Đồ án nghiên cứu xử lý nước thải nhiễm dầu bằng mô hình hợp khối kết hợp phương pháp cơ học và sinh học

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MÔ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN MỤC LỤC MỤC LỤC i I DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii IV DANH MỤC BẢNG iv V DANH MỤC HÌNH ẢNH, ðỒ THỊ vi VII CHƯƠNG 1: MỞ ðẦU 1.1 ðặt vấn ñề 1.1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu qua 1.1.3 Mục đích nghiên cứu 1.1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu 1.1.5 Giới hạn ñề tài 1.1.6 Ý nghĩa ñề tài 1.2 Phương pháp nghiên cứu 1.2.1 Phương pháp luận 1.2.2 Phương pháp cụ thể 1.3 Các kết ñạt ñược ñề tài 1.4 Kết cấu ñồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU 2.1 Tổng quan nước thải nhiễm dầu 2.1.1 Giới thiệu sơ lược dầu mỏ ô nhễm dầu mỏ: 2.1.2 Các nguồn nước thải nhiễm dầu 10 2.1.3 Những tác ñộng ô nhiễm dầu ñến môi trường 11 2.2 Các phương pháp xử lý nước thải nhiễm dầu 12 2.2.1 Các phương pháp xử lý nước thải nhiễm dầu 12 2.2.2 Một số cơng trình xử lý nước thải nước thải dầu: 23 SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 i NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN CHƯƠNG 3: NGUYÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC 30 3.1 Cơ sở lý thuyết 30 3.1.1 Cơ sở lý thuyết trình hấp phụ 30 3.1.2 Cơ sở lý thuyết q trình bùn hoạt tính 35 3.2 Vật liệu nghiên cứu 39 3.3 Phương tiện thực nghiệm: 40 3.3.1 ðịa điểm thí nghiệm 40 3.3.2 Thời gian thực 40 3.3.3 Thiết bị dụng cụ 40 3.3.4 Vật liệu sử dụng: 41 3.3.5 Hóa chất sử dụng: 41 3.4 Phương pháp thực nghiệm 41 3.4.1 Mơ hình thực nghiệm 41 3.4.2 Các thơng số tính tốn 44 3.4.3 Tiến trình thực nghiệm 44 3.5 Phương pháp phân tích mẫu 45 3.5.1 Phương pháp phân tích pH 45 3.5.2 Phương pháp phân tích SS 45 3.5.3 Phương pháp phân tích BOD5 45 3.5.4 Phương pháp phân tích COD 45 3.5.5 Phương pháp phân tích dầu khống 45 3.6 Vận hành mơ hình thực nghiệm 45 3.6.1 Mơ hình học 46 3.6.2 Mơ hình sinh học 47 CHƯƠNG 4: SỐ LIỆU NGHIÊN CỨU VÀ PHÂN TÍCH SỐ LIỆU 53 4.1 Kết phân tích nước đầu vào hệ thống: 53 SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 ii NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN 4.2 Kết phân tích nước ñầu hệ thống: 53 4.2.1 Kết phân tích nước thải sau trình xử lý học: 53 4.2.2 Kết phân tích nước thải sau q trình xử lý sinh học: 62 4.2.3 Tổng hợp kết sau trình xử lý: 82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84 Kết luận 84 Kiến nghị 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 PHỤ LỤC 88 SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 iii NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT API : American Petroleum Institute - Bể lắng trọng lực API BOD : Biochemical Oxygen Deman - Nhu cầu ơxy sinh hóa, mg/l CFS : Cross Flow Separator - Thiết bị tách chéo dòng CNH-HðH : Cơng nghiệp hóa – đại hóa COD : Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu ơxy hóa học, mg/l CPI : Corrugated Plate nterception - Thiết bị tách dầu dạng gợn sóng DAF : Dissolved Air Flotation - Bể tuyển khơng khí DO : Dissolved Oxygen - Nồng độ oxy hòa tan, mg/l HC : Hydrocarbon KCN : Khu cơng nghiệp KHCN : Khoa học công nghệ MLSS : Mixed Liquor Suspended Solid - Chất rắn lơ lửng bùn lỏng QCVN : Quy chuẩn Việt Nam SS : Suspended Solid - Chất rắn lơ lửng, mg/l SVI : Sludge Volume Index - Chỉ số lắng bùn TKXD : Tổng Kho Xăng Dầu TP.HCM : Thành phố Hồ Chí Minh VITTEP : Viện Kỹ Thuật Nhiệt ðới Bảo Vệ Môi Trường VSV : Vi sinh vật SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 iv NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1: Kết phân tích mẫu nước đầu vào mơ hình 53 Bảng 4.2: Kết thí nghiệm vớt dầu bình thường hấp phụ mùn dừa 53 Bảng 4.3: Kết thí nghiệm vớt dầu bình thường hấp phụ mùn cưa 54 Bảng 4.4: Kết thí nghiệm vớt dầu ống quay hấp phụ mùn dừa 55 Bảng 4.5: Kết thí nghiệm vớt dầu ống quay hấp phụ mùn cưa 56 Bảng 4.6: Kết thí nghiệm vớt dầu ống quay hấp phụ mùn cưa kết hợp xơ dừa 57 Bảng 4.7: Kết xử lý COD học 58 Bảng 4.8: Kết xử lý SS 59 Bảng 4.9: Kết xử lý BOD 60 Bảng 4.10: Kết phân tích mẫu nước thải sau xử lý học 61 Bảng 4.11: Kết chạy mơ hình bùn hoạt tính giai đoạn thích nghi 62 Bảng 4.12: Kết chạy mơ hình bùn hoạt tính giai đoạn tĩnh với thời gian lưu nước 24h 63 Bảng 4.13: Kết chạy mơ hình bùn hoạt tính giai đoạn tĩnh với thời gian lưu nước 12h 64 Bảng 4.14: Kết chạy mơ hình bùn hoạt tính giai đoạn tĩnh với thời gian lưu nước 6h 65 Bảng 4.15: Kết chạy mơ hình bùn hoạt tính giai đoạn tĩnh với thời gian lưu nước 4h 66 Bảng 4.16: Kết chạy mơ hình bùn hoạt tính giai ñoạn tĩnh với thời gian lưu nước 2h 67 Bảng 4.17: Số liệu mơ hình bùn hoạt tính giai đoạn tĩnh xếp theo thời gian lưu nước tăng dần 69 Bảng 4.18: Số liệu mơ hình bùn hoạt tính giai đoạn tĩnh xếp theo tải trọng tăng dần 70 Bảng 4.19: Kết chạy mơ hình bùn hoạt tính giai đoạn động với thời gian lưu nước 24h 71 SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 v NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Bảng 4.20: Kết chạy mơ hình bùn hoạt tính giai ñoạn ñộng với thời gian lưu nước 12h 72 Bảng 4.21: Kết chạy mơ hình bùn hoạt tính giai đoạn động với thời gian lưu nước 6h 73 Bảng 4.22: Kết chạy mơ hình bùn hoạt tính giai đoạn ñộng với thời gian lưu nước 4h 74 Bảng 4.23: Kết chạy mơ hình bùn hoạt tính giai đoạn động với thời gian lưu nước 2h 75 Bảng 4.24: Tổng hợp kết chạy tải trọng động mơ hình bùn hoạt tính 77 Bảng 4.25: Kết phân tích mẫu nước thải sau trình xử lý sinh học 79 Bảng 4.26: Số liệu xác định thơng số ñộng học 80 Bảng 4.27: Tổng hợp kết phân tích mẫu nước thải sau hai trình xử lý học sinh học 82 SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 vi NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN DANH MỤC HÌNH ẢNH, ðỒ THỊ Hình 2.1: Sơ đồ giai đoạn cơng trình xử lý nước thải nhiễm dầu từ kho chứa [23] 12 Hình 2.2: Máy hút dầu Multi [22] 13 Hình 2.3: Vải lọc dầu SOS-01 [22] 13 Hình 2.4: Sự hoạt động chất phân tán [14] 14 Hình 2.5: Sản phẩm Enretech cellusorb [21] 15 Hình 2.6: Sử dụng Enretech cellusorb ñể hấp thụ dầu [21] 15 Hình 2.7: Tấm thấm dầu (Oil Only Absorbent Pad ) [22] 16 Hình 2.8: Chế phẩm sinh học Enretech – [21] 17 Hình 2.9: Cơ chế xử lý dầu VSV 18 Hình 2.10: Bể lắng trọng lực API [19] 19 Hình 2.11: Thiết bị tách chéo dòng – Cross Flow Separator (CFS) [18] 20 Hình 2.12: Thiết bị tách dầu kiểu CPI [15] 21 Hình 2.13: Bể tuyển khơng khí DAF [15] 21 Hình 2.14: Nguyên lý tổ chức xử lý nước thải nhà máy lọc dầu [10] 24 Hình 2.15: Sơ đồ xử lý nước thải có tuyển phân nhánh nước rửa thiết bị lọc nước loại bỏ muối Lưu lượng 1.000m3/h Nhà máy lọc dầu FINANESTE (Bỉ) [10] 25 Hình 2.16: Sơ ñồ xử lý nước thải nhà máy lọc dầu MOBIL - OIL có tuần hồn lại nước xử lý (lưu lượng 400m3/h) [10] 26 Hình 2.17: Xử lý nước dầu mỏ [10] 27 Hình 2.18: Sơ đồ quy trình xử lý nước thải nhiễm dầu từ kho xăng dầu TP.HCM [10] 28 Hình 3.1: Các giai đoạn tăng sinh khối tế bào vi khuẩn theo thang log 36 Hình 3.2: Mùn cưa 40 Hình 3.3: Xơ dừa 40 Hình 3.4: Mùn dừa 40 Hình 3.5: Thiết bị gạt thu ván dầu 42 SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 vii NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Hình 3.6: Mơtơ truyền động 42 Hình 3.7: Ngăn tách dầu 42 Hình 3.8: Van ống dẫn ván dầu thùng chứa 42 Hình 3.9: Ngăn hấp phụ 43 Hình 3.10: Ống Φ49 góc nghiêng 450 43 Hình 3.11: Lớp vật liệu hấp phụ 43 Hình 3.12: Giá ñỡ vật liệu hấp phụ 43 Hình 3.13: Bể sinh học bùn hoạt tính 44 Hình 3.14: Mơ hình hệ thống xử lý 46 Hình 3.15: Bùn hoạt tính 48 Hình 4.1: Biểu đồ biểu diễn nồng độ COD, SS, BOD thí nghiệm 54 Hình 4.2: Biểu ñồ biểu diễn nồng ñộ COD, SS, BOD thí nghiệm 55 Hình 4.3: Biểu đồ biểu diễn nồng độ COD, SS, BOD thí nghiệm 56 Hình 4.4: Biểu đồ biểu diễn nồng độ COD, SS, BOD thí nghiệm 57 Hình 4.5: Biểu đồ biểu diễn nồng độ COD, SS, BOD thí nghiệm 58 Hình 4.6: Biểu đồ tổng hợp kết xử lý COD phương pháp học 59 Hình 4.7: Biểu ñồ tổng hợp kết xử lý SS phương pháp học 60 Hình 4.8: Biểu ñồ tổng hợp kết xử lý BOD phương pháp học 61 Hình 4.9: Biểu ñồ biểu diễn kết phân tích mẫu nước thải sau xử lý học 62 Hình 4.10: Biểu ñồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD mô hình bùn hoạt tính giai đoạn thích nghi 63 Hình 4.11: Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD mơ hình bùn hoạt tính giai ñoạn tĩnh với thời gian lưu nước 24h 64 Hình 4.12: Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD mơ hình bùn hoạt tính giai đoạn tĩnh với thời gian lưu nước 12h 65 Hình 4.13: Biểu ñồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD mơ hình bùn hoạt tính giai đoạn tĩnh với thời gian lưu nước 6h 66 Hình 4.14: Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD mơ hình bùn hoạt tính giai ñoạn tĩnh với thời gian lưu nước 4h 67 SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 viii NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Hình 4.15: Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD mơ hình bùn hoạt tính giai ñoạn tĩnh với thời gian lưu nước 2h 69 Hình 4.16: Biểu đồ biểu diễn hiệu xử lý COD theo thời gian lưu nước tăng dần mơ hình bùn hoạt tính 70 Hình 4.17: Biểu ñồ biểu diễn hiệu xử lý COD theo tải trọng tĩnh tăng dần mơ hình bùn hoạt tính 71 Hình 4.18: Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD mơ hình bùn hoạt tính giai đoạn chạy động với thời gian lưu nước 24h 72 Hình 4.19: Biểu ñồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD mơ hình bùn hoạt tính giai đoạn chạy động với thời gian lưu nước 12h 73 Hình 4.20: Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD mơ hình bùn hoạt tính giai ñoạn chạy ñộng với thời gian lưu nước 6h 74 Hình 4.21: Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD mơ hình bùn hoạt tính giai đoạn chạy động với thời gian lưu nước 4h 75 Hình 4.22: Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD mơ hình bùn hoạt tính giai đoạn chạy ñộng với thời gian lưu nước 2h 76 Hình 4.23: Biểu đồ biểu diễn nồng ñộ COD ñầu hiệu suất xử lý theo thời gian lưu nước tăng dần 77 Hình 4.24: Biểu ñồ biểu diễn nồng ñộ COD ñầu hiệu suất xử lý theo tải trọng xử lý tăng dần 78 Hình 4.25: Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ MLSS hiệu suất xử lý theo thời gian lưu nước tăng dần 78 Hình 4.26: Biểu ñồ biểu diễn mối quan hệ MLSS hiệu suất xử lý theo tải trọng tăng dần 79 Hình 4.27: ðường thẳng hồi quy tuyến tính xác định thơng số Kd Y 81 Hình 4.28: ðường thẳng hồi quy tuyến tính xác định thơng số K Ks 81 Hình 4.29: Biểu ñồ biểu diễn nồng ñộ COD, SS, BOD ban ñầu, sau xử lý học sinh học 83 Hình PL1: Kết phân tích tiêu dầu khoáng 88 SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 ix NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Hình PL 2.1: Tổng quan mơ hình 89 Hình PL 2.2: Mẫu nước thải ñầu vào – sau hấp phụ - sau sinh học 89 Hình PL 2.3: Van xả nước từ ngăn hấp phụ sang ngăn sinh học 89 Hình PL 2.4: Máy sục khí 90 Hình PL 2.5: Bể thu hồi ván dầu 90 Hình PL 2.6: Bơng bùn hoạt tính 90 SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 x NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Qua q trình tiến hành thí nghiệm cho thấy nước thải nhiễm dầu sau tách dầu xử lý cơng nghệ bùn hoạt tính hiếu khí cho hiệu cao đạt đến 86.08% (tính theo COD) ứng với thời gian lưu nước 6h tải trọng 1.2kgCOD/ngày Hiệu xử lý chung trình xử lý cao Hiệu suất xử lý ñối với tiêu COD 91.31%, SS 89.91%, BOD5 94.68%, dầu khoáng 95.29% Kiến nghị Nước thải nhiễm dầu loại nước thải đặc biệt, có tính độc hại cao Khi vào nguồn nước kênh, rạch, ao, hồ, sông, suối dầu nước thải gây ảnh hưởng ñến sinh vật sống nước, ngăn cản q trình hòa trộn oxy vào nước, ảnh hưởng ñến hệ sinh thái, chuỗi thức ăn cuối sức khỏe người Với ảnh hưởng tiêu cực trên, vấn ñề quản lý, xử lý nước thải nhiễm dầu cần thiết Vì vậy, nhà nước phải có biện pháp quản lý cụ thể, rõ ràng phương pháp xử lý hiệu ñối với tổ chức, cá nhân sản sinh loại nước thải Do thời gian ñiều kiện có hạn nên việc thiết kế chế tạo số chi tiết mơ hình thí nghiệm đơn giản làm ảnh hưởng ñến hiệu xử lý chung ðồng thời, thí nghiệm sử dụng loại vật liệu trạng thái tự nhiên, chưa hoạt hóa hóa chất Vì vậy, cần nghiên cứu thêm với vật liệu hấp phụ hoạt hóa để so sánh hiệu suất xử lý Thí nghiệm sinh học đồ án dừng lại phương pháp bùn hoạt tính hiếu khí lơ lửng truyền thống Do cần nghiên cứu thêm thí nghiệm cho phương pháp bùn hoạt tính sử dụng giá thể bám dính để so sánh hiệu suất xử lý Vật liệu hấp phụ ñây làm mùn cưa, mùn dừa, xơ dừa tự nhiên nên sau sử dụng tái sinh, tái sử dụng phơi khơ để làm chất đốt SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 Trang 85 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách, báo, tạp chí: [1] Bộ Tài Ngun Mơi Trường Việt Nam (2009) QCVN 24:2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp [2] ðinh Hải Hà (2010) Phương pháp phân tích Chỉ Tiêu Mơi Trường, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội [3] Hồng Văn Huệ (2004) Cơng Nghệ Mơi Trường – Tập Xử lý Nước, Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội [4] Hoàng Huệ (2005) Xử lý nước thải, Trường ðại Học Kiến Trúc Hà Nội, Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội [5] Lê Thanh Hưng, Phạm Thành Quân, Lê Minh Tâm, Nguyễn Xuân Thơm (2008) Nghiên cứu khả hấp phụ trao ñổi ion xơ dừa vỏ trấu biến tính, Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ, Số 08-2008, tập 11 [6] Trịnh Xuân Lai, Nguyễn Trọng Dương (2005) Xử lý nước thải công nghiệp, Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội [7] Trần Nhật Linh (2010) Nghiên cứu khả xử lý nước nhiễm dầu thực vật nổi: lục bình, bèo tấm, Luận văn tốt nghiệp ðại học, Khoa Môi trường Công Nghệ Sinh Học, Trường ðại học Kỹ Thuật Công nghệ TP.HCM [8] Nguyễn ðức Lượng (chủ biên), Nguyễn Thị Thùy Dương (2003) Công nghệ sinh học môi trường, Nhà Xuất Bản ðại Học Quốc gia TP.HCM [9] Trần Văn Nhân, Ngơ Thị Nga (2002) Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội [10] Lương ðức Phẩm (2002) Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, Nhà Xuất Bản Giáo Dục [11] Lâm Minh Triết (chủ biên), Nguyễn Thanh Hùng Nguyễn Phước Dân (2006) Xử lý nước thải thị cơng nghiệp, Nhà Xuất Bản ðại Học Quốc gia TP.HCM SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 Trang 86 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN [12] Lâm Vĩnh Sơn (2008) Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải, Trường ðại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM [13] Lâm Vĩnh Sơn (2008) Giáo trình thực hành xử lý nước, Trường ðại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM Internet: [14] http:// www.adriatech.com [15] http://www.baomoi.com/Ung-dung-cong-nghe-khi-sinh-hoc-xu-ly-nuocthai-nhiem-dau/79/5766073.epi [16] www.CrossFlow.htm [17] http://www.giat-engineering.com/nijhuis_water_technology-imagesgravity7_jpg.htm [18] http://khoahoc.baodatviet.vn/Home/KHCN/Be-dieu-hoa-tach-dau-mo-taisu-dung/20115/145592.datviet [19] http://www.PlateSeparator/Home Page.htm [20] http://skhcn.hue.gov.vn/Portal/Default.aspx?GiaoDien=10&ChucNang=54 1&NewsID=20100114160805 [21] http://www.sqs.com.vn/enretech_vn.htm [22] http://www.sqs.com.vn/products.htm [23] www.yeumoitruong.com SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 Trang 87 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN PHỤ LỤC Phụ lục 1: Kết phân tích tiêu dầu khống Hình PL1: Kết phân tích tiêu dầu khoáng SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 Trang 88 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Phụ lục 2: Một số hình ảnh trình nghiên cứu Hình PL 2.1: Tổng quan mơ hình Hình PL 2.2: Mẫu nước thải ñầu vào – sau hấp phụ - sau sinh học SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 Hình PL 2.3: Van xả nước từ ngăn hấp phụ sang ngăn sinh học Trang 89 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Hình PL 2.4: Máy sục khí Hình PL 2.5: Bể thu hồi ván dầu Hình PL 2.6: Bơng bùn hoạt tính SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 Trang 90 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Phụ lục 3: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải cơng nghiệp (QCVN 24:2009/BTNMT) CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP National Technical Regulation on Industrial Wastewater HÀ NỘI - 2009 SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 Trang 91 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Lời nói đầu QCVN 24: 2009/BTNMT Ban soạn thảo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước biên soạn, Tổng cục Mơi trường Vụ Pháp chế trình duyệt ban hành theo Thơng tư số 25/2009/TT-BTNMT ngày 16 tháng 11 năm 2009 Bộ Tài nguyên Môi trường QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP National Technical Regulation on Industrial Wastewater QUY ðỊNH CHUNG 1.1 Phạm vi ñiều chỉnh Quy chuẩn quy ñịnh giá trị tối ña cho phép thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn tiếp nhận 1.2 ðối tượng áp dụng 1.2.1 Quy chuẩn áp dụng ñối với tổ chức, cá nhân liên quan ñến hoạt ñộng xả nước thải công nghiệp vào nguồn tiếp nhận 1.2.2 Nước thải số ngành công nghiệp lĩnh vực hoạt ñộng ñặc thù ñược quy ñịnh riêng 1.3 Giải thích thuật ngữ Trong Quy chuẩn này, thuật ngữ hiểu sau: 1.3.1 Nước thải cơng nghiệp dung dịch thải từ sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ công nghiệp vào nguồn tiếp nhận nước thải 1.3.2 Kq hệ số lưu lượng/dung tích nguồn tiếp nhận nước thải ứng với lưu lượng dòng chảy sơng, suối, kênh, mương, khe, rạch dung tích hồ, ao, đầm nước 1.3.3 Kf hệ số lưu lượng nguồn thải ứng với tổng lưu lượng nước thải sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ công nghiệp xả vào nguồn tiếp nhận nước thải SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 Trang 92 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN 1.3.4 Nguồn tiếp nhận nước thải nguồn nước mặt vùng nước biển ven bờ, có mục đích sử dụng xác định, nơi mà nước thải cơng nghiệp xả vào QUY ðỊNH KỸ THUẬT 2.1 Giá trị tối ña cho phép thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp tính tốn sau: Cmax = C x Kq x Kf Trong đó: - Cmax giá trị tối ña cho phép thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn tiếp nhận nước thải, tính miligam lít (mg/l); - C giá trị thông số ô nhiễm nước thải cơng nghiệp quy định mục 2.3 - Kq hệ số lưu lượng/dung tích nguồn tiếp nhận nước thải quy ñịnh mục 2.4 Kf hệ số lưu lượng nguồn thải quy ñịnh mục 2.5 2.2 Áp dụng giá trị tối ña cho phép Cmax = C (khơng áp dụng hệ số Kq Kf) thơng số: nhiệt độ, pH, mùi, mầu sắc, coliform, tổng hoạt độ phóng xạ α, tổng hoạt độ phóng xạ β 2.3 Giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp ñược quy ñịnh Bảng ñây: Bảng 1: Giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp TT Thông số ðơn vị Giá trị C A B C 40 40 Nhiệt ñộ pH - 6-9 5,5-9 Mùi - Khơng khó chịu Khơng khó chịu ðộ mầu (Co-Pt pH = 7) - 20 70 SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 Trang 93 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN BOD5 (200C) mg/l 30 50 COD mg/l 50 100 Chất rắn lơ lửng mg/l 50 100 Asen mg/l 0,05 0,1 Thuỷ ngân mg/l 0,005 0,01 10 Chì mg/l 0,1 0,5 11 Cadimi mg/l 0,005 0,01 12 Crom (VI) mg/l 0,05 0,1 13 Crom (III) mg/l 0,2 14 ðồng mg/l 2 15 Kẽm mg/l 3 16 Niken mg/l 0,2 0,5 17 Mangan mg/l 0,5 18 Sắt mg/l 19 Thiếc mg/l 0,2 20 Xianua mg/l 0,07 0,1 21 Phenol mg/l 0,1 0,5 22 Dầu mỡ khống mg/l 5 23 Dầu động thực vật mg/l 10 20 24 Clo dư mg/l 25 PCB mg/l 0,003 0,01 26 Hoá chất bảo vệ thực vật lân hữu mg/l 0,3 27 Hoá chất bảo vệ thực vật Clo hữu mg/l 0,1 0,1 28 Sunfua mg/l 0,2 0,5 29 Florua mg/l 10 30 Clorua mg/l 500 600 31 Amoni (tính theo Nitơ) mg/l 10 32 Tổng Nitơ mg/l 15 30 33 Tổng Phôtpho mg/l SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 Trang 94 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN 34 Coliform MPN/100ml 3000 5000 35 Tổng hoạt ñộ phóng xạ α Bq/l 0,1 0,1 36 Tổng hoạt ñộ phóng xạ β Bq/l 1,0 1,0 Trong ñó: - Cột A quy định giá trị C thơng số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn tiếp nhận nguồn nước ñược dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt; - Cột B quy định giá trị C thơng số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn tiếp nhận nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt; - Thơng số clorua khơng áp dụng nguồn tiếp nhận nước mặn nước lợ 2.4 Hệ số lưu lượng/dung tích nguồn tiếp nhận nước thải Kq quy định sau: 2.4.1 Hệ số Kq ứng với lưu lượng dòng chảy nguồn tiếp nhận nước thải sơng, suối, kênh, mương, khe, rạch ñược quy ñịnh Bảng ñây: Bảng 2: Hệ số Kq nguồn tiếp nhận nước thải sông, suối, kênh, mương, khe, rạch Lưu lượng dòng chảy nguồn tiếp nhận nước thải (Q) ðơn vị tính: mét khối/giây (m /s) Q ≤ 50 50 < Q ≤ 200 200 < Q ≤ 1000 Q > 1000 Hệ số Kq 0,9 1,1 1,2 Q tính theo giá trị trung bình lưu lượng dòng chảy sơng, suối, kênh, mương, khe, rạch tiếp nhận nước thải vào 03 tháng khô kiệt 03 năm liên tiếp (số liệu quan Khí tượng Thuỷ văn) Trường hợp sơng, suối, kênh, mương, khe, rạch khơng có số liệu lưu lượng dòng chảy áp dụng giá trị SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 Trang 95 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Kq=0,9 Sở Tài nguyên Mơi trường nơi có nguồn thải định đơn vị có chức phù hợp để xác định lưu lượng trung bình 03 tháng khơ kiệt năm làm sở chọn hệ số Kq 2.4.2 Hệ số Kq ứng với dung tích nguồn tiếp nhận nước thải hồ, ao, ñầm ñược quy ñịnh Bảng ñây: Bảng 3: Hệ số Kq hồ, ao, đầm Dung tích nguồn tiếp nhận nước thải (V) ðơn vị tính: mét khối (m3) V ≤ 10 x 106 10 x 106 < V ≤ 100 x 106 V > 100 x 106 Hệ số Kq 0,6 0,8 1,0 V tính theo giá trị trung bình dung tích hồ, ao, đầm tiếp nhận nước thải 03 tháng khô kiệt 03 năm liên tiếp (số liệu quan Khí tượng Thuỷ văn) Trường hợp hồ, ao, đầm khơng có số liệu dung tích áp dụng giá trị Kq = 0,6 Sở Tài ngun Mơi trường nơi có nguồn thải ñịnh ñơn vị có chức phù hợp ñể xác định dung tích trung bình 03 tháng khơ kiệt năm làm sở xác ñịnh hệ số Kq 2.4.3 ðối với nguồn tiếp nhận nước thải vùng nước biển ven bờ khơng dùng cho mục đích bảo vệ thuỷ sinh, thể thao giải trí nước lấy hệ số Kq = 1,3 ðối với nguồn tiếp nhận nước thải vùng nước biển ven bờ dùng cho mục đích bảo vệ thuỷ sinh, thể thao giải trí nước lấy hệ số Kq = 2.5 Hệ số lưu lượng nguồn thải Kf ñược quy ñịnh Bảng ñây: Bảng 4: Hệ số lưu lượng nguồn thải Kf Lưu lượng nguồn thải (F) ðơn vị tính: mét khối/ngày đêm (m3/24h) Hệ số Kf F ≤ 50 1,2 50 < F ≤ 500 1,1 500 < F ≤ 5.000 1,0 F > 5.000 0,9 SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 Trang 96 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MÔ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN 2.6 Trường hợp nước thải ñược gom chứa hồ nước thải thuộc khuôn viên sở phát sinh nước thải dùng cho mục đích tưới tiêu nước hồ phải tuân thủ Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6773:2000 Chất lượng nước – Chất lượng nước dùng cho thuỷ lợi PHƯƠNG PHÁP XÁC ðỊNH 3.1 Phương pháp xác ñịnh giá trị thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp thực theo tiêu chuẩn quốc gia sau ñây: - TCVN 4557:1988 - Chất lượng nước - Phương pháp xác ñịnh nhiệt ñộ; - TCVN 6492:1999 (ISO 10523:1994) Chất lượng nước - Xác ñịnh pH; - TCVN 6185:2008 Chất lượng nước – Kiểm tra xác ñịnh ñộ màu; - TCVN 6001-1: 2008 Chất lượng nước - Xác định nhu cầu oxy hố sau n ngày (BODn) – Phần 1: Phương pháp pha lỗng cấy có bổ sung allylthiourea; - TCVN 6491:1999 (ISO 6060:1989) Chất lượng nước - Xác định nhu cầu oxy hố học (COD); - TCVN 6625:2000 (ISO 11923:1997) Chất lượng nước - Xác ñịnh chất rắn lơ lửng cách lọc qua lọc sợi thuỷ tinh; - TCVN 6626:2000 Chất lượng nước - Xác ñịnh Asen - Phương pháp ño phổ hấp thụ nguyên tử (kỹ thuật hydrro); - TCVN 7877:2008 (ISO 5666 -1999) Chất lượng nước - Xác ñịnh thuỷ ngân; - TCVN 6193:1996 Chất lượng nước - Xác ñịnh coban, niken, đồng, kẽm, cadimi chì Phương pháp trắc phổ hấp thụ nguyên tử lửa; - TCVN 6002:1995 (ISO 6333-1986) Chất lượng nước - Xác ñịnh mangan Phương pháp trắc quang dùng fomaldoxim; - TCVN 6222:2008 Chất lượng nước - Xác ñịnh crom tổng - Phương pháp ño phổ hấp thụ nguyên tử; - TCVN 6177:1996 (ISO 6332-1988) Chất lượng nước - Xác ñịnh sắt phương pháp trắc phổ dùng thuốc thử 1,10-phenantrolin; SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 Trang 97 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN - TCVN 6181:1996 (ISO 6703-1-1984) Chất lượng nước - Xác ñịnh Xianua tổng; - TCVN 6216:1996 (ISO 6439-1990) Chất lượng nước - Xác ñịnh số phenol - Phương pháp trắc phổ dùng 4-aminoantipyrin sau chưng cất; - TCVN 5070:1995 Chất lượng nước - Phương pháp khối lượng xác ñịnh dầu mỏ sản phẩm dầu mỏ; - Phương pháp xác ñịnh tổng dầu mỡ thực vật thực theo US EPA Method 1664 Extraction and gravimetry (Oil and grease and total petroleum hydrocarbons); - TCVN 6225-3:1996 Chất lượng nước - Xác ñịnh clo tự clo tổng số Phần – Phương pháp chuẩn ñộ iot xác ñịnh clo tổng số; - TCVN 4567:1988 Chất lượng nước – Phương pháp xác ñịnh hàm lượng sunfua sunphat; - TCVN 6494:1999 Chất lượng nước - Xác ñịnh ion florua, clorua, nitrit, orthophotphat, bromua, nitrit sunfat hòa tan sắc ký lỏng ion Phương pháp dành cho nước bẩn ít; - TCVN 5988:1995 (ISO 5664-1984) Chất lượng nước - Xác ñịnh amoni Phương pháp chưng cất chuẩn ñộ; - TCVN 6638:2000 Chất lượng nước - Xác định nitơ - Vơ hóa xúc tác sau khử hợp kim Devarda; - TCVN 6187-1:2009 (ISO 9308-1: 2000/Cor 1: 2007) Chất lượng nước Phát ñếm vi khuẩn coliform, vi khuẩn coliform chịu nhiệt escherichia coli giả ñịnh - Phần - Phương pháp màng lọc; - TCVN 6053:1995 Chất lượng nước - ðo tổng hoạt độ phóng xạ anpha nước khơng mặn Phương pháp nguồn dày; - TCVN 6219:1995 Chất lượng nước - ðo tổng hoạt độ phóng xạ beta nước khơng mặn; - TCVN 6658:2000 Chất lượng nước – Xác ñịnh crom hóa trị sáu – Phương pháp trắc quang dùng 1,5 – Diphenylcacbazid SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 Trang 98 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN 3.2 Khi chưa có tiêu chuẩn quốc gia để xác định giá trị thông số ô nhiễm nước thải cơng nghiệp quy định quy chuẩn áp dụng tiêu chuẩn quốc tế có độ xác tương ñương cao TỔ CHỨC THỰC HIỆN 4.1 Quy chuẩn thay việc áp dụng ñối với Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5945:2005 Nước thải cơng nghiệp - Tiêu chuẩn thải kèm theo Quyết định số 22/2006/Qð-BTNMT ngày 18 tháng 12 năm 2006 Bộ trưởng Bộ Tài nguyên Môi trường việc bắt buộc áp dụng tiêu chuẩn Việt Nam môi trường 4.2 Cơ quan quản lý nhà nước môi trường có trách nhiệm hướng dẫn, kiểm tra, giám sát việc thực Quy chuẩn 4.3 Trường hợp tiêu chuẩn quốc gia phương pháp xác ñịnh viện dẫn mục 3.1 Quy chuẩn sửa ñổi, bổ sung thay áp dụng theo tiêu chuẩn SVTH: PHAN THANH HẢI MSSV: 107108027 Trang 99 ... XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN 2.2 Các phương pháp xử lý nước thải nhiễm dầu 2.2.1 Các phương pháp xử lý nước thải. .. NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC...NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MÔ HÌNH HỢP KHỐI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC VÀ SINH HỌC GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN CHƯƠNG 3: NGUYÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG MƠ HÌNH