ó ặc biệt qu Nƣ c rỉ rác từ bãi chôn lấp t ƣ c rỉ rác ƣ c bẩn thấm qua l p rác c a ô chôn lấp, kéo theo chất ô nhiễm từ rác chảy vào tầ g ƣ i c a bãi chôn lấp có khả làm nhiễm bẩn nguồ triệt ể Nƣ c rỉ r ƣ c ngầ v amonia – N ƣ c mặt h g ƣ c thu gom xử lý thƣ ng có nồ g ộ cao chất hữu hữu ộc h i, kim lo i nặ g …v ƣ c rỉ rác c ộng khoảng 700-1250 ãi g/ h it ặc biệt chất g Th nh có nồ g ộ ƣ ng nito hữu thấp (90 – 150mg/l) [6] Do trình phân h y h p chất hữu ó itơ tr + g ƣ c rác ch yếu ƣ i s ng amonia (NH phức t p khả nhiều g gg y hiễm cao nên xử hƣ hó h c, hóa lý, sinh h … ó trì h ộ công nghệ hƣ giải pháp xử v ƣ c rỉ rác thỏ hó h ã itơ(pr tei ure) hay NH3) Do thành phần ƣ c rỉ r thƣ ng phải kết h p n t i hó h ối v i ƣ c tài Chính v y việc tìm iều kiện kinh tế, kỹ thu t v Việt Nam toán khó th i gian gầ Hệ thống công nghệ sinh h c kết h p l Sludge Blanket Filterati g US F) ƣ c thiết kế d iều kiện c a y g gƣ c bùn sinh h c(Upflow tr hì h ộng h c xử lý BOD, nitrate hóa khử nitrate hóa c a Lawrence McCarty[3] M hì h ã ƣ c nghiên cứu ể xử lý lo i ƣ c thải hƣ ƣ c thải h u i ƣ c thải ch ầu ƣ c thải sinh ho t… Việt Nam cho hiệu cao V i ƣu iểm mối hệ thống kết h p nên chiếm không gian thiết bị i è tiết kiệm v t liệu v hệ thố g giả Tuy hi ƣ h gi g ƣ ng chi phí cho trình xây d ng, v n hành ể sử d ng cho lo i ƣ c thải phức t p hƣ ƣ c rỉ rác cần có nghiên cứu chi tiết c thể, v y, th c ề t i “ Nghi ứu ứng d ng mô hình USBF (Upflow Sludge Blanket Filtration) ƣ c rỉ r ” hằ xử ƣ r ột hƣ ng m i xử ƣ c rỉ rác, góp i trƣ ng phần nâng cao công tác bảo vệ  Mục tiêu nghiên cứu đề tài: - Nghiên cứu ứng d g ƣ c công nghệ USBF vào xử ƣ c rỉ rác  Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu: - ối tƣ ng nghiên cứu r N ƣ c rỉ rác ƣ c lấy từ ƣơ g thải c a bãi chôn lấp Sơ - Ph m vi nghiên cứu: Nghi ứu tiến hành quy mô phòng thí nghiệm  Ý nghĩa khoa học đề tài: - Kết nghiên cứu c ềt i sở khoa h c việc l a ch n ứng d ng công nghệ USBF vào xử lý ƣ c rỉ rác  Ý nghĩa thực tiễn đề tài: Kết nghiên cứu c ểt i ƣ r h p ể ứng ứng d ng hệ thống USBF vào xử ƣ c quy trình v i thông số phù ƣ c rỉ rác CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nƣớc rỉ rác 1.1.1 Sự hình thành nước rỉ rác Nƣ c rác ƣ c bẩn thấm qua l p rác c a ô chôn lấp, kéo theo chất ô nhiễm d ng hòa tan hoặ lấp Nƣ r ửng từ rác chảy vào tầ g ất ƣ i bãi chôn ƣ c hình thành hi ộ ẩm c giữ ƣ c c a chất thải rắ ƣ ƣ vƣ t qu ộ giữ ƣ ( ộ g ƣ c l n ƣ c giữ l i lỗ rỗng hƣ ng xuố g ƣ i tác d ng c a c a tr ng l c).[11] mà không sinh dòng thấ Nƣ c rác hình thành từ guồn sau: [4](i) Nƣ c mặt chảy tràn; (ii) ƣ c ngầm; (iii) Thấm từ ƣ Thấm từ nguồ r Nƣ c hình thành từ phản ứ g tr ƣ ; (iv) ộ ẩm rác (v) g ống rác Tr g ó ốn nguồ nguồn sau nhỏ hoàn toàn bỏ qua ƣ ầu chính, g ƣ c rác hình thành t i khu v c trƣ c hết ph thuộc vào diện tích bãi chôn lấp: tiết diệ ể ƣ dòng chảy bề mặt ( g ƣ c bố ũ g tỉ lệ ƣ ) hảy tr thu n v i diện tích bãi chôn lấp hƣ g nên tố ộ ƣ p ất ph bề mặt chiều sâu cao g ƣ c rác hình thành ch yếu từ ƣ g ể ƣ g ƣ (thấm chảy tràn) chiếm ƣ i 30% Từ số liệu cho thấy g ƣ c rác sinh thiết kế ú g v v n hành bãi chôn lấp rác h p lý Nƣ ị h ƣ ƣ y h m 70% từ ộ ẩm c a rác chiế giảm thiểu qu ƣ thấm xuống ƣ guồn hì h th h ƣ c rác, t i vùng ƣ th y ổi theo mùa.[4] 1.1.2 Đặc trưng ô nhiễm thành phần nước rỉ rác Thành phần hóa h tr g ƣ c thải thấm từ bãi rác sinh ho t (ch yếu rác hữu ơ) ph thuộc vào mứ ộ phân h y c bãi rác Bãi chôn rác lò vi sinh yế r : iều kiện th i tiết h tr g ó 10 ột t p ộ ẩm tuổi c a vi si h v t ho t xử lý v gi hƣ t ƣ Q VN Tuy hi ã giả g ể sau xử lý Ở th i ƣu ƣ c 0,56 ngày TN giảm xuống từ 245,7 mg/l xuống 129,8 mg/l, giảm 115,9 mg/l 3.2.3 Hiệu xử lý photpho theo thời gian lưu nước (HRT) Xử ph tph ũ g ột ƣu iểm c a công nghệ USBF Kết khảo sát nồ g ộ ph tph trƣ c sau xử lý cho thấy hiệu xử t cao mứ ƣ ng 0,74 ngày v i hiệu suất 40,51% V i hiệu suất xử y ph tph tr g ầu c a hệ thống v hƣ t ƣ c Q VN hi ầu Mặt khác việc keo t , kết t thải số photpho nhiều hơ cách kiể ã giả ƣu g ể so v i nƣ c ƣ c thải trƣ c xử lý làm sai Vì v y ối v i việc xử lý photpho hệ thống cần có s t ph tph ầu v trƣ c xử lý Hiệu xử lý photpho theo HRT ƣ c thể hình 3.6 bảng 3.4 Bảng 3.4 Kết xử lý photpho theo mức thời gian lƣu nƣớc khác HRT (ngày) TP vào (mg/l) L (KgP/m3.ngày) TP (mg/l) H (%) 0,37 0,46 0,56 0,74 0,93 1,11 1,39 58,36 60,57 63,16 59,19 57,86 56,64 58,13 0,16 0,13 0,11 0,08 0,06 0,05 0,04 44,62 43,41 38,63 35,21 34,55 33,89 34,67 23,54 28,33 38,84 40,51 40,29 40,17 40,36 Hiệu xử ph tph t g ần giảm dần tải tr g v t g ần th i gian ƣu ƣ c Ở khoảng th i gi ƣu từ 74 ến 1,39 ngày hiệu xử lý không thay ổi l n cho thấy mức th i gi hiệu suất xử s kết h p giữ ƣu 74 hiệu hơ hƣ g xử ƣ c tải tr g u e ũ g hƣ 55 ức th i gi hơ iều ƣu h y ƣ c giải thích qu trì h hỗ tr c a vi sinh v t ƣ u phi tr g iều kiện thiếu khí hiếu h : iều kiện thiếu khí giúp cho trình ch n l c, làm giàu vi sinh v t t h ũy ph tph t h t ộng giai n hiếu h s u ó từ ó thú ì h thƣ ng Dòng tuầ h quay trở l i g ẩy trình xử lý diễ r vƣ t trội hơ ù ũ g ó g góp g vi huẩ ƣ P thiếu khí tiếp t c phát triển hấp ph P h hiếu khí Chúng ta thấy rõ hơ tr H (%) ột số ƣ ức t ó tr g g hì h 45 0.18 40 0.16 35 0.14 30 0.12 25 0.1 20 0.08 15 0.06 10 0.04 0.02 H (%) L (KgP/m3.ngày) 0.37 0.46 0.56 0.74 0.93 1.11 1.39 HRT (ngày) Hình 3.6 Hiệu xử lý TP theo thời gian lƣu nƣớc theo tải trọng P Nhƣ v y, kết khảo sát nồ g ộ COD, TN, TP theo th i gi t i th i gian ƣu 74 ngày cho hiệu xử lý cao nhất, ổ l a ch n th i gi ƣu tối ƣu ƣu h thấy ịnh Vì v y, 74 g y ể th c nghiên cứu 3.3 Nghiên cứu hiệu xử lý mô hình theo tỷ lệ tuần hoàn Tỷ lệ bùn tuần hoàn có ảnh hƣởng l n t i việc trì nồ g ộ MLSS hệ thống, tỷ lệ thấp h g cao xảy vấ m t ộ vi sinh v t ể phát triển, ề tranh chấp i h ƣỡ g v 56 g ƣ ng làm giảm ho t tính c a vi sinh v t Vì tiến hành nghiên cứu tỷ lệ tuần hoàn c a hệ thống phù h p v i xử ƣ c rỉ rác 3.3.1 Hiệu xử lý COD theo tỷ lệ tuần hoàn Kết khảo sát COD theo tỷ lệ tuần hoàn trình bày bảng 3.5 Bảng 3.5 Kết khảo sát hiệu suất xử lý COD theo tỷ lệ tuần hoàn Lƣu lƣợng bùn HRT tuần hoàn (ngày) a = Qth/Qv COD vào COD (mg/l) (mg/l) H (%) (l/h) 0,74 2,4 0,45 2715 522,7 80,75 0,74 3,6 0,64 2807 485,6 82,70 0,74 4,2 0,76 2934 486,5 83,42 0,74 4,8 0,87 2963 443,7 85,03 0,74 5,4 0,98 3012 465,2 84,56 Kết khảo sát cho thấy: hiệu suất xử ổi t g a tỷ lệ tuầ h OD t g ần theo mức thay ến mức 0,98 có s giảm nhẹ Hiệu suất xử lý COD t cao ƣu ƣ ng bùn tuần hoàn bằ g /h tƣơ g ứng v i tỷ lệ tuần hoàn  = 0,87 Ở tỷ lệ hiệu suất xử OD t 85,03% 3.3.2 Hiệu xử lý TN TP theo tỷ lệ tuần hoàn ểx ịnh tỷ lệ tuần hoàn tối ƣu s u hi hảo sát hiệu suất xử lý COD tiếp t c khảo sát hiệu suất xử hơ TN TP ể có nh Kết cho thấy: 57 ịnh xác Hiệu suất xử lý TN, TP theo quy lu t t g hi t g tỷ lệ bùn tuần hoàn, tỷ lệ tuần hoàn 0,87 0,98 s th y ổi l n Hiệu suất xử từ 27,76% - 42,91%, xử TP TN v TP cho kết xử TN ộng ộng từ 34,38% – 41,19 % T i mức tỷ lệ 0,87 hơ s v i mức khác ổ ị h hơ Bảng 3.6 Kết xử lý TN, TP theo tỷ lệ tuần hoàn HRT (ngày) Lƣu lƣợng bùn tuần hoàn (l/h) a= Qth/Qv TN vào (mg/l) TN (mg/l) H(%) TP vào (mg/l) TP (mg/l) H(%) 0,74 2,4 0,45 237 171,2 27,76 58 36,27 37,47 0,74 3,6 0,64 205 129,6 36,78 56 35,48 36,64 0,74 4,2 0,76 187 117,2 37,33 48 31,50 34,38 0,74 4,8 0,87 175,7 100,3 42,91 59 34,70 41,19 0,74 5,4 0,98 228 130,5 42,76 52 33,20 36,15 090 080 070 H(%) 060 050 TN 040 TP 030 COD 020 010 000 0.45 0.64 0.76 Qth/Qv 58 0.87 0.98 Hình 3.8 Hiệu suất xử lý COD, TN, TP theo tỷ lệ tuần hoàn bùn Từ thị thấy t i tỷ lệ tuần hoàn 0,87 hiệu xử lý TN, TP ổn ị hv ều cho hiệu xử ị h ƣ c mức tuầ h hơ ức tỷ lệ tuần hoàn khác Có thể khẳng y ù si h trƣởng phát triển tốt, trì ƣ c hàm ƣ ng MLSS phù h p ể xử lý chất ô nhiễ Nhƣ v y sau hai thí nghiệ hú g t i ã tr g ƣ c rỉ rác ƣ c th i gi a ch ƣu ƣ c 0,74 ngày tỷ lệ tuần hoàn 0,87 phù h p cho hệ thố g US F ể xử rác Cố ịnh thông số khảo sát l i ti u ph ƣ c rỉ t h ểx ịnh hiệu xử lý chất ô nhiễm 3.4 Nghiên cứu hiệu xử lý số chất ô nhiễm hệ thống 3.4.1 Hiệu xử lý NH4+ Kết tổng quan cho thấy ƣ g itơ h yếu ó tr amonia v y khảo sát hiệu xử thống Kết ph h ƣ g ƣ c rỉ r g itơ i tr g hệ t h ƣ c trình bày bảng 3.7 Bảng 3.7 Kết phân tích NH4+ trƣớc sau xử lý hệ thống USBF NH4+ (mg/l) Lần phân tích ầ ầ ầ ầ ầ ầ ầ TB NH4+ vào NH4+ 226,3 187,6 205,2 193,7 187,8 213,5 198,1 201,74 124,3 113,5 105,4 112,5 126,7 117,4 124,3 117,73 59 itơ H (%) 33,74 44,69 45,59 40,10 40,66 40,74 33,74 39,89 Hiệu suất xử lý NH4+ xử giả t 39 89% H ƣ g ộ g từ 33 74 ế 45 59 % tru g ì h hiệu suất g NH4+ s u xử ƣ g ể s v i g ộ ầu v v tƣơ g ối Tru g ì h giả 84 01 hi ã g/ s u hi xử lý 250 NH4+ (mg/l) 200 150 NH4+ vào 100 NH4+ 50 Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần phân tích Hình 3.9 Biểu đồ so sánh nồng độ NH4+ trƣớc sau xử lý 3.4.2 Hiệu xử lý BOD5 Kết xử lý BOD ƣ c trình bày bảng 3.8 Kết cho thấy lần phân tích hiệu suất xử OD ều giải thích vai trò c g hơ 80% Hiệu xử t ƣ thiếu khí việc kết h p trình lo i bỏ chất hữu v i trình khác Phần l n chất hữu ƣ c tiêu g thiếu khí Phần l i tiếp t hƣ v y ƣ c xử lý ng bỏ bon diễn liên t c làm cho hiệu xử truyền thống 60 t g US F hiếu khí qu trì h i g ể so v i mô hình ộng từ 82 19 ến 87,72 %, trung bình lần phân tích Hiệu xử t 85,25% Nồ g ộ BOD giảm cao 1.064 mg/l cho hiệu xử Bảng 3.8 Kết xử lý BOD trƣớc sau chạy hệ thống Lần phân tích BOD vào (mg/l) L (kg BOD/m3.ngày) BOD (mg/l) H(%) Lần 1207 1,63 215 82,19 Lần 1238 1,67 176 85,78 Lần 1350 1,82 183 86,44 Lần 1213 1,64 149 87,72 Lần 1150 1,55 197 82,87 Lần 1165 1,57 168 85,58 Lần 1246 1,68 172 86,20 TB 1224,0 1,65 180,0 85,25 H(%) 088 087 H(%) 086 085 084 H(%) 083 082 081 Lần phân tích 61 Hình 3.8 Hiệu xử lý BOD5 3.4.3 Hiệu xử lý COD Kết lầ v ph t h OD trƣ c sau ch y hệ thống trình bày bảng 3.9 COD vào (mg/l) L (KgCOD/ m3 ngày) COD (mg/l) H (%) ầ 3157,00 4,27 528,17 83,27 ầ 2984,00 4,03 405,23 86,42 ầ 2976,00 4,02 515,44 82,68 ầ 3122,00 4,22 530,12 83,02 ầ 3086,00 4,17 493,45 84,01 ầ 2897,00 3,91 385,30 86,70 ầ TB 3162,00 3054,86 4,27 4,13 559,67 488,20 82,30 84,06 Lần phân tích H (%) 087 H (%) 086 085 084 H (%) 083 082 Lần đo Hình 3.9 Hiệu xử lý COD 62 Khảo sát l i hiệu xử lý COD v i mức HRT tỷ lệ tuần hoàn tối ƣu h thấy: Kết xử OD OD tƣơ g ối cao nhiên v 84,06% Hiệu xử ù ƣ c rỉ r 04:2009/BTNMT Mặ ƣ ng COD l i tr hƣ g h ƣ t từ 82,30 ến 86,72 % Trung bình lầ trƣ c xử hƣ t t ƣ c QCVN ã ƣ c keo t nhiên g ƣ c rỉ rác v n l n v y hiệu xuất xử lý cao g OD tr g ƣ c v hƣ t tiêu chuẩn 3.4.4 Hiệu xử lý TN TP Kết phân tích l i hiệu xử lý TN TP c a hệ thố g ƣ c trình bày bảng 3.9 hình 3.10 Bảng 3.9 Hiệu xử lý TN TP Lần đo ầ ầ ầ ầ ầ ầ ầ TB TN vào (mg/l) 238,25 243,31 247,61 245,74 228,92 255,26 244,57 243,38 TN (mg/l) 147,2 167,6 128,9 132,3 137,6 172,4 143,5 147,07 H (%) 38,22 31,12 47,94 46,16 39,89 32,46 41,33 39,59 TP vào (mg/l) 58,27 60,57 62,18 57,34 57,86 59,32 57,89 59,06 Kết phân tích cho thấy hiệu suất xử lý TN cao nhất 31,12%, tru g ì h thấp H (%) 23,43 28,33 37,87 38,59 40,29 42,87 40,11 35,93 t 47,94% thấp t 39,59% Hiệu suất xử lý TP cao t 23 43% tru g ì h t 42,87% t 35,93% Hiệu suất xử lý không cao nhiều nguyên nhân cần có nghiên cứu chi tiết hơ d ng công nghệ US F h TP (mg/l) 44,62 43,41 38,63 35,21 34,55 33,89 34,67 37,85 ể khảo sát Tuy nhiên v i ứng ƣ ng TN v TP ã ó s suy giả 63 g ể 060 050 H(%) 040 030 020 TN 010 TP 000 Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần đo Hình 3.10 Hiệu suất xử lý TN, TP Các kết nghiên cứu cho thấy công nghệ US F ã thể nhiều ƣu iểm xử thấy nhiều iể ƣ c rỉ rác ặc biệt v i ối tƣ g ƣ c rỉ rác công nghệ ã h vƣ t trội xử lý N, P COD V i s kết h p g g gƣ c từ tầ g ù tr g ù g vị xử khí, hiếu khí lắng l ã t o nên nhiều l i việc nâng cao tốc ộ hiệu xử lý v y tiết kiệ tích sử d ng, giả g ƣ ng tiêu th thải phức t p thành phầ Tuy hi ũ g hƣ hất ộ v thiếu ƣ c diện ƣ c rác lo i ƣ c hữu hất ức chế v y gây ức chế vô ho t hệ enzyme c a vi sinh v t làm giảm hiệu xử lý c a hệ thống Mặc dù v y, hệ thố g ũ g ã giảm thành phần chất ô nhiễm l n trình xử lý 64 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ KẾT LUẬN Kết nghiên cứu ứng d ng công nghệ US F ể xử ƣ th c quy mô phòng thí nghiệ ầu ƣ c rỉ r ƣ c t ƣ c số kết sau: Kết nghiên cứu s thích nghi c a bùn ho t tính hệ thống ổn ị h ù th h ghi v uy trì ƣ h ƣ ng sinh khối khoảng 3.500 – 4000 mg/l SVI khoảng 83-105 suốt trình thí nghiệm Kết nghiên cứu l a ch n thông số kỹ thu t c a hệ thống phù h p ể xử ƣ c rỉ r ã h r ƣ c HRT = 0,74 ngày tỷ lệ tuần hoàn 4,8l/h V i thông số hiệu xử NH4+ t 39,89% BOD5 US F ể xử OD t 87 72% t 86 7% TN t 42 91% TP t 41,19%, iều cho thấy việc ứng d ng công nghệ ƣ c rỉ rác hoàn toàn ĐỀ NGHỊ Do th i gian nghiên cứu h n chế ũ g hƣ hẹp v y hƣ iều kiệ ề tài h n hảo sát hết ƣ c thông số khác hệ thố g ũ g hƣ chất ô nhiễm khác, v y ề tài dừng l i thông số kỹ thu t số chất ô ặ trƣ g nhiễ ể ứng d nghiên cứu chi tiết c thể hơ g s u hơ ữ ể ƣ g ghệ xử lý cần có nhiều ng nghệ vào ứng d ng rộng rãi Hệ thống thí nghiệ ƣ ng l thải h g ặc tính c h g ƣ ƣ c thải th c từ ịnh Việ ặt t i hu ãi r ó phải v n chuyển ƣơ g phòng thí nghiệm d n t i ƣ c ƣu ƣ c bể ũ g ó thể t o nên thay ổi ƣ c trình xử lý 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ T i guy v M i trƣ ng (2012), Báo cáo trạng môi trường quốc gia năm 2011, Trƣơ g Th h ảnh (2010), “Nghiên cứu xử nghệ sinh h c kết h p l c nghệ g ù ƣ c thải h u i ằng công gƣ c”, t p chí phát triển Khoa h c công i h c Quốc gia Hồ Chí Minh Trƣơ g Th h ảnh, Trần Công Tấn, Nguyễn Quỳnh Nga, Nguyễn Khoa Việt Trƣ ng (2006), “Nghiên cứu xử ƣ c thải thị công nghệ sinh h c kết g gƣ c USBF”, t p chí phát triển Khoa h c công nghệ h pl ih c Quốc gia Hồ Chí Minh V t (2007) Xử lý nước thải giàu hợp chất nitơ phốtpho, NXB Khoa h c t nhiên công nghệ, Hà Nội Trần Minh Chí, Nguyễn Tất Thắ g Ng V Th h Huy (2003) “Nghiên cứu áp d ng công nghệ sinh h c kỵ khí d ng UASB, AF FB kết h p v i FBR xử ƣ c rỉ rác”, tuyển t p báo cáo khoa h c, Hội nghị Công nghệ sinh h c toàn quốc, Hà Nội Nguyễ Phƣ c Dân cộng s (2006), “Nghiên cứu ả h hƣởng c COD không phân h y sinh h v itơ ộc tính a số ƣ c thải công nghiệp ƣ c rỉ rác” hƣơ g Duy (2005) Nghiên cứu xử lý nước ép rác trạm trung Nguyễn Ph chuyển, Lu ù Huy v tốt nghiệp ih i h c Bách khoa TP Hồ Chí Minh ấu (2010), “ Công nghệ xử lý nƣ c rác phù h p v i iều kiện Việt Nam”, T p chí Khoa h c Kiến trúc – Xây d ng Lê Quang Huy, Nguyễ Phƣ c Dân, Nguyễn Thanh Phong (2009), “Ứng d ng trình thiếu khí mẻ ể xử xit itơ g ộ T p chí phát triển Khoa h c Công nghệ gia TP Hồ Chí Minh 66 ih tr h h g ƣ r ũ”, i h c Quốc 10 Ph m Khắc Liệu, Hoàng Thị Mỹ Hằng, Trịnh Giao Chi (2012), “Phát triển bể l c sinh h c hiếu khí có l p ệm ng p ƣ c v i s i len làm v t liệu ƣ c rỉ rác”, T p chí Khoa h i h c Huế 11 Ph m Hồng Nh t (2001), “Nghiên cứu tố ề i Chí Minh số vấ 12 Nguyễ Th h Ph g ể xử qu ế ộ phân h y rác sinh ho t TP Hồ i trƣ ng c a bãi rác” ức Trung, Nguyễ V cải t o quy trình công nghệ xử Phƣ c (2012), “Nghiên cứu ƣ c rỉ rác t i khu liên h p xử lý chất thải Nam ì h Dƣơ g”, T p chí Khoa h c công nghệ 13 Nguyễ ức Toàn, Nguyễn Tiến Sỹ, Cao Thế Hà, Nguyễn Thị Vân Anh (2013), “Kết nghiên cứu công nghệ xử ƣ c rác cho bãi chôn lấp quy mô thị trấn, thị tứ”, T p h M i trƣ ng 06/2013, Hà Nội 14 Trƣơ g Qu Tù g (2009), “Xử T p chí Khoa h V Tuấn, Nguyễn Thị Khánh Tuyền, Ph m Khắc Liệu ƣ c rỉ rác tác nhân UV-Fenton thiết bị gi n”, i h c Huế 15 VPEG (2013), Cẩm nang xử lý nước thải cho tra môi trường, Bộ Tài guy v M i trƣ ng 16 APPA, AWWA, WEF (1995), Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th Edition, USA, 1999 17 L A , P B M , Calace N.(2001) "Characteristics of different molecular weight fraction of organic matter in landfill leachate and their role in soil sorption of heavy metals,," 2001 18 J.Bremmer (2004), Báo cáo khả thi dự án thu gas xử lý nước rỉ rác-khu liên hợp xử lý rác Nam Sơn- Sóc Sơn - Hà Nội, 19 L K Wang, N K Shammas and Y T Hung (2009), “Advanced Biological treatment processes”, Vol 9, A product of Humana Press, Copyrighted Material 67 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM 68 69 ... p hƣ ƣ c rỉ rác cần có nghiên cứu chi tiết c thể, v y, chúng tơi th c ề t i “ Nghi ứu ứng d ng mơ hình USBF (Upflow Sludge Blanket Filtration) ƣ c rỉ r ” hằ xử ƣ r ột hƣ ng m i xử ƣ c rỉ rác,... cơng tác bảo vệ  Mục tiêu nghiên cứu đề tài: - Nghiên cứu ứng d g ƣ c cơng nghệ USBF vào xử ƣ c rỉ rác  Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu: - ối tƣ ng nghiên cứu r N ƣ c rỉ rác ƣ c lấy từ ƣơ g thải... Hiệu xử lý TN, TP theo tỷ lệ tuần hồn 57 3.4 Nghiên cứu hiệu xử lý số chất nhiễm c a hệ thống 59 3.4.1 Hiệu xử lý NH4+ 59 3.4.2 Hiệu xử lý BOD5 60 3.4.3 Hiệu xử lý