Khảo sát thời gian lưu nước của bể MBBR để xử lý nước thải sản xuất mía đường

Study on treatment of sugarcane processing wastewater by the aerobic moving bed biofilm reactor with different hydraulic retention time Từ khóa: Bể MBBR hiếu khí, nước thải sản xuất mía đường, thời gian lưu nước ABSTRACT This study aimed to define the optimum hydraulic retention time to treatsugarcane processing wastewater on the aerobicmoving bed biofilm reactor (MBBR). The processing wastewater was first treated by the electroflotation tank, then transfered to the MBBR with various hydraulic retention time (HRT) of 10 hours, 8 hours, and 6 hours. Operating the MBBR to treat the wastewater from TÓM TẮT Nghiên cứu này được tiến hành nhằm xác định thời gian lưu nước thải tối ưu trong bể lọc sinh học màng giá thể di động hiếu khí (MBBR) để xử lý nước thải từ nhà máy sản xuất mía đường. Nước thải sản xuất mía đường trước tiên được xử lý bằng bể tuyển nổi điện phân (TNĐP), tiếp đó đưa nước thải qua mô hình bể MBBR ở quy mô phòng thí nghiệm với ba ngưỡng thời gian lưu nước khác nhau là 10 giờ, 8 giờ và 6 giờ. Vận hành mô hình xử lý nước thải sản xuất mía đường (SS = 331 mgL, COD = 5362 mgL, TKN = 17 mgL, TP = 8 mgL) với ba thời gian lưu nước trên cho hiệu suất xử lý lần lượt là SS 43%, 45%,4%; COD 97%, 97%, 97%; TKN 46%, 33%, 29%; TP 80%, 40%, 29%. Ở cả ba thời gian lưu, các thông số pH, SS, BOD 5 , COD, TKN và TP của nước thải sau khi xử lý bằng bể MBBR đều đạt quy chuẩn xả thải theo QCVN 40:2011BTNMT (cột B). Trích dẫn: Lê Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân, 2017.…

See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/321288058 Khảo sát thời gian lưu nước của bể MBBR để xử lý nước thải sản xuất mía đường Article · January 2017 DOI: 10.22144/ctu.jsi.2017.044 CITATIONS READS 378 7 authors, including: Viet Le Hoang Can Tho University 38 PUBLICATIONS 15 CITATIONS SEE PROFILE Some of the authors of this publication are also working on these related projects: SuBProM View project project owner View project All content following this page was uploaded by Viet Le Hoang on 25 November 2017 The user has requested enhancement of the downloaded file Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Số chun đề: Mơi trường Biến đổi khí hậu (2017)(1): 173-180 DOI:10.22144/ctu.jsi.2017.044 KHẢO SÁT THỜI GIAN LƯU NƯỚC CỦA BỂ MBBR ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT MÍA ĐƯỜNG Lê Hoàng Việt Nguyễn Võ Châu Ngân Khoa Môi trường Tài nguyên Thiên nhiên, Trường Đại học Cần Thơ Thông tin chung: Ngày nhận bài: 28/07/2017 Ngày nhận sửa: 23/10/2017 Ngày duyệt đăng: 26/10/2017 Title: Study on treatment of sugarcane processing wastewater by the aerobic moving bed biofilm reactor with different hydraulic retention time Từ khóa: Bể MBBR hiếu khí, nước thải sản xuất mía đường, thời gian lưu nước Keywords: Aerobic MBBR, hydraulic retention time, sugar-cane processing wastewater ABSTRACT This study aimed to define the optimum hydraulic retention time to treatsugar-cane processing wastewater on the aerobicmoving bed biofilm reactor (MBBR) The processing wastewater was first treated by the electroflotation tank, then transfered to the MBBR with various hydraulic retention time (HRT) of 10 hours, hours, and hours Operating the MBBR to treat the wastewater from sugar-cane processing (SS = 331 mg/L, COD = 5362 mg/L, TKN = 17 mg/L, TP = mg/L) with the suggested HRT, the treatment efficiencies were SS 43%, 45%, -4%; COD 97%, 97%, 97%; TKN 46%, 33%, 29%; and TP 80%, 40%, 29% At all the studied HRT, the parameters of pH, SS, BOD5, COD, TKN, and TP of wastewater after treated by MBBR reached the national standard of QCVN 40:2011/BTNMT (column B) TÓM TẮT Nghiên cứu tiến hành nhằm xác định thời gian lưu nước thải tối ưu bể lọc sinh học màng giá thể di động hiếu khí (MBBR) để xử lý nước thải từ nhà máy sản xuất mía đường Nước thải sản xuất mía đường trước tiên xử lý bể tuyển điện phân (TNĐP), tiếp đưa nước thải qua mơ hình bể MBBR quy mơ phòng thí nghiệm với ba ngưỡng thời gian lưu nước khác 10 giờ, Vận hành mơ hình xử lý nước thải sản xuất mía đường (SS = 331 mg/L, COD = 5362 mg/L, TKN = 17 mg/L, TP = mg/L) với ba thời gian lưu nước cho hiệu suất xử lý SS 43%, 45%, -4%; COD 97%, 97%, 97%; TKN 46%, 33%, 29%; TP 80%, 40%, 29% Ở ba thời gian lưu, thông số pH, SS, BOD5, COD, TKN TP nước thải sau xử lý bể MBBR đạt quy chuẩn xả thải theo QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) Trích dẫn: Lê Hồng Việt Nguyễn Võ Châu Ngân, 2017 Khảo sát thời gian lưu nước bể MBBR để xử lý nước thải sản xuất mía đường Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Số chuyên đề: Môi trường Biến đổi khí hậu (1): 173-180 nhỏ vào phát triển kinh tế đất nước (Phạm Lê Duy Nhân, 2014) Với điều kiện khí hậu, địa chất, thổ nhưỡng đặc trưng, vùng ĐBSCL đánh giá có tiềm phát triển ngành cơng nghiệp mía đường đại vào loại trung bình (Lý Hồng Anh Thi, 2013) GIỚI THIỆU Cây mía có từ lâu đời thích nghi, tồn phát triển khơng ngừng điều kiện sinh thái Việt Nam (Nguyễn Huy Ước, 2001) Niên vụ 2013 - 2014, Việt Nam sản xuất 1,6 triệu đường huy động nguồn lao động lớn đóng góp khơng 173 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Số chuyên đề: Môi trường Biến đổi khí hậu (2017)(1): 173-180 Trong q trình sản xuất mía đường, nước thải phát sinh từ nhiều khâu mức độ nhiễm bẩn loại nước thải khác Các nguồn phát sinh chủ yếu nước thải nhà máy mía đường chủ yếu từ: cơng đoạn băm, ép hòa tan; cơng đoạn làm làm sạch; công đoạn kết tinh hoàn tất; nhu cầu khác (Kiêm Hào, 2014) Báo cáo giám sát thực đánh giá tác động môi trường Nhà máy đường Phụng Hiệp ghi nhận nước thải từ trình sản xuất chứa nhiều chất hữu glucose, sacarozo hợp chất dễ phân hủy sinh học, lượng lớn N, P, chất vơ từ q trình rửa mía; ngồi có chất màu anion cation việc xả rửa liên tục cột tẩy màu resin chất không đường dạng hữu cơ, dạng vơ làm cho nước thải có tính axit (Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Hậu Giang, 2015) thời gian lưu nước thích hợp bể MBBR để xử lý nước thải sản xuất mía đường điều kiện kết hợp với bể tuyển điện phân (TNĐP) Kết nghiên cứu nhằm đề xuất phương pháp khả thi mặt kỹ thuật xử lý nước thải sản xuất mía đường Trung bình định mức tiêu hao nước biến động từ 13 - 15 m3 mía ép, lượng nước thải cần xử lý 30% (Nguyễn Thị Sơn, 2001) Hiện tại, công nghệ xử lý nước thải sản xuất từ nhà máy chế biến đường mía chủ yếu áp dụng quy trình xử lý gồm bể lắng sơ cấp  bể UASB  bể hiếu khí  bể lắng thứ cấp  bể lọc  bể khử trùng (Kiêm Hào, 2014) Tuy nhiên, công đoạn sinh học truyền thống có hiệu xử lý chất hữu khơng cao, phát sinh lượng bùn thải cao, chiếm diện tích đất Thời gian nghiên cứu từ tháng 12/2015 đến tháng 4/2016 2.1.2 Đối tượng nghiên cứu PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Chuẩn bị thí nghiệm 2.1.1 Địa điểm, thời gian nghiên cứu Mơ hình MBBR thực quy mơ phòng thí nghiệm Khoa Mơi trường Tài nguyên Thiên nhiên, Trường Đại học Cần Thơ Trong nghiên cứu này, trước tiên nước thải lò giết mổ xử lý qua TNĐP, nước thải đầu đưa vào bể MBBR để xử lý ghi nhận kết thí nghiệm Nước thải: thu thập từ cống thải tập trung nhà máy chế biến mía đường tỉnh Hậu Giang Nước thải thu thập cách hai ngày, trộn phân tích, tiến hành ngày liên tiếp để xác định thành phần ô nhiễm phục vụ thí nghiệm Bể MBBR: mơ hình bể thí nghiệm tự chế tạo tích 0,027 m3 (dài × rộng × cao 15 × 15 × 120 cm) gồm bể tích giống - 01 bể nuôi màng sinh học giá thể di động, 01 bể lắng thu nước đầu sau xử lý (Hình 1) Tuy nhiên, lượng nước thải đưa vào thí nghiệm đạt mức 0,025 m3, chừa 20 cm chiều cao mặt thống Nghiên cứu có bố trí bồn Marriot để cung cấp nước thải ổn định cho mô hình thí nghiệm Trước tiên nước thải đưa vào bể sinh học qua van nước thải đầu vào, máy bơm khí với hệ thống khuếch tán bọt khí từ đáy bể giúp giá thể chuyển động 24/24 (Hewell, 2006) Nước sau tiếp xúc với giá thể đưa sang bể lắng van nối trực tiếp hai bể nằm cách đáy bể 20 cm Nước sau lắng theo van xả nước thải đưa Bể sinh học màng giá thể di động (MBBR) xử lý nước thải dựa công nghệ màng sinh học (Ødegaard, 1999) Nguyên lý vi sinh vật (VSV) phát triển tạo thành lớp màng giá thể lơ lửng ngập nước thải; giá thể chuyển động bể nhờ hệ thống sục khí (hiếu khí) cánh khuấy (yếm khí) Bể MBBR thiết kế để loại bỏ BOD, COD ni-tơ nước thải, lượng bùn sinh ít… phù hợp để xử lý nước thải sản xuất mía đường Chiều dày lớp màng giá thể thường mỏng để chất dinh dưỡng khuếch tán vào bề mặt lớp màng Đối với bể MBBR, nồng độ sinh khối đơn vị thể tích bể - kg SS/m3 (Goode, 2010) Nghiên cứu tiến hành nhằm khảo sát 174 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Số chuyên đề: Môi trường Biến đổi khí hậu (2017)(1): 173-180 Hình 1: Sơ đồ kích thước bể sinh học màng giá thể di động bể lắng  Khối lượng đóng gói: 68 kg/m3 Giá thể: giá thể đưa vào bể MBBR sử dụng sản phẩm S20-4 thương mại hóa thị trường Cố định số lượng giá thể 1450 viên nhựa S20-4 với tổng thể tích 5,5 L, thể tích xử lý tồn bể 22,5 L, nước thải xử lý chiếm 17 L (số liệu xác định cách đo thể tích nước chiếm chỗ trước sau bể có giá thể) Thể tích giá thể chiếm 24,4% so với tổng thể tích bể chứa, đạt yêu cầu nhỏ thể tích chiếm chỗ 50% đề nghị Hewell (2006)  Số lượng đóng gói: 100.000 giá thể/m3 (Nguồn: Cơng ty TNHH Hộp Xanh) 2.2 Tiến hành thí nghiệm Bước 1: vận hành với nước thải lò giết mổ giai đoạn thích nghi  Khi bắt đầu thí nghiệm, mơ hình MBBR vận hành tạm thời với nước thải từ lò giết mổ gia súc (có hàm lượng hữu cao) sục khí nhằm tạo xáo trộn cung cấp ô-xy cho phát triển VSV Sau vận hành thời gian, lớp màng sinh học hình thành có màu nâu sậm dùng tay sờ lên có cảm giác nhờn, tiến hành nạp nước thải nghiên cứu vào bể MBBR cho VSV thích nghi với nước thải Theo dõi biến động hiệu suất loại bỏ COD nước thải đầu hàng ngày để đánh giá mức độ ổn định lớp màng sinh học giá thể di động, hiệu suất loại bỏ COD đầu 03 ngày liên tục không biến động nhiều chứng tỏ lớp màng hình thành ổn định Các thông số kỹ thuật giá thể nhựa S20-4:  Đường kính: Φ20 mm  Diện tích bề mặt: 510 m2/m3 175 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Số chuyên đề: Môi trường Biến đổi khí hậu (2017)(1): 173-180 Hình 2: Sơ đồ thí nghiệm bể sinh học màng giá thể di động hiếu khí 2.3 Phương pháp phân tích mẫu Bước 2: vận hành với nước thải sản xuất mía đường - thí nghiệm thức Tất mẫu nước thu thập phân tích tuân thủ tiêu chuẩn hành Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Thành phố Cần Thơ  Sau màng sinh học mơ hình ổn định, bắt đầu tiến hành thí nghiệm thức để đánh giá hiệu xử lý nước thải sản xuất mía đường Do chế tạo mơ hình bể MBBR nên thí nghiệm tiến hành với thời gian lưu nước khác Đầu tiên thí nghiệm với thời gian lưu nước 10 giờ, thông số ô nhiễm nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn xả thải giảm thời gian lưu xuống, không đạt tăng thời gian lưu lên Bảng 2: Phương pháp phân tích thơng số ô nhiễm nước Thông số pH SS BOD5 COD TKN TP  Để đảm bảo tính xác công tác đánh giá hiệu suất xử lý nước, tiến hành lấy mẫu nước đầu vào đầu hàng ngày phân tích, chọn ghi nhận kết ngày liên tiếp có nồng độ nhiễm biến động Như vậy, thí nghiệm xem bố trí lặp lại đảm bảo độ tin cậy kết phân tích Phương pháp phân tích TCVN 6492:2011 TCVN 6625:2000 TCVN 6001-1:2008 TCVN 6491:1999 TCVN 6638:2000 TCVN 6202:2008 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Chuẩn bị thí nghiệm 3.1.1 Thông số nước thải đầu vào bể MBBR Trong thí nghiệm này, nước thải xử lý bể TNĐP trước đưa vào bể MBBR Nồng độ ô nhiễm nước thải đưa vào bể MBBR có đặc tính trình bày Bảng Giả sử nước thải từ nhà máy xả vào hệ thống thoát nước thị chưa có nhà máy xử lý nước thải tập trung, chọn so sánh với QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) áp dụng giá trị Cmax = C Mơ hình vận hành liên tục 24/24 Nước thải trước sau qua bể MBBR thu thập, đo đạc phân tích tiêu pH, DO, độ đục, SS, COD, BOD5, TKN, TP So sánh kết ghi nhận với giá trị cột B quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT (áp dụng giá trị Cmax = C) để chọn thời gian lưu có hiệu suất xử lý thích hợp 176 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Số chuyên đề: Mơi trường Biến đổi khí hậu (2017)(1): 173-180 Bảng 3: Nồng độ nước thải đưa vào bể MBBR Chỉ tiêu pH SS BOD5 COD TKN TP Đơn vị mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L Giá trị (n = 3) 7,56 ± 0,8 19 ± 1,32 1338,33 ± 655,31 2266 ± 1095,49 2,05 ± 0,86 0,13 ± 0,01 QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) 5,5 - 9,0 100 50 150 40 QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp pH = 7,56 nằm khoảng phù hợp để xử lý sinh học hiếu khí (Metcalf & Eddy, 1991) Tỉ số BOD5/COD = 0,59 > 0,5 thích hợp cho xử lý sinh học (USEPA, 1995) Tỉ số BOD5 : N : P = 1338,33 : 2,05 : 0,13 = 100 : 0,15 : 0,01 không thỏa điều kiện 100 : : (Maier et al., 1999); cần tính tốn bổ sung dưỡng chất cho VSV xử lý nước thải hưởng đến hiệu xử lý (Ødegaard, 1999) Trong nghiên cứu này, mật độ giá thể bể chọn 24,4% giúp giá thể xáo trộn tốt để di chuyển chất dinh dưỡng lên bề mặt MSH đảm bảo chiều dày lớp màng giá thể đủ mỏng Với đặc tính trên, nước thải sản xuất mía đường cần bổ sung thêm dưỡng chất để đạt tỉ số BOD5 : N : P = 100 : : trước đưa vào bể MBBR Lượng dưỡng chất bổ sung trình bày bảng số liệu điều kiện vận hành thí nghiệm 3.1.2 Kiểm tra tính thích nghi lớp màng sinh học Sau giai đoạn vận hành thích nghi, quan sát thấy lớp màng sinh học (MSH) bề mặt giá thể bể MBBR phát triển tốt, bắt đầu ni thích nghi lớp MSH với nước thải sản xuất mía đường Theo dõi lớp MSH phát triển bề mặt giá thể chưa có tượng bong tróc, tiến hành lấy mẫu nước đánh giá độ ổn định bể MBBR ngày liên tục Kết phân tích COD cho thấy hiệu suất xử lý COD bể MBBR cao biến động lớn (Bảng 4) chứng tỏ lớp MSH phát triển ổn định đạt yêu cầu xử lý Hình 3: Giá thể với lớp MSH 3.2 Kết thí nghiệm với thời gian lưu khác Ở thí nghiệm với thời gian lưu nước khác nhau, sau mơ hình hoạt động ổn định, tiến hành lấy mẫu nước thải đầu vào đầu bể MBBR để phân tích tiêu cần theo dõi ngày liên tục Các điều kiện vận hành mơ hình trình bày Bảng 5, kết phân tích thơng số nhiễm nước thải trình bày Hình Bảng 4: Nồng độ COD thí nghiệm kiểm tra tính thích nghi lớp MSH Ngày 10/3/2016 11/3/2016 12/3/2016 Nồng độ COD (mg/L) Hiệu suất Trước xử lý Sau xử lý xử lý (%) 2350 72 97,02 1970 39 98,02 2050 65 96,83 Ở ba thời gian lưu nước thí nghiệm 10 giờ, giớ, tiêu pH, SS, BOD5, COD, TKN, TP nước thải sau xử lý bể MBBR đạt so với tiêu chuẩn cho phép cột B QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp Trong xử lý MSH, khuếch tán chất nhiễm ngồi lớp màng yếu tố quan trọng, việc kiểm sốt chiều dày lớp MSH đảm bảo q trình va chạm giá thể khơng làm bong tróc lớp màng điều kiện tiên ảnh 177 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Số chuyên đề: Mơi trường Biến đổi khí hậu (2017)(1): 173-180 Bảng 5: Các điều kiện vận hành mơ hình thời gian lưu nước khác Thời gian lưu nước 10 giờ 0,0408 0,0510 0,0052 0,0065 Các điều kiện vận hành Lưu lượng nạp nước (m3/ngày) Tải nạp nước (m3/m2*ngày-1) Tải nạp BOD: + Tính diện tích màng (kg/m2*ngày-1) + Tính thể tích hoạt động bể (kg/m3*ngày-1) Tải nạp COD: + Tính diện tích màng (kg/m2*ngày-1) + Tính thể tích hoạt động bể (kg/m3*ngày-1) Lượng dưỡng chất cần bổ sung: + Phân DAP (g) + Phân urê (g) 0,0680 0,0086 0,0069 3,2120 0,0086 4,0150 0,012 4,015 0,0117 5,4380 0,0146 6,7980 5,350 9,064 2,200 1,525 2,272 1,600 2,2902 1,5318 Nồng độ chất hữu cơ (mg/L) 4.000 Đầu vào 3.500 Đầu QCVN 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 500 HRT 10 HRT HRT HRT 10 HRT HRT COD BOD 45 Nồng độ dưỡng chất (mg/L) 40 35 Đầu vào 30 Đầu QCVN 25 20 15 10 HRT 10 HRT HRT HRT 10 HRT TKN HRT TP Hình 4: Kết phân tích mẫu nước thời gian lưu nước khác (Số liệu trình bày giá trị trung bình độ lệch chuẩn) phân hủy chất ô nhiễm, đạm hữu bị chuyển thành đạm amon, sau bị chuyển đổi thành nitrat, điều kiện thiếu khí q trình khử nitrat diễn ra, ion NO3- bị khử thành N2 tạo alkalinity pH: pH nước thải đầu vào tương đối ổn định, thích hợp cho hoạt động VSV Nước thải sau xử lý nghiệm thức có pH tăng nhẹ từ 7,51 đến 7,66, nguyên nhân q trình 178 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Số chuyên đề: Môi trường Biến đổi khí hậu (2017)(1): 173-180 làm tăng tính kiềm nước thải đầu Tuy nhiên, mức tăng không đáng kể, pH nước thải đầu nằm khoảng cho phép QCVN 40:2011/ BTNMT (cột B) BOD5: tương tự giá trị COD, nồng độ BOD5 nước thải đầu vào tương đối cao có biến động lớn, sau trình xử lý giảm nhiều đạt tiêu chuẩn xả thải theo QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) Hiệu suất xử lý BOD5 đạt 97,43%, 97,96% 97,54% nghiệm thức có thời gian lưu 10 giờ, Hiệu suất xử lý chất hữu nghiên cứu cao mức ghi nhận từ 70 - 95% bể MBBR nước thải sinh hoạt (Lê Đức Anh ctv., 2012), nước thải ao nuôi thủy sản (Nguyễn Thị Thanh Thương & Bùi Thị Thanh Tùng, 2012), nước thải sau hầm tự hoại (Phạm Hương Quỳnh, 2013) SS: nồng độ SS nước thải đầu vào từ 33,33 - 52,17 mg/L Hiệu suất xử lý SS mơ hình 42,48%, 45,05% -3,86% nghiệm thức có thời gian lưu 10 giờ, Nồng độ SS giảm nhiều sau xử lý thời gian lưu 10 chứng tỏ trình hấp phụ chất rắn lơ lửng màng sinh học bể diễn tốt Ở nghiệm thức lưu giờ, hàm lượng SS đầu tăng q trình lấy mẫu bề mặt nước thải đầu số cặn nhỏ không lắng Tuy nhiên, giá trị SS nằm khoảng cho phép QCVN 40:2011/ BTNMT (cột B) TKN: nồng độ TKN nước thải đầu vào tương đối cao biến động khơng lớn cho ba nghiệm thức thí nghiệm TKN nước thải đầu giảm không nhiều đạt hiệu suất 46,04%, 33,28% 29,02% nghiệm thức có thời gian lưu 10 giờ, Hiệu suất xử lý nghiên cứu nằm ngưỡng trung bình thấp hiệu suất 58 - 68% xử lý nước thải sinh hoạt (Lê Đức Anh, 2012), xử lý nước thải sau bể tự hoại 74 - 83% (Phạm Hương Quỳnh, 2013) Tuy vậy, giá trị TKN nước thải đầu đạt tiêu chuẩn xả thải theo QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) COD: nồng độ COD nước thải đầu vào cao có biến động tương đối lớn, nhiên sau xử lý giảm nhiều đạt tiêu chuẩn xả thải theo QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) Hiệu suất xử lý COD cao đạt 96,79%, 97,12% 96,64% nghiệm thức có thời gian lưu 10 giờ, Nồng độ COD giảm VSV sử dụng chất hữu để tổng hợp tế bào Bên cạnh đó, q trình loại bỏ SS góp phần làm giảm nồng độ COD 100 90 Hiệu suất xử lý (%) 80 70 60 50 40 30 20 10 HRT 10 HRT TP TKN COD BOD5 SS TP TKN COD BOD5 SS TP TKN COD BOD5 SS HRT Hình 5: Hiệu suất xử lý bể MBBR thời gian lưu nước khác NH4+được hấp thu vào VSV để tạo tế bào mới, phần hấp phụ bên màng tế bào Song song đó, lớp màng sinh học yếm khí (bên lớp màng hiếu khí) NO3- bị khử thành khí N2O N2 ngồi, q trình khử ni-trát diễn trả lại alkalinity làm cho pH tăng Nồng độ TKN sau xử lý giảm trình nước thải tiếp xúc với lớp màng sinh học, hợp chất ni-tơ hữu bị hấp thụ bị VSV phân hủy Đầu tiên, phần ni-tơ hữu nước thải bị phân hủy thành NH4+, sau lớp màng sinh học hiếu khí (lớp màng tiếp xúc với nước thải) vi khuẩn ni-trát sử dụng ơ-xy để ơ-xy hóa NH4+ thành NO3-, 179 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Số chun đề: Mơi trường Biến đổi khí hậu (2017)(1): 173-180 Kiêm Hào, 2014 Công nghệ xử lý nước thải mía đường Truy cập trang web http://xuly moitruong.com/cong-nghe-xu-ly-nuoc-thai-miaduong-15156, truy cập ngày 15/6/2017 Lê Đức Anh, Lê Thị Minh, Đào Vĩnh Lộc, 2012 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ moving bed biofilm reactor (MBBR) xử lý nước thải sinh hoạt Báo cáo nghiên cứu khoa học Trường Đại học Yersin Đà Lạt Lê Hồng Việt, Dỗn Thị Ngọc Mai, Đào Tấn Phương, Nguyễn Võ Châu Ngân, 2015 Đánh giá hiệu tuyển điện hóa nước thải chế biến cá da trơn Tạp ̣ chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 39a: 83–89 Lê Hoàng Việt, Nguyễn Võ Châu Ngân, 2014 Giáo trình kỹ thuật xử lý nước thải NXB Đại học Cần Thơ Lý Hoàng Anh Thi, 2013 Báo cáo ngành mía đường Truy cập trang web http://wordpress com/2012/12/bao-cao-nganh-mia-duong_jan20131.pdf, ngày 22/7/2016 Ødegaard H., 1999 The moving bed biofilm reactor Norwegian University of Science and Technology Maier R M., Pepper I L., Gerba C P., 1999 Environmental Microbiology Academic Press, pp 319–346 Metcalf & Eddy, 1991 Wastewater Engineering, Treatment, Disposal, and Reuse McGraw-Hill, Inc., New York Nguyễn Huy Ước, 2001 Hỏi - Đáp mía kỹ thuật trồng NXB Nông nghiệp TP HCM Nguyễn Thị Sơn, 2001 Kết bước đầu nghiên cứu xử lý nước thải bùn than hoạt tính sản xuất mía đường Viện Khoa học Cơng nghệ Mơi trường, Đại học Bách khoa Hà Nội Nguyễn Thị Thanh Thương, Bùi Thị Thanh Tùng, 2012 Nghiên cứu hiệu xử lý nước thải ao nuôi thủy sản công nghệ MBBR - moving bed biofilm reactor Báo cáo nghiên cứu khoa học Trường Đại học Lạc Hồng Phạm Hương Quỳnh, 2013 Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt giá thể vi sinh di động Tạp chí Khoa học Công nghệ Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên, 107(07): 143–147 Phạm Lê Duy Nhân, 2014 Báo cáo ngành mía đường - Thay đổi để tồn Fpt Securities Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Hậu Giang, 2015 Báo cáo giám sát theo ĐTM Nhà máy đường Phụng Hiệp, Hậu Giang USEPA, 1995 Industrial waste treatment, a field study training program California State University, Sacramento & California Water Pollution Control Association TP: nồng độ TP nước thải đầu vào thấp từ 0,1 - 0,25 mg/L, sau xử lý TP có giảm phụ thuộc nhiều vào thời gian lưu nước Hiệu suất xử lý TP đạt 80%, 40% 29,41% nghiệm thức có thời gian lưu 10 giờ, So với nghiên cứu nước thải ao nuôi cá tra đạt 60 - 97% (Nguyễn Thị Thanh Thương & Bùi Thị Thanh Tùng, 2012), nghiệm thức với thời gian lưu có hiệu suất thấp hẳn Tuy nhiên, giá trị TP nước thải đầu đạt tiêu chuẩn xả thải theo QCVN 40:2011/ BTNMT (cột B) Nồng độ TP giảm phốt-pho có nước thải dạng orthophosphate poly-phosphate VSV sử dụng để trì hoạt động sống, dự trữ, vận chuyển lượng phát triển tế bào KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 4.1 Kết luận Thí nghiệm nghiên cứu mơ hình quy mơ phòng thí nghiệm xử lý nước thải sản xuất mía đường bể MBBR hiếu khí (kết hợp bể TNĐP) cho thấy:  Trong thời gian lưu nước thí nghiệm, thời gian lưu thích hợp lựa chọn dựa tiêu chí hiệu suất xử lý mức độ ô nhiễm so với quy chuẩn xả thải nguồn tiếp nhận  Ở thời gian lưu giờ, tiêu pH, SS, BOD5, COD, TKN TP đầu bể MBBR đạt loại B theo QCVN 40:2011/BTNMT 4.2 Đề xuất  Có thể nghiên cứu giảm thời gian lưu nước thải để tìm thời gian lưu phù hợp hơn, đảm bảo tính kinh tế trình vận hành hệ thống  Cần tiến hành thêm thí nghiệm để theo dõi lượng bùn sinh ra, kích thước bùn lắng để hồn thiện thơng số thiết kế bể MBBR TÀI LIỆU THAM KHẢO Goode C., 2010 Understanding biosolids dynamics in a moving bed biofilm reactor PhD thesis University of Toronto Hewell C., 2006 Efficiently nitrify lagoon effluent using moving bed biofilm reactor (MBBR) treatment processes P.E AnoxKaldnes Inc Houston, TX 77069 180 View publication stats